Illumina 案例研究

Illumina 开发、制造和销售用于分析遗传变异和生物机能的集成系统。该公司的主要数据分析平台是 BaseSpace Sequence Hub，全球众多研究机构都在使用该平台来执行基因组测序的数据分析。

在全球，成千上万的研究人员使用 Illumina 测序系统执行基因组测序，这是一个确定有机体基因组 DNA 序列的过程。Illumina 还提供 BaseSpace Sequence Hub，这是一种专用于基因组数据分析的集成软件平台。超过 90000 名用户依靠该解决方案来处理、分析和管理其系统生成的基因组数据。Illumina 信息和云运营部门副总监 Andy Nelson 表示：“我们的目标是通过 BaseSpace Sequence Hub 帮助研究人员利用其下一代测序数据来快速高效地得出科学见解。该平台让我们的客户能够识别异常的遗传变异，将其与其他参考基因组进行比较和对比，并将变异与特定疾病模式和/或治疗关联起来。”

BaseSpace Sequence Hub 一开始就在 Amazon Web Services (AWS) Cloud 上运行。Nelson 说：“我们的仪器每天生成 1TB 的数据，因此我们需要 AWS 的可扩展性来支持这一需求。此外，我们的平台具有传入数据高峰时段，而使用传统基础设施管理这些数据会非常昂贵且速度缓慢。”

随着 Illumina 吸引了更多 BaseSpace Sequence Hub 客户，该公司发现其在 AWS 服务上的花费更多，例如 Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) 和 Amazon Simple Storage Service (Amazon S3)。“Sequence Hub 发展非常迅速，我们为了为内部和外部客户提供支持，每月在 AWS 服务上花费 100 万 USD。”Nelson 说道，“全基因组分析需要从 Amazon S3 提取 100GB 的文件，运行 10 小时计算，然后将结果推回 S3。这些是在计算密集型 Amazon EC2 实例上长期运行的计算，每个计算的运行成本为 30 USD。在计算方面，我们仅一个月时间就花费了超过
400000 USD。”

随着基因组测序的成本不断下降，Illumina 的客户现在可以对整个人类基因组进行测序，成本低于 1000 USD。同样，Illumina 知道还需要降低自己的数据分析和存储成本。该公司开始关注其在计算和存储方面的支出。“我们每个月在内部对大约 7000 个基因组进行测序，随着测序成本的降低，计算成本占据我们总成本的更大部分。”Illumina 软件工程副总监 Al Maynard 说道，“我们需要降低这些成本，并让 BaseSpace Sequence Hub 成为市场上最快、最实惠的解决方案。”

作为整体成本优化项目的一部分，Illumina 开始使用 Amazon EC2 Spot 实例运行 Sequence Hub，这些实例是未使用的 Amazon EC2 实例，与按需价格价格相比具有巨大的折扣。

“事实证明，Amazon EC2 Spot 实例对我们来说非常稳健和可靠，我们很高兴能够得到这种节约成本的机会。”Nelson 说道。通过使用 Amazon EC2 Spot 实例，Illumina 将其每月计算成本从 40 多万 USD 降低到仅仅 10 多万 USD，同时获得更大的计算能力。“这对我们提高利润非常有帮助，特别是作为 BaseSpace Sequence Hub 的第二大客户。”Nelson 说道。Illumina 将部分数据分层到 Amazon S3 标准 – 不频繁访问（S3 标准 – IA），每月又节省了 9 万 USD 的存储成本。

Illumina 还能够将自己的成本节省传递给客户。“使用 Amazon EC2 Spot 实例，我们可以将最大的客户的计算成本降低到每个样本约 2.50 USD，这对他们来说是一笔巨大的节省。通过大幅降低我们的收费价格，我们还能进一步提高 BaseSpace Sequence Hub 的使用率。”Nelson 说道，“我们提供 BaseSpace Sequence Hub 平台 30 天免费试用优惠，现在我们可以降低提供该服务的成本。”

通过在 AWS 上运行 BaseSpace Sequence Hub，Illumina 能够灵活地满足客户对按需研究的需求。“使用 AWS，我们可以根据需要在几个小时内启动 2000 个实例，而不必在数据中心中安装硬件。”Nelson 表示，“我们还可以并行运行更多工作负载，速度比在本地环境中运行更快，而且无需大量的前期成本。” 因此，Illumina 可以加快业务增长。“我们可以更快地发展，以便在其他国家或地区拓展更多客户。”Nelson 说道，“例如，在澳大利亚创建一个 Sequence Hub 实例所需的时间要比在那里建立一个数据中心所需的时间要少得多。”

通过为客户提供更快、更实惠的基因组分析，Illumina 可以帮助客户加快研究速度。“使用 AWS，我们能够为客户提供成本更低、性能更好的基因分析平台，帮助他们缩短确定答案的时间。”Nelson 说道，“这对我们临床市场的客户来说尤为重要。例如，在儿童医院，为患病儿童尽快获得诊断是成功治疗的关键要素。快速获得答案非常重要，而我们可以通过在 AWS 上运行我们的平台来实现这个目标。”