[发明专利]一种基于偏移量优化高性能计算集群上G-BLASTN数据传输的方案

权利要求书

1.一种基于偏移量优化高性能计算集群上G-BLASTN数据传输的方案，其特征在于：

1)将核酸数据库中所有subject sequence集中组织到内存上的一块空间，实现以偏移量的方式存、取subject sequence；

2)完整传输核酸数据库后在进行subject sequence与查询序列的对比打分；

3)无论核酸数据库中有多少条序列，均是一次传输到GPU设备端，省去大量CUDA内存管理API。

2.如权利要求1所述的一种基于偏移量优化高性能计算集群上G-BLASTN数据传输的方案，其特征在于针对G-BLASTN低带宽利用率、高耗时的数据传输过程进行优化，即对每次传输一条subject sequence到GPU改进成一次传输核酸数据库中所有subject sequence到GPU，使用偏移量存、取相关的subject sequence，实现全核酸数据库的传输。

3.如权利要求1所述的一种基于偏移量优化高性能计算集群上G-BLASTN数据传输的方案，其特征在于完整传输核酸数据库后执行kernel函数，即用一次性传输所有的subjectsequence，当完整数据库传输到显存后，再逐条将subject sequence与查询序列进行比对打分。查询序列和核酸数据库中的每条subject sequence均是由A、T、C、G四个碱基构成，当将subject sequence传输到GPU显存前，进行了序列压缩，原本用一个字节表示一个碱基，压缩后使用2位来表示一个碱基，数据库压缩为原先的四分之一。

4.如权利要求1所述的一种基于偏移量优化高性能计算集群上G-BLASTN数据传输的方案，其特征在于无论数据库中有多少条subject sequence，均能只使用一次CUDA内存管理API。这大量减少CUDA内存分配、拷贝API的调用，提升带宽利用率，加速数据传输。