[发明专利]一种图像处理器环境中的编译查询处理方法

说明书

本发明提供一种图像处理器环境中的编译查询处理方法，属于处理器技术领域。本发明首先在GPU中构造复合kernel；然后构造多个通道，每个通道由多个步骤一中构造的复合核组成，每个复合核内能够执行复杂的逻辑；再设置通道之间并行化处理数据；当GPU接收到查询编译指令，为该查询编译指令分配一个通道，每一个复合核执行一个逻辑步骤，同时将中间数据存储在GPU的主存中。本发明解决了现有GPU式图像处理器的查询处理速度受到带宽内存限制的问题。本发明图像处理器的查询处理。

技术领域

本发明涉及一种编译查询处理方法，属于处理器技术领域。

背景技术

目前，GPU(Graphics Processing Unit图形处理单元)式图像处理器的查询处理受到数据移动的严重限制。由于在一个设备中具有teraflops(每秒万亿次浮点运算)的计算吞吐量，即使是高带宽内存也无法提供足够的数据以便合理利用。而查询编译处理是一种提高内存效率的先进技术。GPU经常用作查询处理的强大加速器。由于协处理器的算术吞吐量达到峰值范围，因此对于具有足够数据的远程数据进行了挑战。原因是，具有高带宽内存的硬件数据卡具有数百GB/s的读写速率。由于各种原因，存储器密集型应用仍然存在于数据移动成本之下。传统方法将中间数据存在主存中，要用的时候去主存中读取，然后再将新一步中间数据写回到主存，I/O次数很多，带宽自然成为查询处理速度的瓶颈。

发明内容

本发明为解决现有GPU式图像处理器的查询处理速度受到带宽内存限制的问题，提供了一种图像处理器环境中的编译查询处理方法。

本发明所述一种图像处理器环境中的编译查询处理方法，通过以下技术方案实现：

步骤一、在GPU中构造复合kernel；kernel表示核；

步骤二、构造多个通道，每个通道由多个步骤一中构造的复合核组成，每个复合核内能够执行复杂的逻辑；

步骤三、设置通道之间并行化处理数据；

步骤四、当GPU接收到查询编译指令时，为该查询编译指令分配一个通道，每一个复合核执行一个逻辑步骤，同时将中间数据存储在GPU的主存中。

本发明最为突出的特点和显著的有益效果是：

本发明所涉及的一种图像处理器环境中的编译查询处理方法，改变了查询编译的固有处理方式，将查询编译处理集成到图像处理器加速的DBMS(数据库处理系统)中，使其能够适合GPU式图像处理器的大规模并行执行模型。本发明能够将查询编译和GPU风格的并行，并且应用在不同的情况下进行。本发明将多个操作合并到单个GPU内核中的编译器，显着降低了带宽需求；能够在单个通道数据中进行有效地处理，极大提高了查询效率，缩短了内存执行时间和内核执行时间。与一次运算符相比，本发明方法内存访问量减少了7.5倍的内存执行时间，导致内核执行时间缩短了9.5倍。

附图说明

图1为查询编译时候的数据移动示意图；

图2为本发明中复合核的组成示意图；

其中，MEM：主存；GPU MEM：GPU主存；SCRATCHPAD MEM/REGISTERS/CACHE：暂时存储器/缓存器/高速缓冲存储器；CORES：内核；compound kernel：复合核；input：输入；probe：探测；count：计数；prefix sum：前项和(专业名词，计算中的中间数据)；write：写；PCIeTransfers：总线传输；GPU Global Memory：GPU全局内存；On-Chip Memory：片上内存、晶载内存；select/hash：选择/哈希过程；aligned write：写回；project/join probe：可能存在join操作；fusion operator：融合算子。

具体实施方式