[发明专利]一种数据查询方法、系统、异构计算加速平台及存储介质

说明书

本申请公开了一种数据查询方法，应用于包括CPU芯片和FPGA芯片的异构计算加速平台，包括当CPU芯片接收到数据查询指令时，根据数据查询指令确定目标数据表和数据计算规则；将目标数据表写入主机内存空间，并将数据计算规则传输至FPGA芯片；控制FPGA芯片通过一致性缓存接口读取主机内存空间中的目标数据表，并根据数据计算规则对目标数据表执行数据查询操作得到查询结果，以便将查询结果返回CPU芯片。本申请能够提高CPU芯片与FPGA芯片的数据交互速率，提高异构计算加速平台的数据查询效率。本申请还公开了一种数据查询系统、一种异构计算加速平台及一种存储介质，具有以上有益效果。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种数据查询方法、系统、一种异构计算加速平台及一种存储介质。

背景技术

随着“云数智”的快速发展，数据体量的急剧膨胀，传统的大型结构化数据库系统越来越多的应用在互联网上，相应的受到超大规模数据量和高强度瞬时并发访问的考验，数据库系统的执行效率的低下，逐渐成为制约整个系统性能和效率提升的瓶颈。CPU的性能受到工艺的影响已经不能解决这些问题，于是出现了异构计算体系结构，目前使用比较多的异构加速结构中，硬件加速器有GPU/ASIC以及FPGA，FPGA由于其可灵活配置，所以受到各厂家的关注，越来越多的应用卸载到FPGA中执行，而释放CPU的计算力，使得系统性能得到更好的提升。数据库加速也不例外，可以通过将索引等操作卸载到FPGA，由FPGA处理这些并行的大数据量操作，提高数据库索引的效率，从而大幅度提高单机数据查询效率。

目前的异构计算加速平台中，利用CPU将计算密集型任务卸载给FPGA去执行；FPGA芯片用于将CPU卸载给的计算密集型任务进行执行操作。上述易购计算加速平台中主机和FPGA加速卡之间通过传统的PCIe协议进行数据通信，这种方式需要将FPGA端地址空间映射到CPU端的内存地址空间中，FPGA通过PCIe(peripheral component interconnectexpress，一种高速串行计算机扩展总线标准)控制器访问对应的主机内存空间。由于地址空间的映射和转换由于存在较大的延时，严重限制了FPGA的性能优势。

因此，如何提高CPU芯片与FPGA芯片的数据交互速率，提高异构计算加速平台的数据查询效率是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种数据查询方法、系统、一种异构计算加速平台及一种存储介质，能够提高CPU芯片与FPGA芯片的数据交互速率，提高异构计算加速平台的数据查询效率。

为解决上述技术问题，本申请提供一种数据查询方法，应用于包括CPU芯片和FPGA芯片的异构计算加速平台，该数据查询方法包括：

当所述CPU芯片接收到数据查询指令时，根据所述数据查询指令确定目标数据表和数据计算规则；

将所述目标数据表写入主机内存空间，并将所述数据计算规则传输至所述FPGA芯片；

控制所述FPGA芯片通过一致性缓存接口读取所述主机内存空间中的所述目标数据表，并根据所述数据计算规则对所述目标数据表执行数据查询操作得到查询结果，以便将所述查询结果返回所述CPU芯片。

可选的，将所述数据计算规则传输至所述FPGA芯片包括：

通过写寄存器的方式将所述数据计算规则传输至所述FPGA芯片。

可选的，根据所述数据查询指令确定目标数据表包括：

解析所述数据查询指令得到目标数据表类型，并将数据库中与所述目标数据表类型对应的数据表作为所述目标数据表。

可选的，所述CPU芯片通过第一一致性缓存接口与所述FPGA芯片的第二一致性缓存接口连接。

可选的，在将所述目标数据表写入主机内存空间之后，还包括：