面向多核CPU与GPU平台的图处理系统关键技术综述

作     者：张园 曹华伟 张婕 申玥 孙一鸣 敦明 安学军 叶笑春 Zhang Yuan;Cao Huawei;Zhang Jie;Shen Yue;Sun Yiming;Dun Ming;An Xuejun;Ye Xiaochun

作者机构：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 中国科学院大学南京学院南京211135 

基　　金：国家重点研发计划项目(2023YFB4502305) 北京市自然科学基金项目(4232036) CAS青年创新促进会项目 

出 版 物：《计算机研究与发展》 (Journal of Computer Research and Development)

年 卷 期：2024年第61卷第6期

页      码：1401-1428页

摘      要：图计算作为分析与挖掘关联关系的一种关键技术,已在智慧医疗、社交网络分析、金融反欺诈、地图道路规划、计算科学等领域广泛应用.当前,通用CPU与GPU架构的并行结构、访存结构、互连结构及同步机制的不断发展,使得多核CPU与GPU成为图处理加速的常用平台.但由于图处理具有处理数据规模大、数据依赖复杂、访存计算比高等特性,加之现实应用场景下的图数据分布不规则且图中的顶点与边呈现动态变化,给图处理的性能提升和高可扩展性带来严峻挑战.为应对上述挑战,大量基于多核CPU与GPU平台的图处理系统被提出,并在该领域取得显著成果.为了让读者了解多核CPU与GPU平台上图处理优化相关技术的演化,首先剖析了图数据、图算法、图应用特性,并阐明图处理所面临的挑战.然后分类梳理了当前已有的基于多核CPU与GPU平台的图处理系统,并从加速图处理设计的角度,详细、系统地总结了关键优化技术,包括图数据预处理、访存优化、计算加速和数据通信优化等.最后对已有先进图处理系统的性能、可扩展性等进行分析,并从不同角度对图处理未来发展趋势进行展望,希望对从事图处理系统研究的学者有一定的启发.

主 题 词：多核CPU与GPU平台 图处理系统 图数据表示 负载均衡 不规则访存 动态图处理 

学科分类：08[工学] 081202[081202] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7544/issn1000-1239.202440073

馆 藏 号：203127981...