案(àn)例簡介

　　•通(tòng)过(guò)本(běn)案(àn)NVIDIAA100GPU上(shàng)海(hǎi)磁共(gòng)振重(zhòng)點(diǎn)實(shí)验(yàn)室(shì)建立了(le)高(gāo)效的(de)深度(dù)學(xué)習研究硬(yìng)件(jiàn)平台(tái)，为醫學(xué)图(tú)像處(chù)理(lǐ)建立了(le)高(gāo)效穩定(dìng)的(de)深度(dù)學(xué)習平台(tái)。

　　•本(běn)案(àn)例中(zhōng)NVIDIA上(shàng)海(hǎi)磁共(gòng)振重(zhòng)點(diǎn)實(shí)验(yàn)室(shì)部(bù)署(shǔ)了(le)高(gāo)效的(de)科研硬(yìng)件(jiàn)平台(tái)。

　　客戶簡介及(jí)應(yìng)用(yòng)背景

　　上(shàng)海(hǎi)磁共(gòng)振重(zhòng)點(diǎn)實(shí)验(yàn)室(shì)(ShanghaiKeyLaboratoryofMagneticResonance)它(tā)是(shì)華東(dōng)师(shī)範大(dà)學(xué)的(de)省(shěng)級重(zhòng)點(diǎn)實(shí)验(yàn)室(shì)，是(shì)中(zhōng)國(guó)磁共(gòng)振研究和(hé)人(rén)才培訓的(de)主(zhǔ)要(yào)基地(dì)之(zhī)一(yī)。多(duō)年(nián)来(lái)，堅持(chí)磁共(gòng)振物(wù)理(lǐ)的(de)專業特(tè)點(diǎn)，逐步形成(chéng)應(yìng)用(yòng)研究與(yǔ)技術(shù)研發(fà)、磁共(gòng)振光(guāng)譜與(yǔ)磁共(gòng)振成(chéng)像並(bìng)重(zhòng)的(de)局(jú)面(miàn)，建立了(le)“上(shàng)海(hǎi)磁共(gòng)振成(chéng)像技術(shù)平台(tái)”和(hé)“上(shàng)海(hǎi)核磁共(gòng)振波(bō)譜技術(shù)服(fú)務(wù)平台(tái)”两(liǎng)个(gè)開(kāi)放(fàng)平台(tái)進(jìn)一(yī)步加強(qiáng)了(le)實(shí)验(yàn)室(shì)的(de)開(kāi)放(fàng)服(fú)務(wù)功能(néng)。

　　目前(qián)，該實(shí)验(yàn)室(shì)已與(yǔ)上(shàng)海(hǎi)十(shí)多(duō)家(jiā)重(zhòng)點(diǎn)醫院(yuàn)開(kāi)展(zhǎn)科研合作(zuò)，急需高(gāo)效大(dà)數據(jù)的(de)醫學(xué)图(tú)像處(chù)理(lǐ)。借(jiè)助这(zhè)次(cì)NVIDIAA100GPU以其(qí)龐大(dà)的(de)计算能(néng)力，为醫學(xué)图(tú)像的(de)各(gè)種(zhǒng)後(hòu)處(chù)理(lǐ)任務(wù)和(hé)深度(dù)學(xué)習相關(guān)任務(wù)搭建了(le)高(gāo)效穩定(dìng)的(de)科研硬(yìng)件(jiàn)平台(tái)。

　　客戶挑战

　　與(yǔ)二(èr)維自(zì)然图(tú)像不(bù)同(tóng)，醫學(xué)图(tú)像通(tòng)常有(yǒu)大(dà)量(liàng)的(de)單个(gè)數據(jù)信(xìn)息，用(yòng)于(yú)网(wǎng)络傳輸带(dài)宽(kuān)和(hé)GPU显存提(tí)出(chū)了(le)新(xīn)的(de)挑战。此(cǐ)外(wài)，由(yóu)于(yú)科研、研究內(nèi)容跨度(dù)大(dà)、研究人(rén)員多(duō)等因素。深度(dù)學(xué)習硬(yìng)件(jiàn)平台(tái)的(de)效率已成(chéng)为科研工作(zuò)效率的(de)瓶(píng)頸。如(rú)何在(zài)有(yǒu)限的(de)預算內(nèi)完成(chéng)深度(dù)學(xué)習平台(tái)的(de)建設已成(chéng)为一(yī)个(gè)新(xīn)的(de)挑战。

　　跨节(jié)點(diǎn)性(xìng)能(néng)不(bù)高(gāo)，需要(yào)優化(huà)网(wǎng)络环(huán)境。目前(qián)，實(shí)验(yàn)室(shì)只(zhī)使用(yòng)一(yī)个(gè)GB在(zài)大(dà)型培訓任務(wù)中(zhōng)，數據(jù)傳輸率低(dī)已成(chéng)为深度(dù)學(xué)習任務(wù)的(de)瓶(píng)頸。

　　應(yìng)用(yòng)方(fāng)案(àn)

　　上(shàng)海(hǎi)磁共(gòng)振重(zhòng)點(diǎn)實(shí)验(yàn)室(shì)基于(yú)上(shàng)述挑战，作(zuò)为解(jiě)決方(fāng)案(àn)的(de)第(dì)一(yī)步，采用(yòng)了(le)上(shàng)述挑战NVIDIAA100GPU加速器将深度(dù)學(xué)習訓练、推理(lǐ)和(hé)分(fēn)析整合到(dào)統一(yī)的(de)部(bù)署(shǔ)中(zhōng)AI在(zài)基礎架構中(zhōng)，通(tòng)过(guò)大(dà)显存减少(shǎo)IO速率的(de)影響。

　　實(shí)验(yàn)室(shì)目前(qián)包(bāo)含A100计算服(fú)務(wù)器有(yǒu)7个(gè)计算服(fú)務(wù)器(计算节(jié)點(diǎn))，每个(gè)服(fú)務(wù)器有(yǒu)4个(gè)NVIDIAGPU加速器用(yòng)于(yú)深度(dù)學(xué)習，每个(gè)服(fú)務(wù)器共(gòng)享相同(tóng)的(de)存儲服(fú)務(wù)器。所(suǒ)有(yǒu)用(yòng)戶通(tòng)过(guò)ActiveDirectory帳戶共(gòng)享计算和(hé)存儲服(fú)務(wù)器。

　　为了(le)進(jìn)一(yī)步整合當前(qián)實(shí)验(yàn)室(shì)NVIDIAGPU實(shí)验(yàn)室(shì)为臨床(chuáng)和(hé)科研開(kāi)發(fà)了(le)醫學(xué)图(tú)像AI開(kāi)發(fà)開(kāi)源平台(tái)“Strix”。基于(yú)这(zhè)个(gè)平台(tái)NVIDIA团(tuán)隊的(de)MONAI醫學(xué)图(tú)像AI開(kāi)發(fà)處(chù)理(lǐ)庫。整合醫學(xué)图(tú)像AI數據(jù)準備、數據(jù)預處(chù)理(lǐ)、各(gè)種(zhǒng)任務(wù)框架、結果(guǒ)可(kě)视化(huà)等步驟。讓醫學(xué)图(tú)像AI開(kāi)發(fà)可(kě)以更(gèng)容易上(shàng)手(shǒu)。針(zhēn)对不(bù)同(tóng)的(de)架構GPU，Strix也(yě)做了(le)有(yǒu)針(zhēn)对性(xìng)的(de)改進(jìn)。A100GPU的(de)MIG虛拟GPU我(wǒ)们(men)带(dài)来(lái)了(le)虛拟技術(shù)GPU互动選擇，讓用(yòng)戶更(gèng)容易選擇目标(biāo)GPU進(jìn)行訓练。

　　醫學(xué)图(tú)像面(miàn)向(xiàng)臨床(chuáng)和(hé)科研AI開(kāi)發(fà)平台(tái)Strix

　　使用(yòng)體(tǐ)验(yàn)

　　通(tòng)过(guò)NVIDIAA100GPU的(de)MIG技術(shù)在(zài)小团(tuán)隊的(de)工作(zuò)环(huán)境中(zhōng)有(yǒu)很高(gāo)的(de)自(zì)由(yóu)度(dù)，可(kě)以在(zài)计算資源短(duǎn)缺的(de)情(qíng)況下(xià)增加可(kě)用(yòng)戶的(de)數量(liàng)。當显存資源短(duǎn)缺时(shí)，可(kě)以减少(shǎo)用(yòng)戶數量(liàng)，增加單个(gè)显存容量(liàng)。

　　更(gèng)大(dà)的(de)显存可(kě)以操作(zuò)更(gèng)大(dà)的(de)显存深度(dù)學(xué)習任務(wù)，使许多(duō)以前(qián)無法(fǎ)實(shí)現(xiàn)的(de)科研課题在(zài)新(xīn)的(de)研究課题中(zhōng)GPU同(tóng)时(shí)，最(zuì)新(xīn)的(de)Ampere結構支持(chí)半精度(dù)计算，搭配NVIDIA自(zì)动混合精度(dù)(AutomaticMixedPrecision)在(zài)节(jié)省(shěng)運行显存成(chéng)本(běn)的(de)同(tóng)时(shí)，技術(shù)加快(kuài)了(le)神經(jīng)网(wǎng)络訓练的(de)速度(dù)。网(wǎng)络訓练和(hé)推理(lǐ)效率更(gèng)快(kuài)。

　　上(shàng)海(hǎi)磁共(gòng)振重(zhòng)點(diǎn)實(shí)验(yàn)室(shì)表(biǎo)示，“作(zuò)为一(yī)个(gè)以醫學(xué)图(tú)像處(chù)理(lǐ)为重(zhòng)點(diǎn)的(de)研究小组，通(tòng)过(guò)和(hé)NVIDIA我(wǒ)们(men)将更(gèng)有(yǒu)效地(dì)利用(yòng)前(qián)沿的(de)密切(qiè)合作(zuò)AI技術(shù)和(hé)醫學(xué)图(tú)像技術(shù)，處(chù)理(lǐ)醫疗行業的(de)高(gāo)價值問(wèn)题，專注于(yú)未来(lái)更(gèng)智能(néng)、更(gèng)高(gāo)效、更(gèng)安(ān)全(quán)的(de)醫疗新(xīn)技術(shù)。”