[发明专利]一种蛋白质鉴定并行加速方法

摘要

本发明属于并行处理技术领域，具体为一种蛋白质鉴定并行加速方法。本发明首先采用细粒度切分蛋白质库，通过设置低竞争缓冲区实现细粒度batch分配机制，然后通过数据结构的优化和内存分配器的优化实现对动态内存的优化，利用主线程和工作线程完成对蛋白质库的理论水解、匹配、打分和保存分数；最后通过调整计分流程，完成并行计分。本发明相较于传统蛋白质鉴定软件X！Tandem串行性能有20.5倍的性能提升。

主权项

1.一种蛋白质鉴定并行加速算法，其特征在于，具体步骤如下：(1)读取蛋白质库，通过每次读取的蛋白质序列数量来控制batch粒度，将蛋白质数据库划分为蛋白质序列条目数较少的batch，实现细粒度切分蛋白质库，并通过设置低竞争缓冲区将细粒度batch分配给工作线程，实现细粒度batch分配机制；其中：所述低竞争缓冲区的具体数据结构是环形数组，数组的每个元素由batch编号、互斥锁和状态位组成，并且每个元素进行了缓存行填充；(2)当蛋白库读取完成并且低竞争缓冲区中已经没有可读batch时，主线程和工作线程完成对蛋白质库的理论水解、匹配、打分和保存分数，该过程中，通过数据结构的优化和内存分配器的优化对动态内存进行优化；(3)当各个线程完成对蛋白质库的理论水解、匹配、打分和保存分数后，主线程先完成对母离子质量大于3000的实验质谱的记分，然后主线程从保存的分数数据中读取细粒度batch，并将batch编号插入到低竞争缓冲区中，然后工作线程从低竞争缓冲区中获取batch编号，工作线程对batch中的分数计入到相应的实验质谱中，最后完成并行计分。