云上高性能计算加速药物研发
摘要：本文整理自阿里云行业解决方案架构师朱波(默苍)，在阿里云云计算情报局的分享。本篇内容主要分为四个部分：
1. 深势科技简介
2. 深势EHPC最佳实践
3. 总结
一、深势科技简介
深势科技具有科研与产业落地能力。公司的科研队伍由物理建模、数值算法、机器学习、高性能计算，以及药物和材料计算等多个领域构成。自研的新一代分子模拟算法在保持量子力学精度的基础上，且对算力的需求与体系的原子数量呈线性依赖；结合高性能计算，能够对数十亿原子规模的体系进行量子力学精度的计算模拟。
深势科技运用人工智能和分子模拟算法，结合先进计算手段求解重要科学问题，为人类文明最基础的生物医药、能源、材料和信息科学与工程研究打造新一代微尺度工业设计和仿真平台。
二、深势EHPC最佳实践
深势科技药物设计平台是基于人工智能、物理建模和高性能计算的新一代药物设计平台。平台提供包括结构建模、靶点发现、虚拟筛选、分子推荐、结合亲和力评估和大分子药物设计等临床前药物发现阶段。各类场景的完整解决方案。提供一站式的计算服务。
深势科技的业务需求主要有三点：
第一，弹性深势科技的业务量波动较大，希望能够提供基于作业负载的弹性伸缩能力，最大化利用计算资源。
第二，高性能运维管理。深势科技有大量超算集群，算力资源调度和算力资源管理是刚需。由于集群的作业量很大，深势科技希望提供作业细力度的费用账单，便于计费。
第三，高性价比。深势科技作为初创企业，追求高性价比，希望以较低成本完成有效计算。
阿里云凭借领先的产品和技术支持，成为深势科技的选择。首先，针对弹性问题，阿里云超大规模的CPU，GPU，算力资源池和弹性供应能力，能随时响应客户的各种计算需求。
阿里云是国内少有提供云上高弹性、高性能计算平台E-HPC的云厂商。阿里云E-HPC集群的自动伸缩能力，超越传统超算的静态资源分配，用户可根据负载，实现按需扩容或缩容。
通过自定义设置，有效提升作业吞吐量，加快作业处理速度，极大提升集群的利用率。
其次，针对高效运维管理问题，阿里云的自动运维和可视化管理技术，E-HPC可为客户提供集权管理、作业管理、用户管理和可视化的能力。在不改变科学计算业务使用习惯的同时，提供更高效的弹性集群调度服务，更好的使用算力资源。
阿里云平台实现对集群的主动运维。热升级、迁移及自动化运维的应用性，让深势科技无需管理硬件资源的生命周期，提升集群管理效率。让客户能够专注于应用与科研本身，更加便捷的使用云超算带来的便利。
与此同时，基于费用中心的账单，E-HPC提供开源计费工具，支持作业细力度的费用统计，高效解决计费需求。
针对高性价比的需求，阿里云上的算力资源有灵活的定价模式，可以按需按量计费。用更灵活的购买方式，综合优化算力成本。阿里云的解决方案满足了深势科技，低成本构建高可用算力集群的需求。
通过加阿里云算力集群，平均每条管线的合成规模由上千缩小到数十，大幅度降低合成成本，减少定制合成的等待时间。
Uni-Fold克服了AlphaFold2未开源训练代码、硬件支持单一、模型不可商用等局限性。在训练与推理环节进行了NVIDIA GPU上的适配、性能优化及功能完善。
Hermite Uni-FEP能够精准预测，蛋白-配体结合的能力。已有蛋白-配体的共晶结构，在药化家经验指导下，对初始配体分子进行改造修饰，借助FEP精确计算改造前后的亲和力差异，代替非必要的实验，实现降本增效。
E-HPC实现多节点并行计算，作业调度器解决计算资源的弹性管理和任务调度。
三、总结
阿里云高性能计算，为生命科学行业提供了海量的弹性计算能力、便捷的资源任务管理工具、高效的数据存储和分析报表，有效支撑生命科学行业需求，保障业务有序高效进行。
阿里云与深势科技共同打造了成本更低、算力更优的云上生命科学计算平台，实现算力普惠，未来也将共同实现更大的梦想。让生命科学产业与云计算技术的融合更深入。
