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英亚体育_基因测序性能提升5倍,华为云FPGA基因加速方案彰显技术创新能力
2021-05-04 [230]
本文摘要:最近,华为云强强联手峰科推算出来(下列全名“峰科”)发布根据FPGA的基因加快云解决方法,该计划方案应用GATK(TheGenomeAnalysisToolkit)规范剖析流程,将仅有基因组转录组测序(WGS)特性提升 5倍,比模式提升 3~5倍,另外转录组测序精密度均值99.95%之上,在大幅增加转录组测序時间的另外搭建TCO大幅降低。

最近,华为云强强联手峰科推算出来(下列全名“峰科”)发布根据FPGA的基因加快云解决方法,该计划方案应用GATK(TheGenomeAnalysisToolkit)规范剖析流程,将仅有基因组转录组测序(WGS)特性提升 5倍,比模式提升 3~5倍,另外转录组测序精密度均值99.95%之上,在大幅增加转录组测序時间的另外搭建TCO大幅降低。基因转录组测序数据统计分析加快应对的挑戰最先,基因转录组测序剖析流程BWT+GATK当今被业内广泛接受,但应用此流程的传统式转录组测序方式务必耗费巨额算率及服务器资源,且用时较长。次之,对于基因转录组测序中高算率市场的需求的smith-waterman,pair-hmm等优化算法应急处置,其具有推算出来并行性,不到数,非标准的储存访谈,较低bit作业者等特点,推算出来仰仗斑点状地区的作业者不容易对CPU耗费非常大,特性没法提升。

华为云FPGA基因加快解决方法的三大优点为了更好地更优的解决困难基因转录组测序领域应对的基因组剖析规范流程不经济发展高效率,及其跨过各有不同云和硬件配置(CPUs,FPGAs)加快搭建的双向挑戰。华为云和峰科推算出来强强联手,协作开售符合国家标准的GATK加快流程,根据对基因转录组测序数据统计分析流程进行硬、硬件配置带头提升搭建尾端到尾端加快。华为云FPGA基因加快计划方案不具有以下优点:最先,华为云获得业内领跑的FPGA加快云管理平台,应用业内领跑的Xilinx16nmVirtexUltraScale+VU9PFPGA,并对于基因情景开售32核CPU224GB运行内存1VU9PFPGA和64核CPU448GB运行内存2VU9PFPGA规格型号的案例,搭建了GATK手机软件应急处置流程和FPGA加快流程的完美结合,进而将加快高效率提升 3~5倍。

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次之,峰科应用GATK规范剖析流程,精确性与GATK规范流程基本上相符合,精密度均值99.95%之上。第三,不修改GATK规范流程,可访谈载入从详细转录组测序数据信息到溶解vcf文件全部全过程中的正中间数据信息,有助于科学研究客户用于核查。1.华为云FPGA基因加快解决方法分析华为云FPGA基因加快解决方法搭建峰科的加快IP,为客户获得一种更非常容易用于,经济实惠的根据FPGA的基因组剖析流程加快服务项目,在该计划方案中,华为云装有了32核CPU,单独VU9PFPGA的案例。

华为云FPGA基因加快解决方法用于GATK最好计划方案对种系基因变异和细胞基因变异进行基因变异检验,将推算出来密集式优化算法如Smith-Waterman、PairHMM等确定为加快目标。每个优化算法都历经FPGA核心提升,而且搭建CPU-FPGA协作执行和资源配置。如图2下图,客户根据剖析应用软件,把每一个流程的数据信息教授给华为云峰科加快服务平台,服务平台里的Kestrel经营时可视化工具来管理方法CPU-FPGA协作执行和资源配置。

运用线程同步,I/O提升和扩展用于FPGA网络加速器,华为云FPGA基因加快服务项目的基因组学剖析流程在保证 精确度状况下获得显著的加快。华为云FPGA基因加快计划方案框架图与GATK最好用于流程较为称作,典型性的基因转录组测序数据统计分析流程始自详细FASTQ编码序列两边读长(paired-endreads),更进一步出示一组经过滤装置的组合,对其进行标识以供更进一步剖析。

图3描述了华为云基因加快服务项目种系基因变异启用生产流水线的确立流程,正中间控制面板指令刚开始的一般来说工作中流程,左右各自说明华为云FPGA基因加快计划方案中的峰科加快流程和GATK最好用于流程指令搭建方法的工作中流程。华为云峰科基因加快流程和GATK最好用于流程比照根据华为云FPGA加快服务项目,用于FPGA提升加快GATK流程,基因组剖析流程能够搭建3~5倍速率提升 和99.95%之上的精确度。华为云FPGA基因加快解决方法比较慢基因组编码序列剖析规范流程可在一天内顺利完成五个全基因组或24个总体外显子组剖析。

PerformancecomparisonforGATK3.8WGSfromAlignmenttoVariantCallingusingHoplotypecallerCloudbasedcomparisonTotal(Hrs.)SpeedupWGS(30X)FalcononHuawei7.464.84xOriginal36.11x录:数据测试用于的是30X的WGS样版,碱基总数103G华为云基因加快服务项目“0”元感受为了更好地能让更为多的客户体验华为云FPGA加快云主机,对于基因加快情景,华为云带头峰科(Falcon)开售“基因加快服务项目零元感受套餐内容”,套餐内容规格型号为32核CPU224GB运行内存500GB数据信息盘5C视频码率。


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