CPU、内存、存储：生信分析任务的服务器配置精要

生物信息学分析通常涉及大规模数据处理和计算密集型任务，因此需要高性能的服务器支持。根据不同的分析任务和数据量，服务器配置的要求也有所不同。今天就汇总一下不同分析任务所需服务器配置的详细说明。

单细胞分析

单细胞分析通常涉及大规模的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，数据量较大，对内存和计算能力要求较高。据小编统计，小于30万细胞量的数据，如果是数据库来源的数据，不做上游定量分析，只做基础分析，那么16核+40G内存即可完成分析任务。但是如果要做进阶分析，比如拟时序分析，5W左右的细胞量，内存用量巅峰能达到200+GB。如果整合多个数据集或运行深度学习等复杂处理，则需要占用更多的内存。可见，服务器配置的选择也要根据分析需求才能明确。

🧬30万细胞量理想配置（仅作参考）

• CPU: 32 核

• 内存: 128-512GB。运行全流程（如CellRanger + Seurat）

• 存储: 500+GB（用于原始数据、中间文件和结果，如果预算允许，请优先使用 SSD）

宏基因组分析

宏基因组分析涉及对微生物群落的基因组分析，数据量通常较大，对存储和计算能力要求较高。此外，宏基因组分析通常需要使用Ubuntu系统，并安装特定的分析软件（如Bowtie2、BLAST等）。

📊16S rRNA 扩增子测序 (小型)：

• 数据量: 几十到一百个样本，每个样本数据量较小。

• CPU: 16 核

• 内存: 64-128 GB

• 存储: 1-3 TB

🛠️ 宏基因组 Shotgun 测序 (中等规模)：

• 数据量: 20-50 个样本，每个样本 10-20 GB raw data。

• CPU: 32-64 核

• 内存: 512 GB - 1 TB （主要用于拼接，如使用 MegaHit 或 MetaSPAdes）

• 存储: 2-5 TB+（可能需要高速存储，特别是进行比对时）

全基因组重测序（WGS）分析

全基因组重测序（WGS）分析涉及对整个基因组的测序数据进行分析，数据量极大，对存储和计算能力要求极高。根据，WGS分析建议使用32核CPU和256GB内存，并配备TB级存储空间。此外，由于数据量大，建议使用分布式存储系统以提高数据处理效率。

三代测序数据分析 (Third-Generation Sequencing)

如 PacBio 和 Oxford Nanopore，其数据量大、单个读长长，在比对和拼接时对计算资源的需求非常高。

• CPU：多核处理器（如24核以上）

• 内存（RAM） ：256GB 以上，复杂任务可能需要 1TB 以上

• 存储：大容量存储（如1TB以上）以支持大规模数据处理

• 并行计算能力：支持并行计算以提高效率

蛋白质结构预测和蛋白质结构比对

蛋白质结构预测和比对任务通常涉及复杂的计算和大规模数据处理。根据，这类任务需要高性能的多核CPU和大内存支持。例如，蛋白质结构预测可能需要使用GPU加速（如NVIDIA显卡）以提高计算效率。

对于大多数实验室而言，云服务器是很好的选择，它就像是一个专为生物信息学量身打造、能够按需扩展的计算平台。无论是处理常规任务还是超大任务都可以灵活应对！