High-performance computing on the cloud facilitates gene sequencing

01 Introduction to Shenshi Technology

深勢科技は科学研究と産業実装の両方の能力を備えています。同社の研究チームは、物理モデリング、数値アルゴリズム、機械学習、ハイパフォーマンスコンピューティング、医薬品・材料計算など多岐にわたる分野の専門家で構成されています。自社開発の次世代分子シミュレーションアルゴリズムは、量子力学の精度を維持したまま、10 億原子規模のシステムに対して量子力学精度の計算シミュレーションを実行でき、ハイパフォーマンスコンピューティングと組み合わせることで高い計算能力を実現しています。

深勢科技は人工知能と分子シミュレーションアルゴリズムを活用し、先進的な計算手法と組み合わせて重要な科学課題を解決しています。人類文明の基盤となるバイオ医薬品、エネルギー、材料、情報科学技術の研究に向け、次世代のマイクロスケール産業設計・シミュレーションプラットフォームを構築しています。

02 E-HPC Best Practice of Shenshi Technology

深勢科技の創薬プラットフォームは、人工知能、物理モデリング、ハイパフォーマンスコンピューティングを基盤とする次世代創薬プラットフォームです。構造モデリング、ターゲット探索、バーチャルスクリーニング、分子推薦、結合親和性評価、高分子創薬など、臨床前創薬段階のさまざまなシナリオに対応する包括的なソリューションを提供し、ワンストップのコンピューティングサービスを実現しています。

深勢科技のビジネスニーズは主に以下の 3 点に集約されます。

第一に、深勢科技の業務量は変動が大きいため、ワークロードに応じた柔軟なスケーラビリティを提供し、コンピューティングリソースの利用を最大化したいと考えています。

第二に、ハイパフォーマンスな運用保守管理です。深勢科技は多数のスーパーコンピューティングクラスターを運用しており、コンピューティングパワーのリソーススケジューリングとコンピューティングパワーのリソース管理が不可欠です。クラスターの負荷が高いため、運用の詳細なコスト請求書を作成し、課金処理を効率化したいと考えています。

第三に、高いコストパフォーマンスです。スタートアップ企業として、深勢科技はコストパフォーマンスを追求し、比較的低いコストで効率的な計算を完了したいと考えています。

Alibaba Cloud は、そのリーディングプロダクトとテクニカルサポートにより、深勢科技の選択肢となりました。まず、柔軟性の課題に対処するため、Alibaba Cloud の超大規模な CPU および GPU のコンピューティングパワーリソースプールと弾力的な供給能力により、顧客の多様なコンピューティングニーズにいつでも対応できます。

Alibaba Cloud は、クラウド上で高い弾力性とハイパフォーマンスを備えたコンピューティングプラットフォーム E-HPC を提供する中国でも数少ないクラウドベンダーの一つです。Alibaba Cloud E-HPC クラスターの自動スケーリング機能は、従来のスーパーコンピューティングの静的リソース割り当てを超え、ユーザーは負荷に応じてオンデマンドで拡張・縮小できます。

カスタム設定を通じて、ジョブのスループットを効果的に向上させ、ジョブ処理速度を高速化し、クラスターの利用率を大幅に改善できます。

次に、効率的な運用保守管理のため、Alibaba Cloud の自動化された運用保守と可視化管理技術により、E-HPC は顧客に集中管理、ジョブ管理、ユーザー管理、可視化機能を提供します。科学計算業務の既存の利用方法を変えずに、より効率的な弾性クラスタースケジューリングサービスを提供し、コンピューティングリソースをより有効に活用できます。

Alibaba Cloud プラットフォームはクラスターのアクティブな運用保守を実現します。ホットアップグレード、移行、自動化された運用保守により、深勢科技はハードウェアリソースのライフサイクルを管理する必要がなくなり、クラスター管理の効率が向上します。顧客はアプリケーションと科学研究に集中でき、クラウドスーパーコンピューティングの利便性をより手軽に活用できます。

同時に、E-HPC は請求センターの請求書に基づくオープンソースの課金ツールを提供し、運用の詳細なコスト統計をサポートし、課金ニーズを効率的に解決します。

コストパフォーマンスのニーズに応えるため、Alibaba Cloud のコンピューティングパワーリソースは柔軟な料金モデルを採用し、必要な分だけ課金できます。より柔軟な購入方法でコンピューティングパワーコストを総合的に最適化します。Alibaba Cloud のソリューションは、深勢科技が低コストで高可用性のコンピューティングパワーを構築するニーズを満たしています。

Alibaba Cloud のコンピューティングパワーを追加することで、各パイプラインの平均合成規模が数千から数十に縮小し、合成コストを大幅に削減し、カスタム合成の待ち時間を短縮します。

Uni-Fold は AlphaFold2 の非オープンソーストレーニングコード、単一ハードウェアのみのサポート、非商用モデルという制約を克服しています。NVIDIA GPU でのトレーニングと推論の両面で適応、パフォーマンス最適化、機能改善を実施しています。

Hermite Uni-FEP はタンパク質-リガンド結合親和性を高精度で予測できます。既存のタンパク質-リガンド共結晶構造を活用し、医薬品化学者の経験に基づく指導のもと、初期リガンド分子に修飾を加え、FEP の支援により修飾前後の親和性差を正確に計算し、不要な実験を削減してコスト削減と効率化を実現します。

E-HPC はマルチノード並列計算を実装し、ジョブスケジューラがコンピューティングリソースの弾性管理とタスクスケジューリングを担います。

03 Summary

Alibaba Cloud のハイパフォーマンスコンピューティングは、ライフサイエンス業界に大規模な弾性コンピューティング能力、便利なリソースタスク管理ツール、効率的なデータストレージと分析レポートを提供し、ライフサイエンス業界のニーズを効果的にサポートし、秩序ある効率的なビジネス運用を確保しています。
Alibaba Cloud と深勢科技はクラウド上に共同でライフサイエンスコンピューティングプラットフォームを構築し、低コストで優れたコンピューティングパワーを実現することで、コンピューティングパワーの民主化を推進しています。両社の連携はさらに深化していきます。