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La recherche contre le VIH avance grâce aux accélérateurs GPU NVIDIA

Une équipe de l'Université de l'Illinois découvre une nouvelle manière de lutter contre le virus grâce à la simulation informatique la plus puissante au monde au niveau atomique.

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Tesla K20
Blue Waters Cray Supercomputer
HIV Capsule
HIV Capsule
Schulten

SANTA CLARA, Californie, 29 mai 2013. Des chercheurs de l'Université de l' Illinois à Urbana-Champaign (UIUC) sont parvenus à une découverte majeure dans la lutte contre la prolifération du virus de l'immunodéficience humaine (VIH) grâce à l'utilisation d'accélérateurs GPU NVIDIA® Tesla®.

Un nouvel article en couverture du dernier numéro de Nature (le journal scientifique interdisciplinaire le plus cité au monde) explique en détail comment des chercheurs de l'UIUC, en collaboration avec des chercheurs de l'école de sciences médicales de l'Université de Pittsburgh, ont réussi à déterminer pour la première fois la structure chimique exacte de la « capside » du VIH, une coquille protéique qui protège le matériel génétique du virus et constitue la clé de sa virulence. Mieux comprendre cette structure pourrait s'avérer crucial pour le développement de nouveaux médicaments antirétroviraux plus efficaces pour combattre un virus qui, selon certaines estimations, a déjà fait 25 millions de morts et infecté 34 millions de victimes supplémentaires.

Les chercheurs de l'UIUC ont découvert ces informations sur la structure des capsides en procédant à la première simulation tout-atomique du VIH sur le superordinateur Blue Waters. En s'appuyant sur 3 000 accélérateurs GPU NVIDIA Tesla K20X - les accélérateurs les plus performants et les plus efficaces jamais construits– le superordinateur Cray XK7 a offert aux chercheurs la puissance informatique nécessaire pour procéder à la plus grande simulation jamais publiée : elle impliquait 64 millions d'atomes.

Selon Klaus Schulten, professeur de physique à l'Université de l'Illinois, « Il aurait été très difficile d'effectuer une simulation à cette échelle sans la puissance informatique du système Blue Waters, accéléré par des processeurs GPU. (…) nous avons commencé à utiliser ce type d'accélérateurs il y a plus de cinq ans ; ils ont permis d'augmenter radicalement le rythme de nos recherches. »

Conçu pour accélérer diverses tâches informatiques dans les domaines scientifiques et techniques, les accélérateurs GPU NVIDIA Tesla permettent aux chercheurs du monde entier de faire de nouvelles découvertes de pointe dans une quantité de domaines scientifiques –notamment les énergies alternatives, l'astrophysique, le développement médicamenteux et la climatologie. Ils sont parvenus à améliorer nettement les performances et à obtenir une meilleure efficacité énergétique que les systèmes utilisant des processeurs CPU.

Selon Sumit Gupta, directeur général de la division d'accélération de calcul Tesla chez NVIDIA, « les GPU aident les chercheurs à aller toujours plus loin dans la découverte scientifique. Ils leur permettent de résoudre des problèmes plus importants et d'en apprendre d'avantage sur des systèmes plus grands et plus complexes. » (...) « Blue Waters et le superordinateur Titan, (le tout premier superordinateur scientifique ouvert, aux laboratoires nationaux d'Oak Ridge) ne sont que deux exemples parmi de nombreux systèmes équipés de GPU qui permettent l'avènement d'une nouvelle vague de découvertes scientifiques bien réelles. »

La capside pourrait être la clé de médicaments plus efficaces.
Avec l'ajout prévu de nouveaux GPU au système Blue Waters, les chercheurs de l'UIUC pensent pouvoir augmenter la durée des simulations, ce qui pourrait aider à fournir encore d'avantage d'informations quant à la structure et au comportement de la capside du VIH.

Celle-ci est devenue une cible intéressante pour le développement de nouveaux médicaments antirétroviraux, notamment suite à la découverte que des macaques rhésus ont développé une immunité au VIH grâce à une protéine perturbant le fonctionnement des capsides.

La capside est la coquille de protéine située autour d'un virus ; elle contient son matériel génétique, qu'elle protège et fait pénétrer « en fraude » dans la cellule hôte humaine. Une fois à l'intérieur, elle libère ce matériel génétique et l'infection démarre.

À ce jour, aucun traitement contre le VIH n'est encore conçu pour s'attaquer aux capsides, mais en comprenant mieux leur structure, les pharmacologistes disposent d'une multitude d'informations pour développer de nouveaux médicaments qui pourraient s'avérer plus efficaces.

À propos des GPU Tesla de NVIDIA
Les GPU Tesla de NVIDIA sont des accélérateurs massivement parallèles basés sur la plate-forme de calcul parallèle NVIDIA CUDA ® et sur son modèle de programmation. Les GPU Tesla sont conçus dès le départ pour être économes en énergie tout en garantissant une haute performance de calcul dans le domaine des sciences informatiques et des supercalculateurs. Ils offrent une accélération des applications beaucoup plus élevée pour un large éventail d'applications scientifiques et commerciales, nettement supérieure à celle offerte par une architecture basée uniquement sur des processeurs CPU.

Pour en savoir plus sur CUDA ou télécharger la dernière version, rendez-vous sur le site internet de CUDA . Suivez-nous sur Twitter : @NVIDIATesla.

À propos de NVIDIA
Depuis 1993, NVIDIA (Nasdaq: NVDA) a été le pionnier des arts et de la science de l'informatique visuelle. Ses technologies proviennent de la transformation d'un monde d'écrans dans un monde de découverte interactive - pour tous en allant des joueurs aux scientifiques en passant par les consommateurs et les entreprises. Plus d'informations sur http://nvidianews.nvidia.com et http://blogs.nvidia.com

Certaines déclarations de ce communiqué de presse, y compris mais sans s'y limiter des déclarations concernant : l'impact et les avantages des GPU NVIDIA Tesla et des accélérateurs GPU NVIDIA Tesla sont des déclarations prévisionnelles sujettes à des risques et des incertitudes qui pourraient modifier considérablement les attentes. Parmi les facteurs importants pouvant influencer matériellement les résultats, on peut trouver : les conditions économiques mondiales ; notre dépendance envers des tiers pour la fabrication ; l'assemblage, l'emballage et les tests de nos produits, l'impact du développement technologique et de la concurrence ; le développement de nouveaux produits et de nouvelles technologies ou les améliorations à nos produits et à nos technologies existants ; l'adoption de nos produits ou des produits de nos partenaires par le marché ; les défauts de conception, de fabrication et de logiciel ; les modifications des préférences ou des exigences des consommateurs ; les modifications des normes et des interfaces du secteur ; la perte inattendue de performances de nos produits ou technologies au moment de leur intégration dans les systèmes ; ainsi que d'autres facteurs détaillés de temps à autre dans les rapports NVIDIA fournis à la SEC (Securities and Exchange Commission), notamment le formulaire 10-Q pour l'exercice fiscal terminé le 28 avril 2013. Des copies des rapports remis à la SEC sont publiées sur le site Web de l'entreprise et sont disponibles gratuitement auprès de NVIDIA. Ces déclarations prévisionnelles ne sont pas des garanties de performances futures et ne sont valables que pour la date de la présente. En l'absence d'impératif légal, NVIDIA refuse toute obligation de mettre à jour ces déclarations prévisionnelles afin qu'elles correspondent à des événements ou circonstances futurs.

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