En innovativ omkonfigurerbar superdatorplattform -XD1000 är utvecklad av XtremeData Inc. för att utnyttja den snabba utvecklingen av FPGA-teknik och den höga prestandan av Hyper-Transport sammankoppling. I det här dokumentet presenterar vi implementeringarna av Smith-Waterman-algoritmen för både DNA- och proteinsekvenser på plattformen. De viktigaste funktionerna är: (1) vi för fram en flerstegs PE (bearbetningselement) design som avsevärt minskar FPGA resursanvändning och därmed tillåter mer parallellism att utnyttjas; (2) vår design har en rörledningskontroll mekanism med ojämna steg latens - en nyckel för att minimera den totala PE rörledning cykeltid; (3) Vi lägger också fram en komprimerad substitutionsmatris lagring struktur, vilket resulterar i betydande minskning av användningen av SRAM på chip. Slutligen implementerar vi en 384-PE systolisk array som körs på 66,7MHz, vilket kan uppnå 25.6GCUPS toppprestanda. Jämfört med den 2,2 GHz AMD Opteron värdprocessorn, ökar FPGA coprocessorn 185X respektive 250X.
Denna implementation resulterar i acceleration av 185 och 250 jämfört med 2,2 GHz AMD Opteron värdprocessor REF.
Implementation of the Smith-Waterman algorithm on a reconfigurable supercomputing platform
{'venue': 'HPRCTA', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}