基于OpenCL的Gzip压缩算法优化

摘要

通过去除数据中的冗余信息,数据压缩技术可以有效地提升数据的存取和传输效率,并显著地降低数据的存储和传输成本.通常,数据压缩算法采用串行结构设计和实现,运行于通用处理器,导致数据压缩速率较低,无法满足大数据分析和处理等应用的实时性要求.采用硬件逻辑电路实现的数据压缩算法可以发挥逻辑电路的速度优势,提升数据的压缩效率.本文以Gzip无损压缩算法为蓝本,采用OpenCL语言设计和实现了一种无损数据压缩电路.该电路能够充分发挥硬件逻辑电路的并行设计和流水线结构优势,从而显著地提升数据压缩的处理速率.使用现场可编程门阵列(FPGA)对该硬件电路进行功能和性能验证,结果表明:与软件实现方式相比,该硬件电路在取得适当压缩率的同时,显著地提升了数据压缩的处理速率,压缩速率可达12Gbps.