PC提案事例

バイオインフォマティクス解析を行うためのワークステーションを予算200万円の範囲で検討したい。

現状では使用するソフトウェア等は全く定まっていない。そのため、RNA-Seq解析・シングルセルRNA-Seq解析・メタゲノム解析・ショットガンメタゲノム解析など、一通りの解析で利用できる構成を希望する。

また、導入後にパーツ増設や換装などのアップグレードを行う可能性がある。
そのため、CPUなど後々の増設や拡張が難しいパーツの性能を重視した構成を検討したい。

お客さまご希望の条件を踏まえた構成をご提案しました。
拡張性を考慮しつつ、アップグレードが難しいパーツであるCPUのスペックを重視した構成です。

様々な解析手法で活躍できるCPU性能とメモリ容量

前述の通り、CPUのコスト配分を多めに割り当てたデュアルCPU構成です。
CPUは第4世代Xeon Scalableシリーズの32コアモデル Xeon Gold 6430 x2基を選択しています。
メモリ容量は32GBｘ8枚で256GB、ストレージはシステムディスクとして2TB SSD M.2 NVMe Gen4を搭載しています。
GPUはご予算とのバランスを考慮して、NVIDIA T400 4GB (ワークステーション向けビデオカードのエントリーモデル) を選択しています。
合計64のCPUコア数と256GB (増設時：最大512GB) のメモリ容量によって、様々な解析手法で幅広い活用が期待できる構成です。

予算内で拡張性を重視した構成

導入後のパーツ増設やアップグレードを前提として、メモリ容量やビデオカードなどの拡張性を持たせています。

メモリ用の空きスロットは8スロット分あるため、32GBメモリモジュール x8枚を追加することで、合計512GBまで容量を拡張できます。
ストレージは、初期状態ではシステムディスクのみを搭載しており、データ保存用のHDD/SSDは搭載していませんが、こちらも増設が可能です。
その他、電源容量には余裕を持たせていますので、ビデオカードのアップグレードにも対応できます。

本事例の構成は、お客様から頂戴した条件を元に検討した内容です。
いただいた条件に合わせて柔軟にマシンをご提案いたしますので、掲載内容とは異なる条件でご検討の場合でも、お気軽にご相談ください。

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バイオインフォマティクス用ワークステーションを、予算100万円程度で購入したい。
現在はシングルセルRNA解析などのゲノム解析をメインで行っており、今後は高画質の病理画像を併用した空間遺伝子解析も行う予定がある。

マシンのスペックは、CPUのコア数とメモリ容量を重視したい。
使用するソフトウェアはCell RangerやQuPathなどを想定しており、OSはLinuxを希望する。
また、Linuxの利用には慣れていないため、可能であればCell RangerとQuPathをインストールした状態で出荷して欲しい。

予算内でCPUコア数・メモリ容量を重視した構成

ご予算の範囲内でCPUのコア数・メモリ容量を重視した構成をご提案しました。
CPUは2024年5月時点で最新のAMD Ryzen Threadripper 7000 シリーズの24コアモデルを搭載しています。
メモリは64GBモジュール x4枚で合計256GBです。
24コアのCPUと256GBのメモリ容量により、解析時の高いパフォーマンスが期待できます。

なお、現時点ではCell RangerとQuPathのGPUアクセラレートへの対応は限定的なため、GPUアクセラレートを使用しない場合は、エントリークラスのビデオカードでも動作に支障はないと考えられます。そのため、ご予算を重視し、GPUアクセラレートの使用は考慮せず、エントリークラスのワークステーション向けビデオカード NVIDIA T400 4GBを選定しています。

注意点として、本マシンの電源容量は現在の構成用に選定されているため、将来的なGPU増設などの機器追加・アップグレードが考慮されていません。
GPUの増設など消費電力の大きい機器を増設する予定がある場合は、構成の変更も可能ですのでお気軽にご相談ください。

Cell Ranger・QuPathの事前インストールサービス

お客様のご希望にあわせて、Cell Ranger・QuPathを事前インストールした状態で出荷いたします。
なお、QuPathはLinuxでも動作しますが、いくつかの問題が報告されています。
詳細は下記公式マニュアルをご参照ください。

参考：Installation — QuPath 0.5.1 documentation

また、ご希望の場合はCell RangerをLinuxに、QuPathをWindowsにインストールしたデュアルブート構成とすることも可能です。
その他のソフトウェアにつきましても、事前インストールをご希望の際には気兼ねなくお申し付けください。

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下記の要件で、量子化学計算用マシンを提案して欲しい。

お客さまご希望の条件に沿った構成をご提案しました。

第 4 世代 AMD EPYCの高ワットパフォーマンス

第 4 世代 AMD EPYCシリーズの24コアモデル AMD EPYC 9254を搭載した構成です。
第 4 世代 AMD EPYCシリーズは高い省電力性能を備えており、本構成に搭載のAMD EPYC 9254のTDPも200Wです。
200WのTDPは同価格帯のIntel製Xeon Scalableシリーズの24コアモデルIntel Xeon Gold 6442Y (TDP:225W) と比較しても低い数値であり、高いワットパフォーマンスによる消費電力量の低減が期待できます。

GROMACSの事前インストールサービス

また、ご希望に沿ってGROMACSを事前インストールしています。
なお、GROMACSはインストール時、ビルドオプションを指定する必要があります。
弊社での事前インストールをご希望の場合は、下記の公式マニュアルを参考に、必要なビルドオプションをご指定ください。

参考：Installation guide – GROMACS 2024.1 documentation

本事例の構成は、お客様から頂戴した条件を元に検討した内容です。
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次世代シーケンサー (MinION Mk1B) による16S rRNA解析およびRNA-seq解析用のワークステーションの導入を検討している。予算80万円程度で最適な構成を提案してほしい。

OS環境はWSL2 (Windows Subsystem for Linux2) でUbuntuを使用する想定だが、計算パフォーマンスが向上するようであればデュアルブート構成の採用も考えている。
WSL2/デュアルブートで計算を行うことがパフォーマンスに影響するかを教えてほしい。

また、メモリ容量は64GB程度、ストレージ容量は2TB以上を想定している。

MinION Mk1Bのシステム要件はメーカー公式サイトで公開されてます。

参考：MinION portable nanopore sequencing device ※外部ページに飛びます

そのため、ご予算の範囲内で推奨要件を満たす構成をご提案しました。

新製品のNVIDIA Geforce RTX4070 Superを搭載

MinION Mk1Bでの計算上重要となるビデオカードは、2024/1/17に発売された新製品のNVIDIA Geforce RTX4070 Superとしています。

7,168基のCUDAコア、56基のRTコア、および224基のTensorコアを搭載し、ご予算内に収まるビデオカードの中では高いコストパフォーマンスが期待できます。

デュアルブート構成とその利点について

LinuxディストリビューションはMinION Mk1Bが対応しているUbuntu 20.04を選択し、Windows 11とのデュアルブート構成です。
なお、2024年1月現在、MinION Mk1BのWindowsサポートはいまだWindows 10で止まっているため、MinION Mk1BはUbuntu 20.04上での利用を前提としています。

また、WSL2はWindows上で動作する仮想マシンです。
通常のLinux環境とWSL2を比較した場合、仮想化されているWSL2の方が処理が行われるまでに経由するプロセスが多くなります。
そのため、Linux上で負荷の高い処理を行う場合は、デュアルブート構成としてLinuxをハードウェア上で直接動作させるほうが、パフォーマンスの面で優位です。

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機械学習用PCの購入を検討している。
機械学習用の環境を初めて導入するため、予算100万円で上記用途のスターター構成を提案してほしい。

具体的な用途としては、既存モデルの検証・転移学習やファインチューニングおよび、モデルの学習及び推定を予定している。
扱うデータ量は大きくならない見込み。

なお、現在VRAM容量が6GBのノートPCを使用しているが、頻繁にメモリリソースが不足して処理が停止してしまう。
そのため、VRAM容量を重視したいと考えている。

OSはUbuntu 22.04を希望。
また、マシンの冷却にあたって、オーバーヒートを防ぐために何らかの対策を行う必要があれば教えてほしい。

お客さまご希望の条件に沿った構成をご提案しました。
2023年12月時点で最新の第14世代Coreシリーズ搭載の構成です。

機械学習のためのGPU選択

機械学習でCUDAを利用することを想定し、GPUはハイエンドモデルのNVIDIA GeForce RTX4090を搭載しています。
NVIDIA Geforce RTX4090はGeForceシリーズの中では現在最上位のモデルで、単純な処理性能は現在販売されているビデオカードの中でも最高クラスです。ビデオメモリ容量は、ワークステーション・サーバー向けのハイエンドモデルと比較するとやや少ない24GBです。
大規模言語モデルのような巨大なモデルを扱う場合は不足感が出る可能性がありますが、ご相談内容のようにあまり大きくないモデルを扱う用途であれば、高い処理性能が期待できます。

また、ご予算の面でも、選択可能なGPUの中でGeforce RTX4090は最もスペックの高い製品です。

マシンの冷却について

本構成の冷却装置は、CPU・GPUともに空冷クーラーを採用しています。
CPUクーラーは大型ヒートシンクを備えたハイエンド製品を採用しているため、手動でのオーバークロックなどを行っていないデフォルト設定でのご利用においては、顕著な問題は起こりません。
また、弊社では製造時に12時間のフル稼働で動作テストを行い、動作中の温度の推移に問題がないことを確認して出荷します。

ご利用にあたり、特に注意が必要なのは設置場所の室温です。
弊社での動作チェック時は室温25℃を基準にしています。この室温を超えると直ちに問題が発生するわけではありませんが、30℃を超える環境で常用した場合、CPUやGPUの冷却が適切に行われないことによる問題の発生リスクが高まります。
その他、空気の流れが悪い場所や、周囲に熱を持ちやすいものがあるなど、マシンの排熱を妨げる環境で設置されている場合、筐体内の排気が滞ることによる問題の発生リスクがあります。
マシンの背面側には一定のスペースを作るなど、設置レイアウトに配慮していただけますと幸いです。

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事例No.PC-11089を見ての問い合わせ。

プロテオミクス解析用PCの導入を検討している。
使用するソフトウェアとしては、DIA-NN、 MaxQuant、 FragPipe、 Skyline、 MS-DIALなどを予定している。
また、NGS解析など、その他のOmics解析にも使用できると望ましい。
CPUの物理コア数は多い方が良いが、ソフトウェアによっては速度も必要になるのでバランスよく構成してもらいたい。
希望する条件は以下の通り。

ご希望条件とご利用予定のソフトウェアに適した構成をご提案しました。

ご利用予定のソフトウェアのうち、SkylineはWindows専用ソフトウェアです。そのため、Windows 11 + Ubuntu 22.04のデュアルブート構成としていますが、ご要望にあわせたOS環境をご提案しますのでお知らせください。

CPUは、2023年10月時点で最新のXeon W-2400シリーズを搭載しています。
コア数と動作速度のバランスを考え、基本動作周波数2.60GHzの20コアモデル Intel Xeon W7-2475Xを選定しています。

メモリ容量は128GBですが、増設に対応していますので、より大容量のメモリが必要な場合にはご相談ください。

ストレージ構成はデュアルブートOS用の2TB M.2 SSD x2枚および、データHDDとして16TB S-ATA HDDを搭載しています。ストレージの種類や容量、搭載数などの変更も可能です。

また、ご利用予定のソフトウェアはいずれも高度な描画機能を必要としないと考えられます。そのため、ビデオカードはエントリークラスのワークステーション向け製品である NVIDIA T400 4GBを選択しています。

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