生物信息学分析通常涉及大规模数据处理和计算密集型任务,因此需要高性能的服务器支持。根据不同的分析任务和数据量,服务器配置的要求也有所不同。今天就汇总一下不同分析任务所需服务器配置的详细说明。
单细胞分析
单细胞分析通常涉及大规模的单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据,数据量较大,对内存和计算能力要求较高。据小编统计,小于30万细胞量的数据,如果是数据库来源的数据,不做上游定量分析,只做基础分析,那么16核+40G内存即可完成分析任务。但是如果要做进阶分析,比如拟时序分析,5W左右的细胞量,内存用量巅峰能达到200+GB。如果整合多个数据集或运行深度学习等复杂处理,则需要占用更多的内存。可见,服务器配置的选择也要根据分析需求才能明确。
30万细胞量理想配置(仅作参考)
- CPU: 32 核
- 内存: 128-512GB。运行全流程(如CellRanger + Seurat)
- 存储: 500+GB(用于原始数据、中间文件📄和结果,如果预算允许,请优先使用 SSD)
宏基因组分析
宏基因组分析涉及对微生物群落的基因组分析,数据量通常较大,对存储和计算能力要求较高。此外,宏基因组分析通常需要使用Ubuntu系统,并安装特定的分析软件(如Bowtie2、BLAST等)。
16S rRNA 扩增子测序 (小型):
- 数据量: 几十到一百个样本,每个样本数据量较小。
- CPU: 16 核
- 内存: 64-128 GB
- 存储: 1-3 TB
宏基因组 Shotgun 测序 (中等规模):
- 数据量: 20-50 个样本,每个样本 10-20 GB raw data。
- CPU: 32-64 核
- 内存: 512 GB - 1 TB (主要用于拼接,如使用 MegaHit 或 MetaSPAdes)
- 存储: 2-5 TB+(可能需要高速存储,特别是进行比对时)
全基因组重测序(WGS)分析
全基因组重测序(WGS)分析涉及对整个基因组的测序数据进行分析,数据量极大,对存储和计算能力要求极高。根据,WGS分析建议使用32核CPU和256GB内存,并配备TB级存储空间。此外,由于数据量大,建议使用分布式存储系统以提高数据处理效率。
三代测序数据分析 (Third-Generation Sequencing)
如 PacBio 和 Oxford Nanopore,其数据量大、单个读长长,在比对和拼接时对计算资源的需求非常高。
- CPU:多核处理器(如24核以上)
- 内存(RAM) :256GB 以上,复杂任务可能需要 1TB 以上
- 存储:大容量存储(如1TB以上)以支持大规模数据处理
- 并行计算能力:支持并行计算以提高效率
蛋白质结构预测和蛋白质结构比对
蛋白质结构预测和比对任务通常涉及复杂的计算和大规模数据处理。根据,这类任务需要高性能的多核CPU和大内存支持。例如,蛋白质结构预测可能需要使用GPU加速(如NVIDIA显卡)以提高计算效率。
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- ROOT权限:独享服务器、共享服务器拥有ROOT最高权限,可完全掌控服务器,随意安装软件。同时可增加子用户。
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