[導(dǎo)讀]基因測序,一直就是科學(xué)家不斷地孜孜追求破譯生命遺傳信息的關(guān)鍵方法,而其海量、復(fù)雜、多變的數(shù)據(jù)計(jì)算需求一直是橫越在前行道路上的一道鴻溝。隨著多年來超級計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展,高性能計(jì)算在基因測序發(fā)展上發(fā)揮了重
基因測序,一直就是科學(xué)家不斷地孜孜追求破譯生命遺傳信息的關(guān)鍵方法,而其海量、復(fù)雜、多變的數(shù)據(jù)計(jì)算需求一直是橫越在前行道路上的一道鴻溝。隨著多年來超級計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展,高性能計(jì)算在基因測序發(fā)展上發(fā)揮了重大的助推作用。而作為中國首屈一指且世界知名的基因研究機(jī)構(gòu)——華大基因,其借助高性能計(jì)算優(yōu)勢在基因測序相關(guān)研究及應(yīng)用上作出了令人矚目的成績,而其在全新基于英特爾微異構(gòu)架構(gòu)的高性能計(jì)算平臺上的測試,取得了重大進(jìn)展進(jìn)一步加速了基因測序。
高性能計(jì)算助力基因測序
“每個人約有1萬億個細(xì)胞,每個細(xì)胞里面都有23對染色體,這些染色體中包含的DNA由ATCG不同堿基序列構(gòu)成,數(shù)量共計(jì)達(dá)30億,這些基因序列就是破解人類遺傳信息奧秘的鑰匙”,華大基因高性能計(jì)算研發(fā)主管王丙強(qiáng)博士介紹到,基因測序工作就是要通過大規(guī)模的計(jì)算分析從海量的數(shù)據(jù)信息中辨識載有的基因及其序列,最終獲取遺傳信息。
人類基因組計(jì)劃 (human genome project, HGP) 旨在繪制人類基因組圖譜最終達(dá)到破譯人類遺傳信息目的,該計(jì)劃于1990年正式啟動,而這也正是催生華大基因成立的重要原因。龐大而復(fù)雜的海量數(shù)據(jù)早已超出人類計(jì)算的能力,要想及時且準(zhǔn)確地大規(guī)模處理這些數(shù)據(jù)就不得不依靠計(jì)算機(jī)的高性能計(jì)算?!叭A大基因一直非常重視高性能計(jì)算平臺的建設(shè)”,王博士介紹到,華大基因建立了基于高性能計(jì)算的大規(guī)模測序、生物信息、克隆、健康、農(nóng)業(yè)基因組等技術(shù)平臺,其測序能力及生物信息分析能力世界領(lǐng)先。自1999年成立以來,華大基因成功完成了國際人類基因組計(jì)劃“中國部分”在其中承擔(dān)了絕大部分工作,并在Nature和Science等國際一流的學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表百余篇學(xué)術(shù)論文,奠定了中國基因組科學(xué)在國際上的領(lǐng)先地位。
華大基因目前已在深圳、香港、北京和武漢等地建立多個大型生物信息超級計(jì)算中心,總峰值計(jì)算能力達(dá)到200T flops,總內(nèi)存容量達(dá)到35TB,總存儲能力達(dá)到16PB。這為海量生物信息學(xué)數(shù)據(jù)的存儲、處理和分析提供了穩(wěn)定而高效的保障。其中位于深圳和香港的兩個中心,是目前中國最大的兩個生物信息超級計(jì)算中心。
華大基因展示的雜交石斑魚,其生長速度和體重是普通石斑魚的2-3倍,而且口感更好
至強(qiáng)融核 進(jìn)一步加速基因測序
在尋求更快更高效的高性能計(jì)算基因測序方案的過程中,華大基因一直在嘗試新的技術(shù)和方法來進(jìn)一步加速基因測序。面對復(fù)雜的基因測序數(shù)據(jù)處理,既要擁有高性能的計(jì)算能力,又要考慮其經(jīng)濟(jì)效益,并結(jié)合未來在相關(guān)研究的發(fā)展,經(jīng)過多番考量和研究,華大基因最終選擇了與英特爾聯(lián)手啟動關(guān)于至強(qiáng)融核協(xié)處理器在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用項(xiàng)目。
至強(qiáng)融核協(xié)處理器(Xeon Phi)是英特爾面向高度并行的高性能計(jì)算(HPC)應(yīng)用所推出的協(xié)處理器,能夠提供多達(dá) 61個內(nèi)核、244個線程和 1.2萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算性能,此外其余英特爾至強(qiáng)處理器架構(gòu)使用同樣的編程語言、并行模式、技術(shù)和開發(fā)人員工具,具有遷移便捷編程可移植等優(yōu)勢。
“我們愿意嘗試英特爾至強(qiáng)融核,首先是看中了其編碼的簡單可移植性,這是來自基因測序相關(guān)程序的重要需求;其次,我們在未來想借助2013年在全球高性能計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排名第一的廣州天河二號超級計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力,而它就正是就基于英特爾微異構(gòu)的?!比A大基因高性能計(jì)算研發(fā)主管王丙強(qiáng)博士介紹到。
英特爾微異構(gòu) 效果超出預(yù)期
華大基因在基因測序計(jì)算中應(yīng)用的是BWA(Burrows-Wheeler Aligner),是基因研究中一款十分優(yōu)秀并且被廣泛使用的序列比對軟件?!坝捎贐WA軟件代碼分支多,并且有很多隨機(jī)訪問,起初我們認(rèn)為BWA移植效果可能不會太好”,王丙強(qiáng)博士介紹到,“然而,實(shí)際測試的性能表現(xiàn)非常不錯,大大超出了我們的預(yù)期,我們共嘗試了6種優(yōu)化方法,獲得的最好加速比能達(dá)到2.19。”
值得一提的是,微異構(gòu)代碼遷移和優(yōu)化上也帶來了很多優(yōu)勢,王丙強(qiáng)表示,代碼的修改工作量的確不大。“只需要對源代碼進(jìn)行很小幅度的修改,是添加一些輔助編譯指示,就能在微異構(gòu)上運(yùn)行的相當(dāng)好?!彼f。
更強(qiáng)計(jì)算力 加速生命解謎
在測試基于英特爾微異構(gòu)的高性能計(jì)算平臺的同時,華大基因也正在執(zhí)行3M百萬基因組計(jì)劃,即百萬動植物基因組計(jì)劃、百萬人基因組計(jì)劃、百萬微生態(tài)基因組計(jì)劃,該項(xiàng)目將聯(lián)合全球科學(xué)家,通過上百萬樣本的測序構(gòu)建遺傳信息的數(shù)據(jù)庫,進(jìn)一步推動基因組測序和生物信息分析技術(shù)在糧食安全、醫(yī)學(xué)應(yīng)用、生態(tài)保護(hù)等重大發(fā)展問題的應(yīng)用。
“當(dāng)面對如此規(guī)模的數(shù)據(jù)的項(xiàng)目時,華大基因的計(jì)算能力仍顯得有些不足,因此一方面我們不斷擴(kuò)充自身的數(shù)據(jù)中心,另外也在考慮借助天河二號這樣的超級計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力”,王丙強(qiáng)博士介紹到,“這些項(xiàng)目對計(jì)算能力的需求非常大,未來就看微異構(gòu)如何來加速這些基因測序的計(jì)算和分析了?!?
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9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。
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阿維塔
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華為
加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...
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數(shù)字化
倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...
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BSP
北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...
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亞馬遜
解密
控制平面
BSP
8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。
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騰訊
編碼器
CPU
8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。
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華為
12nm
EDA
半導(dǎo)體
8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。
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華為
12nm
手機(jī)
衛(wèi)星通信
要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...
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通信
BSP
電信運(yùn)營商
數(shù)字經(jīng)濟(jì)
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...
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VI
傳輸協(xié)議
音頻
BSP
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...
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BSP
信息技術(shù)
山海路引?嵐悅新程 三亞2024年8月27日 /美通社/ --?近日,海南地區(qū)六家凱悅系酒店與中國高端新能源車企嵐圖汽車(VOYAH)正式達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議。這一合作標(biāo)志著兩大品牌在高端出行體驗(yàn)和環(huán)保理念上的深度融合,將...
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新能源
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PLAYER
ASIA
上海2024年8月28日 /美通社/ -- 8月26日至8月28日,AHN LAN安嵐與股神巴菲特的孫女妮可?巴菲特共同開啟了一場自然和藝術(shù)的療愈之旅。 妮可·巴菲特在療愈之旅活動現(xiàn)場合影 ...
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MIDDOT
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LAN
SPI
8月29日消息,近日,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文在中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式上表示,中國科技企業(yè)不應(yīng)怕美國對其封鎖。
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華為
12nm
EDA
半導(dǎo)體
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 近日,全球領(lǐng)先的消費(fèi)者研究與零售監(jiān)測公司尼爾森IQ(NielsenIQ)迎來進(jìn)入中國市場四十周年的重要里程碑,正式翻開在華發(fā)展新篇章。自改革開放以來,中國市場不斷展現(xiàn)出前所未有...
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上海2024年8月26日 /美通社/ -- 第二十二屆跨盈年度B2B營銷高管峰會(CC2025)將于2025年1月15-17日在上海舉辦,本次峰會早鳥票注冊通道開啟,截止時間10月11日。 了解更多會議信息:cc.co...
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BSP
COM
AI
INDEX
上海2024年8月26日 /美通社/ -- 今日,高端全合成潤滑油品牌美孚1號攜手品牌體驗(yàn)官周冠宇,開啟全新旅程,助力廣大車主通過駕駛?cè)ヌ剿鞲鼜V闊的世界。在全新發(fā)布的品牌視頻中,周冠宇及不同背景的消費(fèi)者表達(dá)了對駕駛的熱愛...
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BSP
汽車制造
此次發(fā)布標(biāo)志著Cision首次為亞太市場量身定制全方位的媒體監(jiān)測服務(wù)。 芝加哥2024年8月27日 /美通社/ -- 消費(fèi)者和媒體情報(bào)、互動及傳播解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者Cis...
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CIS
IO
SI
BSP
上海2024年8月27日 /美通社/ -- 近來,具有強(qiáng)大學(xué)習(xí)、理解和多模態(tài)處理能力的大模型迅猛發(fā)展,正在給人類的生產(chǎn)、生活帶來革命性的變化。在這一變革浪潮中,物聯(lián)網(wǎng)成為了大模型技術(shù)發(fā)揮作用的重要陣地。 作為全球領(lǐng)先的...
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模型
移遠(yuǎn)通信
BSP
高通
北京2024年8月27日 /美通社/ -- 高途教育科技公司(紐約證券交易所股票代碼:GOTU)("高途"或"公司"),一家技術(shù)驅(qū)動的在線直播大班培訓(xùn)機(jī)構(gòu),今日發(fā)布截至2024年6月30日第二季度未經(jīng)審計(jì)財(cái)務(wù)報(bào)告。 2...
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電話會議
COM
TE
8月26日消息,華為公司最近正式啟動了“華為AI百校計(jì)劃”,向國內(nèi)高校提供基于昇騰云服務(wù)的AI計(jì)算資源。
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