利用内存处理技术加速区块链数据库系统中的可验证查询

《ACM Transactions on Architecture and Code Optimization》：Accelerating Verifiable Queries over Blockchain Database System Using Processing-in-memory

区块链数据库系统存在内存带宽和访问延迟问题，基于PIM技术提出Panther系统，通过模块分布回归模型实现高并行低通信成本，自适应数据管理平衡负载，实验显示查询加速达23.6倍且元数据减少数个量级

　　

摘要

区块链数据库系统（如以太坊和vChain）在检索用户请求的数据时存在内存带宽有限以及内存访问延迟较高的问题。新兴的内存处理（PIM）技术有望通过实现低延迟的内存访问和随PIM模块数量增加而扩展的内存带宽来加速用户查询。在本文中，我们介绍了Panther——首个基于PIM技术的区块链数据库系统，它支持高效的、可验证的查询。区块被分发到PIM模块以实现高并行性，并且PIM模块之间的通信成本较低，这一过程由基于回归模型的机制进行管理。为了实现PIM模块之间的负载均衡，数据会在主机端和PIM端之间进行动态的迁移。在多个数据集的测试中，Panther在可验证查询方面实现了高达23.6倍的加速效果，并且与现有的最先进设计相比，大幅减少了元数据的存储需求。