This paper introduces a search algorithm for index structures based on a B+ tree, specifically optimized for execution on a field-programmable gate array (FPGA). Our implementation efficiently traverses and reuses tree nodes by processing a batch of search keys level by level. This approach reduces costly global memory accesses, improves reuse of loaded B+ tree nodes, and enables parallel search key comparisons directly on the FPGA. Using a high-level synthesis (HLS) approach, we developed a highly flexible and configurable search kernel design supporting variable batch sizes, customizable node sizes, and arbitrary tree depths. The final design was implemented on an AMD Alveo U250 Data Center Accelerator Card, and was evaluated against the B+ tree search algorithm from the TLX library running on an AMD EPYC 7542 processor (2.9 GHz). With a batch size of 1000 search keys, a B+ tree containing one million entries, and a tree order of 16, we measured a 4.9x speedup for the single-kernel FPGA design compared to a single-threaded CPU implementation. Running four kernel instances in parallel on the FPGA resulted in a 2.1$\times$ performance improvement over a CPU implementation using 16 threads.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

智能数据库学习型索引研究综述
专知会员服务
23+阅读 · 2023年1月14日
专知会员服务
30+阅读 · 2021年5月21日
[WWW2021]图结构估计神经网络
专知会员服务
43+阅读 · 2021年3月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
论文浅尝 | 基于知识图谱子图匹配以回答自然语言问题
开放知识图谱
26+阅读 · 2018年6月26日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27日
手把手教 | 深度学习库PyTorch(附代码)
数据派THU
27+阅读 · 2018年3月15日
【 关关的刷题日记53】 Leetcode 100. Same Tree
专知
10+阅读 · 2017年12月1日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月22日
VIP会员
相关主题
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
智能数据库学习型索引研究综述
专知会员服务
23+阅读 · 2023年1月14日
专知会员服务
30+阅读 · 2021年5月21日
[WWW2021]图结构估计神经网络
专知会员服务
43+阅读 · 2021年3月29日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员