Dell PowerScale數(shù)據(jù)湖助力醫(yī)研一體化建設

近年來，醫(yī)療影像設備不斷向更高水平和精密化發(fā)展，推動醫(yī)療服務向更高更快的品質(zhì)發(fā)展?；卺t(yī)學影像多學科會診的協(xié)作、智能輔助診斷、智能質(zhì)控、智能術前規(guī)劃，將快速推進各項醫(yī)學科研成果進行規(guī)范化的臨床應用與轉(zhuǎn)化。

隨著醫(yī)學影像在醫(yī)療行業(yè)的不斷發(fā)展與深入，影像系統(tǒng)將從生產(chǎn)PACS（醫(yī)學影像存檔與通訊系統(tǒng)）向跨部門演進，各大醫(yī)院逐步進行臨床和科研多模態(tài)數(shù)據(jù)整合，滿足院內(nèi)科研和生產(chǎn)業(yè)務需要。

同時，以醫(yī)療影像為中心提供的服務，也逐步從傳統(tǒng)業(yè)務向AI服務系統(tǒng)邁進。人工智能技術已經(jīng)被廣泛應用于醫(yī)療領域，智能問診、智能閱片、輔助診斷等各種智能化應用開始全面普及，醫(yī)療智能化進程正在以前所未有的速度極速狂飆。IDC發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，預計到2025年，全球人工智能應用市場總值將達1270億美元，其中醫(yī)療行業(yè)將占市場規(guī)模的五分之一。

新需求帶來新挑戰(zhàn)

聚焦影像數(shù)據(jù)的“存管用”

醫(yī)療影像的飛速發(fā)展，也為醫(yī)院的IT基礎設施建設提出了新的需求：

調(diào)閱性能和科研訪問要求高：單次檢查產(chǎn)生的影像文件數(shù)量增多，導致調(diào)閱等待時長顯著增加，降低了診斷效率，為了更高效、實時地調(diào)閱醫(yī)療影像文件，需要讀寫性能更高的存儲設備。

醫(yī)療影像數(shù)據(jù)指數(shù)級增長：數(shù)據(jù)要求留存15年或30年以上，醫(yī)療影像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)指數(shù)級增長，醫(yī)療機構需要選擇分布式存儲來避免數(shù)據(jù)量顯著增加而導致的存儲難題。

數(shù)據(jù)共享，打通數(shù)據(jù)孤島：醫(yī)療機構的不同科室（如超聲科、放射科、心電圖室）和科研應用系統(tǒng)不再獨立，醫(yī)療機構面臨著數(shù)據(jù)共享難、數(shù)據(jù)遷移成本高和數(shù)據(jù)全生命周期管理等一系列難題。

AI就緒：AI訓練要求存儲所提供GPU服務器至少擁有40+Gbps的性能，比傳統(tǒng)HPC性能要求更高，存儲必須滿足先進AI工作負載的理想要求。

而在這些全新的挑戰(zhàn)中，每一條都指向影像數(shù)據(jù)存管用的問題，而如何解決這些面臨的難題和提升影像數(shù)據(jù)的利用效率，最終都將落實到存儲的選型與應用。

Dell PowerScale

為數(shù)據(jù)生命周期掃除障礙

在人工智能快速發(fā)展的時代，醫(yī)院信息化應用越來越復雜。如何將數(shù)據(jù)用好、存好、管好是所有醫(yī)療企業(yè)著力解決的難題。

面對醫(yī)療行業(yè)內(nèi)日益顯著的存儲難題，Dell PowerScale則以持續(xù)的現(xiàn)代化創(chuàng)新，幫助醫(yī)療企業(yè)突破存儲瓶頸，加速釋放影像數(shù)據(jù)價值。

Dell PowerScale所提供的全閃/混閃/歸檔三大系列，能夠有效解決PACS存儲容量和I/O性能無法滿足醫(yī)療業(yè)務發(fā)展的問題，實現(xiàn)PACS醫(yī)學影像資料瞬時調(diào)用速度。

PowerScale支持自動分層，可根據(jù)數(shù)據(jù)類型將不同生命周期階段的影像數(shù)據(jù)自動存放在相對合適的存儲系統(tǒng)上：

需要即時調(diào)取的在線PACS影像數(shù)據(jù)將被保存在全閃存儲上，滿足極致I/O性能需求；

而對于患者已經(jīng)出院或超過180天再次訪問幾率很低的影像數(shù)據(jù)，則將其存儲到成本更為友好的大容量存儲資源池內(nèi)。

憑借強大的I/O性能和靈活的自動分層技術，PowerScale得到了醫(yī)療行業(yè)的廣泛青睞。例如某大型三甲醫(yī)院采用戴爾科技三級存儲組合方案，選擇了PowerScale F600全閃節(jié)點、H500混合節(jié)點、PowerVault ME4084產(chǎn)品組合，采用數(shù)據(jù)自動分層的技術一并解決影像資料調(diào)閱速度（3-5秒內(nèi)就能調(diào)閱到2000張圖片）和生命周期管理問題（10PB容量分3級使用）。

值得一提的是，PowerScale存儲具備極高的數(shù)據(jù)安全性和擴展性，它提供多級容錯機制，防止多塊盤或多個節(jié)點同時損壞而帶來的業(yè)務中斷和數(shù)據(jù)丟失。PowerScale還能在1分鐘內(nèi)完成在線擴容，實現(xiàn)容量和性能的同步增長，這對醫(yī)療影像系統(tǒng)而言至關重要。

PowerScale數(shù)據(jù)湖

助力醫(yī)研一體化建設

隨著醫(yī)學成像技術的進步和普及，其產(chǎn)生的海量醫(yī)療影像數(shù)據(jù)成為醫(yī)療企業(yè)寶貴的財產(chǎn)。

為了深入挖掘和分析這些醫(yī)療數(shù)據(jù)的價值，大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術在醫(yī)學科研實踐中發(fā)揮著越來越重要的作用。而基于PowerScale構建的分層數(shù)據(jù)湖同樣在數(shù)據(jù)管理方面能夠給企業(yè)帶來更大的價值。

例如，某大型三甲醫(yī)院規(guī)劃醫(yī)研一體化大數(shù)據(jù)科研平臺，戴爾科技為該醫(yī)院設計構建了一套覆蓋計算、存儲、管理、網(wǎng)絡四位一體的AI和HPC融合系統(tǒng)（包含PowerEdge 服務器、PowerScale存儲、S5232F交換機和HPC集群調(diào)度管理軟件等）。

其中PowerScale F系列高性能存儲容量為2PB，H系列大容量存儲容量為8PB，支持GPU和CPU服務器峰值計算能力達到2萬億次/秒。

這套設計方案滿足了醫(yī)院對現(xiàn)有AI、組學分析需求，并為未來人工智能訓練打好基礎，在幫助醫(yī)院打好醫(yī)、研、教、管一體平臺基礎的同時，PowerScale數(shù)據(jù)湖的設計也為數(shù)據(jù)資產(chǎn)的長期保護提供了強有力的保證。

PowerScale加ECS實現(xiàn)的數(shù)據(jù)湖自動分層架構，能夠滿足性能、成本和數(shù)據(jù)生命周期管理在內(nèi)的全部要求，使得傳統(tǒng)備份解決方案無法實現(xiàn)PB級數(shù)據(jù)的備份和容災保護的問題迎刃而解。

按照設計，該科研平臺為生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)中心提供了日處理1500例樣本的數(shù)據(jù)分析能力，將其總體科學計算能力提升了6-9倍，計算服務和數(shù)據(jù)管理涵蓋了生物研究的整個生命周期，研發(fā)費用大幅降低。

PowerScale持續(xù)升級

加速醫(yī)療AI創(chuàng)新

Dell PowerScale存儲不僅能為數(shù)據(jù)資產(chǎn)提供歸檔、容災、離線保存等多種級別保護服務，更能滿足AI訓練、組學分析，蛋白分析等應用的性能和容量需求，同時支持多模態(tài)AI訓練這一類苛刻性能要求的工作負載，滿足醫(yī)、教、研、管全部應用平臺的需要。

作為全球首個通過英偉達DGX SuperPOD認證的以太網(wǎng)NAS存儲，PowerScale可與GPU直通，用戶無需安裝光纖通道或InfiniBand即可在本地處理高性能工作負載，從而更輕松地使用AI。

在如火如荼的AI年，PowerScale全面發(fā)力，一口氣推出了3款搭載NVME SSD的高性能型號：F210、F710和F910。它們均采用了PCIe Gen 5總線和Sapphire Rapids Intel CPU，以PowerEdge 16G服務器為基礎，運行OneFS操作系統(tǒng)，繼續(xù)支持從3個節(jié)點至252個節(jié)點的集群擴展。

而在諸多革新中尤其令人欣喜的是：F910的流媒體性能比F900提高了127%，并且比Azure NetApp Files的速度快六倍。

PowerScale F910和F710作為AI存儲的排頭兵，能夠完全滿足用戶對AI存儲的高性能和效率需求。除了AI訓練需要的高性能外，PowerScale技術上的領先優(yōu)勢還可以從以下3個方面體現(xiàn)：

1客戶端訪問層

擁有高速以太網(wǎng)連接并支持NFS、SMB和HDFS等多種協(xié)議，并采用NVIDIA GPU Direct Storage和遠程直接內(nèi)存訪問(RDMA)等尖端技術，加速在人工智能應用程序的GPU內(nèi)存和存儲設備之間的直接數(shù)據(jù)傳輸，可確保從各種客戶端和工作負載無縫訪問非結構化數(shù)據(jù)。

2存儲節(jié)點層

通過最新的OneFS 9.8無縫集成卷管理、數(shù)據(jù)保護和分層功能，簡化了跨各種存儲類型的大數(shù)據(jù)量的管理，使用戶能夠輕松升級、擴展和遷移，確保文件系統(tǒng)智能高效，適應多樣化需求。

3PowerScale網(wǎng)絡層

該層提供客戶端和節(jié)點間以及各個節(jié)點之間的網(wǎng)絡元素，從而實現(xiàn)可擴展且高度可用的文件集群。隨著GPU的尺寸和需求的不斷增長，網(wǎng)絡也必須跟上GPU之間以及從服務器到存儲的數(shù)據(jù)流量。

網(wǎng)絡的作用至關重要，PowerScale即將提供200GbE以太網(wǎng)和HDR 200G InfiniBand可選方案，旨在提高連接性、加快數(shù)據(jù)訪問速度和實現(xiàn)更無縫的集群擴展。

這些基礎層構成了部署人工智能的基石，以靈活且“始終在線”的方式實現(xiàn)高性能數(shù)據(jù)攝取、處理和分析。

結 語

面向AI時代的醫(yī)療需求來勢兇猛，PowerScale作為首款獲得NIVIDA SuperPOD認證的以太網(wǎng)NAS存儲，一直致力于提供一套智能易用的AI存儲架構，幫助提高計算效率和實現(xiàn)存儲技術的端到端簡化，使得醫(yī)療行業(yè)的AI開發(fā)者可以將精力集中在更有價值的創(chuàng)新上，而非硬件和底層工程。