2024年冷凍電鏡圖像重構(gòu)與高速圖形工作站硬件配置推薦
更新日期：2024年4月2日
更新原因：配置調(diào)整，性能提升，配置更加精準(zhǔn)
冷凍電鏡圖像重建是利用冷凍電鏡成像技術(shù)獲得的低分辨率圖像，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)重建出生物大分子的高分辨率三維結(jié)構(gòu)的技術(shù)。這種技術(shù)在生物學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，特別是用于研究生物分子的結(jié)構(gòu)。
冷凍電鏡圖像重建主要用途：
- 研究生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能：冷凍電鏡圖像重建可以提供生物大分子的原子級(jí)結(jié)構(gòu)信息，從而幫助研究人員深入了解生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能。
- 設(shè)計(jì)和開發(fā)新藥：冷凍電鏡圖像重建可以幫助研究人員了解藥物與靶標(biāo)分子的相互作用，從而設(shè)計(jì)和開發(fā)更有效的藥物。
- 診斷疾病：冷凍電鏡圖像重建可以幫助研究人員了解疾病相關(guān)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，從而開發(fā)新的診斷方法和治療方法。
冷凍電鏡圖像重建的關(guān)鍵算法：
- 圖像處理算法：用于對(duì)冷凍電鏡圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括噪聲濾波、圖像對(duì)齊、圖像配準(zhǔn)等。
- 重建算法：用于從預(yù)處理后的圖像中重建出生物大分子的三維結(jié)構(gòu)。常用的重建算法包括：
- 迭代重建算法：迭代地更新模型參數(shù)，直到達(dá)到收斂。
- 非迭代重建算法：直接計(jì)算模型參數(shù)，無需迭代。
- 后處理算法：用于對(duì)重建后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行后處理，包括去噪、去模糊、去折疊等。
常用的冷凍電鏡圖像重建軟件：
§ EMAN2（Electron Microscopy ANalysis 2）：由美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的軟件，是冷凍電鏡圖像重建領(lǐng)域最早的軟件之一。也是用于冷凍電鏡圖像處理的開源軟件。
§ IMOD（3D Image Modeling）：由美國斯坦福大學(xué)開發(fā)的軟件，是冷凍電鏡圖像重建領(lǐng)域最廣泛使用的軟件之一。是用于冷凍電鏡圖像處理的開源軟件。
§ RELION（REgularized LIkelihood OptimizatioN）：由瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院開發(fā)的軟件，是近年來快速發(fā)展的冷凍電鏡圖像重建軟件。用于單粒子重建的開源軟件。
§ CRYOSPARC是一個(gè)用于單顆粒冷凍電鏡數(shù)據(jù)處理和圖像分析的軟件平臺(tái)。它提供從數(shù)據(jù)預(yù)處理、顆粒拾取、3D重建到后處理等一整套功能，可以幫助研究人員快速高效地從冷凍電鏡數(shù)據(jù)中獲得生物大分子的3D結(jié)構(gòu)
冷凍電鏡圖像重建的計(jì)算特點(diǎn)：
§ 圖像預(yù)處理：該環(huán)節(jié)主要使用圖像處理算法，對(duì)冷凍電鏡圖像進(jìn)行噪聲濾波、圖像對(duì)齊、圖像配準(zhǔn)等操作。該環(huán)節(jié)主要在CPU上進(jìn)行計(jì)算。
§ 重建：該環(huán)節(jié)主要使用重建算法，從預(yù)處理后的圖像中重建出生物大分子的三維結(jié)構(gòu)。該環(huán)節(jié)主要在CPU或GPU上進(jìn)行計(jì)算。
§ 后處理：該環(huán)節(jié)主要使用后處理算法，對(duì)重建后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行去噪、去模糊、去折疊等操作。該環(huán)節(jié)主要在CPU上進(jìn)行計(jì)算。
其中，圖像預(yù)處理和后處理環(huán)節(jié)通常在CPU上進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)檫@兩個(gè)環(huán)節(jié)的計(jì)算量較小，不需要GPU的加速。重建環(huán)節(jié)的計(jì)算量較大，可以根據(jù)需要在CPU或GPU上進(jìn)行計(jì)算。
冷凍電鏡圖像重建對(duì)內(nèi)存容量、硬盤容量和帶寬都有一定的要求。
- 內(nèi)存容量：冷凍電鏡圖像通常很大，單張圖像的大小可以達(dá)到100MB以上。因此，重建過程中需要大量的內(nèi)存空間。
- 硬盤容量：冷凍電鏡圖像數(shù)據(jù)集通常很大，可以達(dá)到數(shù)百GB甚至TB。因此，需要有足夠的硬盤空間來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
- 帶寬：冷凍電鏡圖像的讀寫速度較慢，因此需要有足夠的帶寬來保證數(shù)據(jù)的讀寫速度。
目前，冷凍電鏡圖像重建技術(shù)正在快速發(fā)展，計(jì)算效率和精度都在不斷提高。隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的不斷發(fā)展，冷凍電鏡圖像重建將在生命科學(xué)研究中發(fā)
揮越來越重要的作用。
冷凍電鏡GPU工作站硬件配置推薦2024v2
NO
品牌與型號(hào)
配置規(guī)格
GPU算力/顯存/顯存帶寬
價(jià)格
求解能力
圖片分辨率參考
1
GA330M 155128-54T2X
intel 14代高頻處理器（20核，其中8核@5.5GHz，12核3.9GHz）/128GB DDR5 /2*RTX4080 16GB/3.84TB NVME系統(tǒng)盤/3*18TB SATA企業(yè)級(jí)/雙塔式(2000w)/27寸-4K顯示器
97Tflops
32GB+736GB/s
77000
200x200
2
GA330M 157192-90T2T
intel 14代高頻處理器（24核，其中8核@5.7GHz，16核4.0GHz）/192GB DDR5 /2*RTX4090 24GB /3.84TB PCIe SSD系統(tǒng)盤/5*18TB SATA企業(yè)級(jí)/雙塔式(2000w)/ 27寸-4K顯示器
165Tflops
48GB+1TB/s
118000
360x360
3
GT430P 151192-90T2F
Xeon W7-2475X超頻處理器(20核@5.1GHz）/192GB DDR5 /2*RTX A6000 48GB/7.68TB PCIe SSD系統(tǒng)盤/5*18TB SATA企業(yè)級(jí)/雙塔式(2000w)/ 27寸-4K顯示器
80Tflops
96GB+768GB/s
189990
360x360
4
GT430P 149256-108T4T
Xeon W7-2495X超頻處理器(24核@4.9GHz）/256GB DDR5 /4*RTX4090 24GB/7.68TB PCIe SSD系統(tǒng)盤/6*18TB SATA企業(yè)級(jí)/雙塔式(2000w)/ 27寸-4K顯示器
330Tflops
96GB+1TB/s
215000
360x360
5
GT430P 148384-108T6T
Xeon W7-3465X超頻處理器（28核@4.8GHz）/384GB DDR5 /6*RTX4090 24GB /7.68TB NVME系統(tǒng)盤/7*18TB SATA企業(yè)級(jí)/雙塔式(2*2000w)/27寸-4K顯示器
495Tflops
144GB+1TB/s
299990
400x400
6
GR450M 140384-140T8T
AMD霄龍9374FX超頻處理器(32核@3.95GHz）/384GB DDR5 /8*RTX4090 24GB/960GB SSD/8TB NVME/140TB并行存儲(chǔ)/雙塔式(2*2000w)/ 27寸-4K顯示器
660Tflops
192GB+1TB/s
380000
500x500
7
GT430M 145384-252T4A
Xeon W7-3465X超頻處理器（28核@4.5GHz）/384GB DDR5 /4* A100 40GB+水冷 /7.68TB NVME系統(tǒng)盤/252T并行存儲(chǔ)/雙塔式(2*2000w)/27寸-4K顯示器
300Tflops
160GB+1.5TB/s
499990
600x600
8
GT430M 143512-252T4A
Xeon W7-3475X超頻處理器(36核@4.3GHz）/512GB DDR5 /4*A800 80GB+水冷/960GB SSD/15.36TB NVME /252TB并行存儲(chǔ)/雙塔式(2*2000w)/27寸-4K顯示器
300Tflops
320GB+2TB/s
820000
600x600
欲咨詢機(jī)器處理速度如何、技術(shù)咨詢、索取詳細(xì)技術(shù)方案，提供遠(yuǎn)程測(cè)試，請(qǐng)聯(lián)系
UltraLAB圖形工作站供貨商：
西安坤隆計(jì)算機(jī)科技有限公司
國內(nèi)知名高端定制圖形工作站廠家
業(yè)務(wù)電話：400-705-6800
