Ribosom visualisiert

Münchner Genforscher profitieren von AMD-SeaMicro-Server

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Auf der ISC in Leipzig hat AMD einen interessanten Fall für die Nutzung seiner "SeaMicro"-Server in der wissenschaftlichen Grundlagenforschung präsentiert.
Für die 3D-Bilder des menschlichen Ribosoms wurden mehr als 800.000 Einzelbilder kombiniert.
Für die 3D-Bilder des menschlichen Ribosoms wurden mehr als 800.000 Einzelbilder kombiniert.
Foto: LMU

Das Genzentrum der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) hat einer Mitteilung vom AMD zufolge SeaMicro-Server genutzt, um die weltweit ersten strukturellen 3D-Bilder des menschlichen Ribosoms zu erzeugen, indem über 800.000 Einzelbilder miteinander kombiniert wurden. Die Wissenschaft erhofft sich davon ein besseres Verständnis dafür, wie sich bakterielle Ribosome aufgespalten lassen, ohne dabei das menschliche Ribosom zu beschädigen (ähnlich der Wirkungsweise einiger Antibiotika). Dies könnte neue Medikamente ermöglichen, die genauer zum genetischen Profil eines Patienten passen.

Das Genzentrum der LMU München benötigt für seine Grundlagenforschung naturgemäß hohe Rechenleistungen, die in der Vergangenheit nur mit speziell entwickelten und teuren HPC-Clustern (High Performance Computing) möglich war. Die SeaMicro-Server von AMD bieten über ihr Freedom-Fabric 1,28 Terabyte Bandbreite, ohne dabei teure, externe Infiniband-Verbindungen oder 10 Gigabit Ethernet (GbE) Networking zu benötigen.

"AMDs SeaMicro-Server ermöglichen im industrieweit kleinsten Formfaktor rechnerische Höchstleistungen, die sonst nur im Supercomputing möglich sind", konstatiert Roland Beckmann, Professor am Genzentrum der LMU. "Der Server ist wirklich ein Mini-Supercomputer in der Box. Dadurch wird unsere Forschungsarbeit enorm beschleunigt und wir können mittels Analysen Durchbrüche in der strukturellen Biochemie erzielen."

Das aktuelle SeaMicro-Chassis "SM15K" von AMD
Das aktuelle SeaMicro-Chassis "SM15K" von AMD
Foto: AMD

SeaMicro-Server lassen sich dank ihres 10-U-Standardgehäuses in standardisierte Serverräume integrieren (so auch im Genzentrum der LMU), wohingegen HPC-Cluster oder Supercomputer spezielle und ausgelagerte Räumlichkeiten und Kühlungen benötigen. Das Genzentrum der Münchner Elite-Uni entschied sich aufgrund ihrer Sparsamkeit, Integrationsfähigkeit und der einem Supercomputer ähnlichen Leistung für die AMD-Server. Ein einziger Mitarbeiter installierte in nur zwei Tagen 128 Server mit 512 Prozessorkernen. Die Installation verlief laut Case Study (PDF-Link) reibungslos und optimierte auch andere Bioinformatik-Bereiche wie die Proteinhomologie.

Das SeaMicro-Chassis "SM 15000" bringt in zehn Rack-Units 512 Rechenkerne, 160 Gigabits I/O Networking und mehr als fünf Petabyte Speicherplatz unter. Es macht überdies laut Hersteller Top-of-rack-Switches, Terminal Server sowie etliche Kabel und weitere Komponenten überflüssig. Die SeaMicro-Server lassen sich wahlweise mit der neuesten Generation von Opteron-Prozessoren ("Piledriver"), Intel Xeon E3-1260L ("Sandy Bridge") und E3-1265Lv2 ("Ivy Bridge") sowie Intel Atom-N570-Prozessoren bestücken.