Migración de librería SSW para alineamientos de secuencias biológicas a tecnología AVX

Resumen

SSW es una librería popular para alineamientos de secuencias biológicas en el ámbito de la bioinformática, por sus prestaciones y funcionalidad. A pesar de su popularidad, SSW no ha evolucionado a la par de la tecnología de procesadores, ya que está implementada usando intrínsecas SSE. Este trabajo se enfocó en la migración de la librería SSW a instrucciones vectoriales AVX, analizando los desafíos asociados y presentando los detalles de implementación. Adicionalmente, se evaluó su rendimiento en comparación con la versión original ante diferentes escenarios de prueba en dos equipos Intel diferentes. En particular, la versión AVX logró mejoras considerables de hasta 44 % para las pruebas con proteínas. Si bien el nivel de mejora para el caso de ADN fue de mayor a menor, el perfilado realizado permitió identificar su posible causa, lo que da el primer paso para su solución. Este trabajo representa una prueba de concepto de que es posible incrementar el rendimiento de la librería original de forma transparente y sienta las bases para el diseño y desarrollo de una nueva versión extendida.