专门用于位图索引的硬件？

Question

这只是一个好奇的问题。假设您有一个包含100万行数据的数据库表，您经常需要查询男性或女性、美国或非美国、投票者或非投票者等条件，为该表定义位图索引显然非常高效，其中每个位表示一个二选一的条件。

但是，为了执行查询，仍然必须扫描（可能）所有索引，进行位运算以选择匹配的行。

我的问题是，是否存在某种位图优化存储方式，使得位“通道”在硬件中预先创建？我想象一下，类似于织针从旧的图书馆目录系统中提取打孔卡片。换句话说，芯片可以通过每个位通道的硬件连接电子地提取出匹配的行，而不是逐行遍历内存位置？我觉得大脑一定是这样工作的。如果我想到“所有蓝色的物体”，然后限制为“所有长形蓝色的物体”，然后是“所有长形蓝色重物”，我的大脑会毫不费力地完成它，我相信它并不是每次都在扫描我知道的所有物体。似乎有一些神经元为不同的维度提供了快速检索的路径。我只是想知道硬件世界是否有类似的东西？

谢谢！

- bruce

Answer 1

你当然可以编写一些逻辑来执行这个操作（例如使用可编程逻辑器件），但是你需要大量的逻辑元素和连接，使得这样的电路在构建大型数据库时可能会变得昂贵。

例如，你必须在每个“行”中构建匹配逻辑（这个位被选中了吗？所需值是什么？），从而为你提供每行一个信号（选中/未选中）。

然后，你将拥有一个具有一百万个输出线的逻辑电路（告诉你哪些记录被选中），你可能在某个时候不得不对其进行“串行化”，例如当你与计算机内部的PCI总线进行接口时（即首先传输记录0的结果，然后是1等等，或者传输所选记录的编号）。

由于现代CPU中的位运算非常快速（例如按位and、or和'xor'等逻辑运算应该只需要一个时钟周期），因此与优化软件相比，你使用这样的自定义电路可能并没有太多优势（更不用提“硬件”开发和测试工作），除非你有一个非常特殊的用例。

- Andre Holzner

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非常有趣。感谢您的专业回答。是的，成本效益可能不合理，这确实有道理。 - bruce

Answer 2

为什么要发明已经存在的东西呢？

内容可寻址存储器

- Peter G.

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啊 - 这正是我想知道的东西 - 谢谢！ - bruce

看起来我建议重新发明轮子 :-) - Andre Holzner