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CPU-GPU平臺(tái)下分布式集合求交算法的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、互聯(lián)網(wǎng)迅速膨脹所帶來(lái)信息大爆炸使得現(xiàn)代搜索引擎正面臨前所未有的性能挑戰(zhàn),每天約有數(shù)百億條用戶查詢請(qǐng)求需要處理。作為搜索引擎處理用戶查詢的核心功能——倒排索引交集求取,一直是研究和關(guān)注的中心。隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷發(fā)展,CPU從單核朝著多核方向發(fā)展。與此同時(shí),受游戲市場(chǎng)的刺激,有著眾核之稱的圖像處理單元(GPU)也飛速發(fā)展,逐漸成為高性能計(jì)算的研究熱點(diǎn)。
   本文關(guān)注將這種新型多核CPU/GPU混合系統(tǒng)應(yīng)用到倒排索引求交問(wèn)題中。在

2、對(duì)集合求交算法和CPU/GPU混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,本文給出了多核CPU/GPU平臺(tái)下集合求交算法,并在由Sogou實(shí)驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,系統(tǒng)性能提升良好。本文工作可概括為以下幾方面:
   首先,分析當(dāng)前應(yīng)用于CPU端集合求交算法和試驗(yàn)數(shù)據(jù)一般特性,然后綜合幾種快速的搜索和求交算法作為本文CPU端集合求交算法。試驗(yàn)結(jié)果顯示集合求交速度有一定提升。
   其次,根據(jù)CUDA計(jì)算模型,在CPU端對(duì)數(shù)據(jù)搜索區(qū)間

3、進(jìn)行劃分,然后由CPU將劃分結(jié)果傳遞給GPU進(jìn)行運(yùn)算。CUDA中每個(gè)塊的平均搜索范圍急劇減少,從而在整體上大幅提升GPU端集合求交性能。
   第三,分析CPU和GPU共同計(jì)算倒排索引交集時(shí)的性能瓶頸。搜索引擎中倒排索引求交為數(shù)據(jù)密集型計(jì)算,經(jīng)驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳輸占用大量時(shí)間,因此文中采用流水線作業(yè)方法將傳輸延時(shí)和CPU端計(jì)算時(shí)間隱藏于交集計(jì)算過(guò)程中。
   最后,考慮到每個(gè)GPU只需一個(gè)CPU內(nèi)核與之進(jìn)行通信,CPU中其余內(nèi)核

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