QIAGEN Bioinformatics*

QIAGEN Bioinformatics* solutions deliver faster time to insight by combining powerful analytics that are able to interpret complex biological processes.

Analyze Whole Human Genomes for as Little as USD 22

The QIAGEN Biomedical Genomics Server* solution is able to minimize the total cost of ownership (TCO) over a four-year period for the largest NGS instrument on today’s market. Calculations of the total ownership costs show that with given specifications, the cost can be as low as USD 22 per whole human genome analyzed.1 2 With very high throughput enabled by a HiSeq X Ten*, the savings can be sizable.

Performance Results

An Illumina HiSeq X Ten* system is able to sequence a total of 18,000 whole genome sequences per year—averaging the rate of analysis to 30 minutes per one whole human genome sequence. By optimizing and fine-tuning the speed of the QIAGEN Biomedical Genomics Server* solution, we demonstrated that the solution is able to analyze the NGS data at the pace they are produced by the instrument running at maximum throughput— with less computing nodes than recommended by others3. The testing scenario revealed that QIAGEN Biomedical Genomics Server requires a compute cluster of only 32 nodes, as contrasted (in contrast) to the 85 nodes recommended by Illumina (variant calling based on BWA+GATK Best Practices pipeline in the HiSeq X system lab setup and Site Prep Guide (Document 15050093 v03, January 2016). The comparison benchmark testing was carried out by installing the QIAGEN Biomedical Genomics Server solution on a compute cluster of 32 nodes.1 2 each equipped with a 28-core E5-2697 v3 @ 2.60GHz, 128 GB RAM on a shared Lustre file system. We used the standard CLC variant calling workflow that comes with the Biomedical Genomics Server solution. Furthermore the benchmarks show that the same specified system is capable of analyzing up to 1440 whole human exomes per 24 hours.

Total Cost of Ownership

Reducing the hardware requirements from 85 nodes to just 32 nodes results in a dramatic impact on the total cost of ownership on the solution over a four-year period, which includes everything from software licenses and hardware, to power, cooling, networking, and floor space. Calculations of the total ownership costs show that the cost can be brought down as low as USD 22 per whole human genome analysis. Given the 18,000 whole human genome throughput enabled by a HiSeq X Ten, the savings can be as high as USD 1.3 million over four years. Additional benchmarks also show that the reference architecture is capable of analyzing up to 1,440 whole exome sequences per 24 hours.

Size and scale your infrastructure according to your workloads with the QIAGEN* reference architecture ›

Infos sur le produit et ses performances

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Basé sur des tests de performances internes et une analyse du coût total de possession réalisée par QIAGEN Bioinformatics et Intel. Les tests de performances ont été effectués sur des clusters de calcul intensif (HPC) de 16 nœuds. Chaque nœud a été configuré avec deux processeurs Intel® Xeon® E5-2697 v3 (2,6 GHz, 14 cœurs), 128 Go de mémoire et une unité de stockage de 500 Go. Tous les nœuds partagent un système de stockage de 165 To basé sur le logiciel Intel® Enterprise Edition pour Lustre* (logiciel Intel® EE pour Lustre*), un disque dur de 256 To et 1 000 tours/minute ainsi que quatre unités de stockage SSD Intel® série S3700 pour les centres de données de 800 Go. Le tissu d'interconnexion dispose de deux HCA Intel® True Scale Architecture à port unique (2 x QLE7340, QDR-80) par nœud et d'un microprogramme de commutateur Intel® True Scale à 36 ports 12300 (40 Gbit/s). L'analyse du coût total de possession a été réalisée à l'aide d'un outil Intel® interne ainsi que des prix et de la disponibilité des produits disponibles sur le marché en date du 9 octobre 2015. Le coût total de possession pour le cluster test a été estimé sur une période de quatre ans et par rapport à l'estimation d'un coût total de possession d'un cluster de 85 nœuds, comme décrit dans le Guide d'aménagement du laboratoire et de préparation du site du système HiSeq X d'Illumina, document n° 15050093 v05, de janvier 2017. Pour comparer le coût total de possession, des produits spécifiques ont été choisis qui respectent les spécifications générales définies dans le guide d'Illumina. Les coûts d'assistance pour ces deux systèmes ont été estimés à 60 % du coût total de possession. Les résultats de performances et du coût total de possession doivent uniquement être utilisés en tant que guide général pour l'évaluation des coûts et avantages ou de la faisabilité d'un futur achat de systèmes. Les performances réelles et les avantages économiques peuvent varier et des coûts supplémentaires imprévus peuvent apparaître, liés à l'utilisation et au déploiement de la solution n'étant pas ou ne pouvant pas être comptabilisés. Les logiciels et charges de travail utilisés dans les tests de performance ont peut-être été optimisés uniquement pour les microprocesseurs Intel®. Les tests de performance tels que SYSmark* et MobileMark* portent sur des configurations, composants, logiciels, opérations et fonctions spécifiques. Les résultats peuvent varier en fonction de ces facteurs. Pour l'évaluation complète d'un produit, il convient de consulter d'autres tests et d'autres sources d'informations, notamment pour connaître le comportement de ce produit lorsqu'il est associé à d'autres composants. Informations complémentaires : http://www.intel.fr/performance.

2

L'ensemble de données WGS utilisé dans les tests de performances est le NA12878D, généré avec le kit TruSeq Nano* d'Illumina à l'aide d'inserts de 350 pb et séquencé sur une voie unique du système HiSeq X* d'Illumina avec plus de 87 % des bases et une qualité supérieure à Q30. Couverture moyenne : 35,57 %, longueur de lecture : 2 x 151, 120 Go. Cet ensemble de données peut être consulté sur https://dnanexus-rnd.s3.amazonaws.com/NA12878-xten.html.

3

Les résultats des bancs d'essai ont été obtenus avant le déploiement de récents correctifs logiciels et mises à jour micrologicielles destinés à faire face aux failles de sécurité « Spectre » et « Meltdown ». L'installation de ces mises à jour peut rendre ces résultats inapplicables à votre appareil ou système.

Les logiciels et charges de travail utilisés dans les tests de performance ont peut-être été optimisés uniquement pour les microprocesseurs Intel®. Les tests de performance tels que SYSmark* et MobileMark* portent sur des configurations, composants, logiciels, opérations et fonctions spécifiques. Les résultats peuvent varier en fonction de ces facteurs. Pour l'évaluation complète d'un produit, il convient de consulter d'autres tests et d'autres sources d'informations, notamment pour connaître le comportement de ce produit lorsqu'il est associé à d'autres composants. Consultez http://www.intel.fr/benchmarks à ce sujet.