راهنمای جامع مصرف برق و زیرساخت سرورهای هوش مصنوعی NVIDIA DGX H200، B200 و B300
راه‌اندازی زیرساخت هوش مصنوعی در مقیاس سازمانی، فقط به خرید پردازنده‌های گرافیکی قدرتمند و سرورهای پیشرفته محدود نمی‌شود. یکی از مهم‌ترین موضوعاتی که پیش از خرید و نصب تجهیزات باید بررسی شود، تأمین برق مورد نیاز سرورهای هوش مصنوعی و مدیریت مصرف انرژی آن‌ها است.
سرورهایی مانند NVIDIA DGX H200، NVIDIA DGX B200 و NVIDIA DGX B300 با استفاده از چندین پردازنده گرافیکی قدرتمند، توان پردازشی فوق‌العاده‌ای برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی، پردازش مدل‌های زبانی بزرگ (LLM)، یادگیری عمیق و استنتاج فراهم می‌کنند. اما این توان پردازشی بالا، نیازمند زیرساخت برق، سیستم توزیع انرژی، تجهیزات UPS و سرمایش متناسب با ظرفیت دستگاه است.
برای مثال، حداکثر توان مصرفی DGX H200 حدود 10.2 کیلووات است؛ درحالی‌که این مقدار برای DGX B200 به حدود 14.3 کیلووات و برای DGX B300 به 14.5 کیلووات می‌رسد. بنابراین، انتخاب و نصب این سرورها بدون بررسی ظرفیت برق و سیستم خنک‌کننده می‌تواند مشکلات جدی در عملکرد و پایداری دیتاسنتر ایجاد کند.
در این مقاله از سدید گستران، مصرف برق سه سرور NVIDIA DGX H200، B200 و B300، مشخصات پاورها، ولتاژ ورودی، میزان انرژی مصرفی، ظرفیت UPS، تولید حرارت و الزامات زیرساختی مورد نیاز برای راه‌اندازی آن‌ها را بررسی می‌کنیم.
مصرف برق سرورهای NVIDIA DGX H200، B200 و B300 چقدر است؟
یکی از اولین اطلاعاتی که هنگام طراحی زیرساخت دیتاسنتر باید مشخص شود، حداکثر توان مصرفی تجهیزات است. این مقدار نشان می‌دهد که سیستم برای فعالیت در شرایط حداکثری به چه میزان توان الکتریکی نیاز دارد.
طبق مشخصات رسمی منتشرشده توسط NVIDIA، حداکثر توان مصرفی این سه سیستم به شرح زیر است:
| مدل سرور | حداکثر توان مصرفی | تعداد پاور | توان نامی هر پاور |
|---|---|---|---|
| NVIDIA DGX H200 | 10.2 kW | 6 | 3.3 kW |
| NVIDIA DGX B200 | 14.3 kW | 6 | 3.3 kW |
| NVIDIA DGX B300 | 14.5 kW مصرف سیستم | 12 | 3.2 kW |
نکته مهم این است که توان نامی هر پاور با حداکثر مصرف کل سیستم یکسان نیست. برای مثال، DGX B200 دارای شش پاور 3300 واتی است، اما حداکثر توان مصرفی اعلام‌شده برای کل سیستم 14.3 کیلووات است. همچنین NVIDIA برای DGX B300 حداکثر ظرفیت برق سیستم را 15 کیلووات اعلام کرده است؛ بنابراین باید مصرف عملیاتی اعلام‌شده 14.5 کیلووات را از ظرفیت حداکثری مورد نیاز در طراحی برق تفکیک کرد.
مقایسه سریع مصرف برق سه سرور DGX
با توجه به این اعداد، DGX H200 به برق کمتری نیاز دارد. دو نسل جدیدتر، یعنی B200 و B300، به دلیل توان پردازشی و معماری سخت‌افزاری پیشرفته‌تر، به ظرفیت تأمین انرژی بیشتری نیاز دارند.
برای مشاهده مشخصات کامل و بررسی هر محصول می‌توانید صفحات زیر را مطالعه کنید:
- مشخصات و خرید سرور NVIDIA DGX H200
- مشخصات و خرید سرور NVIDIA DGX B200
- مشخصات و خرید سرور NVIDIA DGX B300
محاسبه مصرف برق روزانه و ماهانه سرورهای NVIDIA DGX
برای برآورد هزینه انرژی، باید توان مصرفی سرور را در مدت زمان فعالیت آن ضرب کنیم. واحد اندازه‌گیری انرژی مصرفی، کیلووات‌ساعت (kWh) است.
فرمول محاسبه مصرف انرژی:
انرژی مصرفی (kWh) = توان مصرفی (kW) × مدت زمان فعالیت (ساعت)
اگر فرض کنیم هر سه سرور به‌صورت 24 ساعته و با حداکثر توان اعلام‌شده فعالیت کنند، مصرف انرژی آن‌ها به شکل زیر خواهد بود:
| مدل سرور | مصرف ساعتی | مصرف روزانه | مصرف ماهانه |
|---|---|---|---|
| DGX H200 | 10.2 kWh | 244.8 kWh | 7,344 kWh |
| DGX B200 | 14.3 kWh | 343.2 kWh | 10,296 kWh |
| DGX B300 | 14.5 kWh | 348 kWh | 10,440 kWh |
این مقادیر بر اساس فعالیت پیوسته در توان حداکثری محاسبه شده‌اند و لزوماً معادل مصرف واقعی در تمام ساعات کاری نیستند. مصرف واقعی به نوع پردازش، میزان استفاده از GPUها، محدودیت توان و تنظیمات عملیاتی سیستم بستگی دارد.
تفاوت توان مصرفی با انرژی مصرف‌شده چیست؟
توان مصرفی با واحد کیلووات (kW) نشان‌دهنده نرخ مصرف انرژی در یک لحظه است. در مقابل، انرژی مصرف‌شده با واحد کیلووات‌ساعت (kWh) مقدار برق مصرف‌شده طی یک بازه زمانی را نشان می‌دهد.
برای مثال، وقتی گفته می‌شود DGX B200 دارای توان مصرفی 14.3 کیلووات است، یعنی در صورت فعالیت با این توان به مدت یک ساعت، حدود 14.3 کیلووات‌ساعت انرژی مصرف می‌کند. این تفاوت برای محاسبه هزینه برق، انتخاب تجهیزات UPS و طراحی زیرساخت دیتاسنتر اهمیت زیادی دارد.
پاور سرورهای NVIDIA DGX چه مشخصاتی دارد؟
یکی از بخش‌های مهم طراحی این سرورها، سیستم تأمین برق داخلی آن‌هاست. هر سه مدل از چندین منبع تغذیه (Power Supply Unit یا PSU) استفاده می‌کنند که توان مورد نیاز پردازنده‌ها، GPUها، حافظه، تجهیزات شبکه و سایر قطعات را تأمین می‌کنند.
پاور سرور NVIDIA DGX H200
سرور NVIDIA DGX H200 از شش منبع تغذیه با توان نامی 3300 وات برای هر واحد استفاده می‌کند. این پاورها با ورودی برق 200 تا 240 ولت AC و فرکانس 50 تا 60 هرتز کار می‌کنند. ساختار افزونگی پاورها در این سیستم 4+2 است. به این معنا که چهار منبع تغذیه برای تأمین بار اصلی و دو منبع برای افزونگی در نظر گرفته شده‌اند. این ساختار کمک می‌کند سیستم در صورت خرابی یک یا چند پاور، مطابق محدودیت‌های عملیاتی تعریف‌شده توسط NVIDIA به فعالیت خود ادامه دهد.
پاور سرور NVIDIA DGX B200
DGX B200 نیز از شش منبع تغذیه 3300 واتی بهره می‌برد. حداکثر توان مصرفی کل سیستم 14.3 کیلووات است و ولتاژ ورودی مورد نیاز آن 200 تا 240 ولت AC است. در این مدل از ساختار افزونگی 5+1 استفاده شده است. این معماری به سیستم اجازه می‌دهد در صورت خرابی یک منبع تغذیه، با حفظ شرایط عملیاتی تعیین‌شده به فعالیت خود ادامه دهد. توزیع متعادل بار بین پاورها و طراحی صحیح مسیرهای ورودی برق در این مدل اهمیت ویژه‌ای دارد.
پاور سرور NVIDIA DGX B300
در DGX B300 معماری تأمین برق توسعه پیدا کرده است. این سیستم دارای 12 منبع تغذیه با توان نامی 3200 وات در مشخصات فیزیکی دستگاه است و از ساختار افزونگی N+N استفاده می‌کند. حداکثر مصرف اعلام‌شده سیستم 14.5 کیلووات و ظرفیت حداکثری برق مورد نیاز آن 15 کیلووات است.
یکی از ویژگی‌های مهم این مدل، امکان استفاده از دو روش تأمین برق است:
- AC Power: استفاده از 12 ورودی برق AC با ولتاژ 200 تا 240 ولت و اتصال از طریق PDU دیتاسنتر.
- DC Busbar: استفاده از باس‌بار 54 ولت DC با حداکثر جریان اعلام‌شده 300 آمپر و تجهیزات Power Shelf سازگار.
در نسخه DC، تجهیزات Power Shelf مورد نیاز برای تغذیه باس‌بار باید به‌صورت جداگانه در طراحی رک و زیرساخت برق لحاظ شوند.
برق ورودی مورد نیاز سرورهای DGX چند ولت است؟
یکی از پرسش‌های مهم در زمان نصب سرورهای هوش مصنوعی این است که آیا می‌توان آن‌ها را به برق معمولی ساختمان متصل کرد یا به زیرساخت برق دیتاسنتری نیاز دارند؟ مشخصات ورودی برق هر سه مدل نشان می‌دهد که این تجهیزات برای کار با ولتاژ 200 تا 240 ولت AC طراحی شده‌اند. با این حال، تعداد ورودی‌ها، تعداد پاورها و میزان توان مصرفی آن‌ها باعث می‌شود اتصال این سیستم‌ها به یک پریز معمولی برق راهکار مناسبی نباشد.
در زمان طراحی زیرساخت باید موارد زیر بررسی شوند:
- ولتاژ و فرکانس برق ورودی
- تعداد مدارهای برق مورد نیاز
- جریان مجاز هر خروجی PDU
- ظرفیت کل توزیع برق رک
- توزیع متعادل بار بین فازها
- وجود مسیرهای مستقل برق A و B
- سیستم ارتینگ و حفاظت الکتریکی
آیا برای راه‌اندازی سرور NVIDIA DGX به برق سه‌فاز نیاز داریم؟
ورودی هر پاور این سرورها از نوع AC با ولتاژ 200 تا 240 ولت است؛ اما این موضوع به معنای الزام اتصال مستقیم هر پاور به برق سه‌فاز نیست. در دیتاسنترها معمولاً از زیرساخت توزیع برق سه‌فاز استفاده می‌شود تا بار الکتریکی بین فازها تقسیم شود و ظرفیت مورد نیاز رک‌ها تأمین گردد. سپس از طریق PDUهای مناسب، برق مورد نیاز هر ورودی سرور در ولتاژ و جریان مجاز فراهم می‌شود.
ظرفیت UPS مناسب برای سرورهای NVIDIA DGX چقدر است؟
UPS یکی از اجزای مهم زیرساخت برق دیتاسنتر است. وظیفه اصلی آن تأمین برق پایدار در زمان اختلال شبکه و فراهم کردن فرصت لازم برای انتقال بار به ژنراتور یا خاموش‌کردن ایمن تجهیزات است.
| مدل سرور | حداکثر بار اکتیو سیستم | مبنای طراحی اولیه |
|---|---|---|
| DGX H200 | 10.2 kW | حداقل ظرفیت طراحی بالاتر از بار محاسبه‌شده |
| DGX B200 | 14.3 kW | حداقل ظرفیت طراحی بالاتر از بار محاسبه‌شده |
| DGX B300 | 14.5 kW مصرف سیستم | بررسی ظرفیت برق تا 15 kW |
برای مثال، اگر بخواهیم UPS را برای یک DGX B200 طراحی کنیم، باید علاوه بر بار 14.3 کیلوواتی سرور، توان تجهیزات جانبی و حاشیه توسعه احتمالی را نیز در نظر بگیریم. همچنین ارتباط بین توان اکتیو (kW) و توان ظاهری (kVA) از طریق فرمول زیر محاسبه می‌شود:
kVA = kW ÷ Power Factor
سیستم سرمایش مورد نیاز سرورهای NVIDIA DGX چقدر است؟
تقریباً تمام انرژی الکتریکی مصرف‌شده توسط سرور در نهایت به گرما تبدیل می‌شود. مشخصات خروجی حرارتی این سه مدل به شرح زیر است:
| مدل سرور | خروجی حرارتی | معادل تقریبی بر حسب kW حرارتی | جریان هوا (CFM) |
|---|---|---|---|
| DGX H200 | 38,557 BTU/hr | 11.3 kW | 1105 CFM |
| DGX B200 | 48,794 BTU/hr | 14.3 kW | 1550 CFM |
| DGX B300 | 49,476 BTU/hr | 14.5 kW | 1500 CFM (در نسخه PSU) |
هزینه برق مصرفی و راندمان دیتاسنتر (PUE)
هزینه انرژی یکی از بخش‌های مهم هزینه مالکیت (TCO) سرورهای هوش مصنوعی است. برای محاسبه مصرف کل دیتاسنتر از شاخص PUE استفاده می‌شود:
PUE = کل انرژی مصرفی دیتاسنتر ÷ انرژی مصرفی تجهیزات IT
برای مثال، اگر PUE یک دیتاسنتر برابر 1.5 باشد، به ازای هر 1 کیلووات‌ساعت مصرف تجهیزات IT، مجموعاً 1.5 کیلووات‌ساعت انرژی در کل دیتاسنتر مصرف می‌شود. بنابراین، برای یک DGX B200 با مصرف ماهانه 10,296 کیلووات‌ساعت، مصرف کل انرژی منتسب به آن حدود 15,444 کیلووات‌ساعت خواهد بود.
مقایسه نهایی مشخصات برق و انرژی سرورهای NVIDIA DGX
| مشخصات | DGX H200 | DGX B200 | DGX B300 |
|---|---|---|---|
| حداکثر مصرف سیستم | 10.2 kW | 14.3 kW | 14.5 kW |
| حداکثر ظرفیت برق سیستم | 10.2 kW | 14.3 kW | 15 kW |
| تعداد پاورها | 6 | 6 | 12 |
| توان نامی پاور | 3.3 kW | 3.3 kW | 3.2 kW |
| ولتاژ ورودی AC | 200-240V | 200-240V | 200-240V |
| ساختار افزونگی | 4+2 | 5+1 | N+N |
| مصرف روزانه در حداکثر توان | 244.8 kWh | 343.2 kWh | 348 kWh |
| مصرف ماهانه در حداکثر توان | 7,344 kWh | 10,296 kWh | 10,440 kWh |
| خروجی حرارتی | 38,557 BTU/hr | 48,794 BTU/hr | 49,476 BTU/hr |
سؤالات متداول درباره مصرف برق سرورهای NVIDIA DGX
مصرف برق سرور NVIDIA DGX H200 چقدر است؟
حداکثر توان مصرفی NVIDIA DGX H200 برابر 10.2 کیلووات است. در صورت فعالیت با حداکثر توان به مدت 24 ساعت، مصرف روزانه آن 244.8 کیلووات‌ساعت خواهد بود.
سرور DGX B200 چقدر برق مصرف می‌کند؟
حداکثر توان مصرفی DGX B200 حدود 14.3 کیلووات است. مصرف ماهانه آن در صورت فعالیت مداوم با حداکثر توان، حدود 10,296 کیلووات‌ساعت خواهد بود.
مصرف برق NVIDIA DGX B300 چقدر است؟
مصرف توان سیستم DGX B300 برابر 14.5 کیلووات اعلام شده است. ظرفیت حداکثری برق مورد نیاز آن نیز 15 کیلووات است.
آیا برای سرورهای NVIDIA DGX به برق سه‌فاز نیاز داریم؟
ورودی پاورهای این سرورها 200 تا 240 ولت AC است. در دیتاسنترها معمولاً برق سه‌فاز برای توزیع بار بین فازها استفاده می‌شود؛ اما آرایش دقیق مدارها و PDU باید با توجه به تعداد ورودی‌های سرور و مشخصات نصب تعیین شود.
برای سرور DGX B200 چه UPS مناسبی نیاز داریم؟
برای انتخاب UPS باید حداکثر بار 14.3 کیلوواتی سرور، ضریب توان، ظرفیت kVA، زمان پشتیبانی باتری، تجهیزات جانبی و معماری افزونگی بررسی شوند. بنابراین نمی‌توان بدون این اطلاعات یک ظرفیت ثابت را برای همه پروژه‌ها توصیه کرد.
آیا مصرف برق سرور شامل سیستم سرمایش هم می‌شود؟
خیر. توان مصرفی اعلام‌شده مربوط به خود سیستم DGX است. مصرف تجهیزات سرمایش و سایر زیرساخت‌های دیتاسنتر جداگانه محاسبه می‌شود و برای برآورد کل انرژی باید شاخص PUE در نظر گرفته شود.
آیا می‌توان سرورهای NVIDIA DGX را در اتاق سرور معمولی نصب کرد؟
نصب این سرورها در هر اتاق سروری امکان‌پذیر نیست. ظرفیت برق، سیستم توزیع انرژی، تجهیزات UPS، دفع حرارت، فضای رک و شرایط محیطی باید با الزامات فنی دستگاه مطابقت داشته باشند.
