睿聯(lián)實(shí)時(shí)渲染虛擬仿真小型機(jī)應(yīng)用之活體細(xì)胞動(dòng)力分析系統(tǒng)

    目前，大部分細(xì)胞檢測(cè)方法采用的仍是傳統(tǒng)的終點(diǎn)法——僅僅是給實(shí)驗(yàn)定格了一個(gè)最終結(jié)果，而且經(jīng)常需要標(biāo)記和破壞細(xì)胞。這就是當(dāng)前細(xì)胞分析方法的最大限制，因?yàn)榧?xì)胞是活體，其生物學(xué)和細(xì)胞進(jìn)程是動(dòng)態(tài)而非靜態(tài)的。因此，為了更充分的了解和測(cè)量生物學(xué)和細(xì)胞進(jìn)程，應(yīng)當(dāng)使用一種非侵入性的系統(tǒng)，來(lái)記錄細(xì)胞應(yīng)答某些刺激(如藥物處理或某種生長(zhǎng)因子刺激)時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)變化。

    目前，國(guó)外研究進(jìn)行活體細(xì)胞動(dòng)力分析已進(jìn)入納米級(jí)，納米級(jí)分子動(dòng)力學(xué)（NAMD）以及視覺(jué)分子動(dòng)力學(xué)（VMD）都是功能強(qiáng)大且應(yīng)用廣泛的工具軟件，它們被用于生物分子過(guò)程的模擬和可視化。但是，模擬復(fù)雜的分子系統(tǒng)是一件耗時(shí)的工作，而且還需要使用巨大、復(fù)雜的計(jì)算機(jī)群集才能完成。

    睿聯(lián)嘉業(yè)Plex D2型實(shí)時(shí)渲染虛擬仿真小型機(jī)在離子模擬方面的速度了比18顆CPU的群集高出了100多倍（以CPU總時(shí)間對(duì)比GPU總時(shí)間為基礎(chǔ)計(jì)算得出）。該機(jī)采用NVIDIA 最新Quadro® Plex 可視化處理系統(tǒng)（VCS），實(shí)現(xiàn)了虛擬仿真實(shí)時(shí)渲染可視化運(yùn)算密度的巨大飛躍，帶來(lái)突破性的處理效率和處理能力。采用一臺(tái)三顆GPU的工作站時(shí)，類(lèi)似的視覺(jué)分子動(dòng)力學(xué)工具中的時(shí)均化靜電運(yùn)算達(dá)到了705 Gigaflops的浮點(diǎn)性能。這種超高的性能讓所有生物學(xué)研究人員的工作站均能夠達(dá)到等同于計(jì)算群集的計(jì)算能力。

    有了GPU計(jì)算，分子模擬就不再受到群集的服務(wù)器空間限制了。通過(guò)在個(gè)人實(shí)驗(yàn)室的工作站以及臺(tái)式機(jī)上運(yùn)行模擬，項(xiàng)目不再因計(jì)算資源稀缺而互相爭(zhēng)搶。與從前只能排隊(duì)等待處理相反，研究人員在需要時(shí)可及時(shí)獲得運(yùn)算結(jié)果。而且，大型服務(wù)器群集擁有了GPU之后，更復(fù)雜的難題就能夠得以解決。而這種計(jì)算能力在以前還只是一個(gè)夢(mèng)想。利用全國(guó)最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)解讀活體細(xì)胞的最小組件，正在加速藥品研究以及解釋生物進(jìn)程中其它至關(guān)重要的研究步伐。
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