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在 Spark 3.0 上实现 GPU 加速 ETL

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开源大数据社区 & 阿里云 EMR 系列直播 第三期

主题:在 Spark3.0 上实现 GPU 加速 ETL

讲师:沈国一(Gary),Nvidia Manager 

主要内容:

  • 用于 Apache Spark 3.0 RAPIDS 加速器

  • 工作原理

  • GPU 处理加速的一些技术

  • 性能测试结果

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- 前言 -


Spark 3.0 开始支持了数据的列式处理,同时能够将 GPU 作为资源进行调度。在此基础上,Nvidia/Spark-Rapids 开源项目基于 Rapids 库, 以 plugin 的方式提供了一组 GPU 上实现的 ETL 处理,利用 GPU 强大的并发能力加速 Join ,  Sort ,  Aggregate 等常见的 ETL 操作。


本次分享主要介绍该开源项目和目前取得的一些进展,以及使用到的一些相关技术。



- 直播内容概览 -


使用 RAPIDS 加速 Apache Spark 3.0


  • Apache Spark在现代企业中的应用



  • 结合 NVIDIA GPU Spark 3.0




  • 为什么要迁移到 Spark 3.0



  • 伟达提供 GPU 加速的 APACHE SPARK


  • 那么它是如工作的



  • SPARK SQL & DATAFRAME 编译流程图


  • SPARK SQL & DATAFRAME 编译流程图





  • 适合 GPU 的场合

-高散列度数据的 joins

-高散列度数据的 aggregates

-高散列度数据的 sort

-Window operations  (特别是大型 windows)

-复杂计算

-数据编码(创建 Parquet 和 ORC 文件 读取 CSV)


  • 并非适合于所有场合


GPU 处理加速的一些技术

  • 加速 SHUFFLE

  • UDF 的部分支持

  • SCALA / JAVA / HIVE UDF 支持

-提供 Scala/Java/Hive 定义的 UDF

-调用已有 cuDF 提供的 Java API 执行 GPU 处理

-自定义 GPU native 处理

-详细参考:rapids accelerated user defined functions


  • 其他技术-加速 GPU 处理

-小文件读取时,采用多线程并行以及合并 ( coalesce )

-GPU 内存不够时, spill 到 Host 内存和磁盘

-采用最新的 Gpu Direct Storage 技术,加快 GPU 内存到磁盘 NVMe 的 I/O


SPARK 3.0 性能测试结果


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