국제 인간 게놈 프로젝트에 핵심적으로 기여하는 웰컴 샌저 연구소는 생명을 구하는 동시에 에너지를 절약하기 위해 NVIDIA 가속 컴퓨팅을 도입하고 있습니다.
세계 최대 규모의 시퀀싱 시설을 갖춘 영국 소재 연구소는 48페타베이스(또는 48조 개의 염기쌍)가 넘는 DNA와 RNA 시퀀스를 읽어 건강과 질병에 대한 중요한 통찰력을 밝혀냈습니다.
암, 노화 및 체세포 돌연변이(카심(CASM)) 프로그램은 매년 수만 개의 암 유전체를 시퀀싱하고 분석하여 암 형성을 촉진하는 돌연변이 과정과 치료 효과를 결정하는 유전적 변이를 연구합니다.
이러한 대규모 이니셔티브를 해결하기 위해 Sanger Institute는 다음을 사용하는 방법을 모색하고 있습니다. NVIDIA DGX 시스템 ~와 함께 NVIDIA 파라브릭스확장 가능한 게놈 분석 소프트웨어 제품군으로 활용됩니다. 가속 컴퓨팅 단 몇 분 만에 데이터를 처리합니다.
Wellcome Sanger Institute의 CASM 수석 소프트웨어 개발자인 Jingwei Wang은 “Sanger Institute는 매년 수십만 개의 체세포 샘플을 처리합니다.”라고 말했습니다. “NVIDIA 가속 컴퓨팅과 Parabricks는 샘플을 분석할 때 상당한 시간, 비용 및 에너지를 절약할 수 있으며, NVIDIA Grace 및 Grace Hopper와 같은 NVIDIA의 고급 아키텍처를 탐색하여 더욱 높은 성능과 효율성을 얻을 수 있어 기쁩니다.”
런타임 및 에너지 소비 감소
샌저 연구소는 게놈 전체 기능 검사 및 약물 테스트를 위한 고처리량 암 샘플 모델을 개발합니다.
NVIDIA 가속 컴퓨팅과 소프트웨어는 연구소의 분석 런타임과 게놈당 에너지 소비를 크게 줄였습니다.
대규모 참조 게놈에 DNA 시퀀스를 매핑하는 소프트웨어 패키지인 Burrows-Wheeler Aligner(BWA)를 사용하여 게놈 분석을 가속화하기 위해 Sanger는 CPU에서 실행되는 독점적인 CaVEMan 워크플로를 사용하고 NVIDIA GPU에서 Parabricks를 활용하고 있습니다.
이 연구소는 128개의 듀얼 소켓 CPU 서버와 비교했을 때 NVIDIA DGX 시스템 1개를 사용해 런타임을 1.6배, 비용을 24배, 에너지 소비를 최대 42배 단축했습니다.
이 연구소는 매년 10,000개의 유전체를 시퀀싱하는데 약 1억 2,500만 시간의 CPU를 소모합니다.
이는 Sanger Institute가 GPU에서 Parabricks와 함께 BWA를 사용함으로써 매년 100만 달러와 1,000메가와트시를 절약할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 전력을 공급하는 데 필요한 에너지량과 거의 같습니다. 1세기 동안의 평균적인 미국 주택.
업계 리더들과 협력
샌저 연구소의 NVIDIA 가속 시퀀싱 연구실은 데이터가 들어오고 지능이 나오는 AI 공장으로 볼 수 있습니다.
AI 팩토리는 가장 계산 집약적인 작업을 위한 고급 풀스택 가속 컴퓨팅 플랫폼을 호스팅하는 차세대 데이터 센터입니다.
새로운 암 유전자와 돌연변이 과정을 발견하기 위해 중요한 과학적 질문을 탐구하면서 Sanger Institute는 운영 및 에너지 효율성 AI 팩토리에 NVIDIA 인프라를 활용합니다.
또한, AI 공장을 구축하는 기업과 조직은 에너지 관리 및 자동화 기업인 슈나이더 일렉트릭과 같은 선도적 기업과 산업 간 협업에 참여하여 가장 에너지 효율적인 방식으로 까다로운 작업 부하를 처리하기 위한 데이터 센터 설계를 최적화하고 있습니다.
샌거 연구소는 Schneider Electric과 협력 데이터 센터 가동 중단 시간을 최소화하고 DNA 시퀀싱 연구실의 데이터 센터에 무정전 전원 공급 장치와 냉각 장비를 갖추는 등 에너지 소비를 줄이는 데 중요한 기술을 도입합니다.
에서 엔비디아 GTC 3월 컨퍼런스에서 Schneider Electric은 AI 데이터 센터를 출시하여 산업 전반의 조직이 인프라를 최적화하도록 지원하겠다고 발표했습니다. 참조 디자인 NVIDIA 가속 컴퓨팅 클러스터에 맞게 제작되었습니다.
데이터 처리, 엔지니어링 시뮬레이션, 전자 설계 자동화, 컴퓨터 지원 약물 설계 및 생성 AI를 위해 구축된 참조 설계는 고전력 분배, 액체 냉각 시스템 및 확장 가능하고 고성능, 지속 가능한 데이터 센터의 다른 측면에 중점을 둘 것입니다.
이번 주에 NYC 기후 주간 패널에서 주최한 이코노미스트Sanger, Schneider Electric, NVIDIA의 대표들이 각자의 작업에 대해 설명할 예정입니다.
더 알아보기 지속 가능한 컴퓨팅 그리고 Sanger 연구소의 생명을 구할 수 있는 작업.
대표 이미지는 웰컴 생거 연구소에서 제공되었습니다.