SQL2FPGA: Automatic Acceleration of SQL Query Processing on Modern CPU-FPGA Platforms
Notice bibliographique
Résumé
Today's big data query engines are constantly under pressure to keep up with the rapidly increasing demand for faster processing of more complex workloads. In the past few years, FPGA-based database acceleration efforts have demon-strated promising performance improvement with good energy efficiency. However, few studies target the programming and design automation support to leverage the FPGA accelerator benefits in query processing. Most of them rely on the SQL query plan generated by CPU query engines and manually map the query plan onto the FPGA accelerators, which is tedious and error-prone. Moreover, such CPU-oriented query plans do not consider the utilization of FPGA accelerators and could lose more optimization opportunities. In this paper, we present SQL2FPGA, an FPGA accelerator-aware compiler to automatically map SQL queries onto the heterogeneous CPU-FPGA platforms. Our SQL2FPGA front-end takes an optimized logical plan of a SQL query from a database query engine and transforms it into a unified operator-level intermediate representation. To generate an optimized FPGA-aware physical plan, SQL2FPGA implements a set of compiler optimization passes to 1) improve operator acceleration coverage by the FPGA, 2) eliminate redundant computation during physical execution, and 3) minimize data transfer overhead between operators on the CPU and FPGA. Finally, SQL2FPGA generates the associated query acceleration code for heterogeneous CPUFPGA system deployment. Compared to the widely used Apache Spark SQL framework running on the CPU, SQL2FPGA—using two AMD/Xilinx HBM-based Alveo U280 FPGA boards—achieves an average performance speedup of 10.1x and 13.9x across all 22 TPC-H benchmark queries in a scale factor of 1GB (SF1) and 30GB (SF30), respectively.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».