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製品情報

遺伝子/タンパク質配列解析システム DeCypher

DeCypher(ディサイファー)は、強力なアクセラレータカード(FPGA)と最適化されたバイオインフォマティクスソフトウェアにより、ゲノムアノテーションを加速するソリューションです。ゲノム解読、SNPs解析、次世代シーケンサー解析などを初め、大規模配列データ解析システムとして世界各地の企業および研究所でご利用いただいております。

DeCypherの特徴
  • 専用のハードウェア(FPGAカード)とソフトウェアを利用し、解析速度を高速化
  • BLAST、Smith-Waterman、隠れマルコフモデル等のアルゴリズムに対応
  • CPUクラスター以上のパフォーマンスを省スペース/省エネルギーで実現
  • Webベースのインターフェースとコマンドラインの両方から実行可能
アルゴリズム
DNA(RNA)またはアミノ酸に対して、以下の検索アルゴリズムが利用可能です(以下アルゴリズムすべてDeCypherアクセラレータカードにより高速化されています)。

  • Smith-Waterman
  • Double-AffineSmith-Waterman
  •   長いギャップに対応したSmith-Watermanアルゴリズム
  • Tera-BLAST
  •   BLAST同等のホモロジーサーチアルゴリズム
  • Tera-Probe
  •   大量の核酸オリゴマーの検索に最適のアルゴリズム
  • Frame Search
  •   Smith-Watermanと同等でかつ、フレームシフトを許容するアルゴリズム
  • Profile search
  •   Smith-Watermanと同等でプロファイル済みデータから検索するアルゴリズム
  • GeneDetective
  •   Tera-BLASTや隠れマルコフモデルを用いたゲノムからの遺伝子探索アルゴリズム
解析一例
  • 次世代シーケンサー解析
     - Tera-BLAST、Tera-Probeを用いたマッピング
     - 隠れマルコフモデルを用いた遺伝子探索
     - NCBI-BLAST
  • EST/cDNAマッピング
     - Tera-BLAST、Smith-Watermanを用いた解析
  • メタゲノム解析
     - 腸内細菌叢解析
  • ローカルDBを用いた高速遺伝子検索
     - Tera-BLAST、Smith-Waterman等を用いた遺伝子配列検索
     - DDBJ、UniProt、その他有料DB等をダウンロードしての高速遺伝子検索
その他の解析事例はこちらのサイトをご覧ください。

ベンチマーク
    DeCypherのTera-BLASTとCPUやGPUを用いた従来のBLAST検索と比較した結果が下図になります。Tera-BLASTの検索が非常に高速であることがわかります。

    Tera-BLAST_search_time.png

    Tera-BLAST環境:Timelogic J-series FPGA-accelerated Similarity Search Engines (1x J3 and 2x J3) / DeCypher v9.0
    CPU環境:Dual Xeon E5-2690 2.90 GHz 8-core hyper-threaded CPUs (32 cores) / NCBI BLAST + v2.2.27
    GPU環境:Single high-end NVIDIA Tesla M2090 GPU card with 512 processors at 1.3 GHz and 6GB of global memory / CUDA-BLASTP v2.0 and GPU-BLASTP v1.1
    クエリデータ:Uniprot Swissprot database comprising the first 1.2 mega-symbols of amino acid residues (3,266 sequences)
    データベース:NCBI nonredundant protein database comprising the first 1 gigasymbols of amino acid residues (3,219,757 sequences)


      その他のベンチマークデータはこちらをご覧ください。


    BLAST等のアルゴリズムは使用するデータベースや検索する配列の長さなどにより検索時間が異なりますので、こちらのご評価のためのベンチマークレポートサービスも無償で行っております。お気軽にお問い合わせください。
コストパフォーマンス
FPGAボードを3枚使用した場合のコストパフォーマンスを以下に掲載します。CPUクラスターとの比較した場合、消費電力が著しく少ないことがわかります。

SW_Search_Peformance.png
    FPGAボードを3枚使用した場合の消費電力比較
※1:クラスターの場合はサーバの電力使用に加え、サーバの冷却のためのコストがかかります(一般に、サーバの冷却コストはサーバ本体の電力使用の2倍以上といわれています)。
※2:Giga Cell Update Per Secondの略

DNA検索システム GIAS64

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