压缩得更好,计算得更大

主要观点:

  • Blosc 和 Blosc2 的开发者专注于实现接近或超越内存带宽限制的压缩和解压缩速度,解决数据科学和高性能计算中的常见挑战。
  • Blosc2 引入新计算引擎,遵循“压缩更好,计算更大”原则,可在超过 100 倍可用 RAM 的数据集上进行计算并保持高性能。
  • 更好的压缩需在速度和压缩比间权衡,Blosc2 可通过多种编解码器和过滤器微调,利用现代 CPU 能力提升压缩性能,其 n 维容器支持灵活切片和高速数据访问。
  • 利用压缩克服内存墙是重要挑战,Blosc2 集成计算引擎可在压缩容器中暂存解压数据块,减少内存访问。
  • 对比 Blosc2 与 NumPy、Zarr、Dask 和 Numba 的性能,Blosc2 在压缩和计算集成方面具有优势,在大工作集和磁盘数据方面表现更好。
  • Blosc2 可处理比其他解决方案大得多的工作集,实现内存和磁盘数据集的高性能,IronArray 支持 Blosc2 发展。
  • Python-Blosc2 3.2.1 实现数组接口协议,使 Blosc2 容器可与 NumPy、Pandas 等无缝配合。

关键信息:

  • Blosc2 可在不同场景下实现高效压缩和解压缩,如利用多种编解码器、利用 CPU 能力等。
  • 新计算引擎可在超过 100 倍可用 RAM 的数据集上计算,通过暂存解压数据块减少内存访问。
  • 对比实验显示 Blosc2 在压缩和计算集成方面优于其他解决方案,尤其在大工作集和磁盘数据方面。
  • Python-Blosc2 3.2.1 实现数组接口协议,方便与其他库配合使用。

重要细节:

  • 实验在 AMD Ryzen 9 9800X3D 处理器、Ubuntu Linux 24.10 系统、64GB RAM 和高速 SSD 上进行,使用特定软件栈。
  • 对比 Blosc2 与 NumPy 时,展示了压缩和未压缩情况下的性能差异及原因。
  • 对比 Blosc2 与 Zarr+Dask 时,说明压缩对性能的影响及两者的性能差异。
  • 对比 Blosc2 与 Numba 时,指出 Numba 在大工作集规模下的性能问题。
  • 扩展工作集大小至 8TB 的实验,展示不同编解码器下 Blosc2 的性能变化及磁盘数据的优势。
  • 可在 Blosc2 仓库获取实验代码,运行实验需满足特定硬件和软件要求。
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