Tesla Bio Workbench permette agli scienziati di ottenere nuovi e straordinari passi avanti nelle scienze biologiche

 
 

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Nuove applicazioni ottimizzate per le GPU, siti di comunità e sistemi preconfigurati basati su Tesla sono a disposizione degli scienziati delle discipline computazionali e dei biofisici

SANTA CLARA, California — 14 gennaio 2010 — NVIDIA ha annunciato il nuovo Tesla Bio Workbench, una soluzione che permette agli scienziati di ampliare i confini della ricerca biologica trasformando normali PC in “laboratori computazionali” in grado di eseguire con tempi sino a 10 o 20 volte inferiori le complesse applicazioni bioinformatiche di campi quali la ricerca farmacologica e la sequenziazione del DNA grazie all'uso delle GPU NVIDIA® Tesla™.

Il Tesla Bio Workbench consiste di:

  • Una gamma di applicazioni bioinformatiche di dinamica molecolare e chimica quantistica ottimizzate che includono: AMBER, GROMACS, LAMMPS, NAMD, TeraChem, VMD e applicazioni di bioinformatica quali CUDASW++ (Smith-Waterman), GPU-HMMER e MUMmerGPU.
  • Un sito dedicato alla comunità del settore e destinato ad attività quali lo scaricamento delle applicazioni, la verifica dei benchmark più recenti, la lettura di dissertazioni accademiche, documenti ed esercitazioni, la partecipazione a forum di discussione con gli sviluppatori delle applicazioni e molto altro ancora.
  • Dettagli sulle workstation e i cluster basati su GPU Tesla disponibili in tutto il mondo che consentono di semplificare l'implementazione di queste applicazioni.

Tradizionalmente gli scienziati hanno sempre eseguito i propri esperimenti in laboratori nei quali era possibile miscelare sostanze chimiche, studiarne l'interazione e misurarne l'efficacia. Le innovazioni della scienze computazionali ora permettono di svolgere questi esperimenti usando modelli di simulazione di dinamica molecolare e chimica quantistica, tuttavia questi solitamente richiedono grandi supercomputer con migliaia di unità di elaborazione centrale (CPU).

Sfruttando l'architettura di elaborazione in parallelo CUDA™ delle GPU NVIDIA, queste applicazioni possono essere eseguite da 10 a 20 volte più rapidamente, il che significa che anche un semplice PC, se dotato di GPU Tesla, può surclassare un supercomputer.

 Dichiarazioni:

"Stiamo lavorando a una nuova tecnica basata su GPU per il software di visualizzazione di dinamica molecolare VMD che permette di verificare la migrazione all'interno delle proteine di piccole molecole quali l'ossigeno e il CO2. Questa ricerca è cruciale per lo studio dei meccanismi di reazione enzimatica", afferma John Stone, Senior Research Programmer della University of Illinois a Urbana-Champaign. “Una simulazione che può essere effettuata in una sola giornata su una workstation basata su GPU avrebbe avuto una durata di 30 giorni su una macchina basata su CPU, un tempo del tutto improponibile per una ricerca di questo tipo.”

“TeraChem è un potente pacchetto di modellazione molecolare che agevola lo sviluppo di nuovi farmaci evitando di sprecare tempo nella sintesi di candidati poco promettenti”, ha dichiarato Todd Martinez, professore di fisica e chimica teoretica alla Stanford University. “Grazie a TeraChem, calcoli la cui esecuzione avrebbe impiegato un cluster di computer per giorni o addirittura settimane ora possono essere completati in tempi brevissimi grazie a workstation basate su GPU NVIDIA. Questo permette di ridurre i tempi delle analisi computazionali e può tradursi in un'accelerazione del processo di sviluppo di nuovi farmaci.”

“Usando AMBER per eseguire le simulazioni di un enzima di idrolisi della cellulosa chiamato Cellobioidrolase-I, che è un componente chiave per il miglioramento dell'efficienza della produzione di bio-etanolo abbiamo ottenuto da una singola GPU NVIDIA prestazioni equivalenti a un cluster da 10 nodi”, ha dichiarato Ross Walker, Research Professor al San Diego Supercomputer Center della UC San Diego.

"I ricercatori dell'istituto stanno usando il software di dinamica molecolare NAMD basato su GPU per studiare in che modo le cellule dei virus reagiscono ai diversi farmaci e questo include lo studio dell'efficacia dei farmaci destinati a combattere il virus H1N1", ha dichiarato Klaus Schulten, Swanlund Professor of Physics, direttore della NIH Resource for Macromolecular Modeling and Bioinformatics e co-direttore dell' NSF Center for the Physics of Living Cells della University of Illinois a Urbana-Champaign. “NAMD eseguito su 4 GPU in una workstation può surclassare 16 CPU in una server farm.”

"Una delle sfide future nell'ambito della simulazione molecolare consiste nel realizzare una funzione di screening automatizzato dei farmaci. Tradizionalmente per il calcolo dei legami dei farmaci con le membrane proteiche via GROMACS si usavano cluster di grandi dimensioni, ma questa procedura è troppo costosa e complessa”, ha dichiarato Erik Lindahl, Associate Professor del Center for Biomembrane Research della Stockholm University. “Ora stiamo aggiungendo il supporto delle GPU dato che una singola GPU può essere sino a 4-5 volte più rapida di una CPU in condizioni normali. Entro pochi anni, ci attendiamo che workstation dotate di alcune schede di elaborazione possano avere un ruolo preponderante sul mercato e proprio per questo riteniamo che NVIDIA sia un partner di importanza cruciale per noi.“

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Informazioni su NVIDIA
NVIDIA (Nasdaq: NVIDA) ha fatto capire al mondo intero la reale potenza della grafica computerizzata quando ha inventato l'unità di elaborazione grafica (GPU) nel 1999.  Da allora, ha costantemente ridefinito gli standard del visual computing con nuove soluzioni di grafica interattiva mozzafiato rese disponibili su lettori multimediali portatili, notebook e workstation. La grande esperienza di NVIDIA nell’ambito delle GPU programmabili ha portato a scoperte rivoluzionarie nell'elaborazione in parallelo, che hanno reso il supercomputing molto più conveniente e abbordabile. La rivista Fortune ha collocato NVIDIA al primo posto nella sua classifica degli innovatori del settore dei semiconduttori per due anni consecutivi. Per ulteriori informazioni, esaminare il sito www.nvidia.it.

Certe affermazioni in questo comunicato che includono, senza limitarsi ad esse, frasi quali: i vantaggi, le caratteristiche, l'impatto, le performance e le potenzialità di Tesla Bio Workbench, dei processori NVIDIA Tesla e dell'architettura CUDA sono affermazioni soggette a rischi ed incertezze che possono avere esiti effettivi materialmente differenti dalle aspettative. Importanti fattori che possono causare esiti molto diversi da quelli attesi sono: sviluppo di tecnologie più rapide ed efficienti; difetti di design, produzione o del software; il possibile impatto dovuto allo sviluppo della tecnologia e della concorrenza; cambiamenti nella domanda e nei gusti dei consumatori; l’adozione da parte dei consumatori di standard differenti o di prodotti concorrenti; cambiamenti negli standard di settore e nelle interfacce; perdita imprevista di performance dei nostri prodotti o delle tecnologie una volta integrate in un sistema così come diversi altri fattori descritti nel dettaglio nelle relazioni di NVIDIA depositate presso la Securities and Exchange Commission tra cui il Form 10-Q per il periodo terminato il 25 Ottobre 2009. Copie dei documenti e della relazioni depositati presso la SEC sono disponibili presso il sito Web di NVIDIA a titolo assolutamente gratuito. Queste previsioni sono soggette a rischi e incertezze e quindi non costituiscono alcuna garanzia di future prestazioni e rendimenti e sono valide soltanto alla data in cui sono state formulate. Inoltre, fatte salve le limitazioni previste dalla legge, NVIDIA disconosce qualsiasi obbligo ad aggiornare tali previsioni in modo da riflettere eventi o circostanze future.

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