A performance evaluation of three-dimensional Simith-Waterman method with multiple GPUs

• 須戸 里織

• 吉見 真聡

• 三木 光範

• 廣安 知之

Bibliographic Information

Other Title

• 複数のGPUを用いた3次元Smith-Waterman法の性能評価

Abstract

近年，画像処理専用のハードウェアである GPU（Graphics Processing Unit） を汎用計算に用いる動きが多くみられるようになってきている．GPU のような並列計算ハードウェアでの高速化が期待されているアプリケーションの中のひとつに，SW（Smith-Waterman） 法がある．SW 法は DNA 配列の相同性検索に用いられているが，応用研究として時系列データの解析にも用いられており，そのひとつに，うつ病診断に用いられる fNIRS による脳血流量の解析がある．fNIRS は多数の計測点から出力があり，2 つの文字列の比較を行う SW 法を利用して解析するためには，一度に比較できる系列数の拡張が課題となる．そこで本研究報告では，3 次元 SW 法を提案し，fNIRS のデータに基づいて，処理能力を CPU と GPU で，また GPU の枚数を変化させ評価した．Graphic processing units (GPUs), which was entirely used in image processing, have been applied to a lot of studies and products in general purpose computation. One of the most famous algorithm expected to accelerate by utilizing GPU is Smith-Waterman (SW) algorithm in bioinformatics. The algorithm is also applied to analysis of time-series data, such as cerebral blood flow detected by fNIRS which is used to make a diagnosis for depression. As fNIRS outputs data from a lot of measure points, handreds of executions of SW-algorithm are required to obtain relationships among channels. The expansion of the number of series which analyzed simultaneously may be a solution to increase the analysis quality. This report proposed the three-dimensional SW algorithm as a first step to address the problem, and evaluated performances on a CPU, a GPU, and multiple GPUs based on the actual data measured from fNIRS.

Journal

• 研究報告計算機アーキテクチャ（ARC）

  研究報告計算機アーキテクチャ（ARC） 2012 (8), 1-8, 2012-03-20

Details

• CRID: 1573105976883391232
• NII Article ID: 110008803080
• NII Book ID: AN10096105
• Text Lang: ja
• Data Source:
  • CiNii Articles