计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(7) :1661-1677.DOI:10.7544/issn1000-1239.202111055

HyperTree:高并发B+树索引加速器

HyperTree:High Concurrent B+tree Index Accelerator

吴婧雅 卢文岩 鄢贵海 李晓维
计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(7) :1661-1677.DOI:10.7544/issn1000-1239.202111055

HyperTree:高并发B+树索引加速器

HyperTree:High Concurrent B+tree Index Accelerator

吴婧雅 1卢文岩 2鄢贵海 2李晓维2
扫码查看

作者信息

  • 1. 处理器芯片全国重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京 100190;中国科学院大学 北京 100049
  • 2. 处理器芯片全国重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京 100190
  • 折叠

摘要

B+树是关系型数据库中用来加速查询的常用索引结构,通过构建平衡树维护关键属性的顺序.索引提升了数据库查询性能,但其严格的有序关系增加了数据库表的维护开销.特别是在大数据场景下,数据量激增使得索引查询和维序性能进一步下降.如何平衡B+树的查询和维序性能,以及在大数据场景下提升索引查询和维序的效率,对提升索引系统性能具有重要意义.由此设计了一种专用的B+树索引加速系统,对存储和计算进行协同优化,均衡提升索引查询和维序性能.利用内存突发读写高带宽的特性设计规则的树和节点存储格式以提升内存带宽利用效率,设计高效的同构计算架构和多数据通道以提升索引操作并行度.同时设计解耦合的子树结构缓解索引维护时的树读写冲突.实验结果表明,相比于CPU,B+树索引加速系统能够提升系统查询性能超过6.84倍,提升索引维序性能提升超过29.14倍.

关键词

B+树/现场可编程门阵列/加速器/高吞吐量/高并发/数据库查询

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金(62002340)

国家自然科学基金(61872336)

国家自然科学基金(61572470)

中国科学院青促会基金(Y404441000)

出版年

2023
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
被引量1
参考文献量1
段落导航相关论文