大规模NoC众核计算平台在蛋白质折叠分析中的应用

“云计算-应用于蛋白质折叠分析的大规模NoC众核计算平台.pdf” 本文主要探讨了如何利用云计算技术，特别是基于网络-on-芯片（NoC）的多核平台，来解决蛋白质折叠分析这一生物计算中的关键问题。蛋白质折叠是生物学过程中至关重要且基础的部分，它对细胞功能和生命活动有直接影响。传统遗传算法在处理基于网格的多核平台上的蛋白质折叠计算时遇到了速度提升瓶颈。因此，作者提出了一种创新的解决方案。 首先，他们识别出在现有计算平台上的计算和通信密集型问题，这成为性能提升的主要障碍。为了解决这个问题，他们从硬件和软件两个层面进行改进。具体来说，他们将处理核心分组为岛屿，并设计了一个基于NoC的多核架构，用于岛屿内部和岛屿间的通信。这种架构具有高度的可扩展性，能够支持从100到1200个核心，以适应蛋白质折叠计算的需求。 接下来，为了充分利用大规模并行计算平台，作者提出了一种遗传迁移算法。该算法能够在大量的核心之间有效地分配计算任务，从而提高计算效率。通过模拟结果，他们展示了提出的平台能随着核心数量的增加提供接近线性的加速效果。此外，他们还报告了基于100核FPGA原型的硬件成本，包括面积和功率方面的数据。 关键词包括：网络-on-芯片（NoC），多核，蛋白质折叠。文章分类号：TN432 第一章引言部分进一步强调了蛋白质折叠研究的重要性，它是理解生物过程的基础，而利用云计算和NoC技术可以显著提升这一领域计算效率，为生物学研究提供更强大的工具。通过这样的计算平台，科学家们有望更快地解析蛋白质结构，进而推动药物研发、疾病诊断和治疗等领域的进展。