Суперкомпьютер HPE Spaceborne Computer-2 закончили анализ генов в ближнем космосе

SC2 - это дальнейшее развитие Spaceborne Computer, последний функционировал на МКС с августа 2017 года и вернулся через 615 суток на корабле SpaceX Dragon. В том проекте участие HPE было единоличным, а вот к проекту SC2 была создана коллаборация с Microsoft, так как понадобились мощности облачных вычислений Azure.

Конструкция SC2 состоит из спецкорпуса с особыми системами электроснабжения и вентиляции, в котором смонтированы два 1U-узла:

• Cервер HPE Edgeline EL4000 c 1 центральным процессором и ИИ-ускорителем, оперативной памятью 64 Гбайт, 4 твердотельными накопителями на 240 Гбайт.
• Сервер HPE ProLiant DL360 Gen10 с двумя центральными процессорами, оперативной памятью на 192 Гбайт, 10 твердотельными накопителями на 240 Гбайт.
• Параметр производительности скромный - чуть выше 2 Тфлопс, однако в космосе машина такой вычислительной мощи побывала впервые.

Задачей коллаборации HPE, Microsoft и NASA стала отработка гипотезы, что SC2 подходит для расчетов как на периферии, так и в облачной среде. Источником вычислений стали данные из секвенсора генов для анализа образцов крови астронавтов на борту МКС. Это дало 200 Гбайт исходных данных на одного космонавта, при этом SC2 смог передавать информацию 2 часа в 7 дней на скорости 250 Кбайт/с. Расчетное время для передачи одного только комплекта информации заняло бы пару лет. Более того, требовалось постоянное сравнение с изменяемой клинической базой данных. Для снятия технических ограничений был использован HPE Spaceborne Computer-2, который делал начальный перекрестный анализ излеченных последовательностей генов с эталонными образцами ДНК на наличие отличий или мутаций. Полученная информация отправлялась в пункт связи HPE на Земле. Оттуда расчеты переходили в Azure-службу Microsoft Genomics, где они выравнивались путем сопоставления коротких последовательностей пар оснований (около 70 штук) с данными из расшифровки полного генома человека. Это помогло с локализацией мутаций и их классификацией по типу удаления, добавления, воспроизведения или замещения. В дальнейшем ответы сравнивали с базой данных dbSNP Национальных институтов здравоохранения США с последующим прогнозом влияния мутаций на самочувствие космонавтов.

Из общего плана исследований в 29 процедур, HPE провела 4, ещё 4 в стадии производства. Microsoft же получила ценный опыт в первоначальной обработке информации на орбите, для дальнейшего сокращения массива передаваемых данных до 1,5 Гбайт. Это позволило отказаться от передачи 200 Гбайт и провести сеанс связи согласно выделенному хронометражу.