PEAK:AIO, MONAI et Solidigm : révolutionner le stockage pour l'IA médicale

L’IA apporte de nouveaux espoirs et de nouvelles possibilités grâce à des diagnostics plus rapides et plus précis.

L’intelligence artificielle (IA) transforme les secteurs d’activité de tous types, partout dans le monde. Les soins aux patients sont au premier plan de cette révolution de l’IA dans la pratique et la recherche médicales. L’intégration de l’IA dans les soins de santé a ouvert la voie à de nouveaux espoirs et possibilités, permettant des diagnostics et des traitements plus rapides et plus précis en s’appuyant sur de vastes quantités de données sur les patients. Cependant, la mise en œuvre de l’IA dans ce secteur est semée d’embûches, notamment en ce qui concerne le stockage. La demande de stockage et d’accès à des ensembles de données massifs, notamment des IRM, des radiographies, des résultats de tests et des données historiques sur les patients, n’a jamais été aussi forte.

L’écosystème moderne des soins de santé repose sur le stockage et la récupération rapides et efficaces des données, afin de garantir leur accessibilité aux médecins, aux hôpitaux et à plusieurs équipes. Ces données doivent être opportunes, exactes et protégées de manière sécurisée pour améliorer les soins aux patients et soutenir la recherche médicale en cours. Compte tenu de la sensibilité et de l’importance de ces informations, les hôpitaux se tournent de plus en plus vers des solutions de stockage robustes et de grande capacité capables de répondre à ces exigences. C’est là qu’entrent en jeu PEAK:AIO, MONAI (Medical Open Network for AI) et Solidigm, offrant un trio de technologies conçues pour révolutionner la manière dont les données médicales sont stockées et utilisées.

Qui sont les joueurs ?

Nos principaux acteurs sont à l’avant-garde de cette intersection entre l’IA et la recherche médicale :

• Solidigme: Leader en matière d'innovation en matière de stockage, Solidigm propose certains des plus grands SSD QLC de classe entreprise du marché. Ces SSD sont essentiels pour gérer les vastes quantités de données générées par les applications d'IA dans le domaine de la santé et offrent une densité et une efficacité élevées à un coût compétitif.
• PIC:AIO: Spécialisée dans les systèmes de stockage haute capacité adaptés aux applications d'IA médicale, PEAK a réalisé des progrès significatifs dans ce domaine en intégrant les SSD QLC de Solidigm aux outils d'IA avancés de MONAI. Leurs solutions de stockage garantissent que les établissements de santé peuvent gérer des besoins de données importants tout en maintenant les performances et l'efficacité.
• MONAÏ : MONAI est une initiative open source créée par le King's College de Londres et ses partenaires, dont NVIDIA. MONAI est conçue pour accélérer le développement et le déploiement de modèles d'IA dans le domaine de la santé (en particulier dans l'imagerie médicale), tout en garantissant la confidentialité et la sécurité des données.

MONAI et PEAK:AIO : révolutionner l'IA sur site pour les hôpitaux

Le cadre de travail de MONAI a entraîné un changement significatif dans les hôpitaux, notamment en permettant l'intégration transparente de l'IA dans les flux de travail cliniques. L'un des avantages les plus importants de MONAI est sa capacité à permettre aux hôpitaux d'utiliser des modèles d'IA pré-entraînés et de les affiner davantage sur site. Cette capacité garantit que les données des patients peuvent être saisies dans des analyses pilotées par l'IA en temps réel tout en restant en toute sécurité dans l'infrastructure de l'hôpital.

Cette approche réduit considérablement les temps d'attente des techniciens et des médecins en radiologie, ce qui permet d'établir des diagnostics plus rapides et de réduire l'anxiété des patients. La technologie améliore l'expérience des patients grâce à des résultats rapides et précis, offrant des soins plus efficaces et efficients. La solution de stockage de PEAK:AIO sous-tend l'ensemble du processus, qui s'appuie sur les disques SSD QLC de Solidigm, denses et efficaces. En veillant à ce que toutes les opérations soient conformes aux réglementations en matière de confidentialité et en garantissant que les données ne quittent jamais l'hôpital, la solution de PEAK:AIO maintient les normes les plus élevées de confidentialité des patients.

Efficace et petit : la solution idéale pour tous les hôpitaux

Un autre avantage essentiel de la collaboration entre PEAK:AIO et MONAI est le composant Edge, qui garantit que la solution peut être déployée efficacement dans n'importe quel environnement hospitalier. Le faible encombrement des systèmes de stockage PEAK:AIO, combiné à leur conception économe en énergie, rend ces systèmes idéaux pour un large éventail d'établissements de santé. Que ce soit dans un grand hôpital métropolitain ou une clinique régionale, l'efficacité de la solution répond aux besoins des prestataires de soins de santé sans exiger beaucoup d'espace ou de ressources.

Cette capacité permet aux hôpitaux de bénéficier de technologies d'IA de pointe sans nécessiter de changements d'infrastructure à grande échelle. Par conséquent, la solution de PEAK:AIO est évolutive et accessible, apportant des soins de santé avancés basés sur l'IA à davantage de patients et améliorant les résultats à tous les niveaux.

Solidigm : des innovations pionnières dans le domaine des technologies de stockage

Solidigm a fait des progrès significatifs dans la technologie de stockage, notamment avec l'introduction de ses SSD QLC de classe entreprise. Désormais dans leur quatrième génération, les SSD QLC de Solidigm sont parmi les plus grands du marché, offrant une densité de stockage sans précédent. L'importance de la technologie QLC réside dans sa capacité à stocker plus de bits par cellule, ce qui se traduit par des capacités plus élevées et la possibilité de stocker plus de données pendant la durée de vie de l'appareil. Cela représente une proposition de valeur particulièrement convaincante pour les entreprises. des secteurs comme la santé, où la génération de données est continue et volumineuse.

Les SSD QLC de Solidigm ne se résument pas seulement à la capacité : ils offrent également un rapport performances/watt favorable, ce qui est crucial pour les centres de données gérant les charges de travail de l'IA et encore plus dans les scénarios de périphérie. L'équilibre entre densité, performances et efficacité rend les solutions de Solidigm particulièrement adaptées aux applications d'IA médicale, où le besoin de traiter et de stocker de grandes quantités de données est constant. Ces disques ont permis à PEAK:AIO de développer des systèmes de stockage qui répondent principalement aux besoins du secteur de la santé.

Chez Solidigm, nous nous efforçons de repousser les limites de la technologie de stockage pour répondre aux exigences des applications d'IA avancées telles que MON.AI. Nos SSD QLC offrent une densité et une efficacité énergétique inégalées, qui sont essentielles pour gérer les immenses besoins en données de l'IA médicale. Des partenaires comme PEAK:AIO jouent un rôle essentiel dans la mise sur le marché de ces capacités, permettant aux institutions d'exploiter tout le potentiel de l'IA tout en garantissant la sécurité des données, l'évolutivité et l'efficacité opérationnelle. Ensemble, nous sommes à l'origine d'innovations qui non seulement transforment le stockage des données, mais révolutionnent également les soins aux patients. — Greg Matson, vice-président principal de la planification stratégique et du marketing chez Solidigm

Nous avons effectué des tests et des recherches approfondis sur CLQ Solidigm appareils. Ces tests intensifs et ces analyses approfondies fournissent plus d'informations sur leurs performances, leur endurance et leurs capacités de calcul.

Comment PEAK:AIO utilise Solidigm pour relever ces défis

PEAK:AIO maximise l'utilisation des disques haute capacité de Solidigm, offrant les performances d'un cluster de calcul haute performance (HPC) au sein d'un seul nœud 2U. Cette optimisation réduit le besoin de plusieurs nœuds de stockage, réduisant ainsi l'espace, la consommation d'énergie et les coûts tout en répondant aux exigences de haute performance des charges de travail d'IA. Par exemple, les performances de 160 Go/s démontrées dans un seul nœud auraient auparavant nécessité huit nœuds et plusieurs commutateurs pour obtenir des résultats similaires.

À mesure que les projets d’IA se développent, leurs besoins en stockage augmentent également. PEAK:AIO garantit que ces exigences sont satisfaites sans augmenter considérablement l’espace physique ou la consommation d’énergie. Cette capacité est essentielle pour les projets d’IA dans des environnements aux ressources limitées, tels que les petits hôpitaux ou les laboratoires de recherche, où l’évolutivité et la flexibilité sont cruciales pour la continuité des opérations.

Avec l’adoption croissante de l’IA dans le domaine de la santé, le besoin de conservation et de conformité des données devient plus pressant, notamment lorsque l’on considère les implications éthiques et les risques d’erreurs de diagnostic potentielles de l’IA. La solution PEAK:ARCHIVE, développée avec la contribution des développeurs de MONAI, répond directement à ce besoin en fournissant une méthode évolutive et efficace d’archivage des données, garantissant qu’elles sont conservées en toute sécurité tout en restant accessibles en cas de besoin.

La collaboration entre PEAK:AIO et Solidigm continue d'évoluer, avec notamment des innovations en cours telles que l'utilisation du cache Single Layer Cell (SLC) dans le système Gen 2 de PEAK:AIO pour optimiser les performances d'écriture, réduire l'amplification d'écriture et assurer une fiabilité à long terme des charges de travail d'IA. Le partenariat offre aux applications d'IA médicale des solutions de stockage sur mesure qui gèrent la complexité croissante des données et le besoin d'évolutivité sans compromettre les performances.

Amélioration des déploiements MONAI avec Solidigm et PEAK:AIO

Bien que MONAI fonctionne principalement comme une couche logicielle sur des serveurs GPU et ne soit pas directement lié aux solutions de stockage, il (comme de nombreuses plates-formes logicielles complexes) s'appuie fortement sur un stockage hautes performances pour fonctionner de manière optimale. Une analogie utile fournie par PEAK:AIO à partir d'environnements informatiques traditionnels serait Oracle Database, qui nécessite des serveurs robustes et un SAN hautes performances pour un fonctionnement optimal. Bien que le SAN lui-même ne fasse pas partie de l'offre Oracle DB, sa conception et son infrastructure sont essentielles pour garantir les performances supérieures de la base de données.

En étendant ce concept au partenariat entre PEAK:AIO et Solidigm, ils ont soigneusement élaboré une solution pour améliorer les déploiements MONAI en fournissant un stockage qui est non seulement adapté aux exigences d'E/S intensives de MONAI, mais qui répond également à des défis plus importants liés à la capacité, à la consommation d'énergie et à l'évolutivité. À mesure que les projets d'IA gagnent en ampleur et en complexité, ces solutions de stockage deviennent essentielles pour garantir que MONAI puisse gérer les vastes quantités de données dans l'imagerie médicale et les charges de travail de santé pilotées par l'IA.

La collaboration de PEAK:AIO avec Solidigm permet aux déploiements MONAI de surmonter les obstacles liés au stockage auxquels sont confrontés les projets d'IA dans le domaine de la santé. Bien que MONAI ne soit qu'un des nombreux frameworks d'IA dans lesquels les solutions de stockage hautes performances de PEAK:AIO ajoutent une valeur significative, il constitue une excellente étude de cas sur les performances de l'intégration dans un secteur vertical d'IA réel. À bien des égards, MONAI est représentatif des types de défis auxquels PEAK:AIO est régulièrement confronté dans les secteurs axés sur l'IA, où un stockage efficace, une faible consommation d'énergie et l'évolutivité sont primordiaux pour réussir.

Système de stockage PEAK:AIO : aperçu des fonctionnalités

Le système de stockage PEAK:AIO offre une évolutivité, des performances et une fiabilité exceptionnelles, ce qui le rend idéal pour les environnements de santé exigeants axés sur l'IA. Les capacités du système vont de 30 To à 1.4 Po de stockage brut dans un châssis 2U standard, offrant une flexibilité qui répond aux besoins variables en données des établissements médicaux. Les disques sont disponibles dans des capacités de 7.68 To, 15.36 To, 30.72 To et 61.44 To, offrant une gamme de configurations pour répondre aux différentes exigences de charge de travail. De plus, PEAK:PROTECT prend en charge plusieurs niveaux RAID (0, 5, 6, 10) et la redondance N+2, garantissant l'intégrité et la résilience des données.

Les performances sont une caractéristique remarquable du système PEAK:AIO, avec des capacités de bande passante atteignant 80 Go/s avec 2 adaptateurs CX-7 et 40 Go/s avec des adaptateurs CX-6. Le système peut atteindre jusqu'à 160 Go/s par châssis 2U, augmentant les performances à mesure que des unités sont ajoutées. Ces chiffres de performances sont remarquablement atteignables avec un seul hôte, ce qui démontre l'efficacité et la puissance du système.

En ce qui concerne la connectivité, PEAK:AIO prend en charge des protocoles avancés tels que NFS3/4 sur RDMA ou TCP, NVMe-oF sur RDMA ou TCP et NVIDIA GPUDirect®, garantissant ainsi la compatibilité avec les environnements informatiques hautes performances. Le système s'interface via QSFP6/112 avec les adaptateurs NVIDIA ConnectX-6 ou ConnectX-7, prenant en charge les connexions 200 Gb ou 400 Gb, ce qui le rend évolutif et prêt pour les applications les plus exigeantes. La configuration recommandée comprend deux adaptateurs CX-X, bien que le système en prenne en charge jusqu'à six, offrant une flexibilité et une évolutivité inégalées.

Utilisation initiale de Solidigm dans les solutions de stockage axées sur l'IA

La collaboration entre PEAK:AIO et Solidigm a débuté par un effort ciblé sur l'optimisation des performances de lecture pour les applications d'IA. Lors d'une présentation sponsorisée par SK Hynix avec EMC3, le potentiel d'utilisation de la technologie de Solidigm pour les solutions de stockage spécifiques à l'IA a été débattu. À l'époque, Solidigm souhaitait réussir dans le secteur de l'IA, et PEAK:AIO était bien placé pour y parvenir, un objectif qu'il continue de poursuivre.

Au départ, l’accent était mis sur le développement d’une solution d’archivage spécifique à l’IA qui pourrait répondre aux besoins évolutifs de la recherche et des applications axées sur l’IA. Les modèles d’IA étant de plus en plus créés en fonction de leur utilité à long terme, il existe un besoin croissant de pouvoir retracer les décisions et les modèles à travers les différentes étapes de développement. Ce besoin est particulièrement évident dans les projets entrepris par les centres d’IA ou les essais du NHS.

Grâce à une collaboration étroite avec le professeur Sébastien Ourselin, PEAK:AIO a développé la solution PEAK:ARCHIVE. Cette solution, conçue pour répondre aux besoins d’archivage spécifiques à l’IA, évolue vers ce qui sera connu sous le nom de PEAK:AUDIT. Lorsque ces systèmes intelligents seront fusionnés, ce nouveau modèle contribuera à garantir le respect des normes et réglementations strictes en matière de santé.

Progrès avec Gen 2 PEAK:AIO QLC

Fort du succès du déploiement initial, PEAK:AIO a continué à peaufiner ses solutions de stockage, notamment avec le développement du système PEAK:AIO QLC Gen 2. Bien que ce projet n'ait pas été rendu public, des avancées significatives ont été réalisées, notamment en matière d'optimisation du chemin d'écriture. Cela comprend l'intégration d'un cache SLC, qui est plus qu'un simple tampon frontal. Par exemple, les écritures séquentielles volumineuses peuvent être dirigées directement vers le QLC. En revanche, les écritures aléatoires plus petites sont échelonnées sur le SLC, ce qui permet une gestion structurée des données qui réduit l'amplification de l'écriture et améliore les performances globales d'écriture.

Bien que le système Gen 2 ne soit pas encore prêt pour la production, la technologie de base est concédée sous licence à un fournisseur de cloud depuis plus de deux ans et s'est avérée stable et efficace. L'accent est actuellement mis sur la transition de cette technologie, qui consiste simplement à accélérer l'accès frontal aux disques durs (HDD) dans les environnements cloud, vers la création d'un frontal QLC plus dédié. Cette approche fonctionnerait au niveau de la couche de bloc, interceptant les écritures tout en garantissant que les opérations de lecture restent directes, sauf si les données résident sur le SLC. On envisage également de proposer cette technologie sous forme de service cloud à l'avenir. Cependant, la réglementation de la confidentialité se heurte à des obstacles.

PEAK:AIO : alimenter l'IA médicale avec des solutions de stockage évolutives

PEAK:AIO est spécialisé dans les systèmes de stockage haute capacité optimisés pour les applications d'IA médicale. Ces solutions, alimentées par des disques SSD Solidigm QLC, offrent une combinaison équilibrée de capacité, de performances et d'efficacité. Elles sont spécifiquement conçues pour répondre aux exigences des établissements de santé modernes en matière de données tout en garantissant un accès sécurisé et immédiat aux informations des patients.

Conçue pour l'avenir de l'IA médicale, la plateforme PEAK:AIO est évolutive pour s'adapter à la croissance exponentielle des données de santé. Cette évolutivité garantit que, à mesure que les charges de données augmentent, le système conserve des performances et une efficacité constantes, préparant ainsi les hôpitaux et les instituts de recherche aux défis futurs.

PEAK:Archive : optimisé pour les données médicales

L'offre phare de PEAK:AIO est PEAK:ARCHIVE, une solution conçue spécifiquement pour le stockage de données à long terme. Alors que la plupart des solutions de stockage se concentrent sur la récupération et le traitement immédiats des données, PEAK:ARCHIVE est optimisé pour les performances de lecture, ce qui le rend supérieur pour le stockage de données médicales historiques qui ne sont pas souvent consultées, mais qui sont néanmoins essentielles.

PEAK:ARCHIVE a été conçu pour répondre aux besoins spécifiques du secteur médical, où les données doivent être conservées pendant des années, voire des décennies. Cette solution garantit que les données historiques des patients sont stockées en toute sécurité et peuvent être récupérées immédiatement. L'intégration des disques SSD QLC de Solidigm dans PEAK:ARCHIVE permet d'obtenir des ensembles de données plus volumineux où les performances ne sont pas affectées et l'efficacité énergétique est maintenue.

MONAI : L'avenir de l'IA dans le secteur de la santé

MONAI est une initiative open source créée par le King's College de Londres et d'autres partenaires, dont NVIDIA. MONAI a été conçue pour accélérer le développement et le déploiement de modèles d'IA dans le domaine de la santé, en particulier dans l'imagerie médicale. Compte tenu de la sensibilité des données des patients et des réglementations strictes en matière de confidentialité, MONAI garantit que les données ne quittent pas la clinique, répondant ainsi à l'une des principales préoccupations de l'IA médicale.

Le framework open source de MONAI permet une flexibilité et une personnalisation, permettant aux établissements de santé d'adapter les modèles d'IA à leurs besoins. La plateforme est conçue pour fonctionner de manière transparente avec les systèmes de santé existants et fournit une infrastructure robuste pour le déploiement de l'IA dans les environnements cliniques. Les solutions de stockage de PEAK:AIO sont optimisées pour MONAI et garantissent que les vastes quantités de données requises par les modèles d'IA sont facilement disponibles et traitées efficacement.

NVIDIA et MONAI : un partenariat d'innovation

Le partenariat de NVIDIA avec MONAI intègre le calcul accéléré par GPU, essentiel à la formation de modèles d'IA complexes. La synergie entre le matériel de NVIDIA et le logiciel de MONAI constitue une boîte à outils robuste pour la création d'applications d'IA dans le domaine de la santé. Cependant, l'efficacité de ces outils dépend fortement de l'infrastructure de stockage sous-jacente, dans laquelle PEAK:AIO et Solidigm jouent un rôle important.

« La formation de la prochaine génération de modèles d’IA, qui peuvent aider les chercheurs et les cliniciens à mieux comprendre les données, peut nécessiter de nombreuses E/S. Même avec les avancées en matière de calcul accéléré, si les pixels stockés sur le disque ne peuvent pas être déplacés vers le GPU à grande vitesse, l’ensemble du processus de formation du modèle ralentit considérablement. Des solutions comme PEAK:AIO avec des disques SSD Solidigm QLC, spécialisés dans le stockage sécurisé, à haut volume et de qualité professionnelle, connectés via GPUDirect, peuvent permettre d’exécuter davantage de modèles en moins de temps. » - Brad Genereaux, Global Lead Healthcare Alliances, NVIDIA.

En exploitant les capacités de stockage avancées des systèmes PEAK:AIO, les établissements de santé peuvent éviter les goulots d'étranglement de la charge de travail de l'IA en raison des vitesses d'accès aux données. La collaboration entre PEAK:AIO, MONAI et NVIDIA représente une approche holistique du déploiement de l'IA dans le secteur de la santé, chaque acteur apportant ses points forts pour résoudre des problèmes complexes.

Avantages commerciaux et amélioration des résultats pour les patients

L'intégration des solutions de stockage PEAK:AIO avec les modèles d'IA de MONAI et le matériel NVIDIA offre des avantages commerciaux considérables aux prestataires de soins de santé. La capacité à traiter et analyser rapidement et avec précision de grands ensembles de données permet d'obtenir des diagnostics plus rapides, des plans de traitement plus personnalisés et, en fin de compte, de meilleurs résultats pour les patients. Cela peut réduire le temps d'attente des patients pour obtenir les résultats, ce qui permet une prise de décision et un démarrage du traitement plus rapides et plus intelligents dans les hôpitaux.

De plus, l'évolutivité de la solution PEAK:AIO signifie que les prestataires de soins de santé peuvent continuer à étendre leurs capacités d'IA sans se soucier des limites de stockage. À mesure que l'IA s'intègre davantage dans les flux de travail cliniques, le besoin de stockage fiable et évolutif ne fera qu'augmenter, faisant des solutions PEAK:AIO un élément essentiel de l'infrastructure de santé future.

L’un des avantages les plus importants de cette technologie est son potentiel à améliorer l’expérience des patients. Les hôpitaux peuvent offrir un niveau de soins plus élevé en garantir que les données sont facilement disponibles et traitées efficacement. Cela améliore l’expérience du patient et contribue à de meilleurs résultats globaux. Grâce aux diagnostics et à la planification des traitements basés sur l’IA, les patients peuvent recevoir les soins dont ils ont besoin plus rapidement, avec des options de traitement plus précises et personnalisées.

« PEAK:AIO a toujours été la référence en matière de solutions de stockage IA, stimulant l'innovation dans l'ensemble du secteur. Leur dernière collaboration avec Solidigm va encore plus loin et nous permet de fournir des performances sans précédent tout en surmontant les défis les plus difficiles du secteur : puissance, densité et coût. C'est une innovation qui permet à nos clients d'accomplir beaucoup plus, à moindre coût et dans un espace réduit. »  - Elan Raja, PDG de Scan Computers

Conclusion

La collaboration entre PEAK:AIO, MONAI et Solidigm marque une avancée significative dans le domaine de l'IA médicale. En combinant une technologie de stockage définie par logiciel de pointe avec des modèles et du matériel d'IA puissants, ces entreprises permettent aux prestataires de soins de santé de stocker, de traiter et d'analyser efficacement de vastes quantités de données. Il ne s'agit pas seulement de répondre aux exigences actuelles du secteur de la santé ; il s'agit de préparer l'avenir, où l'IA jouera un rôle central dans les soins aux patients.

À mesure que les données médicales augmentent en volume et en complexité, le besoin de solutions de stockage robustes, évolutives et efficaces deviendra de plus en plus crucial. L'approche innovante de PEAK:AIO, soutenue par les disques SSD QLC de Solidigm et le cadre d'IA de MONAI, garantit que les établissements de santé sont équipés pour relever ces défis. Le résultat est un système de santé plus efficace qui peut offrir de meilleurs résultats aux patients, aujourd'hui et à l'avenir.

La collaboration entre ces trois leaders du secteur ouvre la voie à la prochaine génération d’IA médicale. La résolution des problèmes de stockage inhérents à ce domaine permet d’établir des diagnostics plus rapides et plus précis, d’améliorer les soins aux patients et d’assurer un avenir plus sain pour tous.

SSD Solidigm

Ce rapport est sponsorisé par Solidigm. Tous les points de vue et opinions exprimés dans ce rapport sont basés sur notre vision impartiale du ou des produits à l'étude.

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