專攻醫(yī)療健康！英偉達(dá)推出新計算平臺，AI算力可達(dá)619TOPS

智東西（公眾號：zhidxcom）

作者 | ZeR0

編輯 | 漠影

在醫(yī)療健康領(lǐng)域，AI正扮演越來越重要的角色。

在AI技術(shù)的助力下，醫(yī)生只需幾個小時，就能完成人類DNA的測序工作，并根據(jù)氨基酸序列預(yù)測DNA的三維結(jié)構(gòu)；研究人員可使用計算機(jī)生成新的候選藥物，還能完成新藥物對目標(biāo)疾病的療效測試。

這是在本周舉行的英偉達(dá)（NVIDIA）GTC大會期間，英偉達(dá)創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛在其主題演講中分享的“AI+醫(yī)療”相關(guān)進(jìn)展。

在他看來，數(shù)字生物學(xué)的革命尤為引人矚目，AI加速了DNA測序、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測、新型藥物合成和虛擬藥物測試。過去幾年，AI藥研初創(chuàng)公司獲得了超400億美元的投資，數(shù)字生物學(xué)革命的條件已經(jīng)成熟。

“這將是NVIDIA AI迄今為止最偉大的使命?！秉S仁勛說。

從底層硬件系統(tǒng)到軟件平臺，英偉達(dá)不斷擴(kuò)展其在醫(yī)療健康領(lǐng)域的布局，為該領(lǐng)域的計算優(yōu)化提供算力與算法的雙重支撐。

在此基礎(chǔ)之上，3月23日，英偉達(dá)又推出一款新型AI計算平臺，算力可達(dá)到254-619TOPS，以滿足醫(yī)療設(shè)備行業(yè)對部署AI應(yīng)用的需求。

一、將AI技術(shù)加速引入醫(yī)療健康

近年來，越來越多的醫(yī)療設(shè)備公司開始將AI及機(jī)器人技術(shù)融入到醫(yī)療設(shè)備中，為醫(yī)生診療及生物醫(yī)學(xué)研究提供動力。

為此，英偉達(dá)在四年前推出了專為醫(yī)療成像設(shè)計的Clara超級計算機(jī)平臺，它能基于現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備，優(yōu)化影像采集與重建、對象檢測和分割以及可視化能力，實現(xiàn)更高的醫(yī)療成像保真度。

利用NVIDIA Clara軟件開發(fā)套件（SDK），開發(fā)者可輕松在其GPU平臺上部署醫(yī)療成像相關(guān)的AI、可視化或計算密集型應(yīng)用。英偉達(dá)還打造了用于醫(yī)學(xué)成像的遷移學(xué)習(xí)工具包，以便醫(yī)生根據(jù)患者情況定制和調(diào)整AI應(yīng)用程序。

針對“AI+醫(yī)療”領(lǐng)域極為關(guān)鍵的安全隱私問題，英偉達(dá)與英國倫敦國王學(xué)院合作開發(fā)了針對醫(yī)療健康領(lǐng)域優(yōu)化的開源AI框架MONAI。它基于PyTorch，可通過行業(yè)特定的數(shù)據(jù)處理、高性能訓(xùn)練工作流程、先進(jìn)的可復(fù)現(xiàn)參考實現(xiàn)，優(yōu)化醫(yī)療成像中的AI開發(fā)。

英偉達(dá)面向醫(yī)療健康行業(yè)打造的智能計算平臺NVIDIA Clara Holoscan，基于NVIDIA AGX Orin，可將醫(yī)療設(shè)備與邊緣服務(wù)器無縫連接，助力開發(fā)者在混合計算環(huán)境中構(gòu)建、部署和管理各種AI醫(yī)療影像學(xué)應(yīng)用，加速高速I/O、物理處理、圖像處理、數(shù)據(jù)處理、渲染等環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)更趨近于實時的醫(yī)療設(shè)備工作流程。

Clara Holoscan SDK專為高性能流式數(shù)據(jù)應(yīng)用程序而設(shè)計，用于構(gòu)建新一代軟件定義設(shè)備。它匯集了預(yù)訓(xùn)練模型和可擴(kuò)展微服務(wù)框架，允許在設(shè)備和邊緣數(shù)據(jù)中心管理和部署應(yīng)用程序，開創(chuàng)了行業(yè)的軟件即服務(wù)業(yè)務(wù)模式。

二、推出新型AI計算平臺，算力可達(dá)619TOPS

從機(jī)器人手術(shù)到研究生物學(xué)的新方法，外科醫(yī)生和科學(xué)家需要醫(yī)療設(shè)備逐步發(fā)展成為持續(xù)傳感系統(tǒng)，進(jìn)而更好地推動疾病的研究和治療。

2022年3月23日，英偉達(dá)發(fā)布一個可供醫(yī)療設(shè)備行業(yè)在邊緣開發(fā)和部署實時AI應(yīng)用的平臺Clara Holoscan MGX，可滿足必要的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，符合IEC-62304醫(yī)療級規(guī)格。

它將Jetson AGX Orin工業(yè)級模塊、RTX A6000 GPU和ConnectX-7智能網(wǎng)卡整合到一個可擴(kuò)展的AI平臺中，可提供高達(dá)每秒254-619萬億次運算的AI性能。

對于高吞吐量設(shè)備，ConnectX-7能夠提供高達(dá)200GbE的帶寬以及用于GPU處理的GPUDirect RDMA路徑，有助于加快處理速度。

Clara Holoscan MGX平臺還集成了最新嵌入式安全模塊，該模塊包含負(fù)責(zé)監(jiān)控關(guān)鍵操作、提供遠(yuǎn)程軟件更新和系統(tǒng)恢復(fù)的控制器，以及可實現(xiàn)最先進(jìn)嵌入式安全的硬件信任根。

此外，該平臺提供基于長使用壽命英偉達(dá)組件的硬件參考設(shè)計、10年的長期軟件支持，以及來自嵌入式計算合作伙伴的IEC60601認(rèn)證報告。

醫(yī)療設(shè)備制造商可以直接嵌入Clara Holoscan MGX，或?qū)⑵溥B接到現(xiàn)有的醫(yī)療設(shè)備安裝平臺，從而使開發(fā)者能夠加速AI部署和監(jiān)管審批。

Holoscan開發(fā)平臺目前向早期體驗客戶開放，正式上市時間是5月，并將于2023年第一季度完成醫(yī)療級準(zhǔn)備。

一些大型醫(yī)療設(shè)備制造商和數(shù)十家機(jī)器人手術(shù)和醫(yī)學(xué)成像初創(chuàng)公司已基于英偉達(dá)Clara Holoscan平臺進(jìn)行開發(fā)。

三、首批創(chuàng)企用上英國最強(qiáng)超算，推進(jìn)醫(yī)療健康研究

英偉達(dá)也在用超級計算機(jī)為醫(yī)療健康領(lǐng)域的研究提供動力。它建造的英國最快超級計算機(jī)Cambridge-1，擔(dān)起了NVIDIA英國在產(chǎn)學(xué)界的AI和醫(yī)療健康合作。

Cambridge-1于去年7月正式推出，這是一個由NVIDIA DGX A100系統(tǒng)、BlueField-2 DPU和NVIDIA InfiniBand網(wǎng)絡(luò)提供支持的NVIDIA DGX SuperPOD集群，是世界前50名最快的計算機(jī)之一，并100%使用可再生能源。

4家英偉達(dá)Inception項目的成員被選為第一批訪問Cambridge-1的初創(chuàng)公司，分別是Alchemab Therapeutics、InstaDeep、Peptone、Relation Therapeutics。它們將借助Cambridge-1超算的算力來加速藥物發(fā)現(xiàn)、基因組測序和疾病研究。

Alchemab Therapeutics在研發(fā)對抗癌癥等疾病的抗體藥物發(fā)現(xiàn)引擎，InstaDeep正為下一代疫苗和治療藥物的開發(fā)提供AI驅(qū)動的決策系統(tǒng)，Peptone在開發(fā)一種有助于分析內(nèi)在無序蛋白質(zhì)（IDP）或缺乏固定3D結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)精確結(jié)構(gòu)的物理引擎Oppenheimer，Relation Therapeutics正使用推薦系統(tǒng)技術(shù)來揭示疾病中的因果關(guān)系，推進(jìn)新藥研發(fā)。

在超級計算機(jī)的支撐下，英國制藥巨頭阿斯利康和英偉達(dá)開發(fā)了自然語言處理模型MegaMolBART的最新迭代。該模型能利用AI生成新的分子。Transformer化學(xué)模型可以使用英偉達(dá)NeMo Megatron框架訓(xùn)練擁有超過10億個參數(shù)的化學(xué)語言模型。

結(jié)語：AI正助力越來越多醫(yī)療成像及新藥研發(fā)創(chuàng)新

從醫(yī)療成像、基因組學(xué)到新藥開發(fā)，AI技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域的覆蓋范圍和影響逐漸擴(kuò)大，助力越來越多推動手術(shù)、診斷和藥物研發(fā)進(jìn)步的突破性研究與前沿創(chuàng)新。

追求“精準(zhǔn)”的醫(yī)療健康行業(yè)，正成為世界上對計算能力需求最大的產(chǎn)業(yè)之一，從當(dāng)前趨勢來看，融入AI、機(jī)器人技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備極有可能成為未來醫(yī)療設(shè)備的主力。而影像處理和AI加速計算恰恰是英偉達(dá)的GPU相關(guān)軟硬件產(chǎn)品所擅長之處。

這些年來，英偉達(dá)不斷加大在醫(yī)療健康領(lǐng)域的投資力度，GPU已經(jīng)被應(yīng)用到幾乎所有醫(yī)療成像設(shè)備中，更多方便開發(fā)者及醫(yī)生使用的AI軟件工具及參考應(yīng)用也在持續(xù)更新。我們期待看到在這些軟硬件資源的支撐下，科研人員們能挖掘出AI與醫(yī)療健康研究結(jié)合的更多潛力，改變醫(yī)療未來。

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