Clara per la genomica

Velocità e accuratezza senza precedenti nella genomica di precisione con la suite software NVIDIA Clara™ for Genomics.

Soluzioni veloci, accurate e scalabili per flussi di lavoro bioinformatici

NVIDIA Parabricks

Accelera l'analisi genomica

NVIDIA® Parabricks® è una suite software di genomica scalabile per l'analisi secondaria che fornisce versioni accelerate da GPU di strumenti open source affidabili.

I ricercatori, i bioinformatici e i data scientist possono utilizzare Parabricks, compatibile con i principali strumenti di sequenziamento, in diversi flussi di lavoro bioinformatici.

Parabricks aumenta la velocità grazie a tempi di esecuzione più rapidi e riduce i costi, migliorando l'accuratezza e garantendo la trasparenza. Di conseguenza, i ricercatori possono ricavare informazioni ed effettuare scoperte biologiche più rapidamente.

NVIDIA AI Blueprints

Distribuisci facilmente soluzioni della linea germinale e a cellula singola

NVIDIA AI Blueprints sono blueprint leggeri e facilmente distribuibili per l'analisi della linea germinale e delle singole cellule.

Creati per i bioinformatici e i fornitori di piattaforme genomiche, AI Blueprints consentono agli utenti di distribuire e testare facilmente NVIDIA Parabricks e NVIDIA RAPIDS™, incluso RAPIDS per l'analisi a singola cellula sviluppato da scverse, senza richiedere l'utilizzo di GPU o del cloud. 

Grazie alla facilità di valutazione e all'ampliamento dell'accessibilità delle librerie di genomica accelerata, scienziati e ricercatori possono approfondire la comprensione della genomica velocizzando maggiormente le operazioni.

Microservizi NVIDIA NIM

Ottimizza l'allineamento e la chiamata delle varianti

I microservizi NVIDIA NIM™ sono pronti per la produzione, ottimizzati e componibili con FQ2BAM per l'allineamento e con DeepVariant per la chiamata universale delle varianti.

I data scientist e gli sviluppatori possono accedere ai più recenti progressi dell'IA generativa con le API standard di settore che semplificano la creazione e la distribuzione di applicazioni native cloud.

Riduci le analisi che richiedono tempo. Per quanto riguarda l'allineamento, quello conforme agli standard di settore e pronto per la produzione avviene in pochi minuti anziché in ore. Inoltre, è possibile ottimizzare le prestazioni della chiamata delle varianti da diverse piattaforme di sequenziamento.

Perché scegliere Clara per la Genomica?

Aziende

Riduzione significativa dei tempi di ricerca e identificazione dei trattamenti con flussi di lavoro ottimizzati.

IT

Riduzione dei tempi di analisi da giorni a minuti per migliorare velocità, accuratezza e produttività dei flussi di lavoro genomici.

Sviluppatori

Ottimizzazione dell'allineamento, dell'elaborazione e delle chiamate delle varianti di interi genomi ed esomi per flussi di lavoro germinali e somatici.

Accelerazione dell'intero ciclo di analisi genomica

Il mercato della genomica abbraccia vari metodi che coinvolgono un'ampia gamma di applicazioni nella ricerca farmacologica, nella medicina di precisione, negli studi sulla salute della popolazione e nella diagnostica clinica. Il panorama è eterogeneo e include istituti di ricerca, strutture sanitarie, centri di diagnostica del sequenziamento, programmi nazionali, prodotti farmaceutici e di biotecnologia, che ricoprono tutti un ruolo essenziale nelle scoperte genomiche. Un'analisi più rapida porta a diagnosi più rapide, trattamenti personalizzati e ricerca farmacologica semplificata, il che consente di risparmiare tempo e risorse, migliorando la cura dei pazienti e favorendo decisioni basate sui dati in tempo reale.

Sequenziamento accelerato a lettura breve

Il sequenziamento a lettura breve genera brevi sequenze di DNA ed è particolarmente apprezzato per la sua velocità e convenienza. NVIDIA® Parabricks® migliora lo standard degli strumenti di analisi secondaria, dall'allineamento alla chiamata delle varianti, consentendo l'analisi rapida dei dati di sequenziamento a lettura breve. Questi strumenti possono essere utilizzati con i dati di Element, Illumina, MGI, Singular e Thermo Fisher.

Analisi accelerata a lettura lunga

Il sequenziamento a lettura lunga è fondamentale per identificare varianti strutturali e può essere utilizzato per assemblare genomi da più campioni, che possono guidare lo studio della diversità genetica nelle popolazioni. NVIDIA Parabricks accelera gli strumenti di analisi secondarie gold-standard per basecalling, allineamento e chiamata delle varianti, consentendo l'analisi rapida di dati di sequenziamento a lettura lunga. Questi strumenti possono essere utilizzati sui dati dei sequenziatori Oxford Nanopore e PacBio a lettura lunga.

Cella singola

NVIDIA RAPIDS™ accelera i flussi di lavoro a cella singola per l'elaborazione e la visualizzazione dei dati, con un modello di usabilità simile alle librerie Scverse Python. cunnData fornisce una versione ridotta a icona e leggera dell'oggetto AnnData per la GPU, consentendo la manipolazione ed elaborazione rapida dei dati, che le librerie RAPIDS cuGraph e cuML possono quindi analizzare a valle.

Omica spaziale

NVIDIA Parabricks include un flusso di lavoro a cella singola e spaziale in grado di ridurre i ritardi e offrire una maggiore precisione. L’IA generativa è applicata in modo specifico all’analisi spaziale con VISTA-2D, un modello di base di imaging cellulare per la segmentazione ad alta precisione. Trattandosi di un algoritmo di deep learning basato su trasformatori, VISTA-2D lavora su più tipi di celle e supporta più set di dati, modalità e GPU.  

Ulteriori tecnologie

NVIDIA RAPIDS

NVIDIA RAPIDS è una suite open source di librerie di scienza dei dati e IA accelerate da GPU che migliora le prestazioni delle pipeline di dati.

NVIDIA AI Enterprise

NVIDIA AI Enterprise è una piattaforma software per i clienti che necessitano di supporto per Parabricks nei flussi di lavoro clinici, nei progetti di sequenziamento di grandi dimensioni e nelle piattaforme a elevato throughput.

Microservizi NIM per la genomica

I microservizi NVIDIA NIM™ offrono una soluzione completa e multilivello per l'inferenza dell'intelligenza artificiale, che combina la potenza di container predefiniti, API standard di settore, supporto di modelli personalizzati, codice specifico per i vari domini e motori di inferenza ottimizzati. Utilizza i microservizi NIM à la carte per creare il tuo flusso di lavoro per applicazioni genomiche personalizzate.

DeepVariant

Esegui DeepVariant di Google ottimizzato per le GPU. Cambia i modelli per ottenere un'elevata precisione su tutti i principali sequenziatori.

fq2bam

Genera un output BAM con una o più coppie di file FASTQ, eseguendo le best practice BWA-MEM e GATK.

NVIDIA Parabricks

NVIDIA Parabricks fornisce versioni accelerate da GPU degli strumenti utilizzati ogni giorno da biologi computazionali e bioinformatici, consentendo runtime significativamente più veloci, scalabilità del flusso di lavoro e costi di calcolo più bassi.

NVIDIA AI Enterprise

Per i clienti che hanno bisogno di supporto per Parabricks nei flussi di lavoro clinici, nei progetti di sequenziamento di grandi dimensioni, nelle piattaforme high-throughput o in altri flussi di lavoro che richiedono assistenza immediata, NVIDIA offre NVIDIA AI Enterprise.

Confronta i vantaggi di Parabricks con NVIDIA AI Enterprise

Storie di succeso

Trascrittomica spaziale Trasformare la sanità

Quattro leader fanno progredire la ricerca e la prevenzione delle malattie

PacBio

Aumentare la precisione e la velocità del sequenziamento a lettura lunga con Pacific Biosciences

TGEN

Ridurre l'analisi spaziale e a cellule singole da ore a minuti con Translational Genomics Research Institute

Il Francis Crick Institute

Risparmio di nove anni di tempo di elaborazione con NVIDIA Parabricks

Inizia

Documentazione

Trova una raccolta di documenti, guide, manuali, istruzioni e altre risorse informative nell'hub di documentazione di Parabricks. Accedi alle sessioni e alla formazione on-demand per gli sviluppatori.

Aggiornamenti dei prodotti

Scopri le ultime novità sui prodotti di genomica, come le nuove uscite, la correzione di bug, gli aggiornamenti di sicurezza critici e molto altro ancora.

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FAQ

NVIDIA Parabricks è una suite software accelerata da GPU per l'analisi genomica secondaria. Parabricks è compatibile con tutti i principali strumenti di sequenziamento e supporta diversi flussi di lavoro di bioinformatica.

Parabricks consente di aumentare la velocità, ridurre i costi e incrementare l'accuratezza dell'analisi genomica secondaria.

  1. Incrementare l'accuratezza: distribuisci il deep learning ad alta precisione per tutti i principali sequenziatori.
  2. Aumentare la velocità: scopri l'analisi del sequenziamento dell'intero genoma (WGS) 108 volte più veloce rispetto alle soluzioni basate solo su CPU.
  3. Ridurre i costi: riduci i costi di calcolo fino al 50% per il WGS rispetto alle soluzioni basate solo su CPU.

Sì, Parabricks è all'altezza dei risultati degli strumenti open source, quindi li puoi abbandonare e ottenere gli stessi risultati con Parabricks. Gli ultimi benchmark della versione 4.3.1 sono disponibili nella seguente tabella.

Table description text placeholder
  GPU NVIDIA H100 Tensor Core
Velocità massima
GPU NVIDIA L4 Tensor Core
Costo più basso per campione
  2x GPU 4x GPU 2x GPU 4x GPU 8x GPU
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

Tempo di esecuzione in minuti.Sequenziamento del genoma completo con copertura 30x per FQ2BAM, BWA-Meth, DeepVariant e Haplotype Caller con dati Illumina. Sequenziamento del genoma completo tumorale normale con copertura 50x per Mutect2 con dati Illumina.  

Parabricks è disponibile come container pubblico su NVIDIA NGC™ per l'uso in locale o su qualsiasi piattaforma o fornitore di servizi cloud.

Per i clienti che hanno bisogno di supporto per Parabricks nei flussi di lavoro clinici, nei progetti di sequenziamento di grandi dimensioni, nelle piattaforme high-throughput o in altri flussi di lavoro che richiedono assistenza immediata, NVIDIA offre NVIDIA AI Enterprise.

Parabricks può essere eseguito su fornitori, piattaforme e partner di cloud pubblico e in locale.

  1. Fornitori di cloud pubblico: AWS, Google Cloud, Oracle Cloud, Microsoft Azure, Naver Cloud Platform, Baidu AI Cloud, Alibaba Cloud
  2. Piattaforme e partner: DNAnexus, AWS, Terra, Velsera, FormBio, Lifebit
  3. In locale: sistemi NVIDIA DGX, server certificati NVIDIA, Dell Technologies, Hewlett Packard Enterprise, Lenovo, Cisco, Atos, Supermicro

Requisiti hardware

  • Qualsiasi GPU NVIDIA che supporta l'architettura CUDA 70, 75, 80, 86, 89 o 90 e che ha almeno 16 gigabyte (GB) di RAM della GPU. NVIDIA Parabricks è stato testato sulle seguenti GPU NVIDIA Tensor Core:
    • V100
    • T4
    • A10, A30, A40, A100, A6000
    • L4, L40
    • H100, H200
    • Grace Hopper™ Superchip
  • Lo strumento fq2bam richiede almeno 24 GB di memoria della GPU per impostazione predefinita; l'opzione a bassa memoria consente di ridurre la memoria della GPU a 16 GB risultando però in un'elaborazione più lenta. Tutti gli altri strumenti richiedono almeno 16 GB di memoria della GPU per GPU.
  • Requisiti di sistema:
    • Un sistema a due GPU dovrebbe avere almeno 100 GB di RAM della CPU e almeno 24 thread della CPU.
    • Un sistema a quattro GPU dovrebbe avere almeno 196 GB di RAM della CPU e almeno 32 thread della CPU.
    • Un sistema a otto GPU dovrebbe avere almeno 392 GB di RAM della CPU e almeno 48 thread della CPU.

Requisiti software

  • Un driver NVIDIA con versione 525.60.13 o successiva
  • Qualsiasi sistema operativo Linux che supporta nvidia-docker2 Docker versione 20.10 (o successiva)

  • Massima velocità: GPU NVIDIA H100 Tensor Core
  • Costo minimo per campione: GPU NVIDIA L4 Tensor Core
  • Nuovissimo supporto: NVIDIA Grace Hopper Superchip

Parabricks è supportato sulla maggior parte delle GPU aziendali NVIDIA, tra cui A100, A6000, A40, A30, A10, L40, T4 e V100 Tensor Core.

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Caratteristiche

Strumenti accelerati
Strumenti di bioinformatica gold standard accelerati da GPU per analisi ad alta velocità e a basso costo
   
Flussi di lavoro con throughput elevato
Flussi di lavoro flessibili e scalabili per assemblare gli strumenti in pipeline che massimizzano la produttività.
   
Supporto nel forum della community
Supporto della community tramite il forum per sviluppatori NVIDIA Parabricks. .
   
Supporto completo e business-critical
Supporto di livello enterprise per più opzioni di distribuzione: bare metal, container, cloud e molte altre.
   
ESicurezza di livello enterprise
Monitoraggio continuo delle vulnerabilità e patch di sicurezza periodiche e tempestive per vulnerabilità ed esposizioni critiche e comuni.
   
Notifiche di sicurezza
Notifiche in anteprima sulle ultime correzioni per la sicurezza e i rilasci di manutenzione.
   
Accesso agli esperti NVIDIA
Istruzioni su configurazione e prestazioni, incluso l'accesso agli ingegneri esperti di NVIDIA.
   
Servizi di formazione aziendale
Workshop con docente e autogestiti per sviluppatori, data scientist e professionisti IT.
   
Supporto per altri software e SDK NVIDIA
Il software NVIDIA AI Enterprise copre anche il supporto per molti altri prodotti NVIDIA, tra cui MONAI, NVIDIA RAPIDS™, TensorRT™ e molti altri ancora.
   
  Gratuito

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