基因組測序的幕后推手 戴爾HPC破冰“精準(zhǔn)醫(yī)療”
地球人類文明發(fā)展的歷史其實就是一部新技術(shù)與新工具運用的發(fā)展史。不是嗎?長矛的運用讓人類擁有了更充足的食物,火的應(yīng)用使人類告別了茹毛飲血的原始時代,蒸汽機的發(fā)明拉開了工業(yè)革命的帷幕,汽車的出現(xiàn)則加速了人類社會發(fā)展的步伐......
對于人類健康而言,基因組數(shù)據(jù)分析是生命科學(xué)研究中一項極有可能改變未來世界的技術(shù),其所帶來的價值不可估量。而HPC作為一種關(guān)鍵工具在其中扮演了不可或缺的角色。
不久前,由戴爾聯(lián)手SAP推出的SAP HANA解決方案可以有效將基因組測序時間由此前的4天縮短為4個小時,在為病患者奪得寶貴治療時間的同時,也讓這項技術(shù)加速走向大眾百姓。
在某種意義上來說,戴爾HPC在技術(shù)發(fā)展上的“一小步”,推動了人類健康發(fā)展的“一大步”。
從“數(shù)天”到“數(shù)小時”
戴爾HPC助基因組數(shù)據(jù)分析能力提升
對于人類健康而言,利用高性能計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的強大數(shù)據(jù)處理能力,對于人類基因組進(jìn)行測序和數(shù)據(jù)分析所帶來的價值不可估量。例如,僅通過對血液或唾液來分析測定一個人的基因全序列,從而對其身體先天飲酒量如何、是否具有運動天賦、未來患上癌癥或白血病的幾率有多大等給出準(zhǔn)確判斷。同時,由于能夠做到預(yù)判,因此也能夠為其提前給出個性化、精準(zhǔn)的預(yù)防和疾病治療方案。
愿景雖然美好,但這項技術(shù)若要發(fā)展和造福大眾百姓,則面臨了計算能力不足的限制瓶頸問題。據(jù)悉,一個人的完全測序的基因組包含了100-1000GB的數(shù)據(jù)量。而一百萬人的基因組數(shù)據(jù)量合計將達(dá)1EB(1000000TB)的數(shù)據(jù)量。要對這么龐大的數(shù)據(jù)量進(jìn)行分析比對,則對于運算設(shè)備的計算能力提出了極大的挑戰(zhàn)。
在研究初期階段,由于受制于運算能力瓶頸的限制,進(jìn)行如此數(shù)量級的數(shù)據(jù)處理工作大概需要13年的時間。在后來多年的發(fā)展中,隨著運算技術(shù)及能力的不斷提升,人類基因組數(shù)據(jù)分析所需時間已從“數(shù)年”縮短為“數(shù)天”。
盡管速度提升驚人,但從應(yīng)用的角度出發(fā),動輒幾天的時間,再加上高昂的成本費用,使得這項技術(shù)還停留于少數(shù)“貴族”群體享用的階段,其離普通大眾需求還存在相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。
戴爾HPC對于生命科學(xué)的研究與關(guān)注有著長期的積累,在中國可以追溯到與深圳華大基因的合作上。深圳華大基因研究院作為中國的基因研究機構(gòu),其基因組分析能力處于世界領(lǐng)先水平,曾先后參與完成國際人類基因組計劃的“中國部分”。華大基因應(yīng)用于基因研究的的高性能計算集群正是過去引入戴爾M605服務(wù)器而打造的。
前不久,由戴爾聯(lián)手SAP等合作伙伴研發(fā)的基于戴爾HPC的SAP HANA解決方案,為基因組數(shù)據(jù)分析時間瓶頸的打破帶來了希望。據(jù)負(fù)責(zé)HPC和SAP HANA解決方案的戴爾主管介紹,這套戴爾融合基礎(chǔ)設(shè)施可以使每個病患者的基因測序時間從之前的4天縮短為4個小時,在基因組數(shù)據(jù)分析速度上再次實現(xiàn)大幅提升。
戴爾HPC SAP HANA解決方案
技術(shù)“一小步”,健康“一大步”
在今年2月底于美國拉斯維加斯舉辦的HIMSS16上,戴爾聯(lián)合SAP等合作伙伴展示了基于戴爾HPC的SAP HANA解決方案。據(jù)悉,該方案是專為醫(yī)療專業(yè)人士增強對患者護理的新方式。借助顯示設(shè)備,其通過向?qū)I(yè)醫(yī)療人員提供及時、強大的基因組數(shù)據(jù)分析能力,從而可以針對患者提供個性化、精準(zhǔn)的藥物和治療方案,大幅提高對于病患者疾病的治療效果。
這一成果歸功于過去數(shù)月以來,戴爾攜手SAP、英特爾的共同合作和努力。基于基因組數(shù)據(jù)分析對于計算設(shè)備的速度和可靠性提出了更高的需求,戴爾聯(lián)手合作伙伴致力于對健康基金會所配套的SAP基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化。通過共同努力,戴爾與合作伙伴們一起開發(fā)了可用于提高基因組數(shù)據(jù)分析速度的全新解決方案。
戴爾推出的解決方案提供了一個經(jīng)優(yōu)化、預(yù)集成的高性能計算環(huán)境。其采用了強大的英特爾至強處理器和由戴爾PowerEdge服務(wù)器組成并經(jīng)優(yōu)化的架構(gòu)。基于此融合基礎(chǔ)設(shè)施的SAP HANA解決方案能夠提供一個靈活、可擴展的臨床數(shù)據(jù)倉庫模型,從而可以做到數(shù)據(jù)集成管理和進(jìn)行及時、快速的大規(guī)模數(shù)據(jù)分析。該解決方案可以讓全球范圍內(nèi)的醫(yī)療機構(gòu)或生命科學(xué)研究企業(yè)能夠快速、可靠地分析大量的非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),從而造福于人類健康。
借助基于戴爾融合基礎(chǔ)設(shè)施SAP HANA解決方案,可全面滿足基因組分析研究需求,讓時間跨度再次大幅縮短,一個病患者的基因組測序及數(shù)據(jù)分析工作從之前的數(shù)天縮短為幾個小時就能完成。
具有深遠(yuǎn)意義的是,處理速度的提升在為病患者爭取到更多寶貴的治療時間的同時,也拉近其與普通大眾醫(yī)療需求的距離,戴爾HPC在技術(shù)發(fā)展上的“一小步”,推動了人類健康發(fā)展的“一大步”。
聯(lián)手SAP創(chuàng)新HPC應(yīng)用價值
為用戶構(gòu)建“未來就緒IT”環(huán)境
所周知,SAP HANA是SAP研發(fā)的新一代內(nèi)存計算技術(shù),擁有高性能的實時計算能力。戴爾HPC是一款性能強大的硬件設(shè)備,其通過軟、硬結(jié)合的方式,與SAP合作推出了性能更為強勁的SAP HANA應(yīng)用方案。
該應(yīng)用方案可以提供與數(shù)據(jù)源無關(guān)的多用途內(nèi)存應(yīng)用方案軟件,這些軟件基于戴爾硬件進(jìn)行優(yōu)化配置,并通過戴爾全球服務(wù)交付給客戶。人類基因組數(shù)據(jù)分析解決方案的研發(fā)推出正是基于此。
在解決方案的搭建上,戴爾PowerEdge Server R930平臺作為戴爾SAP HANA解決方案的基礎(chǔ)平臺,在所有配置中統(tǒng)一使用。戴爾PowerEdge R930平臺與SAP HANA軟件相結(jié)合,使用戶可以在單一系統(tǒng)中執(zhí)行分析、性能管理和操作。同時,這些解決方案還幫助用戶更快速地對目前影響運營的事件做出響應(yīng)。
除了在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用外,十多年來,戴爾與SAP密切協(xié)作,為多個行業(yè)的客戶提供了數(shù)百種解決方案。戴爾和SAP聯(lián)手提供經(jīng)過優(yōu)化配置的SAP HANA解決方案,其中包括硬件應(yīng)用方案、預(yù)加載的軟件以及戴爾全方位的服務(wù)。
通過實施戴爾的SAP HANA解決方案,組織將能夠通過識別和分析各種趨勢和模式,改善規(guī)劃、預(yù)測并實現(xiàn)價格優(yōu)化。該解決方案可靠且可擴展,并能夠提供多種靈活配置,可以滿足企業(yè)用戶面對未來的具體業(yè)務(wù)需求。
總結(jié)
在社會諸多應(yīng)用領(lǐng)域中,生命科學(xué)以及基因研究是一項面向未來、尖端的科研項目,其對于HPC的性能和可用性提出了極致的要求。
作為“未來就緒的IT”理念的倡導(dǎo)者,戴爾HPC通過攜手SAP創(chuàng)新了高性能計算和基因組數(shù)據(jù)分析速度的新高度。這一陣地的奪取,在證明其作為強大計算工具擁有高性能、高可用性等特點的同時,也為其通往更多應(yīng)用領(lǐng)域打開了大門。
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