釋放高性能計算強大算力 ，加速生命科學(xué)行業(yè)創(chuàng)新

生命科學(xué)領(lǐng)域高性能計算的價值和挑戰(zhàn)

在生命科學(xué)領(lǐng)域，從基因組學(xué)分析到藥物研發(fā)，高性能計算（以下簡稱“HPC”）發(fā)揮著舉足輕重的重要作用。在基因組學(xué)分析過程中，HPC可以快速處理和分析大規(guī)?；蚪M數(shù)據(jù)，幫助研究人員更快獲得基因組洞察，對于疾病研究和個性化醫(yī)療具有重要意義；在藥物研發(fā)方面，HPC用于虛擬藥物篩選、分子對接和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測等復(fù)雜計算任務(wù)。由于這些任務(wù)需要處理海量數(shù)據(jù)并進行高強度計算，HPC的應(yīng)用可以顯著縮短新藥研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，從而為生命科學(xué)研究提供有力支持。

HPC環(huán)境是一個復(fù)雜而龐大的生態(tài)系統(tǒng)，管理和運維HPC平臺并確保系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行對企業(yè)來說面臨非常大的挑戰(zhàn)。如何減少行業(yè)客戶管理和運維HPC任務(wù)的難度，降低使用過程中的學(xué)習(xí)成本，以及更好地釋放HPC環(huán)境的強大計算能力，這些都是企業(yè)在使用HPC時面臨的挑戰(zhàn)。

亞馬遜云科技賦能HPC

針對客戶需求和面臨的挑戰(zhàn)，亞馬遜云科技提供了廣泛且深入的計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲、安全、云編排和可視化服務(wù)，結(jié)合豐富的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，能夠運行高度定制化和性能優(yōu)化的HPC任務(wù)，全面支持生命科學(xué)領(lǐng)域的多樣化工作負載。借助亞馬遜云科技，客戶可以在幾分鐘內(nèi)啟動由海量算力構(gòu)成的HPC集群，加速基因組學(xué)、計算化學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、影像組學(xué)等領(lǐng)域的創(chuàng)新進程，并且僅需為實際使用的資源付費。亞馬遜云科技還為不同客戶群體提供針對性更強的服務(wù)能力，確保滿足其特定需求，助力業(yè)務(wù)高效發(fā)展和創(chuàng)新突破。

-基礎(chǔ)設(shè)施層

在基礎(chǔ)設(shè)施層，亞馬遜云科技提供了超過800種實例類型并涵蓋多種GPU類型，以滿足不同計算需求。此外，亞馬遜云科技還提供豐富的存儲解決方案和數(shù)據(jù)傳輸工具，確?？蛻裟軌蚋咝?、安全地進行數(shù)據(jù)存儲和傳輸。通過這些靈活的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，客戶可以輕松應(yīng)對多樣化的數(shù)據(jù)處理場景。亞馬遜云科技的可視化管理工具進一步簡化了任務(wù)的提交與結(jié)果的監(jiān)控，使用戶能夠直觀地管理和優(yōu)化其云端工作負載，提升運營效率和業(yè)務(wù)敏捷性。

-HPC平臺層

在HPC平臺層，亞馬遜云科技根據(jù)客戶的多樣化業(yè)務(wù)需求提供了多種定制化解決方案，包括基于傳統(tǒng)集群的Amazon ParallelCluster和Amazon SOCA方案，以及基于容器的Amazon Batch和Amazon HealthOmics方案。同時，全面支持多種HPC框架，以確?？蛻裟軌蜢`活應(yīng)對復(fù)雜的計算任務(wù)。此外，亞馬遜云科技還提供了豐富的集群監(jiān)控和運維管理工具，大幅提升了用戶的運維效率。

-應(yīng)用構(gòu)建層

在應(yīng)用構(gòu)建層，無論是在組學(xué)分析、藥物研發(fā)還是影像組學(xué)領(lǐng)域，亞馬遜云科技憑借多年深耕行業(yè)所積累的豐富經(jīng)驗，依托HPC平臺良好的兼容性和可擴展性，為用戶提供了可以快速構(gòu)建和基于特定場景的應(yīng)用和解決方案，從而快速開展分析工作，助力客戶加速創(chuàng)新。

Amazon ParallelCluster UI簡化集群管理

Amazon ParallelCluster是HPC領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的開源集群管理工具，能夠幫助用戶輕松在亞馬遜云科技上部署和管理HPC集群。為進一步降低用戶在創(chuàng)建、管理和監(jiān)控Amazon ParallelCluster集群時的操作復(fù)雜性，亞馬遜云科技推出了Amazon ParallelCluster UI。該工具是一個基于Web的可視化管理界面，作為集群創(chuàng)建、監(jiān)控和管理的集中控制面板，與Amazon ParallelCluster深度集成。通過Amazon ParallelCluster UI，用戶可以輕松創(chuàng)建、更新和訪問HPC集群，大幅減少了管理和運維云上HPC環(huán)境的技術(shù)門檻與復(fù)雜性。

Amazon ParallelCluster UI提供了一系列功能，旨在簡化HPC集群的創(chuàng)建、管理和監(jiān)控。以下是其主要功能：

-集群管理：

查看所有Amazon ParallelCluster集群，包括每個集群的詳細信息和當前狀態(tài)。

-集群狀態(tài)監(jiān)控：

監(jiān)控Amazon ParallelCluster集群日志，及時了解集群的運行狀況和潛在問題。

-作業(yè)管理：

查看在集群上運行的Slurm作業(yè)狀態(tài)，方便用戶實時跟蹤任務(wù)進度。

-用戶認證管理：

支持和Amazon IAM Identity Center或Microsoft Entra ID的集成，實現(xiàn)用戶認證管理。

客戶案例

-業(yè)務(wù)需求

某頭部制藥公司是一家立足于科學(xué)、具備全產(chǎn)業(yè)價值鏈運營能力，集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的全球性生物科技公司。該公司在擴展研發(fā)管線的同時，借助HPC平臺，從而進一步提升研發(fā)效率，縮短研發(fā)周期。

-解決方案

借助Amazon ParallelCluster管理解決方案，統(tǒng)一部署管理和調(diào)度傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析和生成式AI創(chuàng)新應(yīng)用所需的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源。并且，基于該方案，可以根據(jù)業(yè)務(wù)的不同，選擇最佳的服務(wù)器類型及規(guī)格，彈性啟動海量CPU或GPU資源，滿足包括小分子藥物優(yōu)化、抗體人源化、單細胞分析等業(yè)務(wù)場景的計算和AI建模需求。

-業(yè)務(wù)成果

新增管線CADD集群部署時間相較原來縮短了70%，顯著提升了部署和運維效率。借助云端豐富的資源和集群的自動彈性擴展能力，作業(yè)提交后排隊時間從原有的數(shù)十小時縮短至5分鐘以內(nèi)，并且如單細胞測序、分子對接等場景的作業(yè)效率也提升了數(shù)十倍，極大提高了業(yè)務(wù)計算的效率。