中国首次!上科大团队获得HPDC 2026最佳论文奖

科研信息|2026-08-03 10:17:18|阅读量:10

据上海科技大学官微,第35届国际高性能并行与分布式计算会议(The 35th ACM International Symposium on High-Performance, Parallel and Distributed Computing, HPDC 2026)在美国克利夫兰召开上海科技大学信息科学与技术学院王春东教授课题组论文,荣获本届会议唯一的最佳论文奖,这也是中国研究团队首次斩获此奖项

HPDC是中国计算机学会(CCF)推荐的A类会议。据悉,2026年HPDC共收到281篇论文投稿,41篇接收为正式论文,接收率约为14.6%。

中国首次!上科大团队获得HPDC 2026最佳论文奖获奖证书

王春东为该论文的通讯作者,上海科技大学为唯一完成单位。论文作者胡岩鹏、朱莉、贾磊均为课题组研究生。胡岩鹏赴美参会,并做会议报告。

中国首次!上科大团队获得HPDC 2026最佳论文奖

论文作者与课题组其他成员(左2王春东,左4胡岩鹏,左6朱莉,右3贾磊)

近年来,人工智能等新型应用对高效可靠的数据存储系统提出更高要求,如何挖掘CPU处理器和新一代存储设备的并行处理能力是当前研究的重要挑战。“计算—存储”的串行式处理流程是当今数据存储的主流模式,深刻影响了系统性能。上海科技大学信息学院王春东课题组以LSM树(Log-Structured Merge-Tree)键值存储为研究对象,提出了新型的并行处理方案。

本研究关注的键值存储,即key-value (KV) store,是目前多个应用场景的主要数据管理与存储架构。LSM树架构由于其优良的性能,被谷歌、脸书等大量采用存储各类数据,也在区块链等场景广泛应用。压缩(Compaction)是 LSM 树用于维护其分层树形结构的核心操作,该操作通过计算完成数据重排序、通过I/O操作完成数据重存储。团队发现计算与 I/O 操作采用串行执行方式:完成数据重排序后,用户线程需等待内核线程执行文件写入与 fsync 同步 I/O 操作直至结束。这类高开销的同步 I/O 会形成过长的关键路径,进而影响 LSM 树的性能。

针对此问题,研究人员提出了一种面向高效LSM树数据存储的计算与 I/O 并行化方案,命名为Pome。Pome依托全新设计的协议,将 I/O 操作移出关键路径,在单次压缩操作中实现计算与 I/O 的解耦。为此,该方案借助 io_uring 实现异步 I/O 操作。此外,针对压缩加速可能引发的 I/O 拥塞问题,Pome 引入自适应 I/O 速率限制器,以保障执行流程平稳运行。在 RocksDB 之上实现了 Pome 原型系统。图1和图2展示了传统串行化处理方式和Pome的并行化方案的差异。对比两者可以看出,Pome大幅缩减了关键路径上的处理时间,可有效提升LSM树的效率。实验结果表明,Pome 显著提升了 RocksDB 的性能,且表现优于多款当前主流的 LSM 树改进方案。

中国首次!上科大团队获得HPDC 2026最佳论文奖

图1 原LSM树串行式压缩流程示意

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图2 论文提出的Pome并行化处理方案示意

论文链接:

https://dl.acm.org/doi/10.1145/3806645.3807603

代码链接:

https://github.com/toast-lab/LSM-pome

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