Clara für Genomik

Die Sotware-Suite NVIDIA Clara™ für Genomik bietet eine noch nie dagewesene Geschwindigkeit und Genauigkeit in der Präzisionsgenomik.

Gute Gründe für Clara für Genomik

Für Unternehmen

Verkürzen Sie die Zeit bis zur Entdeckung und Identifizierung von Behandlungen mit optimierten Workflows erheblich.

Für IT

Verwandeln Sie den Zeitaufwand für aufwändige Analysen von Tagen auf Minuten und revolutionieren Sie die Geschwindigkeit, Genauigkeit und den Durchsatz von Genomik-Workflows.

Für Entwickler

Optimieren Sie das Alignment, die Verarbeitung und das Varianten-Calling ganzer Genome und Exome sowohl für Keimbahn- als auch somatische Workflows.

Beschleunigen Sie die Genomanalyse von Anfang bis Ende.

Der Genomikmarkt umfasst verschiedene Methoden, die ein breites Anwendungsspektrum in der Medikamentenentwicklung, Präzisionsmedizin, Bevölkerungsgesundheitsstudien und der klinischen Diagnostik abdecken. Die Genomiklandschaft ist vielfältig und umfasst Forschungseinrichtungen, Gesundheitseinrichtungen, Sequenzierungs-Diagnosezentren, nationale Programme, Pharmazeutika und Techbios, die alle eine wesentliche Rolle bei der Entdeckung der Genomik spielen. Schnellere Analysen führen zu schnelleren Diagnosen, personalisierten Behandlungen und einer optimierten Medikamentenentwicklung, was Zeit und Ressourcen spart, gleichzeitig die Patientenversorgung verbessert und datengestützte Entscheidungen in Echtzeit ermöglicht.

Beschleunigte Short-Read-Analyse

Die Short-Read-Sequenzierung erzeugt kurze DNA-Sequenzen und wird wegen ihrer Schnelligkeit und Wirtschaftlichkeit geschätzt. NVIDIA® Parabricks® beschleunigt Goldstandard-Tools für die sekundäre Analyse, von der Ausrichtung bis zum Variantenaufruf, und ermöglicht die schnelle Analyse von Short-Read-Sequenzierungsdaten. Diese Tools können mit Daten von Element, Illumina, MGI, Singular und Thermo Fisher verwendet werden.

Beschleunigte Long-Read-Analyse

Long-Read-Sequenzierung ist entscheidend für die Identifizierung struktureller Varianten und kann verwendet werden, um Genome aus mehreren Proben zusammenzusetzen, was die Erforschung der genetischen Vielfalt in Populationen vorantreiben kann. NVIDIA Parabricks beschleunigt erstklassige sekundäre Analysetools für Basecalling, Alignment und Variant Calling und ermöglicht so eine schnelle Analyse von Long-Read-Sequenzdaten. Diese Tools können mit Daten von Oxford Nanopore- und PacBio-Long-Read-Sequenzern verwendet werden.

Einzelzelle

NVIDIA RAPIDS™ beschleunigt Single-Cell-Workflows für die Datenverarbeitung und Visualisierung mit einem ähnlichen Usability-Modell wie die Python-Bibliotheken von scverse. cunnData stellt eine minimierte, schlanke Version des AnnData-Objekts für die Grafikkarte bereit, die eine schnelle Datenmanipulation und -verarbeitung ermöglicht, die RAPIDS cuGraph und cuML-Bibliotheken dann nachgelagert analysieren können.

 

Spatial Omics (räumliche Biologie)

NVIDIA Parabricks beinhaltet einen Einzelzellen- und räumlichen Workflow, um kritische Prozessabschnitte zu beschleunigen und die Genauigkeit zu erhöhen. Generative KI wird speziell auf die räumliche Analyse mit VISTA-2D angewendet, einem Zellbildgebungs-Grundmodell für hochgenaue Segmentierung. Als Deep Learning-Algorithmus, der auf Transformern basiert, arbeitet VISTA-2D mit mehreren Zelltypen und unterstützt mehrere Datenbestände, Modalitäten und GPUs.  

NIM Microservices für Genomik

Die NVIDIA NIM™ Microservices bieten eine umfassende, mehrschichtige Lösung für KI-Inferenzen, die die Leistungsfähigkeit vorgefertigter Container, branchenüblicher APIs, benutzerdefinierter Modellunterstützung, domänenspezifischer Codes und optimierter Inferenzmaschinen kombiniert. Verwenden Sie die NIM Microservices nach Belieben, um Ihren eigenen Arbeitsablauf für individuelle Genomik-Anwendungen zu erstellen.

Deepvariant

Führen Sie den für GPUs optimierten DeepVariant von Google aus. Switch-Modelle für hohe Genauigkeit auf allen wichtigen Sequenzern.

fq2bam

Generierung von BAM-Ausgaben mit einem oder mehreren FASTQ-Dateipaaren durch Ausführen der Best Practices für BWA-MEM und GATK.

NVIDIA Parabricks

NVIDIA Parabricks bietet grafikkartenbeschleunigte Versionen von Tools, die täglich von Systembiologen und Bioinformatikern verwendet werden, was deutlich schnellere Laufzeiten, eine bessere Skalierbarkeit der Arbeitsabläufe und geringere Rechenkosten ermöglicht.

NVIDIA AI Enterprise

Für Kunden, die Unterstützung für Parabricks in klinischen Arbeitsabläufen, große Sequenzierungsprojekte, Plattformen mit hohem Durchsatz oder andere Workflows, die sofortige Hilfe benötigen, bietet NVIDIA AI Enterprise an.

Vergleichen Sie die Vorteile von Parabricks mit NVIDIA AI Enterprise

Erfolgsgeschichten

Räumliche Transkriptomik verändert das Gesundheitswesen

Vier Branchenführer treiben die Erforschung und Prävention von Krankheiten voran

PacBio

Höhere Genauigkeit und Schnelligkeit der Long-Read-Sequenzierung mit Pacific Biosciences 

TGEN

Reduzierung des Zeitaufwands für Einzelzell- und räumliche Analyse von Stunden auf Minuten beim Translational Genomics Research Institute 

Das Francis Crick Institute

Einsparung von neun Jahren Verarbeitungszeit mit NVIDIA Parabricks

FAQs

NVIDIA Parabricks ist eine GPU-beschleunigte Software-Suite für die sekundäre Genomanalyse. Parabricks ist mit allen führenden Sequenzierungsinstrumenten kompatibel und unterstützt verschiedene bioinformatische Workflows.

Parabricks erhöht die Geschwindigkeit, senkt die Kosten und steigert die Genauigkeit der sekundären Genomanalyse.

  1. Genauigkeit erhöhen: Stellen Sie Deep Learning mit hoher Genauigkeit für alle wichtigen Sequenzierer bereit.
  2. Geschwindigkeit steigern: Erleben Sie eine 108-mal schnellere Analyse der Sequenzierung des gesamten Genoms (Whole Genome Sequencing, WGS) im Vergleich zu reinen CPU-Lösungen.
  3. Kosten senken: Senken Sie die Berechnungskosten für WGS um bis zu 50 Prozent im Vergleich zu reinen CPU-Lösungen.

Ja, Parabricks stimmt mit den Ergebnissen von Open-Source-Tools überein, sodass Sie Open-Source-Tools auswechseln können und mit Parabricks die exakt gleichen Ergebnisse erzielen. Die neuesten Benchmarks aus der Version 4.3.1 finden Sie in der folgenden Tabelle.

Table description text placeholder
  NVIDIA H100 Tensor Core GPU
Schnellste Geschwindigkeit
NVIDIA L4 Tensor Core GPU
Niedrigste Kosten pro Probe
  2x GPUs 4x GPUs 2x GPUs 4x GPUs 8x GPUs
FQ2BAM 17.18 9.88 47.35 21.77 13.60
BWA-Meth 27.43 15.12 77.35 39.77 22.47
DeepVariant 9.67 5.82 23.48 13.10 7.8
HaplotypeCaller 10.57 4.90 12.00 7.73 4.27
Mutect2 25.80 13.60 55.8 32.50 17.5

Ausführungszeit in Minuten.
30-mal gesamtes Genom sequenziert für FQ2BAM, BWA-Meth, DeepVariante und Haplotype Caller mit Illumina-Daten.
50-mal gesamtes tumornormales Genom sequenziert für Mutect2 mit Illumina-Daten.

Parabricks ist als öffentlicher Container in NVIDIA NGC™ für die Verwendung vor Ort oder in der Cloud beliebiger Plattformen oder Anbieter verfügbar.

Für Kunden, die Unterstützung für Parabricks benötigen, z. B. in klinischen Arbeitsabläufen, großen Sequenzierungsprojekten, Plattformen mit hohem Durchsatz oder anderen Workflows, die sofortige Hilfe erfordern, bietet NVIDIA AI Enterprise an.

Parabricks können bei öffentlichen Cloud-Anbietern, auf Plattformen und bei Partnern sowie vor Ort ausgeführt werden.

  1. Öffentliche Cloud-Anbieter: AWS, Google Cloud, Oracle Cloud, Microsoft Azure, Naver Cloud Platform, Baidu AI Cloud, Alibaba Cloud
  2. Plattformen und Partner: DNAnexus, AWS, Terra, Velsera, FormBio, Lifebit
  3. Vor Ort: NVIDIA DGX-Systeme, NVIDIA-zertifizierte Server, Dell Technologies, Hewlett Packard Enterprise, Lenovo, Cisco, Atos, Supermicro

Hardware-Anforderungen

  • Jede NVIDIA GPU, die die CUDA-Architektur 70, 75, 80, 86, 89 oder 90 unterstützt und über mindestens 16 Gigabyte (GB) GPU-RAM verfügt. NVIDIA Parabricks wurde auf den folgenden NVIDIA Tensor Core GPUs getestet:
    • V100
    • T4 A10, A30, A40, A100, A6000
    • L4, L40
    • H100, H200
    • Grace Hopper™ Superchip
  • Das fq2bam-Tool benötigt standardmäßig mindestens 24 GB GPU-Speicher; die Option mit niedrigem Speicher reduziert diesen auf 16 GB GPU-Speicher, was zu einer langsameren Verarbeitung führt. Alle anderen Tools benötigen mindestens 16 GB GPU-Speicher pro GPU .
  • Systemanforderungen:
    • Ein System mit zwei GPUs sollte mindestens 100 GB CPU-RAM und mindestens 24 CPU-Threads haben.
    • Ein System mit vier GPUs sollte mindestens 196 GB CPU-RAM und mindestens 32 CPU-Threads haben.
    • Ein System mit acht GPUs sollte mindestens 392 GB CPU-RAM und mindestens 48 CPU-Threads haben.
  • Softwareanforderungen

    • Ein NVIDIA-Treiber der Version 525.60.13 oder höher
    • Jedes Linux-Betriebssystem, das nvidia-docker2 (Docker-Version 20.10 oder höher) unterstützt

    • Schnellste Geschwindigkeit: NVIDIA H100 Tensore Core GPUs
    • Niedrigste Kosten pro Probe: NVIDIA L4 Tensor Core GPUs
    Brandneue Unterstützung: NVIDIA Grace Hopper Superchip

    Parabricks wird von den meisten NVIDIA GPUs für Unternehmen unterstützt, darunter A100, A6000, A40, A30, A10, L40, T4 und V100 Tensor Core GPUs.

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    Beschleunigung der Produktions-KI mit Parabricks und NVIDIA AI Enterprise

    Forschung

    Perfekt für Forscher:innen und Studierende..

    Enterprise

    Perfekt für kommerzielle und Unternehmensorganisationen.Perfekt für Forscher:innen und Studierende.

    Merkmale

    Beschleunigte Tools
    GPU-beschleunigte Bioinformatik-Tools mit Goldstandard für Hochgeschwindigkeits- und kostengünstige Analysen.
       
    Workflows mit hohem Durchsatz
    Flexible und skalierbare Workflows für die Montage von Tools in Pipelines, die den Durchsatz maximieren.
       
    Unterstützung für Community-Foren
    Community-Support über das NVIDIA Parabricks Developers Forum.
       
    Support für Full-Stack und geschäftskritische Bereiche
    Support der Enterprise-Klasse für mehrere Bereitstellungsoptionen – Bare Metal, containerisiert, Cloud und mehr
       
    Sicherheit der Enterpriseklasse
    Kontinuierliche Überwachung auf Schwachstellen und regelmäßiges, zeitnahes Sicherheitspatching von kritischen, häufigen Schwachstellen und Gefahrenpotenzial.
       
    Sicherheitsbenachrichtigungen
    Vorrangige Benachrichtigungen zu den neuesten Sicherheitsfixes und Wartungsreleases.
       
    Kontakt zu NVIDIA-Expert:innen
    Anleitung zur optimierten Konfiguration und Leistung, einschließlich Kontakt zu versierten NVIDIA-Techniker:innen.
       
    Enterprise-Schulungsservices
    Workshops mit Schulungsleiter:innen und Schulungen im selbstbestimmten Tempo für Entwickler:innen, Datenwissenschaftler:innen und IT-Expert:innen.
       
    Support für andere NVIDIA-Software und -SDKs
    DIE NVIDIA AI Enterprise-Software umfasst auch den Support für viele andere NVIDIA-Produkte, darunter MONAI, NVIDIA RAPIDS™, TensorRT™ und mehr.
       
      Kostenlos

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