随着高端材料及生命科学研究得到社会各界越来越高度的重视，冷冻电镜技术也被越来越多科研机构引入，在生命科 学和高分子结构分析中发挥着越来越重要作用，推进着蛋白质、细胞和组织的高分辨三维结构及功能研究。
2021 年全球冷冻电镜市场销售额达到了 3.8 亿美元，预计 2028 年销售额将达到 5.9 亿美元，年复合增长率（CAGR） 为 5.7%（2022-2028）。2021 年市场价值为 7.3 亿美元，到 2029 年市场价值将增长到 14.1 亿美元。
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随着冷冻电镜应用不断发展，单颗粒冷冻电镜是结构生物学研究的重要手段之一，模型重构通常需要对几万甚至几十万 张投影图片进行分析、组装和优化。
此前冷冻电镜大多采用 CPU 服务器以及多核多线程的方法进行计算，但在实际计算过程中，无 GPU 的普通服务器计算时 间比较长，严重阻碍了后续的实验进展。
以一套使用 Titan Krios 收集的 2000 张照片的数据量为例，使用 box 为 200 埃进行颗粒的抽取，后续假定可以抽取 200 万左右的颗粒，使用普通的无 GPU 服务器的普通工作站进行处理数据，在 RELION 软件处理下普通的二维和三维每一轮 次可能需要一天，处理完所有的数据的二维和三维操作，得到最终的结果至少需要一个月的时间。
用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术 (Cryo-SEM)，可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品，如生 物、高分子材料等。它的发展基于三大思路：
一：样品冷冻(保持蛋白溶液态结构)；
二：冷冻成像(获取二维投影图像)；
三：三维重构(从二维图像通过计算得到三维密度图)。
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苏州超集信息科技有限公司基于客户实际需求出发，为其提供了基于第三代英特尔®至强®可扩展平台的高性能全液冷 GPU 静音工作站——ServMAX® TL40-X3。
通过 2 颗 IceLake 处理器和 4 张 NVIDIA GPU 搭载，TL40-X3 单机可达 80 核心及 1120 TFLOPS 混合精度计算 性能。在IceLake高频高核的计算性能下，数据准备、预处理得到了高效优化，NVIDIA GPU则利用强大的浮点运算能力和并行处理能力实现了冷冻电镜三维重构软件的大幅提速，大大缩减了图像分析、三维重构所需时间。
并且，环温28℃条件下，TL40-X3 的 CPU 和 GPU 满载运行温度稳定在 75℃ 以下，且整机满负荷噪音仅为 49dB，避免 降频风险同时，进一步实现了科研环境条件的优化。
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1. 水路参数、机身内部温度实时监测，漏液侦测报警，系统风扇转速独立调控。
2. 机箱采用铝合金材质及喷砂+阳极氧化工艺，降低机身重量同时，带来了更高的耐腐蚀性。
3. 采用模块化水路设计，实现了部件松耦合，降低了同质芯片温差，同时降低了漏液风险和补液难度。
4. 采用独立水泵，含冗余保护，避免单点故障，有效降低了水泵维护难度。
5. 采用获专利认证的金属密封冷板，带来了更高的可靠性、抗震性，漏液率接近0%。
6. 重要液冷部件均采用工业级定制，带来更高规格一致性及品质保障同时，有效避免了断货风险。
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依托超集信息高性能液冷静音工作站 ServMAX® TL40-X3，客户使用 MotiionCorr2 和 GCTF 软件对图像进行处理，极 大的缩短了后续的处理时间。同时使用 RELION 软件进行二维和三维分类的时候，GPU 加速大大提高了数据的处理时间。
面对目前 300 万左右的颗粒进行二维分类，客户每一轮次可以缩短到 30-50 分钟左右，半天的时间就可以跑完一次理 想的二维分类。借助于 GPU 加速，1000 张照片的整体处理时间可以缩短到 2-5 天左右，给后续的冷冻电镜的数据处 理带来了有效加速。
