CN114637379A

CN114637379A - 生物信息分析装置

Info

Publication number: CN114637379A
Application number: CN202210297203.6A
Authority: CN
Inventors: 唐静波; 谢寅龙; 黄伟华
Original assignee: Shenzhen Huada Zhizao Software Technology Co ltd; MGI Tech Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Huada Zhizao Software Technology Co ltd; MGI Tech Co Ltd
Priority date: 2022-03-24
Filing date: 2022-03-24
Publication date: 2022-06-17

Abstract

本发明提供了一种生物信息分析装置，包括：箱体，包括相邻的第一侧板和第二侧板以及与第一侧板和第二侧板均连接的顶板；主板，设置在箱体内并与第一侧板连接；电源，设置在箱体内并与主板相邻设置，电源通过第一连接线与主板连接；中央处理器，插设在主板上，中央处理器包括第一中央处理器和第二中央处理器，第一中央处理器和第二中央处理器间隔设置；固态硬盘组件，与顶板连接并与主板通过第二连接线连接；硬盘驱动组件，与第二侧板连接并与主板相邻设置，硬盘驱动组件通过第三连接线与主板连接。本申请的技术方案能够有效地解决相关技术中的生物信息分析装置的运行速度较慢，无法满足临床医学快速诊断的要求的问题。

Description

生物信息分析装置

技术领域

本发明涉及生物信息分析技术领域，具体而言，涉及一种生物信息分析装置。

背景技术

随着第二代测序技术的出现，基因测序的成本迅速下降，极大提高了测序数据的可用性。对基因组中的变异进行检测和关联性研究，能促进医疗领域的发展，如个体化医疗等。由于人的基因组由三十多亿碱基对构成，数量庞大，而高通量测序策略进一步带来了极大的数据产出，行业迎来大数据时代，因此对大规模数据的分析需要强大的计算能力、存储容量和网络带宽。其中，重测序分析(含测序序列比对以及基因变异检测)是一类计算量极大的工作，对这种计算密集型任务的加速，旨在解决目前数据生产日益提速、但数据分析仍较缓慢的问题，这尤其对临床迅速诊断的意义重大。

然而，目前市场上的生物信息分析装置的运行速度较慢，无法满足临床医学快速诊断的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种生物信息分析装置，以解决相关技术中的生物信息分析装置的运行速度较慢，无法满足临床医学快速诊断的要求的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种生物信息分析装置，包括：箱体，包括相邻的第一侧板和第二侧板以及与第一侧板和第二侧板均连接的顶板；主板，设置在箱体内并与第一侧板连接；电源，设置在箱体内并与主板相邻设置，电源通过第一连接线与主板连接；中央处理器，插设在主板上，中央处理器包括第一中央处理器和第二中央处理器，第一中央处理器和第二中央处理器间隔设置；固态硬盘组件，与顶板连接并与主板通过第二连接线连接；硬盘驱动组件，与第二侧板连接并与主板相邻设置，硬盘驱动组件通过第三连接线与主板连接。

进一步地，生物信息分析装置还包括与主板插接连接并位于箱体的上部的内存组。

进一步地，内存组包括间隔设置的第一内存组和第二内存组，中央处理器设置在第一内存组和第二内存组之间。

进一步地，生物信息分析装置还包括设置在内存组下方的图像处理器，图像处理器与主板插接连接，箱体还包括与第一侧板相邻设置并与第二侧板相对设置的第三侧板，第三侧板上设置有第一连通口，图像处理器上的接口外露于第一连通口。

进一步地，生物信息分析装置还包括设置在图像处理器下方的可编程逻辑门阵列，可编程逻辑门阵列与主板插接连接，第三侧板上设置有第二连通口，可编程逻辑门阵列上的接口外露于第二连通口。

进一步地，生物信息分析装置还包括设置在可编程逻辑门阵列下方的显卡，显卡与主板插接连接，第三侧板上设置有第三连通口，显卡上的接口外露于第三连通口。

进一步地，生物信息分析装置还包括设置在箱体内部的散热组件。

进一步地，散热组件包括第一散热器、第二散热器、第三散热器、第四散热器和第五散热器，第一散热器与第一中央处理器相邻设置，第二散热器与第二中央处理器相邻设置，第三散热器与电源相邻设置，第四散热器与硬盘驱动组件相邻设置，第五散热器与图像处理器相邻设置。

进一步地，第一散热器和第二散热器沿高度方向上设置在第三散热器和第四散热器之间。

进一步地，散热组件还包括第六散热器，第六散热器连接在第三侧板上以将箱体内部的热量排出箱体。

应用本发明的技术方案，主板、电源、中央处理器、固态硬盘组件以及硬盘驱动组件均设置在箱体内部，箱体能够有效地保护这些元器件。电源设置在箱体内部，能够与外部电源连接并将交流电转化为直流电为箱体内部的元器件供电。信物信息分析涉及大规模基因测数据处理，固态硬盘组件可以减少数据读写消耗的时间，提升生物信息分析装置的运行速度。中央处理器包括第一中央处理器和第二中央处理器，设置两个中央处理器可以满足生物信息分析大数据计算的要求，能够提升生物信息分析装置的运算能力、提升计算速度。因此，本申请的技术方案能够有效地解决相关技术中的生物信息分析装置的运行速度较慢，无法满足临床医学快速诊断的要求的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的生物信息分析装置的实施例的内部结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、箱体；11、第二侧板；12、顶板；13、第三侧板；20、主板；30、固态硬盘组件；40、硬盘驱动组件；50、内存组；51、第一内存组；52、第二内存组；60、图像处理器；70、可编程逻辑门阵列；80、显卡；90、散热组件；91、第一散热器；92、第二散热器；93、第三散热器；94、第四散热器；95、第五散热器；96、第六散热器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，本实施例的生物信息分析装置包括：箱体10、主板20、电源、中央处理器、固态硬盘组件30以及硬盘驱动组件40。其中，箱体10包括相邻的第一侧板和第二侧板11以及与第一侧板和第二侧板11均连接的顶板12；主板20设置在箱体10内并与第一侧板连接；电源设置在箱体10内并与主板20相邻设置，电源通过第一连接线与主板20连接；中央处理器插设在主板20上，中央处理器包括第一中央处理器和第二中央处理器，第一中央处理器和第二中央处理器间隔设置；固态硬盘组件30与顶板12连接并与主板20通过第二连接线连接；硬盘驱动组件40与第二侧板11连接并与主板20相邻设置，硬盘驱动组件40通过第三连接线与主板20连接。

应用本实施例的技术方案，主板20、电源、中央处理器、固态硬盘组件30以及硬盘驱动组件40均设置在箱体10内部，箱体10能够有效地保护这些元器件。电源设置在箱体10内部，能够与外部电源连接并将交流电转化为直流电为箱体10内部的元器件供电。信物信息分析涉及大规模基因测数据处理，固态硬盘组件30可以减少数据读写消耗的时间，提升生物信息分析装置的运行速度。中央处理器包括第一中央处理器和第二中央处理器，设置两个中央处理器可以满足生物信息分析大数据计算的要求，能够提升生物信息分析装置的运算能力、提升计算速度。因此，本实施例的技术方案能够有效地解决相关技术中的生物信息分析装置的运行速度较慢，无法满足临床医学快速诊断的要求的问题。

具体地，在本实施例中，硬盘驱动组件40包括五个硬盘驱动器，五个硬盘驱动器组成RAID5磁盘阵列(Redundant Arrays of Independent Disks，RAID，独立磁盘冗余阵列)，生物信息分析涉及大规模数据的存储，RAID5磁盘阵列存储方案可以兼顾存储速度、数据安全性和价格成本各方面的需求。

如图1所示，在本实施例中，生物信息分析装置还包括与主板20插接连接并位于箱体10的上部的内存组50。内存组50包括间隔设置的第一内存组51和第二内存组52，中央处理器设置在第一内存组51和第二内存组52之间。生物信息进行大数据分析对内存需求极高，需要24个内存插槽，24个内存插槽分成两组间隔设置，第一内存组51和第二内存组52分别插设在相应的内存插槽内。由于中央处理器的发热量较大，将中央处理器设置在第一内存组51和第二内存组52之间，在图1所示的箱体的左上部由上至下形成第一内存组51、中央处理器和第二内存组52排列，使得中央处理器具有较大的散热空间，避免热量在箱体10内部聚集。

如图1所示，在本实施例中，生物信息分析装置还包括设置在内存组50下方的图像处理器60，图像处理器60与主板20插接连接，箱体10还包括与第一侧板相邻设置并与第二侧板11相对设置的第三侧板13，第三侧板13上设置有第一连通口，图像处理器60上的接口外露于第一连通口。通过设置图像处理器60，能够满足生物信息分析过程中的运算需求。

如图1所示，在本实施例中，生物信息分析装置还包括设置在图像处理器60下方的可编程逻辑门阵列70，可编程逻辑门阵列70与主板20插接连接，第三侧板13上设置有第二连通口，可编程逻辑门阵列70上的接口外露于第二连通口。图像处理器60(GraphicsProcessing Unit，GPU)和可编程逻辑门阵列70(Field－Programmable Gate Array，FPGA)都属于硬件加速卡，生物信息大数据分析涉及极其耗时的密集计算，仅仅靠中央处理器不能满足需求，配置图像处理器60(GPU)和可编程逻辑门阵列70(FPGA)能够处理一些密集计算，满足运算需求。

如图1所示，在本实施例中，生物信息分析装置还包括设置在可编程逻辑门阵列70下方的显卡80，显卡80与主板20插接连接，第三侧板13上设置有第三连通口，显卡80上的接口外露于第三连通口。通过显卡80与外部的显示装置连接，便于操作人员对运算过程进行控制。

由于图像处理器60、可编程逻辑门阵列70以及显卡80均需要与外部设备进行连接，通过在第三侧板13上设置第一连通口、第二连通口以及第三连通口使得图像处理器60、可编程逻辑门阵列70以及显卡80上的接口与外部设备进行插接连接。

如图1所示，生物信息分析装置还包括设置在箱体10内部的散热组件90。在箱体10内部设置散热组件90能够避免热量聚集在发热量较大的元器件处，保证各个元器件的正常运行。

如图1所示，散热组件90包括第一散热器91、第二散热器92、第三散热器93、第四散热器94和第五散热器95，第一散热器91与第一中央处理器相邻设置，第二散热器92与第二中央处理器相邻设置，第三散热器93与电源相邻设置，第四散热器94与硬盘驱动组件40相邻设置，第五散热器95与图像处理器60相邻设置。第一中央处理器、第二中央处理器、电源、硬盘驱动组件40以及图像处理器60的发热量较大，在这些元器件相邻位置设置相应的散热器，能够避免热量聚集这些元器件处。具体地，在本实施例中，第一散热器91、第二散热器92、第三散热器93、第四散热器94和第五散热器95均为散热风扇。

如图1所示，第一散热器91和第二散热器92沿高度方向上设置在第三散热器93和第四散热器94之间。这样设置使得各个散热器能够错开设置，保证各个元器件产生的热量能够较为均匀地分散至箱体10内部，提升生物信息分析装置的散热效果。

如图1所示，在本实施例中，散热组件90还包括第六散热器96，第六散热器96连接在第三侧板13上以将箱体10内部的热量排出箱体10。通过第六散热器96将箱体10内部的热量排出至箱体10外，能够保证散热效果，使得各个元器件能够正常工作。

在本实施例的技术方案中，根据生物信息数据分析的特点，针对性地设置固态硬盘组件30、RAID5磁盘阵列、图像处理器60、第一中央处理器以及第二中央处理器，能够有效地提升计算速度，使得生物信息分析的性能达到最佳。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种生物信息分析装置，其特征在于，包括：

箱体(10)，包括相邻的第一侧板和第二侧板(11)以及与所述第一侧板和所述第二侧板(11)均连接的顶板(12)；

主板(20)，设置在所述箱体(10)内并与所述第一侧板连接；

电源，设置在所述箱体(10)内并与所述主板(20)相邻设置，所述电源通过第一连接线与所述主板(20)连接；

中央处理器，插设在所述主板(20)上，所述中央处理器包括第一中央处理器和第二中央处理器，所述第一中央处理器和所述第二中央处理器间隔设置；

固态硬盘组件(30)，与所述顶板(12)连接并与所述主板(20)通过第二连接线连接；

硬盘驱动组件(40)，与所述第二侧板(11)连接并与所述主板(20)相邻设置，所述硬盘驱动组件(40)通过第三连接线与所述主板(20)连接。

2.根据权利要求1所述的生物信息分析装置，其特征在于，所述生物信息分析装置还包括与所述主板(20)插接连接并位于所述箱体(10)的上部的内存组(50)。

3.根据权利要求2所述的生物信息分析装置，其特征在于，所述内存组(50)包括间隔设置的第一内存组(51)和第二内存组(52)，所述中央处理器设置在所述第一内存组(51)和所述第二内存组(52)之间。

4.根据权利要求3所述的生物信息分析装置，其特征在于，所述生物信息分析装置还包括设置在所述内存组(50)下方的图像处理器(60)，所述图像处理器(60)与所述主板(20)插接连接，所述箱体(10)还包括与所述第一侧板相邻设置并与所述第二侧板(11)相对设置的第三侧板(13)，所述第三侧板(13)上设置有第一连通口，所述图像处理器(60)上的接口外露于所述第一连通口。

5.根据权利要求4所述的生物信息分析装置，其特征在于，所述生物信息分析装置还包括设置在所述图像处理器(60)下方的可编程逻辑门阵列(70)，所述可编程逻辑门阵列(70)与所述主板(20)插接连接，所述第三侧板(13)上设置有第二连通口，所述可编程逻辑门阵列(70)上的接口外露于所述第二连通口。

6.根据权利要求5所述的生物信息分析装置，其特征在于，所述生物信息分析装置还包括设置在所述可编程逻辑门阵列(70)下方的显卡(80)，所述显卡(80)与所述主板(20)插接连接，所述第三侧板(13)上设置有第三连通口，所述显卡(80)上的接口外露于所述第三连通口。

7.根据权利要求6所述的生物信息分析装置，其特征在于，所述生物信息分析装置还包括设置在所述箱体(10)内部的散热组件(90)。

8.根据权利要求7所述的生物信息分析装置，其特征在于，所述散热组件(90)包括第一散热器(91)、第二散热器(92)、第三散热器(93)、第四散热器(94)和第五散热器(95)，所述第一散热器(91)与所述第一中央处理器相邻设置，所述第二散热器(92)与所述第二中央处理器相邻设置，所述第三散热器(93)与所述电源相邻设置，所述第四散热器(94)与所述硬盘驱动组件(40)相邻设置，所述第五散热器(95)与所述图像处理器(60)相邻设置。

9.根据权利要求8所述的生物信息分析装置，其特征在于，所述第一散热器(91)和所述第二散热器(92)沿高度方向上设置在所述第三散热器(93)和所述第四散热器(94)之间。

10.根据权利要求7所述的生物信息分析装置，其特征在于，所述散热组件(90)还包括第六散热器(96)，所述第六散热器(96)连接在所述第三侧板(13)上以将所述箱体(10)内部的热量排出所述箱体(10)。