總部位于英國的維康桑格研究所的 DNA 測序實驗室每年分析數以萬計的基因組，為癌癥的形成和治療效果提供洞察。

維康桑格研究所是國際人類基因組計劃的重要貢獻者，該研究所正在使用 NVIDIA 加速計算技術來節省能源，同時挽救生命。

作為全球最大的基因測序機構之一，這家位于英國的研究所已讀取了超過 48 個 Petabase（或 48 千萬億個堿基對）的 DNA 和 RNA 序列，以提煉有關健康和疾病的關鍵洞察。

為了研究引發癌癥形成的突變過程以及決定治療效果的基因變異，該研究所的癌癥、衰老和體細胞突變（CASM）項目每年對數萬個癌癥基因組進行測序和分析。

為了如此大規模研究的順利進行，維康桑格研究所正在嘗試使用具備NVIDIA Parabricks的 NVIDIA 系統。NVIDIA Parabricks 是一個可擴展的基因組學分析軟件套件，它利用加速計算，將數據處理時間縮短至幾分鐘。

維康桑格研究所 CASM 主要軟件開發人員 Jingwei Wang 表示：“維康桑格研究所每年要處理數十萬份體細胞樣本。NVIDIA 加速計算和 Parabricks 將為我們的樣本分析工作節省大量時間、成本和能源。我們十分高興能夠借助 NVIDIA Grace、Grace Hopper 等 NVIDIA 的先進架構來提高性能和效率。”

減少運行時間和能耗

維康桑格研究所致力于開發高通量癌癥樣本模型，這些模型可用于全基因組功能篩選和藥物測試。

NVIDIA 加速計算和軟件大大減少了該研究所每個基因組的分析運行時間和能耗。

為了使用 Burrows-Wheeler Aligner（BWA，一個用于根據大型參考基因組繪制 DNA 序列的軟件包）加速基因組分析，維康桑格研究所使用了其在 CPU 上運行的自主工作流 CaVEMan，并且正在嘗試利用 NVIDIA GPU 上的 Parabricks。

該研究所使用一個 NVIDIA 系統，和使用 128 臺雙路 CPU 服務器時相比，就將運行時間縮短 37.5%，成本和能耗也將分別減少 96% 和 98%。

該研究所每年每測序 1 萬個基因組，就要消耗約 1.25 億個 CPU 小時。

這意味著，維康桑格研究所如果改為通過 GPU 上的 Parabricks 使用 BWA，每年可節省 100 萬美元和 1000 兆瓦時的電，這相當于一個美國普通家庭 100 年的用電量。

與行業領先者合作

維康桑格研究所的 NVIDIA 加速測序實驗室可謂是一個 AI 工廠。只要給它輸入數據，就能生產出智能。

AI 工廠是擁有先進全棧加速計算平臺的下一代數據中心，可執行最密集的計算任務。

在研究對于發現新癌癥基因和突變過程至關重要的科學問題時，維康桑格研究所正在通過將 NVIDIA 基礎設施用于其 AI 工廠，來提高運營和能源效率。

另外，建造 AI 工廠的企業和組織正在與能源管理和自動化公司施耐德電氣等領先企業開展跨行業合作，通過優化數據中心的設計，以最節能的方式運行苛刻的工作負載。

維康桑格研究所正在與施耐德電氣一起，盡可能減少數據中心的停機時間，同時為 DNA 測序實驗室的數據中心配備不間斷電源和冷卻設備，以及其他關鍵的節能技術。

在今年 3 月舉行的 NVIDIA GTC 大會上，施耐德電氣宣布將發布專為 NVIDIA 加速計算集群定制的 AI 數據中心參考設計，以幫助各個行業的企業機構優化基礎設施。

這些參考設計專門用于數據處理、工程仿真、電子設計自動化、計算機輔助藥物設計和生成式 AI，將側重于可擴展、可持續、高性能數據中心的大功率配電、液冷系統等方面。

在由《經濟學人》雜志主辦的紐約氣候周專題討論會上，來自維康桑格研究所、施耐德電氣和 NVIDIA 的代表將介紹他們的工作。