總部位于英國的維康桑格研究所的 DNA 測序?qū)嶒炇颐磕攴治鰯?shù)以萬計的基因組，為癌癥的形成和治療效果提供洞察。

維康桑格研究所是國際人類基因組計劃的重要貢獻者，該研究所正在使用 NVIDIA 加速計算技術(shù)來節(jié)省能源，同時挽救生命。

作為全球最大的基因測序機構(gòu)之一，這家位于英國的研究所已讀取了超過 48 個 Petabase（或 48 千萬億個堿基對）的 DNA 和 RNA 序列，以提煉有關(guān)健康和疾病的關(guān)鍵洞察。

為了研究引發(fā)癌癥形成的突變過程以及決定治療效果的基因變異，該研究所的癌癥、衰老和體細胞突變（CASM）項目每年對數(shù)萬個癌癥基因組進行測序和分析。

為了如此大規(guī)模研究的順利進行，維康桑格研究所正在嘗試使用具備NVIDIA Parabricks的 NVIDIA 系統(tǒng)。NVIDIA Parabricks 是一個可擴展的基因組學(xué)分析軟件套件，它利用加速計算，將數(shù)據(jù)處理時間縮短至幾分鐘。

維康桑格研究所 CASM 主要軟件開發(fā)人員 Jingwei Wang 表示：“維康桑格研究所每年要處理數(shù)十萬份體細胞樣本。NVIDIA 加速計算和 Parabricks 將為我們的樣本分析工作節(jié)省大量時間、成本和能源。我們十分高興能夠借助 NVIDIA Grace、Grace Hopper 等 NVIDIA 的先進架構(gòu)來提高性能和效率。”

減少運行時間和能耗

維康桑格研究所致力于開發(fā)高通量癌癥樣本模型，這些模型可用于全基因組功能篩選和藥物測試。

NVIDIA 加速計算和軟件大大減少了該研究所每個基因組的分析運行時間和能耗。

為了使用 Burrows-Wheeler Aligner（BWA，一個用于根據(jù)大型參考基因組繪制 DNA 序列的軟件包）加速基因組分析，維康桑格研究所使用了其在 CPU 上運行的自主工作流 CaVEMan，并且正在嘗試利用 NVIDIA GPU 上的 Parabricks。

該研究所使用一個 NVIDIA 系統(tǒng)，和使用 128 臺雙路 CPU 服務(wù)器時相比，就將運行時間縮短 37.5%，成本和能耗也將分別減少 96% 和 98%。

該研究所每年每測序 1 萬個基因組，就要消耗約 1.25 億個 CPU 小時。

這意味著，維康桑格研究所如果改為通過 GPU 上的 Parabricks 使用 BWA，每年可節(jié)省 100 萬美元和 1000 兆瓦時的電，這相當(dāng)于一個美國普通家庭 100 年的用電量。

與行業(yè)領(lǐng)先者合作

維康桑格研究所的 NVIDIA 加速測序?qū)嶒炇铱芍^是一個 AI 工廠。只要給它輸入數(shù)據(jù)，就能生產(chǎn)出智能。

AI 工廠是擁有先進全棧加速計算平臺的下一代數(shù)據(jù)中心，可執(zhí)行最密集的計算任務(wù)。

在研究對于發(fā)現(xiàn)新癌癥基因和突變過程至關(guān)重要的科學(xué)問題時，維康桑格研究所正在通過將 NVIDIA 基礎(chǔ)設(shè)施用于其 AI 工廠，來提高運營和能源效率。

另外，建造 AI 工廠的企業(yè)和組織正在與能源管理和自動化公司施耐德電氣等領(lǐng)先企業(yè)開展跨行業(yè)合作，通過優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的設(shè)計，以最節(jié)能的方式運行苛刻的工作負載。

維康桑格研究所正在與施耐德電氣一起，盡可能減少數(shù)據(jù)中心的停機時間，同時為 DNA 測序?qū)嶒炇业臄?shù)據(jù)中心配備不間斷電源和冷卻設(shè)備，以及其他關(guān)鍵的節(jié)能技術(shù)。

在今年 3 月舉行的 NVIDIA GTC 大會上，施耐德電氣宣布將發(fā)布專為 NVIDIA 加速計算集群定制的 AI 數(shù)據(jù)中心參考設(shè)計，以幫助各個行業(yè)的企業(yè)機構(gòu)優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施。

這些參考設(shè)計專門用于數(shù)據(jù)處理、工程仿真、電子設(shè)計自動化、計算機輔助藥物設(shè)計和生成式 AI，將側(cè)重于可擴展、可持續(xù)、高性能數(shù)據(jù)中心的大功率配電、液冷系統(tǒng)等方面。

在由《經(jīng)濟學(xué)人》雜志主辦的紐約氣候周專題討論會上，來自維康桑格研究所、施耐德電氣和 NVIDIA 的代表將介紹他們的工作。