Dissertação

Profiling biological applications for parallel implementation in multicore computers EVALUATED

A informação biológica disponibilizada actualmente em diversas bases de dados continua a crescer todos os dias, o que representa um desafio constante para a área do desenvolvimento de novas arquitecturas de hardware e software dedicadas ao alinhamento de sequências. O principal objectivo deste trabalho é apresentar um conjunto de modelos de paralelização para um conjunto restrito de algoritmos de alinhamento de sequências baseados em programação dinâmica. É também proposta a arquitectura de um simulador que permite testar a solução apresentada no contexto de qualquer arquitectura baseada em GPPs. O algoritmo de Smith-Waterman foi considerado no contexto da implementação proposta. O modelo de paralelização, baseado em estratégias de paralelização de granularidade fina e grossa, obteve uma curva de desempenho bastante plana, escalando de forma praticamente linear com o número de processadores disponíveis na arquitectura. A implementação paralela do algoritmo conseguiu assim uma aceleração de mais de 480 vezes sobre a implementação sequencial, o que corresponde um desempenho de mais de 77 GCUPS utilizando 32 worker threads, valores aproximadamente três vezes superiors aos obtidos com a implementação SWIPE, proposta por Rognes, para as mesmas condições. O estudo apresentado suporta o desenho conceptual de uma nova arquitectura heterogénea, em desenvolvimento no âmbito do projecto HELIX.
Algoritmos de bioinformática, Arquitecturas heterogéneas, Computação paralela, SIMD.

Novembro 12, 2012, 14:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Luís Manuel Silveira Russo

Departamento de Engenharia Informática (DEI)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Nuno Filipe Valentim Roma

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar