PromethION 24 /48 A系列 IT配置要求


PromethION 24 /48 A系列 IT配置要求

清单

本清单列出了安装PromethION的最低配置要求。请阅读本文档,获取完整的配置要求说明。请注意,光纤 铜缆均可用于网络连接。

所需项目/设置 用途
两个支持10GBASE-SR 或 10GBASE-LR的SFP+光模块 (如使用铜缆,则无需考虑此项要求) 连接到IT基础架构和互联网
与所选SFP+模块相匹配的10 Gbps电缆,
支持10 Gbps宽带的电缆
连接到IT基础架构和互联网
两个运行DHCP(动态主机配置协议)服务的10 Gbps光纤端口, 两个连接DHCP服务的10 Gbps宽带网端口 连接到IT基础架构和互联网
通过HTTPS/443端口出站访问52.17.110.146、52.31.111.95、79.125.100.3,

或访问域名ping.oxfordnanoportal.com
遥测反馈
宽带网:HTTPS/端口:443

T通过TCP访问列于http://docs.aws.amazon.com/general/latest/gr/aws-ip-ranges.html的AWS eu-west-1 IP地址范围
EPI2ME分析
通过HTTPS/443端口出站访问178.79.175.200 及 96.126.99.215,

或访问域名cdn.oxfordnanoportal.com
软件更新
存储:*可满足存储要求的基础架构 数据流及长期数据存储
USB鼠标 仪器控制
USB键盘 仪器控制
与VGA或DisplayPort兼容的显示器 仪器控制
3x C13 电源线(两条用于数据采集单元,一条用于测序单元) 仪器电源

PromethION 24/48 A系列

概览

PromethION是一款用于纳米孔测序的台式设备。它能够同时运行和分析多达24或48张测序芯片。对希望借助纳米孔测序的优势而进行多重项目的实验室而言,PromethION 24/48 A系列是理想之选:

  • 简易的文库制备
  • 实时分析
  • 长读长带来的深度解析

此外,用户在获得认证后,可作为服务商对外提供PromethION 24/48 纳米孔测序服务。

得益于强大的内置计算功能,PromethION可独立进行设备控制、数据采集、碱基识别、和数据流传输,且无需任何附属IT基础设施。PromethION 24 Combined与PromethION 24/48 A系列的IT配置要求相同。PromethION 24 Combined 仅在特定国家供应。 PromethION内已预装有负责执行设备控制、数据采集和碱基识别的软件。该软件由Oxford Nanopore Technologies 开发。以下为PromethION P24 / P48测序仪的默认数据分析工作流程:

中文-Prom-it-reqs 图1:PromethION 24/48测序设备的默认数据分析工作流程

规格

romethION内置先进的电子设备,搭配以简明的用户界面,便于用户对样本进行实时分析。不同型号的PromethION(P24或P48)对应的仪器规格不同:

组成 规格
操作系统 英特尔 CPU, Ubuntu Focal(20.04)操作系统

我们建议您及时更新所有软件和安全补丁程序
存储 60 TB内置固态硬盘
GPU 卡 数据采集单元: 4x NVIDIA Ampere系列的GPU,通过NVLink 连接
内存 512 GB 内存
尺寸和重量 测序单元:
- 190(高) x 590(宽) x 430(深)mm
- 28 kg 重

数据采集单元:
-440(高) x 178(宽) x 430(深)mm
- 26 kg 重
最优测序温度范围 旨在于+18℃至+22℃的环境温度下测序
最大输出热量 测序单元:4094 BTU/小时
数据采集单元:6824 BTU/小时
输入电压范围:PromethION 测序单元 100-240 V (50/60 Hz)
最大功率:1.2kW
输入电压范围:PromethION A100 数据采集单元** 输入电压范围:200–240 V (50/60Hz)
最大功率(240V输入电压):2.2 kW
工作电流(240V输入电压):9.1 A

*该设备电子元件的功能温度范围为+5℃至+40℃。
**PromethION A系列数据采集单元配备有冗余电源,以增加系统的稳定性和可靠性。

PromethION A100/A系列设备需要使用200-240V的主电源。若您所在地区的标准电压不在此范围内(例如美国),则需要使用两个200-240V的电源插座来为设备供电。

遥测

MinKNOW会按照条款和条件中的规定,在测序运行期间收集遥测信息,以监控设备性能并远程排除故障。由于部分信息源自自由文本字段,因此请您不要填写任何个人身份信息。我们不会收集任何测序数据。

EPI2ME平台是一项由AWS托管、基于云端的数据分析服务,为多个应用程序提供基于云的分析解决方案。用户通过EPI2ME代理上传FASTQ格式的序列数据,再通过EPI2ME门户中预定义的管道进行处理。所得结果以(数据+遥测)或遥测的形式从EPI2ME下载。EPI2ME门户生成的报告基于遥测信息。

软件更新

您的地理位置决定了用于接收软件更新的IP地址。更新可通过软件用户界面或终端上的 apt 进行,因此需要允许出站访问。我们会在纳米孔社区向用户发布可用更新。您可在发布公告中查看完整的更新说明。

存储

文件类型

Nanopore测序软件 MinKNOW 可生成三种格式的测序数据:POD5、FASTQ 和 BAM。碱基识别摘要信息存储在sequencing_summary.txt 文件中:

  • POD5是由Oxford Nanopore开发的一种用于储存纳米孔数据的文件格式,它易于访问,取代了传统的.fast5 格式。与.fast5 相比,POD5 格式具有以下优点:读取和写入数据的速度更快、使用的计算资源更少、且原始数据文件的大小更小。POD5 文件每10分钟批量生成一次。若启用条形码功能,文件可按条形码拆分,但该功能默认关闭。
  • .fast5 是一种基于.hdf5 文件类型的传统文件格式,它含有分析纳米孔测序数据所需的一切信息及其溯源。一份.fast5文件内含多条序列(默认为4000条),文件大小为数百Mb。
  • FASTQ是一种基于文本的序列储存格式,它包含DNA/RNA序列及其质量值(Q值)。FASTQ 文件按时间批量生成,默认每 10 分钟生成一个。该频率可调整为每 10 分钟、每小时,或在运行结束时生成单个文件。此外,还可根据序列片段数量拆分文件。
  • 如果您对经过碱基识别的数据集进行比对或修饰碱基识别,则会输出BAM 文件。BAM 文件的生成方式与 FASTQ 文件类似。默认情况下不生成 BAM 文件,但在启用比对或修饰碱基识别功能时,会自动启用BAM文件选项。
  • sequencing_summary.txt 文本储存了单次测序中,与测序序列及碱基识别相关的元数据。其中包括:序列片段编号、序列长度、每条序列片段的质量值、测序时长等。该序列摘要文件的大小取决于其所包含的序列片段数目。

下表中的文件大小是基于单张测序芯片在不同通量下的估值,文件格式分别为 POD5、FASTQ 和BAM ,序列片段的N50为23kb。TMO = 理论最大产出(theoretical maximum output)。

测序芯片产(Gbases) POD5(Gbytes) FASTQ.gz(Gbytes) 未经比对的BAM(带修饰)(Gbytes)
100 700 65 60
200 1,400 130 120
290 (TMO) 2,030 188.5 174

随着实验的推进,所有的序列片段会以.POD5格式产出。如您希望对数据进行碱基识别,MinKNOW软件会根据序列数据生成测序数据,并以 FASTQ 和/或 BAM 格式存储。

数据传输及长期存储

PromethION A系列数据采集单元的存储容量可作为临时缓存,暂时存储MinKNOW正在写入的数据。但该存储设备不适合长期存储测序数据,也不应用于此目的。当设备以满负荷运行时,请务必将数据实时传输至外部存储,以避免由于存储空间不足而导致运行中断。为此,客户必须确保连接测序设备与本地基础结构的网络带宽足够,避免数据累积。PromethION为此提供了两个10 Gbit /秒的接口,供用户在宽带网或光纤网间进行选择。而USB端口不能为实时数据传输提供足够的带宽,因此不推荐使用。

下表中列出了理想情况下的数据传输速度;实际的传输速度取决于用户的网络配置,可能会相应减慢。


1 Gbit/秒 10 Gbit/秒
11x200 Gbase 测序芯片 约7小时 约1小时
48x200 Gbase 测序芯片 约320小时 约32小时

PromethION的操作系统为Ubuntu 20.04,可支持加载多种文件系统类型。我们建议以NFS或CIFS格式储存数据。实时传输的数据应存储在固态硬盘(SSD)上,而非机械硬盘(HDD),因SSD的写入速度更快。数据写入 SSD 后,用户可将其转移至写入速度较慢的硬盘进行长期存储。

数据的存储形式和数量取决于用户的需求:

  • 如您将原始序列数据以.POD5 格式存储,则可在Oxford Nanopore Technologies更新算法时重新进行碱基识别,从而提高现有数据的识别准确性。同时,一些由Oxford Nanopore和第三方开发的工具可以从.POD5文件所包含的原始信号信息中提取出更多信息,例如修饰碱基识别、有参SNP(单核苷酸多态性)识别或数据修正。
  • 如仅保留.fastq文件,用户将无法重新进行碱基识别,但可将其中的 DNA/RNA 序列用于下游分析。

由于数据存储方式多样,Oxford Nanopore无法提供具体的存储建议。我们强烈建议用户在安装、设置和使用仪器时参考存储建议和要求。

常见问题

可以在PromethION 24/48上使用不间断电源(UPS)吗? 可以,但我们无法推荐特定产品。

哪些SFP+光模块与PromethION 24/48上的光纤端口兼容? 任何SPF+光模块都与PromethION 24/48上的光纤端口兼容,请选择适合贵机构基础设施的SFP +模块。

对于在测序期间如何从PromethION 24/48 中实时导出数据,Oxford Nanopore Technologies 有何建议? PromethION软件包提供了脚本,便于用户设置数据的实时远程传输。如需更多详情,请电邮support@nanoporetech.com

Oxford Nanopore Technologies 建议如何选择连接到 PromethION 24/48 的存储设备? PromethION可与任何NAS设备通信;我们建议您基于上述信息,与本地IT团队讨论存储需求,以获得适合的解决方案。

变更日志

日期 版本 变更内容
2024 年 7 月 31 日 14 在“文件类型”一节,更新有关POD5、FASTQ 和 BAM 文件的数据生成信息。
2024 年 4 月 29 日 13 在“概览”一节,添加有关PromethION 24 Combined的信息
2024 年 4 月 24 日 12 在“规格”一节,对部分数值进行了修正。
2023 年 10 月 30 日 11 “规格”列表中新增输入电压范围:200–240V
2023 年 9 月 28 日 10 - 在“文件类型”一节新增文件大小列表。
- 对文档内容进行了小幅修正和补充说明。
2023 年 8 月 9 设备名称由 A100 更改为 A系列
2023年6月28日 8 - 在“清单”一节,调整遥测反馈、EPI2ME分析和软件更新部分的技术参数。
- 移除“网络说明”一节。
- 在“文件类型”一节,新增 POD5 文件和 BAM 文件 的相关信息,并暂时移除文件大小对比列表。
- 移除“内置软件”一节。
- 对文档内容进行了小幅修正和补充说明。
2022年9月6日 7 - 在“清单”一节,将设备电源需求更新为 "3x C13 电源线"。
- 更新文件大小列表,以更准确地反映 PromethION 测序芯片的实际数据产出。
2022年8月19日 6 更新 .fast5/FASTQ 文件大小列表。
2022年5月 5 - 明确设备的电源需求为 "3x 1.2 kW 电源( 使用C13 电源线):两条用于数据采集单元,一条用于测序单元)"
- 更新显示器要求为“兼容 VGA 或 DisplayPort 的显示器”
- 在“规格”列表中,更新“存储”为60 TB内置固态硬盘,“内存”为 512 GB。
- 该设备电子元件的功能温度范围修正为+5℃至+40℃。
2022年4月 4 在“清单”和“网络说明”两节,将访问域名从 mirror.oxfordnanoportal.com 更新为 cdn.oxfordnanoportal.com
2022年3月 3 - 增加有关 A100 数据采集单元的信息 Unit。
- 删除了“站点要求”一节。
- 更新 “Guppy” 一节中支持的 GPU 列表。
- 更新常见问题解答(FAQs)内容。
2020年4月 2 引入不同文件压缩格式。
2019年7月 1 初版

Last updated: 3/21/2025

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