引言
( {7 m/ s( x" L1 s; h在人工智能和机器学习快速发展的背景下，对专用硬件基础设施的需求持续增长。本文探讨了创新的服务器设计方法，针对现代GPU工作负载进行优化，这些内容来自Nebius AI在定制服务器解决方案方面的突破性发展[1]。
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服务器架构的演进9 P) V$ T x1 E' G) Z! |4 k4 ^& e
传统服务器设计在托管现代GPU时面临诸多局限性，特别是在AI工作负载方面。主要挑战包括散热效率低下、部署程序复杂以及固件专有限制。这些限制推动了对专用解决方案的需求。7 f5 M( l$ t5 S- ?$ O& i3 c3 B, j
% S1 m. X, g, @! j! J( @针对AI工作负载的高级服务器规格
2 S9 ~+ z* l7 S+ G- z0 K" L* y4 o( O新一代AI服务器引入了革命性的规格设计，专门用于高性能计算。这些服务器与最新的NVIDIA HGX H100/H200 GPU兼容，同时在散热、可访问性和维护方面融入多项创新。; ]- D @: L, n& q! ^$ W0 N- V
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8 n* P7 {: K# p( S7 ?& {0 P1 L: v图1：全面的服务器规格，展示与NVIDIA HGX H100/H200的兼容性、免工具安装功能和先进的散热系统设计。& \9 V) _1 ]' J+ n# G7 Q
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革命性的无线缆设计
( e9 @# ]5 H! A. s现代服务器设计中最显著的创新之一是消除了主板和GPU组件之间的传统线缆连接。这一进步解决了多个长期困扰服务器维护和可靠性的问题。
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6 L' C7 n% @5 S* j! A5 ]图2：传统线缆连接与新型无线缆设计的对比，突出显示改进的可靠性和维护优势。
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; w4 Z" ]2 @6 @; {% _4 W% ]优化的散热架构
4 L8 r$ F/ q; f( w散热管理在服务器设计中仍是核心因素，尤其是对于高性能AI工作负载。新设计实现了一个复杂的散热系统，为CPU和GPU组件设置独立区域。; r1 t- {0 T+ v
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% L+ r1 p! W( F3 M% Z9 M* i/ ^1 z图3：先进的散热系统设计，具有独立风扇控制系统的分离式CPU和GPU区域。9 ~. u8 Y" U$ a) d$ U! s! w8 L; C
4 N: i H2 x1 F% j性能和效率指标$ w( c& _4 L! y6 ^2 C
通过比较性能指标，特别是在不同运行温度下的功耗，清晰地展示了这些设计创新的效果。
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$ M6 r$ E5 T6 H3 f0 J图4：不同进气温度下Nebius HGX与标准19" HGX服务器的功耗比较。
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- H% [1 W$ K& \维护和可访问性特点) O: n! S( P" h& m8 z
现代服务器设计优先考虑维护便利性和组件快速访问，显著减少停机时间和运营成本。
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图5：免工具设计特点，实现快速组件访问和维护程序。6 Y# ~% {* l. m, A3 T9 ^2 x
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总拥有成本优势
) B3 f$ U$ J( ^* p这些设计创新的综合效果转化为显著的总拥有成本（TCO）优势。通过各种优化实现了资本支出和运营支出的双重优势：
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图6：总拥有成本优势的全面分析，包括资本支出和运营支出的优势。# U$ L+ s' q+ z- F$ r
3 x% j1 t3 o4 D6 p未来发展和应用
8 M" `* p5 W# G. D ^/ I& h这里概述的服务器设计原则正在扩展到各种用例，包括推理和闪存存储应用。这些发展展示了新架构的多样性和可扩展性。+ E- j9 @* t" r- `" p3 L$ l
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. z6 _- }2 j: b( _# R, Q+ P2 d1 I图7：完整服务器系列概述，展示从ML/AI到计算和存储的各种应用。. |. ]) X6 `: P! ^
. H6 @, W) h8 h7 `结论
* V- b2 T; z- V6 b+ c8 h6 `$ ]5 g K用于AI工作负载的服务器设计进步代表了数据中心基础设施的突破。通过解决散热管理、维护和组件集成等关键挑战，这些新设计正在为AI计算基础设施的性能和效率制定新标准。随着组织继续扩展AI运营，这些专用解决方案将在快速发展的技术环境中变得更加重要。5 x% N: \! V \4 b
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参考文献; K& G/ K5 `" Z6 @! |5 G
[1] Fedorov and I. Znamenskiy, "Designing in-house server solution for hosting modern GPUs," Nebius AI, Tech. Rep. 5436, Oct. 2024.1 Y" X" }2 o( m
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6 k0 |- K5 j; S, E1 h: D. u转载请注明出处，请勿修改内容和删除作者信息！) o* j6 V* K! G; s3 h. y3 x4 L( Y
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P. l4 W0 V6 u; F) R% J' w: W深圳逍遥科技有限公司（Latitude Design Automation Inc.）是一家专注于半导体芯片设计自动化（EDA）的高科技软件公司。我们自主开发特色工艺芯片设计和仿真软件，提供成熟的设计解决方案如PIC Studio、MEMS Studio和Meta Studio，分别针对光电芯片、微机电系统、超透镜的设计与仿真。我们提供特色工艺的半导体芯片集成电路版图、IP和PDK工程服务，广泛服务于光通讯、光计算、光量子通信和微纳光子器件领域的头部客户。逍遥科技与国内外晶圆代工厂及硅光/MEMS中试线合作，推动特色工艺半导体产业链发展，致力于为客户提供前沿技术与服务。% m& _) Y: ]" H& D
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