一种基于FM- index算法的FPGA生信加速方法

本发明公开一种基于FM‑index算法的FPGA生信加速方法及系统。方法包括：将参考基因组重排为256结果存储结构并转换为哈希表建立索引；利用FPGA的6‑LUT逻辑单元构建流水线式LUT匹配结构，分级比对高通量测序数据；通过PCIE/DMA接口和片上DDR实现数据高效传输存储；基于MPI和QSFP28接口支持多FPGA卡张量运算，批处理模式提升效率。系统包含主机、FPGA硬件、多卡通讯及软件模块，硬件模块采用AMD Alveo U200芯片，软件模块设错配处理机制。测试显示，较CPU全线程运行速度提升至少8倍，解决了现有CPU运算效率低的问题，适用于RNA‑seq数据过滤等预处理，具备高性能、高扩展性及鲁棒性优势。