基于FPGA的蛋白质三级结构预测算法加速器研究

摘要

在蛋白质三级结构预测领域，基于蛋白质采样信息的结构预测方法是一种应用比较成功的方法，但是随着蛋白质数据库的增大，对计算能力的需求也越来越高，限制了这种方法的使用.随着FPGA芯片资源和计算能力的不断提高，基于FPGA芯片的硬件加速器已经成为加速蛋白质三级结构预测算法的理想平台.本文在分析蛋白质三级结构预测程序BackboneDBN的计算特征的基础上，设计并实现了一个基于FPGA平台的算法加速器，通过采用多PE并行，流水线并行和矩阵分割存储等优化策略提高算法加速器的性能.实验结果表明，与运行在Intel E7400双核处理器上的BackboneDBN程序相比本文所设计的算法加速器可以获得20倍左右的加速效果.