利用多核 CPU 加速 DNA 序列中的模体发现

DNA 序列中的模体发现是分子生物学中的一项挑战性任务。在计算模体发现中，Planted $(l, d)$ 模体寻找是一个被广泛研究的问题，并且已有多种算法可用于解决该问题。人们已引入硬件和软件加速器来加速模体寻找算法。然而，使用 FPGA 等硬件加速器需要硬件专家来设计此类系统。另一方面，基于软件的加速方法比硬件加速技术更易于实现。网格计算是一种已用于加速模体发现的基于软件的加速技术。然而，网络通信延迟以及网格节点间需要快速互连等缺点限制了其使用和可扩展性。由于使用多核 CPU 加速 CPU 密集型任务正变得越来越流行和普遍，我们可以利用它来加速模体发现，这可能成为一种比基于网格的加速更快的方法。在本文中，我们探索了使用多核 CPU 加速模体发现。我们利用 POSIX 线程库并行化了 Skip-Brute Force 算法，从而在多核 CPU 上实现了加速。与 32 个节点的基于网格的实现获得的 21 倍加速相比，我们的方法在 32 核处理器上获得了平均 34 倍的加速。