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FPGA能在实时基因组测序计算中大显身手,大大缩短时间

2018年10月09日 16:51 次阅读

目前,FPGA在实时基因组测序计算大显身手,把测序时间从30小时缩短到26分钟,之后基因组测序计算时间将会缩短到10分钟,预计一个全序列基因编译可以在接近实时的时间内完成。

FPGA能在实时基因组测序计算中大显身手,大大缩短时间

基因组测序是一种新型基因检测技术,它可以从血液或者唾液中分析测定基因全序列,用来预测疾病,个人的行为特征等等。实现这一项技术需要海量的计算支持,常常需要等待一段时间才可以获得检测结果。然而,Edico Genome推出的“龙”硬件加速卡将测序计算时间由30小时缩短到26分钟,很快就可能优化实现实时计算的目标。

IBM Power Systems最近发表了题为“Powerful computing crunches genomic data at warp speed”的文章,文章描述了Edico Genome使用硬件加速器来加速基因研究的海量计算。Edico Genome董事长兼CEO Pieter van Rooyen和他的团队在南非进行血液分析的工作,主要面向两种疾病:艾滋病(HIV)和肺结核(tuberculosis)。同时他们也开发了一款定制的硬件加速卡来加速计算,这款加速卡就是“龙”卡,卡上集成了基于IBM Power8处理器的S822LC高性能计算服务器和Xilinx 28nm FPGA。

加速卡计算的效果如何呢?“之前一个基因组测序需要大约30小时” van Rooyen说,“我们已经把计算时间降到26分钟,很快,我们就会进一步优化到10分钟”。他预计一个全序列基因编译可以在接近实时的时间内完成。

Stone在视频中解释说,FPGA加速卡将处理时间缩减到6分钟左右,而纯软件处理大概需要6小时,FPGA硬件加速提供了约50X~60X的加速性能。目前Edico Genome“龙”卡上用的是Xilinx 28nm器件,公司已经考虑在他们下一代的板子上使用Xilinx UltraScale器件,在现有基础上再获得5X的加速性能提升。

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