[发明专利]一种基于Hyper-Q技术优化高性能计算集群上G-BLASTN的方法

权利要求书

1.一种基于Hyper-Q技术优化高性能计算集群上G-BLASTN的方法，其特征在于：

1)利用Hyper-Q技术，实现数据的并行传输，重叠了传输耗时；

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)去掉扫描函数中显存分配和传输数据CUDA API，kernel函数耗时显著减少。

2.如权利要求1所述的一种基于Hyper-Q技术优化高性能计算集群上G-BLASTN的方法，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改进成每次并行传输若干条subject sequence到GPU，从而达到了重叠传输耗时的作用。具体每次并行传输数目由设备最大硬件工作队列决定，本发明以16条subject sequence并行传输为例。

3.如权利要求1所述的一种基于Hyper-Q技术优化高性能计算集群上G-BLASTN的方法，其特征在于完整传输核酸数据库后执行kernel函数，即使用多硬件工作队列并行传输所有subject sequence，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Hyper-Q技术优化高性能计算集群上G-BLASTN的方法，其特征在于去掉原本扫描函数中分配显存和subject sequence传输的CUDA API，这使得kernel函数性能显著提升。即当核酸数据库完整传输到设备内存后，依次逐条将subjectsequence与查询序列进行比对，然而因为subject sequence已经完整存在于设备内存中，前一条subject sequence的比对与后一条subject sequence的比对之间减少了等待时间，从而内核执行性能显著提升。