NVIDIA GPU赋力齐碳科技，显著提升测序软件数据处理速度

本案例中通过NVIDIA GPU，无需经过额外的特征提取过程，齐碳科技的纳米孔基因测序仪测序准确率提升20%，测序速度提升10倍。同时，NVIDIA CUDA并行计算平台保障了超参调优和大数据训练的顺利进行。

本案例主要应用到NVIDIA GPU和CUDA计算平台。

齐碳科技公司专注于纳米孔基因测序仪及配套试剂、耗材自主研发、制造及应用，是国内第一家也是目前唯一一家成功研发出纳米孔基因测序仪，并取得有效测序数据的企业，先后在2017年和2018年完成了自有纳米孔基因测序仪原理样机和工程样机的开发。

纳米孔基因测序技术属于世界最前沿的第四代基因测序技术，和目前主流的第二代技术相比，具有读长更长、测序速度更快、单次测序成本更低、器材体积小巧便携等优势，将与第二代技术在具体细分的应用领域形成有效互补。纳米孔基因测序仪作为一款高科技体外诊断产品，检测结果的准确性和检测速度是关键指标。

理想的基因测序仪应该在尽可能短的时间内给出尽可能准确的检测结果，为科研推论和临床诊断提供有力的数据支持。齐碳科技利用神经网络解析测序波形数据，使用NVIDIA GPU配合Quartznet网络结构与CTC解码器，无需经过额外的特征提取过程，大幅度提高测序准确率，准确率提升20%，测序速度提升10倍。更加广泛的应用在例如病原体检测、食品安全、公共卫生等新领域中。

在不断尝试提高基因测序仪的准确性和测序速度的过程中，齐碳科技通过数据集扩充，神经网络超参数调优等手段进行算法优化，借助NVIDIA GPU的大显存和多核心的计算优势，在保证准确率的前提下极大的节省了计算时间。

众所周知，大数据神经网络训练非常消耗计算资源，动辄需要数周时间；而超参调优需要反复更换参数迭代，每次更新参数都要进行小范围的训练验证效果。对此齐碳科技采用NVIDIA的CUDA并行计算平台，保障了超参调优和大数据训练的顺利进行。

NVIDIA GPU显著提高了齐碳科技测序软件的数据处理速度。凭借GPU提供强大算力保障，齐碳科技的纳米孔基因测序仪可以做到实时分析基因测序波形，并实时输出基因测序结果。GPU大量的流处理单元，使得基于卷积神经网络的seq2seq任务变得可能。1千个流处理单元的GPU就可以实现约100MB/h的基因测序，而使用一块8核的CPU则只能实现10MB/h。

“NVIDIA的产品为齐碳科技的纳米孔基因测序仪研发工作提供了有力的技术支持，帮助齐碳科技快速、稳健地取得一个又一个技术突破。纳米孔基因测序仪以其读长更长、速度更快、成本更低、而且小巧便携的巨大优势，必将带动基因测序服务更进一步深入科研、医学临床与日常消费领域。通过与NVIDIA的合作，齐碳科技也更有信心打造媲美国际领先水平的纳米孔基因测序仪。” 齐碳科技CEO胡庚博士表示。