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NVIDIA Clara Discovery

NVIDIA Clara™ Discovery wurde zur Unterstützung interdisziplinärer Arbeitsabläufe entwickelt. Es kombiniert die Leistungsfähigkeit von beschleunigtem Computing, KI und maschinellem Lernen, beschleunigt den gesamten Medikamentenentwicklungsprozess und setzt Potenzial frei, um lebensrettende Medikamente schneller auf den Markt zu bringen.

Anwendung von KI und HPC in der Medikamentenforschung​​​​​​​

Clara Discovery besteht aus einer Sammlung an Frameworks, Applikationen und KI-Modellen, die GPU-beschleunigte Medikamentenentwicklung ermöglicht und die Forschung in den Bereichen Genomik, Proteomik, Mikroskopie, virtuelles Screening, computergestützte Chemie, Visualisierung, klinische Bildgebung und Verarbeitung natürlicher Sprache (NLP) unterstützt. Sehen Sie sich diese Tools im NGC™-Katalog an, dem Hub von NVIDIA für GPU-optimierte Software.

Unterstützung datenbasierter F&E
​​​​​​​in der Pharmaindustrie​​​​​​​

Clara Discovery ist für die Ausführung auf NVIDIA DGX™ A100 ausgelegt, dem weltweit fortschrittlichsten KI-System mit fünf PetaFLOPS Leistung. DGX A100 wurde speziell für alle beschleunigten Rechnerarbeitslasten in großem Maßstab entwickelt und bietet Forschern die kürzeste Dauer bis zur Lösung und eine einheitliche, einfach zu implementierende Infrastruktur zur Unterstützung der nächsten Generation der Medikamentenentwicklung.

UNIVERSELLE ARCHITEKTUR FÜR MEDIZINISCHE KI-INSTRUMENTE

NVIDIA Clara AGX Developer Kit
Das NVIDIA Clara AGX Developer Kit bietet Echtzeit-KI und Bildgebung für medizinische Geräte. Durch die Kombination des effizienten Jetson AGX Xavier Embedded ARM SoC, der leistungsstarken RTX 6000 GPU und der 100 GbE-Konnektivität der ConnectX-6 SmartNIC mit Referenzdesigns für KI-Ultraschall- und Endoskopie-Anwendungen bietet Clara AGX eine benutzerfreundliche Plattform für die Entwicklung eines softwaredefinierten, KI-fähigen medizinischen Geräts in Echtzeit am Point of Care.
NVIDIA Clara AGX Software
NVIDIA Clara AGX SDK runs on the NVIDIA Clara AGX and Jetson platform and provides developers with capabilities to build end-to-end streaming workflows for medical imaging. It includes advanced samples for ultrasound video and endoscopy. Access to the NVIDIA Clara AGX SDK requires an NVIDIA Developer Account.

Details

Clara AGX Hardware
​​​​​​​Clara AGX Xavier Entwickler-Kit (SKU #): Enthält einen NVIDIA RTX Grafikprozessor und eine NVIDIA ConnectX-6 Netzwerkkarte​​​​​​​
Wesentliche Komponenten
Komponente
Funktion
NVIDIA RTX 6000
Discrete GPU
Xavier AGX 32 GB DRAM Module
CPU, GPU and I/O Processing
Mellanox ConnectX-6 Smart Interconnect
Xavier AGX 32 GB DRAM Module
250GB SSD
Removable Storage
Spezifikationen
Komponente
Funktion
CPU
8-core Carmel ARM v8.2 64-bit CPU, 8MB L2 + 4MB L3
DRAM
32GB 256-Bit LPDDR4x | 136.5GB/s
GPU
(RTX 6000)
4608-core Turing GPU with 576 Tensor Cores and 72 RT Cores
(AGX Xavier)
512-core Volta GPU with 64 Tensor Cores
GPU Memory
(RTX 6000)
24 GB GDDR6
GPU FP32 Performance
(RTX 6000)
16.3 TFLOPS
Storage
(AGX Xavier)
32GB eMMC 5.1
(Removable SSD)
250 GB
Power
350 W
Encode
(AGX Xavier)
Up to 2x 1000MP/sec
(RTX 6000)
Up to 1000MP/sec
Decode
(AGX Xavier)
Up to 2x 1500MP/sec
(RTX 6000)
Up to 1500MP/sec
I/O
Komponente
Funktion
1 x PCIe Gen4 x8 128 Gbps
(RDMA to GPU)
1 x PCIe Gen4 x8 128 Gbps
(to AGX Xavier)
2 x USB 3.1 Gen 2
1 x USB 2.0
1 x 100 Gbps Ethernet QSFP
(To Mellanox)
1 x 10 Gbps Ethernet RJ45
(To Mellanox)
1 x 1 Gbps Ethernet RJ45
(to AGX Xavier)
1 x SD Card
1 x USB-C
Debug Interface
Video Input
HDMI In
CSI In
Video Output
HDMI Out (from AGX Xavier)
DP Out (from RTX 6000)

Das Clara AGX Developer Kit ist ausschließlich für Mitglieder des NVIDIA Clara Developer Partner Programms erhältlich. Registrieren Sie sich über die Anwendung für das Developer Partner Program, und ein NVIDIA-Vertriebsmitarbeiter wird sich mit Ihnen in Verbindung setzen, um die nächsten Schritte festzulegen. Benutzer können sich nur mit einer Unternehmens- oder Universitäts-E-Mail-Adresse anmelden.

Holen Sie sich das Clara AGX Developer Kit
Sie benötigen:​​​​​​​
​​​​​​​
Die Entwicklungsumgebung für Clara AGX erfordert einen Host-Entwicklungs-PC (nicht im Lieferumfang des Clara AGX Developer Kit enthalten).
Clara AGX SDK
Das Clara AGX SDK läuft auf der Jetson-Plattform und bietet Entwicklern die Möglichkeit, End-to-End-Streaming-Workflows für die medizinische Bildgebung zu erstellen. Es enthält fortschrittliche Beispiele für Ultraschallvideo und Endoskopie. Für den Zugriff auf das NVIDIA Clara AGX SDK ist ein NVIDIA Developer Account erforderlich.
SDK Features
  • NVIDIA RTX Unterstützung - Docker und CUDA, TensorRT, dGPU Aktivierung
  • NVIDIA Rivermax 100GbE Streaming - Das Rivermax Transportprotokoll streamt Daten über Ethernet direkt in GPU GDDR DRAM mit GPU Direct Technologie
  • NVIDIA Clara Guardian Unterstützung - Entwicklung von KI-Anwendungen zur Verbesserung der Patientenversorgung und der betrieblichen Effizienz mit Hilfe von alltäglichen Sensoren wie Kameras und Mikrofonen
  • Unterstützung des Windows Gerätemodus - Der I/O-Treiber ermöglicht den Betrieb des Jetson AGX im Gerätemodus auf Windows 10 Maschinen
  • Endoskopie mit NVIDIA DeepStream - Video-In und Inferenz für die Endoskopie und andere videobasierte Modalitäten
  • Sensorverarbeitung - Unterstützung für serielle Kameraschnittstellen
  • Referenzanwendung für AI-Endoskopie und Ultraschall

Zusätzliche Entwicklungsressourcen

Dokumentation
NGC Container Sammlung

Clara Discovery ist eine Sammlung von Frameworks, Anwendungen und KI-Modellen, die eine GPU-beschleunigte computergestützte Arzneimittelforschung ermöglichen.
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Die Entwicklung von Arzneimitteln ist ein interdisziplinäres Unterfangen. Clara Discovery kann während des gesamten Prozesses der Arzneimittelentwicklung eingesetzt werden und kombiniert beschleunigtes Computing, KI und maschinelles Lernen in den Bereichen Genomik, Proteomik, Mikroskopie, virtuelles Screening, computergestützte Chemie, Visualisierung, klinische Bildgebung und Verarbeitung natürlicher Sprache.

Clara Discovery ist eine wachsende Sammlung von Frameworks, Anwendungen und Modellen, die eine GPU-beschleunigte rechnergestützte Arzneimittelforschung ermöglichen. Insbesondere unterstützt Clara Discovery Genomik-Workflows mit Clara Parabricks, CryoEM-Pipelines mit Relion, virtuelles Screening mit Autodock, Proteinstrukturvorhersage mit MELD, verschiedene Anwendungen von Drittanbietern für die Molekularsimulation, vortrainierte Modelle und Trainingsframeworks von Clara Imaging sowie Clara NLP mit vortrainierten Modellen BioMegatron, BioBert und dem Trainingsframework NeMo.

Clara Parabricks ist ein computergestütztes Framework, das Genomanwendungen von der DNA bis zur RNA unterstützt. Es nutzt die CUDA-, HPC-, KI- und Datenanalyse-Stacks von NVIDIA, um GPU-beschleunigte Bibliotheken, Pipelines und Referenzanwendungs-Workflows für Primär-, Sekundär- und Tertiäranalysen zu erstellen. Clara Parabricks ist ein komplettes Portfolio von Standardlösungen in Verbindung mit einem Toolkit zur Unterstützung der Entwicklung neuer Anwendungen, die den Anforderungen von Genomiklaboren entsprechen.

Clara Imaging ist ein domänenoptimiertes Anwendungsframework für Entwickler, das ein TensorFlow-basiertes Trainingsframework mit hochmodernen vortrainierten Modellen enthält, um die KI-Entwicklung mit Techniken wie Transfer Learning, Federated Learning und AutoML zu starten. Um eine schnellere Erstellung von KI-fähigen Daten zu ermöglichen, enthält Clara Train APIs für KI-gestützte Annotation, die jeden medizinischen Viewer KI-fähig machen.

Clara NLP ist eine Sammlung von SOTA biomedizinischen vortrainierten Sprachmodellen sowie hochoptimierten Pipelines für das Training von NLP-Modellen auf biomedizinischen und klinischen Texten. Mit NeMo und BioMegatron können Forscher und Datenwissenschaftler noch leistungsfähigere NLP-Modelle auf dem großen Korpus an Textdaten aufbauen, der ihnen zur Verfügung steht.

Relion RELION (REgularized LIkelihood OptimizatioN) implementiert einen empirischen Bayes'schen Ansatz für die Analyse der Elektronen-Kryo-Mikroskopie (Kryo-EM). Insbesondere bietet es Methoden zur Verfeinerung von einzelnen oder mehreren 3D-Rekonstruktionen sowie 2D-Klassenmittelwerten. RELION ist ein wichtiges Werkzeug für die Untersuchung lebender Zellen.

MELD ist ein molekularer Simulationsrahmen zur Bestimmung von Proteinstrukturen durch die Kombination von semi-zuverlässigen Daten mit atomistischen physikalischen Modellen durch Bayes'sche Inferenz.

Relion RELION (REgularized LIkelihood OptimizatioN) implementiert einen empirischen Bayes'schen Ansatz für die Analyse der Elektronen-Kryo-Mikroskopie (Kryo-EM). Insbesondere bietet es Methoden zur Verfeinerung von einzelnen oder mehreren 3D-Rekonstruktionen sowie 2D-Klassenmittelwerten. RELION ist ein wichtiges Werkzeug für die Untersuchung lebender Zellen.

MELD ist ein molekularer Simulationsrahmen zur Bestimmung von Proteinstrukturen durch die Kombination von semi-zuverlässigen Daten mit atomistischen physikalischen Modellen durch Bayes'sche Inferenz.

Cheminformatik ist eine Demonstration der Echtzeit-Erkundung und -Analyse einer Datenbank mit chemischen Verbindungen. Moleküle werden auf der Grundlage chemischer Ähnlichkeit in Clustern zusammengefasst und in einer interaktiven Darstellung visualisiert. Die Benutzer können in Echtzeit interessante Regionen im chemischen Raum erkunden, Moleküle erzeugen und die entsprechenden chemischen Strukturen und physikalischen Eigenschaften sehen.

MegaMolBART ist ein seq2seq-Transformatormodell, das die Chemie versteht und für eine Vielzahl von cheminformatischen Anwendungen in der Arzneimittelforschung verwendet werden kann. Die Einbettungen seines Encoders können als Merkmale für prädiktive Modelle verwendet werden. Alternativ können der Kodierer und der Dekodierer zusammen verwendet werden, um neue Moleküle zu erzeugen, indem der latente Raum des Modells gesampelt wird. MegaMolBART kann im Echtzeit-Explorer oder über den gRPC-Dienst verwendet werden.

Autodock ist eine wachsende Sammlung von Methoden für computergestütztes Docking und virtuelles Screening, die bei der strukturbasierten Entdeckung von Arzneimitteln und der Erforschung der grundlegenden Mechanismen von biomolekularer Struktur und Funktion eingesetzt werden.

GROMACS ist eine Molekulardynamik-Anwendung für die atomistische Simulation. GROMACS ist für die Simulation von biomolekularen Systemen wie Proteinen, Lipiden und Nukleinsäuren konzipiert. Es wird eine Vielzahl von Methoden unterstützt.

NAMD ist ein paralleler Molekulardynamik-Code für die Hochleistungssimulation großer biomolekularer Systeme. NAMD verwendet das populäre Molekulargrafikprogramm VMD für den Simulationsaufbau und die Trajektorienanalyse, ist aber auch dateikompatibel mit AMBER, CHARMM und X-PLOR.

Tinker-HP ist ein auf CPUs und GPUs basierendes, massiv paralleles MPI-Paket für lange polarisierbare Molekulardynamiksimulationen und polarisierbare QM/MM.

VMD ist für die Modellierung, Visualisierung und Analyse von biomolekularen Systemen wie Proteinen, Nukleinsäuren, Lipidmembranen, Kohlenhydratstrukturen usw. konzipiert. VMD bietet eine Vielzahl von grafischen Darstellungen zur Visualisierung und Einfärbung molekularer Strukturen sowie eine leistungsfähige Skriptsprache für die Nachbearbeitung und Automatisierung von Visualisierungsaufgaben.

Clara unterstützt CUDA Compute Capability 6.0 und höher. Dies entspricht GPUs der Familien Pascal, Volta, Turing und Ampere.

Clara Train empfiehlt NGC-Ready-Systeme mit NVIDIA Tesla V100-GPUs oder NVIDIA Tesla T4-GPUs.

Clara basiert auf NVIDIA CUDA 10.1.243, wofür die NVIDIA-Treiberversion 418.xx erforderlich ist. Wenn Sie jedoch mit Tesla (z. B. T4 oder einer anderen Tesla-Karte) arbeiten, können Sie NVIDIA-Treiber Version 384.111+ oder 410 verwenden. Sie können auch die Treiberversion 396 auf Tesla T4 verwenden.

Die Endbenutzer-Lizenzvereinbarung ist im Lieferumfang des Produkts enthalten. Die Lizenzen sind auch zusammen mit der Zip-Datei der Modellanwendung erhältlich. Durch das Ziehen und Verwenden des Clara Train SDK-Containers und das Herunterladen von Modellen akzeptieren Sie die Bedingungen dieser Lizenzen.

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