序列比对(SA)是生物信息学领域的一个基本方面,对于各种应用至关重要,例如DNA测序和蛋白质结构预测。它涉及将新基因组序列与先前存储在数据库中的序列进行比较的过程。但是,史密斯 - 水手对齐的计算需求可能是很大的,尤其是在分析大型基因组数据集时。为了应对这一挑战,我们提出了一项全面的比较研究,该研究使用不同的硬件平台探索史密斯 - 水手序列对齐的加速度:中央处理单元(CPU)和现场可编程的门阵列(FPGAS。在这项研究中,考虑到基于CPU和基于FPGA的实施,我们评估和对比了这些平台上史密斯 - 水手对齐的性能和可扩展性。我们评估了他们的计算能力和记忆要求,以针对各种序列长度和评分参数。通过广泛的基准测试和序列分析,尤其是在异质的CPU + FPGA平台分析上,我们提供了对每个平台的优势和局限性的见解,从而阐明了计算速度和硬件成本之间的权衡。
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