| 講演名 | 2014-06-12 Burrows-Wheelerアルゴリズムを用いたDNA塩基配列位置推定のための高並列FPGAアクセラレータ(アプリケーション) ウッデヤスーリヤ ムトゥマラ, 張山 昌論, 亀山 充隆, |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | バイオインフォマティクスではDNA塩基配列位置推定は遺伝子解析において極めて重要な処理である.しかしながら,ソフトウェアによる位置推定処理には数日間の時間がかかる.本論文では、位置推定処理を高速化する高並列FPGAアクセラレータを提案する.データ復号化により、入力ゲノムデータ量を4%までに圧縮し,必要なデータを1サイクルでデコードするハードウェアデコーダを提案する.さらに,カスタムデータパス構築により,ランダムメモリアクセスを高速化する.提案アクセラレータはソフトウェアと比べ15倍の倍以上の高速性を実現した. |
| 抄録(英) | The mapping of millions of short DNA fragments to a large genome is a very important aspect of the modern bioinformatics. However, software-based DNA sequence mapping takes many days to complete. This paper proposes an FPGA-based hardware accelerator to increase the mapping speed. Proposed accelerator maps over hundred short DNA fragments simultaneously. We apply a data encoding scheme that reduces the genome data size to just 4%, and propose a hardware decoder to decode the data in single clock cycle. We also design customized data paths to increase the speed for random data access. According to the experimental results, the speed-up of the proposed architecture is 15 times compared to its equivalent software application. |
| キーワード(和) | ショートリード位置推定 / FPGA / 人ゲノムマッピング |
| キーワード(英) | Short-read mapping / FPGA / Human DNA mapping |
| 資料番号 | RECONF2014-4 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RECONF |
|---|---|
| 開催期間 | 2014/6/4(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Reconfigurable Systems (RECONF) |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | Burrows-Wheelerアルゴリズムを用いたDNA塩基配列位置推定のための高並列FPGAアクセラレータ(アプリケーション) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Highly-Parallel FPGA Accelerator for DNA Sequence Alignment Using the Burrows-Wheeler Algorithm |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ショートリード位置推定 / Short-read mapping |
| キーワード(2)（和/英） | FPGA / FPGA |
| キーワード(3)（和/英） | 人ゲノムマッピング / Human DNA mapping |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | ウッデヤスーリヤ ムトゥマラ / Hasitha Muthumala WAIDYASOORIYA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Sciences, Tohoku University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 張山 昌論 / Masanori HARIYAMA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Sciences, Tohoku University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 亀山 充隆 / Michitaka KAMEYAMA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Sciences, Tohoku University |
| 発表年月日 | 2014-06-12 |
| 資料番号 | RECONF2014-4 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 75 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | |