MegaBOLT-华大智造

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产品概述

MegaBOLT生信分析加速器系列产品(包括MegaBOLT、ZBOLT、ZBOLT Pro)，是华大智造自研专注于高通量测序领域的生物信息分析硬件加速系统。

支持胚系突变(Germline)与体细胞突变(Somatic)的全基因组(WGS)、全外显子组(WES)、Panel靶向测序数据，较经典算法提速百倍。

产品集成ZMART生信应用市场，支持超过百款增值应用，可灵活配置更多拓展功能应用。MegaBOLT快速、集成、易用、经济，可大幅降低计算费用，省时省心，助力您的业务高效开展。

产品主要有桌面工作站及机架式服务器两种，适应各种规模场地的多种场景需求

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快速

MegaBOLT基于基于SOAPnuke、Minimap2、BWA、GATK HaplotypeCaller + Mutect2等算法，结合多流水线及高度并行技术，实现数据处理大幅提速。

计算时间比较	经典算法	MegaBOLT
计算时间比较	经典算法	MegaBOLT	ZBOLT	ZBOLT Pro
胚系WGS 30X Basic	26.26h	0.69h	0.24h	0.11h
胚系WGS 30X Full	27.20h	0.80h	0.27h	0.12h
胚系WES 100X Basic	4.27h	0.10h	0.04h	0.02h
胚系WES 100X Full	4.37h	0.13h	0.04h	0.02h
体细胞WGS 40X Tumor + 40X Normal	46.44h	3.66h	1.47h	0.42h
体细胞WES 400X Tumer + 400X Normal	7.64h	0.36h	0.14h	0.06h

* Basic: 包含从质控后的干净数据至变异结果步骤，取多个任务平均时间
* Full: 包含从原始数据至变异结果及额外的数据质控、结果报告等步骤，取多个任务平均时间包含从原始数据至变异结果及额外的数据质控、结果报告等步骤，取多个任务平均时间
* MegaBOLT按同时投递6个相同任务，ZBOLT按同时投递12个相同任务，ZBOLT Pro按同时投递32个相同任务，求平均运行时间计算

多任务调度系统加速

MegaBOLT结合自主研发的多任务调度系统，可实现单机多任务并发计算，计算性能再进一步提升38%~52%。当仅有单个任务需要分析时，可使用单任务极速模式，提升性能13%~30%。

Germline

WGS 30X NA12878 DNBSEQ
WES 100X NA12878 DNBSEQ

* 按同时投递6个相同任务，求平均运行时间计算

精度

01、精度表现

经加速后的分析精度表现依旧坚挺。MegaBOLT另有深度学习变异检测模块MegaBOLT-DV，经过算法优化及测序平台针对性神经网络模型训练，结合PCR-Free文库制备技术及华大智造DNBSEQ^TM测序，可实现人全基因组变异检测SNP 99.9%，Indel 99%超高精度。此外，新增加了机器学习模块MegaBOLT-RC，在不额外增加大量计算情况下可显著提高精度。

02、深度学习超高精度，助力减少测序费用

使用深度学习变异检测模块，可使分析精度保持不变的情况下，大幅降低测序深度，节省测序成本。
15X PCR-Free数据的深度学习变异检测结果相比30X PCR数据的经典算法变异检测结果，SNP接近且INDEL较好。

经典算法

MegaBOLT-DV

集成

MegaBOLT通过集成自主研发的实验室信息管理系统ZLIMS，可实现测序+分析一站式全自动调度运行。可与华大智造DNBSEQ™ 或其他厂商测序仪联合使用，测序与分析紧密结合，无需人工发起计算任务，自动运行一气呵成。

实验室仪器设备管理与实时监控
样本实验信息记录与追溯
数据传输及管理
分析任务调度及计算
分析结果与报告的管理及可视化展示

易于使用

采用web端设计，操作方式简单便捷。用户可直接在网页上提交任务并查看结果报告，无须生物信息技术背景，轻松安排计算任务。
经济

MegaBOLT大幅提升计算效率，严格控制计算硬件成本，这使得性价比直线上升。使得一台MegaBOLT/ZBOLT/ZBOLT Pro达到数十台常规计算机的生信分析能力，节省大量硬件费用。

核心技术:
异构计算实现高速序列分析

MegaBOLT完成从测序数据FASTQ输入，至变异检测结果VCF/gVCF，及比对结果BAM的输出。
内部采用多流水线计算结构，并对数据进行细粒度流水操作，除此之外，还对全流程进行了深度流水线化及并行化改造，实现WGS/WES流程的高速分析。

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