基于FPGA的非编码RNA基因检测算法加速器研究

• 作者: 夏飞 窦勇 雷国庆
• 来源期刊: 计算机工程与科学
• 学科: 工学
• 关键词: 生物信息学 非编码RNA 细粒度并行算法 硬件加速器 现场可编程门阵列
• 年，卷（期）: 2011,（12）
• 所属期刊栏目: 生物工程
• 页码范围: 153-158
• 分类号: TP302
• 字数: 3995字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-130X.2011.12.028

摘要

ncRNA(非编码RNA)是一类重要的遗传物质,它通过多种机制调控着基因的表达.由于缺少编码RNA基因所具有的典型特征,ncRNA基因的检测成为生物信息学RNA研究领域的热点问题.QRNA是目前该领域最典型使用最广泛的程序之一,但受限于O(L3)计算复杂度,传统的软件预测方法并不能满足日常研究的需要.本文基于FPGA平台实现了一种细粒度的并行ncRNA检测算法,利用CPU加FPGA的方案对QRNA程序实现细粒度并行,采用按矩阵列循环划分的任务分配策略实现处理单元间的负载平衡；采用数据预取、滑动窗口和数据传递流水线实现处理单元间的数据重用,减少片外访存开销.在单片FPGA上集成了由8个处理单元构成的计算阵列.实验结果表明,与运行在AMD四核9650处理器上的QRNA-2.0.3c程序相比,可获得超过18倍的加速效果,并且FPGA加速器功耗仅为通用微处理器平均功耗的20％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	窦勇	国防科学技术大学计算机学院	45	220	8.0	12.0
2	夏飞	国防科学技术大学计算机学院	5	31	4.0	5.0
3	雷国庆	国防科学技术大学计算机学院	3	8	1.0	2.0