冷凍電鏡(cryo-EM)三維圖像重構(gòu)軟件Relion工作站配置推薦
單顆粒冷凍電鏡是結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的重要手段之一,冷凍電鏡的模型重構(gòu)通常需要對幾萬甚至幾十萬張投影圖片進(jìn)行分析、組裝和優(yōu)化,計算量巨大,這需要先進(jìn)的計算架構(gòu)配合有效的算法才能實現(xiàn)。
Relion是專門為低溫電子顯微鏡(cryo-EM)設(shè)計的圖像處理軟件。由MRC分子生物學(xué)實驗室的Sjors Scheres組開發(fā)的Relion框架正在革新冷凍電磁領(lǐng)域。該軟件在通過電子冷凍顯微鏡數(shù)據(jù)的單顆粒分析來優(yōu)化大分子結(jié)構(gòu)。Relion采用經(jīng)驗貝葉斯方法對多個3D重建或2D類平均值進(jìn)行細(xì)化。借助GPU CUDA并行計算架構(gòu),改進(jìn)了算法,GPU解決了Cryo-EM中計算量最大的過程,例如粒子自動選取,2D和3D圖像分類以及高分辨率圖像細(xì)化。
Relion硬件配置要求
GPU:Relion經(jīng)過優(yōu)化,選用單精度的游戲卡就可以勝任超算,另外GPU顯存容量隨著圖片分辨率提升,目前單卡可提供顯存8GB、11GB、24GB、32GB、48GB
CPU:承擔(dān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、預(yù)處理、圖像優(yōu)化,CPU頻率高加速整個計算過程
內(nèi)存: 圖片分辨率和內(nèi)存容量配備參考:
圖片分辨率 內(nèi)存容量最低 1 200x200 64GB 2 360x360 128GB 3 480x480 192GB 4 512x512 256GB 6 640x640 384GB
數(shù)據(jù)盤:幾十萬張供成像的圖片,需要一個海量存儲系統(tǒng)
高速緩存盤:為了加速圖像轉(zhuǎn)換處理,重構(gòu),配備一個高速ssd盤,大幅降低硬盤io延遲
Relion圖像處理工作站硬件配置推薦
NO |
品牌與型號 |
配置規(guī)格 |
價格 |
求解能力 圖片分辨率參考 |
1 |
圖靈計算工作站 GX380i 14864-SA24T2X |
6核@4.8GHz / 64GB DDR4 /2*RTX2080S/960GB SSD系統(tǒng)盤 +2*12TB SATA企業(yè)級/塔式(1500w)/32寸-4K顯示器 |
59990 |
200x200 |
2 |
圖靈計算工作站 GT400i 146128-PA28T4X |
10核@4.6GHz / 128GB DDR4 /4*RTX2080S /960GB SSD系統(tǒng)盤 +1.6TB閃電盤/2*14TB SATA企業(yè)級/塔式(2000w)/ 32寸-4K顯示器 |
88500 |
360x360 |
3 |
圖靈計算工作站 GT400i 145192-PA28T4X |
12核@4.5GHz / 192GB DDR4 /4*RTX2080Ti /960GB SSD系統(tǒng)盤 +1.6TB閃電盤/2*14TB SATA企業(yè)級/塔式(2000w)/ 32寸-4K顯示器 |
105000 |
360x360 |
4 |
圖靈超算工作站GX630M 226192-PA70T6X |
2顆Xeon G5218(32核@2.6GHz )/ 192GB DDR4 /6*RTX2080S/960GB SSD系統(tǒng)盤 +1.6TB閃電盤/70TB并行存儲/雙塔(2*2000w)/ 32寸-4K顯示器 |
158000 |
360x360 |
圖靈超算工作站GX630M 226192-PC98T8X |
2顆Xeon 金5218(32核@2.6GHz )/ 192GB DDR4/ 8*RTX2080ti /1.9TB SSD系統(tǒng)盤 +3.2TB閃電盤/98TB并行存儲/雙塔(2*2000w)/ 32寸-4K顯示器 |
225000 |
400x400 |
|
6 |
圖靈超算工作站GX630M 226768-PC98T8T |
2顆Xeon 金5218(32核@2.6GHz )/ 384GB DDR4 /8*Titan RTX /1.9TB SSD系統(tǒng)盤 +3.2TB閃電盤/98TB并行存儲/雙塔(2*2000w)/ 32寸-4K顯示器 |
358000 |
500x500 |
7 |
圖靈超算工作站GX630M 226192-PC98T8F |
2顆Xeon 金5218(32核@2.6GHz )/ 768GB DDR4 /8*RTX8000/1.9TB SSD系統(tǒng)盤 +6.4TB閃電盤/98TB并行存儲/雙塔(2*2000w)/ 32寸-4K顯示器 |
650000 |
600x600 |
實驗結(jié)果表明:
基于GPU的RELION實現(xiàn)可以獲得良好的性能,相比于單CPU,整個應(yīng)用的加速比超過36倍,計算密集型算法的加速比達(dá)到75倍以上.在多GPU上的測試結(jié)果表明基于GPU的RELION具有很好的可擴(kuò)展性
上述所有配置,代表最新硬件架構(gòu),同時保證是最完美,最快,如有不符,可直接退貨
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