Alto rendimiento en el cálculo del número de estructuras de ARN anidadas con código en paralelo en 3D
Autores: Baszynski, Piotr; Bielecki, Wodzimierz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Alto rendimiento en el cálculo del número de estructuras de ARN anidadas con código en paralelo en 3D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Algoritmos
Programación paralela
Código de alto rendimiento
Pares de ARN
Código segmentado
Escalabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Muchos algoritmos actuales de bioinformática han sido implementados en código de programación paralela. Algunos de ellos ya han alcanzado los límites impuestos por la ley de Amdahl, pero muchos aún pueden ser mejorados. En nuestro artículo, presentamos un enfoque que nos permite generar un código de alto rendimiento para calcular el número de pares de ARN. El enfoque nos permite generar un código en mosaico paralelo de la dimensión máxima de los mosaicos, que para el algoritmo discutido es en 3D. Los experimentos realizados por nosotros en dos computadoras multi-core modernas, un Intel(R) Xeon(R) Gold 6326 (2.90 GHz, 2 unidades físicas, 32 núcleos, 64 hilos, 24 MB de caché) e Intel(R) i7(11700KF (3.6 GHz, 8 núcleos, 16 hilos, 16 MB de caché), demuestran un aumento significativo en el rendimiento y escalabilidad del código en mosaico paralelo generado. Para el Intel(R) Xeon(R) Gold 6326 e Intel(R) i7, la aceleración del código objetivo aumenta linealmente con un aumento en el número de hilos. Un enfoque presentado en el artículo para generar código objetivo puede ser utilizado por programadores para generar código en mosaico paralelo objetivo para otros códigos de bioinformática cuyos patrones de dependencia son similares a los del código que implementa el algoritmo de conteo.
Descripción
Muchos algoritmos actuales de bioinformática han sido implementados en código de programación paralela. Algunos de ellos ya han alcanzado los límites impuestos por la ley de Amdahl, pero muchos aún pueden ser mejorados. En nuestro artículo, presentamos un enfoque que nos permite generar un código de alto rendimiento para calcular el número de pares de ARN. El enfoque nos permite generar un código en mosaico paralelo de la dimensión máxima de los mosaicos, que para el algoritmo discutido es en 3D. Los experimentos realizados por nosotros en dos computadoras multi-core modernas, un Intel(R) Xeon(R) Gold 6326 (2.90 GHz, 2 unidades físicas, 32 núcleos, 64 hilos, 24 MB de caché) e Intel(R) i7(11700KF (3.6 GHz, 8 núcleos, 16 hilos, 16 MB de caché), demuestran un aumento significativo en el rendimiento y escalabilidad del código en mosaico paralelo generado. Para el Intel(R) Xeon(R) Gold 6326 e Intel(R) i7, la aceleración del código objetivo aumenta linealmente con un aumento en el número de hilos. Un enfoque presentado en el artículo para generar código objetivo puede ser utilizado por programadores para generar código en mosaico paralelo objetivo para otros códigos de bioinformática cuyos patrones de dependencia son similares a los del código que implementa el algoritmo de conteo.