Tesla Bio Workbench幫助科學(xué)家在生物科學(xué)領(lǐng)域取得全新突破
時間：2010-01-20 00:03:00
來源：UltraLAB圖形工作站方案網(wǎng)站
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作者：admin
計算科學(xué)家以及生物物理學(xué)家有福了——專為GPU優(yōu)化的全新應(yīng)用程序、新型社區(qū)網(wǎng)站以及基于Tesla的預(yù)配置系統(tǒng)現(xiàn)在均可為其所用
2010年1月15日—美國加利福尼亞州圣克拉拉市—NVIDIA®（英偉達™）公司于今日正式推出Tesla Bio Workbench，這套解決方案讓科學(xué)家能夠突破生物學(xué)研究領(lǐng)域中的種種限制。Tesla Bio Workbench可將標準PC變成一個能夠運行復(fù)雜生物科學(xué)程序的“計算實驗室”，其應(yīng)用領(lǐng)域包括醫(yī)藥研發(fā)與DNA排序等等。通過采用NVIDIA®（英偉達™）Tesla GPU（圖形處理器），它可以令標準PC實現(xiàn)10至20倍以上的速度提升。
Tesla Bio Workbench由下列內(nèi)容組成：
各種針對分子動力學(xué)與量子化學(xué)研究工作、專為GPU而優(yōu)化的生物科學(xué)應(yīng)用程序，其中包括：AMBER、GROMACS、LAMMPS、NAMD、TeraChem、VMD以及CUDA-SW++（Smith-Waterman）、GPU-HMMER和MUMmerGPU等生物信息學(xué)應(yīng)用程序。
- 社區(qū)網(wǎng)站。在該網(wǎng)站上，用戶可以下載這些應(yīng)用程序、查看最新的基準測試、閱讀學(xué)術(shù)性論文與教程、進入論壇與應(yīng)用程序開發(fā)人員以及其他網(wǎng)友進行探討。
- 全球市場上基于Tesla GPU的工作站與集群的詳細信息。在此類工作站與集群上，用戶可輕松部署這些應(yīng)用程序。
科學(xué)家以前一直是在實驗室里做實驗，他們合成各種化學(xué)藥品、研究其相互間的作用、衡量其有效性?，F(xiàn)在，計算科學(xué)的進步讓科學(xué)家能夠使用分子動力學(xué)與量子化學(xué)模擬模型來完成這些實驗。然而這些模擬模型一般需要具備數(shù)千顆中央處理器（CPU）的大型超級計算機才能夠處理。
通過利用NVIDIA®（英偉達™）GPU的大規(guī)模并行CUDA™架構(gòu)，這些應(yīng)用程序的運行速度現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)10至20倍的提升。這意味著，即使是配備Tesla GPU的區(qū)區(qū)一臺PC也能夠勝過超級計算機。
援引：
伊利諾伊大學(xué)厄本那香檳分校資深研究程序員John Stone表示：“我們正在VMD分子動力學(xué)可視化軟件中研究一種基于GPU的全新技術(shù)，這種技術(shù)能夠揭示氧與二氧化碳這樣的細小分子在蛋白內(nèi)部是如何移動的。這項研究在酶促反應(yīng)機制的研究工作中是至關(guān)重要的。過去在基于CPU的計算機上需要30天才能完成的模擬工作如今在基于GPU的工作站上僅需一天即可完成，真正意義上的研究工作因此成為可能。”
斯坦福大學(xué)物理化學(xué)和理論化學(xué)教授Todd Martinez表示：“TeraChem是一款非常強大的分子建模軟件包，其運算結(jié)果能夠?qū)π滦歪t(yī)藥的設(shè)計工作起到指導(dǎo)作用，同時避免了在合成無效藥物上浪費時間。憑借TeraChem，過去在計算機集群上需要耗費數(shù)天或數(shù)周時間才能完成的運算現(xiàn)在通常可以在基于NVIDIA®（英偉達™）GPU的工作站上運行。這讓高吞吐量的計算篩選工作成為了可能并且能夠加速藥物開發(fā)過程。”
加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校圣地亞哥超級計算機中心研究教授Ross Walker表示：“通過使用AMBER來模擬一種叫做‘Cellobiohydrolaze-I’的纖維素水解酶，這種模擬在提升生物乙醇制造效率方面是至關(guān)重要的一部分，我們在單顆NVIDIA®（英偉達™）GPU上所實現(xiàn)的性能已經(jīng)與10個節(jié)點的集群不相上下。”
伊利諾伊大學(xué)厄本那香檳分校的Klaus Schulten曾獲Swanlund物理學(xué)教授稱號，現(xiàn)任伊利諾伊大學(xué)厄本那香檳分校高分子建模與生物信息學(xué)NIH資源主任兼活細胞物理學(xué)NSF中心聯(lián)合主任。他表示：“我們這里的研究人員正在利用基于GPU的NAMD分子動力學(xué)軟件來研究病毒細胞在不同藥物的作用下有何反應(yīng)，其中包括藥物在H1N1病毒上的有效性等研究工作。就運行NAMD來說，一臺配備4顆GPU的工作站勝過一個包含16顆CPU的服務(wù)器集群。”
斯德哥爾摩大學(xué)生物膜研究中心副教授Erik Lindahl表示：“未來分子動力學(xué)模擬所面臨的一大挑戰(zhàn)就是實現(xiàn)自動化藥物篩選。過去，我們一直使用GROMACS來在大型集群上運算藥物與膜蛋白的結(jié)合。這一過程不僅成本高昂而且非常復(fù)雜。我們現(xiàn)在加入了對GPU的支持，因為在運行大多數(shù)一般性模擬時，GPU的運算速度可達CPU的4-5倍。我們預(yù)計，在短短幾年內(nèi)，配備諸多計算卡的工作站將在市場上占據(jù)有利地位。因此，我們將NVIDIA ®（英偉達™）視為至關(guān)重要的合作伙伴。”
