A high performance CPU-GPU database for streaming data analysis

Günümüzde Büyük Veri olarak bilinen verilerin artan hacmi ve hızı, arastırmacıları, analistleri ve sirketleri veritabanı yönetim sistemlerini saglam, ölçeklenebilir, ve veri ile sorunsuz bir sekilde uyum saglayabilecek sekilde olusturmaya tesvik etmektedir. Öte yandan, Merkezi Islem Birimleri olan geleneksel islem birimlerini (PU), Grafik Islem Birimleri gibi ek bilgi islem gücüyle destekleme egilimi vardır. Arastırmacılar, veri yogunluklu uygulamalar için güçlü bilgi islem gücünün potansiyelini kabul etmektedirler. Son yıllarda, GPU'ları eldeki sisteme entegre ederek ve bunları farklı is yükü dagıtım algoritmalarına ve sorgu optimizasyon protokollerine göre kullanarak dikkat çekici DBMS'lerin olusturulmasına neden olan çesitli arastırma çalısmaları yapılmaktadır. Bu nedenle, Çevrimiçi Analitik Isleme altyapısını benimseyen DOLAP adını verdigimiz, hibrit, sütun tabanlı yüksek performanslı bir veritabanı yönetim sistemi olusturarak yeni bir yaklasımı ele almaya çalısıyoruz. Önceki hibrit DBMS'lerden farklı olarak, veritabanımız DOLAP, veriler üzerinde farklı islemler gerçeklestirirken (alma, kontrol etme, degistirme ve silme) Bloom filtreleri kullanmaktadır. Veritabanının veri kayıtlarını kontrol ederken gereksiz bellek erisimlerini önlemek için bu olasılıklı veri yapısını DOLAP'ta uygulamaktayız. Yaptıgımız deneylerde, toplam çalısma süresini %35 azaltarak kullanıslı oldugunu kanıtladık. CPU ve GPU olmak üzere farklı özelliklere sahip iki ana PU üzerinde sistemimizin verimliligini artırmak amacıyla, sorgunun yürütme birimine etkin bir sekilde karar veren bir is yükü dagıtım modeli tanımladık. Rastgele tabanlı, Algoritma tabanlı ve Gelistirilmis Algoritma tabanlı modeller olmak üzere 3 yük is dagıtım modeli önerdik. Testlerimizi Kaggle'dan alınan Chicago Taxi Driver veri kümesi üzerinde gerçeklestirdik, Bu deneylerde 3 yük dengeleme modeli arasında, iyilestirilmis algoritma tabanlı model, sorgu yükünü CPU'lar ve GPU'lar arasında iyi bir sekilde dagıtmadaki etkinligini kanıtlamakta ve neredeyse tümünde diger modellerden daha iyi performans göstermektedir.