AMD EPYC以超多核心超強 “算力”助推基因研究

一場突如其來的新型冠狀病毒(COVID-19)，牽動著全世界的神經(jīng)，抗擊疫情成為社會各界廣泛關(guān)注的焦點。實際上，除了一直以來奮戰(zhàn)在一線的醫(yī)務(wù)人員，先進的“科技力量”也是這場“戰(zhàn)疫”中的另外一條關(guān)鍵戰(zhàn)線。在針對新型冠狀病毒的研究工作中，科研人員首先需要解析病毒全基因組序列，從而根據(jù)序列來研發(fā)相應(yīng)診斷試劑盒，并進行病毒同源性分析找到病毒的來源，同時根據(jù)病毒的信息和特點決定接下來的防控和治療方式。

在如何獲取更完整詳盡的病毒基因組序列方面，目前廣泛應(yīng)用高通量測序技術(shù)來完成，但由于病毒體的基因測序會產(chǎn)生TB級甚至PB級的海量數(shù)據(jù)，使用這種技術(shù)產(chǎn)生的DNA序列數(shù)據(jù)量十分龐大，需要強大的計算能力來支持。為此，高性能計算(HPC)在有效管理、分析和利用這些序列數(shù)據(jù)方面發(fā)揮了重要作用。作為國際知名的基因科研組織之一，俄勒岡州立大學基因組研究和生物計算中心(CGRB)在利用基于AMD EPYC(霄龍)處理器的高性能計算設(shè)備開展基因測序方面進行了積極探索，無疑很值得借鑒。

多線程帶來高效率，讓科研更進一步

俄勒岡州立大學基因組研究和生物計算中心(CGRB)為大學的26 個科系提供服務(wù)，從而促進基因組和數(shù)據(jù)驅(qū)動研究。研究人員可以使用該中心開發(fā)的 4,000 至 5,000 個程序，這些程序運行在分布式服務(wù)架構(gòu)上，并且該架構(gòu)擁有 5000 多個處理器、5 PB 可用存儲以及安全的專用 1G/10G/40G 網(wǎng)絡(luò)。 CGRB 每天生成 4TB 到 8TB 的海量數(shù)據(jù)，同時每時每刻都有成千上萬個作業(yè)在運行。因此，如何進一步提升高性能計算水平，增加運行的作業(yè)數(shù)，幫助該大學以最佳的成本效益進行科學研究，是該中心目前亟需解決的問題。

CGRB 生物計算助理主任 Chris Sullivan表示： “我們每天處理約 20,000 個作業(yè)，并且大部分作業(yè)與基因組比對有關(guān)。可能同時有一百個作業(yè)在運行，每個作業(yè)包含必須與基因組比對的 5000 萬個序列，并且每個都使用不同的算法。而處理如此龐大的數(shù)據(jù)需要具有非常多的處理器核心和線程的高性能服務(wù)器才能做到?！?/p>

經(jīng)過一系列的評估和對比，AMD EPYC處理器成為了俄勒岡州立大學的選擇。“我們在研究上取得的成果要依賴于線程數(shù)。我們需要解答科學問題，但處理器頻率并不會改變科學答案，所以我們不會為更高的處理器頻率而多花錢。但是，我們擁有的線程數(shù)越多，完成的作業(yè)就越多，這意味著我們可以離答案更近一步。因此，我們一直在尋求獲得非常高的線程數(shù)，希望能達到 100 個以上，同時要擁有高性價比?！?Sullivan表示， “就我們所談?wù)摰木€程和作業(yè)數(shù)量而言，只有AMD EPYC真正達到這個要求，可以提供128個線程?！?/p>

事實上，通過增加多臺基于AMD EPYC的高性能計算設(shè)備，CGRB能以較低的總運營成本獲得更多的線程，從而完成更多的作業(yè)數(shù)量，提升投資回報率。

降本增效省空間，讓科研更容易

AMD EPYC所擁有的核心密度和線程數(shù)在其他方面同樣發(fā)揮重要作用。 “我無法擴建我的服務(wù)器機房，這需要花費成百上千萬美元，然而EPYC處理器為我提供了新的選擇。”Sullivan 表示，“EPYC處理器的雙路配置帶來的回報非常顯著。我們插上電源，獲得所需的線程，以足夠快的速度完成作業(yè)，并且不用對服務(wù)器機房做任何改建?！?/p>

除此之外，俄勒岡州立大學的研究組還降低了 CGRB 管理費用，同時使可以執(zhí)行的作業(yè)數(shù)量增加了一倍。Sullivan解釋道：“由于配備了AMD EPYC，我們不再使用 InfiniBand。它們可以在本機運行，比使用InfiniBand 更快?！苯柚鶤MD EPYC，該中心不僅減少了管理開銷，而且降低了成本，同時將笨拙的大型機器更換為更具成本效益的設(shè)備且不影響性能，獲得了研究人員的一致好評。

CGCB尋找的新技術(shù)要求能夠為研究人員更快獲得運算結(jié)果。 “這項技術(shù)令研究人員折服，他們是購買的決策者。 AMD EPYC正是他們想要的，因為無論價格還是線程數(shù)量都極具優(yōu)勢。因此，我們在撥款申請方面也變得非常容易。” Sullivan提到。

科研永無止境，算力永不止步

Sullivan表示，對于俄勒岡州立大學的各種科研項目來說，現(xiàn)有的計算能力還遠遠不足，科學的發(fā)展正在逐漸超越設(shè)備的能力。面對不斷攀升的計算需求，CGRB將繼續(xù)攜手AMD來部署新一代高性能計算，獲得更加前沿、強勁的 “算力 “體驗。

“我們的研究組正準備撤換現(xiàn)有的 48 線程、24 核心處理器，替換為更多核心和線程的 AMD EPYC處理器?！?Sullivan表示， “AMD 將會成為推動該中心不斷發(fā)展的科學事業(yè)的重要力量。 AMD 一直在幫助我們，我們期待部署更多的 AMD EPYC，因為更多線程意味著更出色的成本效益?！?/p>

毫無疑問，無論是在當前新冠疫情背景下的應(yīng)用，還是疫情結(jié)束之后的科學研究和檢測，強大的算力支持都是不可或缺的。在這場收集、研究和分析與醫(yī)療信息化環(huán)境相關(guān)的關(guān)鍵生物醫(yī)學研究數(shù)據(jù)的競賽中，AMD EPYC憑借超強的性能和易用性，加上其領(lǐng)先的總體擁有成本(TCO)優(yōu)勢，為企業(yè)和研究機構(gòu)的分析和不斷創(chuàng)新提供了一條捷徑。

關(guān)于俄勒岡州立大學基因組研究和生物計算中心(CGRB)

基因組研究和生物計算中心(CGRB)致力于讓俄勒岡州立大學以及整個州在生命和環(huán)境科學領(lǐng)域促進基因組和數(shù)據(jù)驅(qū)動的研究。該中心通過專家、核心實驗室、計算設(shè)施、技術(shù)研討會以及各類會議，為教職員工和學生帶來先進理念、培訓和服務(wù)。同時以該中心為平臺，促進研究人員建立聯(lián)系、發(fā)起合作以及在研究中應(yīng)用新技術(shù)。如需更多信息，請訪問 cgrb.oregonstate.edu

關(guān)于 AMD

在超過五十年的歷史中，AMD引領(lǐng)了高性能運算、圖形，以及可視化技術(shù)方面的創(chuàng)新，這些都是游戲、臨境感平臺以及數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)。每時每刻，全球數(shù)百萬的消費者、500強公司，以及尖端科學研究所都依靠AMD技術(shù)來改善他們的生活、工作以及娛樂。AMD全球員工致力于打造偉大的產(chǎn)品，努力拓寬技術(shù)的極限。成就今日，啟迪未來。更多信息，敬請訪問AMD公司(NASDAQ：AMD)官網(wǎng)www.amd.com.cn 關(guān)注AMD官方微信: AMDChina，關(guān)注AMD官方微博@AMD中國。