基于FPGA的高性能图计算架构FabGraph的研究与实现

发布时间：2024-03-03 10:18

　　图(Graph)是一种以顶点和边构成的包含多种信息的复杂数据结构,图计算(Graph Computing)则是在图数据中寻找一定关系的一类计算的总称。图计算将现实条件中的关系属性抽象为图数据结构并进行复杂计算,而如何在极大规模的图数据集上完成高性能的计算是图计算需要解决的关键问题。可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)作为并行化的计算密集型加速硬件,拥有卓越的性能功耗比,对比基于GPU和GPU的图计算架构具有独特的优势,因此将FPGA应用于图计算、实现图计算的加速,具有巨大的潜力。基于FPGA的图计算研究已经开展多年,期间出现了不少优秀的算法,ForeGraph就是最近提出的优秀算法之一。ForeGraph算法的核心架构基于GridGraph图划分方法和FPGA硬件加速,它充分利用FPGA片内存储系统(Block Random Access Momery,BRAM)的高效随机访存能力,在多块FPGA开发板上实现了基于简单环结构的图计算架构。但是,当将ForeGraph在单一FPGA开发板上实现时,则在数据预处理、数据调度策略、BRAM和...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1ForeGraph基本架构

华中科技大学硕士学位论文2ForeGraph的研究与分析oreGraph的基本架构reGraph的基本架构如图2-1，它是一个基于多FPGA开发板和多运算架构。在图2-1中，ForeGraph由多个运算核心（ProcessorKerne....

图3-8流水线交错运行状态示意图

华中科技大学硕士学位论文由于GridGraph图划分的的结果是比较不均匀的，每一块Block的运行时=,，虽然L1到L2Cache之间数据交换时间由于顶点数据块的切分是所以其时间是确定的即=2....

图3-108个PK归并示例

图3-108个PK归并示例如上图3-108个PK归并示例，这是8个PK（PK0-PK7）的归并示例，其通过2路归并的方式，每两个PK独立进行归并操作，然后利用暂存寄存器（TR0-TR5）形成流水线形式，是的归并操作能在每个时钟都输出一个结果，这样消....

图3-11ForeGraph和FabGraph的比较

||=69,=74=150,=192α=1,β=2件下，观察L2Cache对于系统的影响，可以清楚的看到FabGraph的比较中，利用MATLA....

本文编号：3917642