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Über den Einfluss der Hardware auf die Verarbeitung relationaler Abfragen

Projektbearbeiter:
Dr.-Ing. David Broneske
Finanzierung:
Haushalt;
Um den Leistungsanforderungen von morgen gerecht zu werden, müssen in der Regel moderne Prozessorfunktionen (z. B. Einzelbefehl, mehrere Daten) und Koprozessoren (z. B. Grafikprozessoren) eingesetzt werden, um Datenbankoperationen zu beschleunigen. Die Algorithmen werden in der Regel von Hand auf die zugrunde liegenden (Co-)Prozessoren abgestimmt. Diese Lösung ist fehleranfällig, führt zu hohen Implementierungs- und Wartungskosten und ist nicht auf andere (Co-)Prozessoren übertragbar. Daher plädieren wir für eine Kombination von Datenbankforschung mit modernen Software-Engineering-Ansätzen, wie etwa der funktionsorientierten Softwareentwicklung (FOSD). Ziel dieses Projekts ist es daher, aus einer gemeinsamen Codebasis optimierte Datenbankalgorithmen zu generieren, die auf die zugrundeliegenden (Co-)Prozessoren zugeschnitten sind. Damit maximieren wir die Leistung und minimieren gleichzeitig den Implementierungs- und Wartungsaufwand von Datenbanken auf neuer Hardware. Meilensteine des Projekts:
  • Erstellung eines Funktionsmodells: Ausgehend von heterogenen Prozessorfähigkeiten müssen vielversprechende Fähigkeiten identifiziert und strukturiert werden, um ein umfassendes Feature-Modell zu entwickeln. Dazu gehören auch feinkörnige Funktionen, die die Prozessorfähigkeiten jedes Geräts ausnutzen
  • Annotative vs. kompositionelle FOSD-Ansätze: Beide Ansätze haben bekannte Vor- und Nachteile. Um einen geeigneten Mechanismus für die Konstruktion von auf die Hardware zugeschnittenen Datenbankalgorithmen unter Verwendung von FOSD zu haben, müssen wir bewerten, welcher dieser beiden Ansätze für unser Szenario am besten geeignet ist
  • .
  • Abbildung von Merkmalen auf Code: Ausgehend vom Feature-Modell müssen mögliche Codeschnipsel für die Implementierung eines Features identifiziert werden
  • Leistungsbewertung: Um unsere Lösung zu validieren und Regeln für die Prozessorzuweisung und die Auswahl der Algorithmen abzuleiten, müssen wir eine Bewertung unserer Algorithmen durchführen.

Anmerkungen

Schlagworte:
APU, CPU, FPGA, GPU, MIC, heterogeneity of processing devices, tailored database operations

Kontakt

Prof. Dr. Gunter Saake

Prof. Dr. Gunter Saake

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Fakultät für Informatik

Institut für Technische und Betriebliche Informationssysteme

Universitätsplatz 2

39106

Magdeburg

Tel.:+49 391 6758800

Fax:+49 391 6712020

saake(at)iti.cs.uni-magdeburg.de

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