آشنایی با کارت‌های گرافیک سرور (Server GPU)

در گذشته، پردازش‌های سنگین در سرورها عمدتاً توسط پردازنده‌های مرکزی (CPU) انجام می‌شد. اما با رشد فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی (AI)، یادگیری عمیق (Deep Learning)، مجازی‌سازی دسکتاپ (VDI)، رندرینگ سه‌بعدی و محاسبات علمی (HPC)، نیاز به پردازش موازی بسیار سریع‌تر احساس شد. در همین راستا، کارت‌های گرافیک سرور (Server GPU) به یکی از مهم‌ترین اجزای مراکز داده تبدیل شدند.

برخلاف کارت‌های گرافیک معمولی که برای بازی و استفاده شخصی طراحی شده‌اند، GPUهای سروری برای کارکرد مداوم، پایداری بالا، مصرف انرژی کنترل‌شده و پردازش‌های سنگین در محیط‌های دیتاسنتری ساخته شده‌اند. این شتاب‌دهنده‌ها می‌توانند هزاران هسته پردازشی را به‌صورت هم‌زمان به کار بگیرند و سرعت اجرای بسیاری از الگوریتم‌ها را نسبت به CPU چندین برابر افزایش دهند

کارت گرافیک سرور چیست؟

کارت گرافیک سرور یک شتاب‌دهنده پردازشی (Accelerator) است که از طریق اسلات PCI Express به سرور متصل می‌شود و وظیفه انجام پردازش‌های موازی را بر عهده دارد.

این کارت‌ها معمولاً در موارد زیر استفاده می‌شوند:

• هوش مصنوعی (AI)
• یادگیری ماشین (Machine Learning)
• یادگیری عمیق (Deep Learning)
• پردازش تصویر
• رندرینگ سه‌بعدی
• مجازی‌سازی دسکتاپ (VDI)
• تحلیل داده‌های حجیم (Big Data)
• محاسبات علمی و مهندسی (HPC)

تفاوت GPU سروری با GPU معمولی

اجزای اصلی کارت گرافیک سرور

• پردازنده گرافیکی (GPU Chip)
• حافظه اختصاصی (VRAM)
• هسته‌های پردازشی (CUDA Cores یا Stream Processors)
• هسته‌های Tensor برای هوش مصنوعی (در برخی مدل‌ها)
• هسته‌های Ray Tracing (در برخی مدل‌ها)
• رابط PCI Express
• مدار تغذیه و مدیریت توان

مهم‌ترین شرکت‌های تولیدکننده NVIDIA

بزرگ‌ترین تولیدکننده GPUهای دیتاسنتری است.

نمونه‌ها:

• NVIDIA A2
• NVIDIA L4
• NVIDIA L40S
• NVIDIA A100
• NVIDIA H100
• NVIDIA H200
• NVIDIA RTX Pro Server Edition

AMD

نمونه‌ها:

• Instinct MI210
• Instinct MI250
• Instinct MI300

Intel

نمونه‌ها:

• Intel Data Center GPU Flex Series
• Intel Max Series

دسته‌بندی GPUهای سروری

1. GPU مخصوص هوش مصنوعی

کاربردها:

• آموزش مدل‌های AI
• پردازش زبان طبیعی
• بینایی ماشین
• مدل‌های مولد

نمونه‌ها:

• NVIDIA H100
• NVIDIA H200
• AMD MI300

2. GPU مخصوص VDI

برای اجرای چندین دسکتاپ مجازی روی یک سرور.

نمونه‌ها:

• NVIDIA L4
• NVIDIA RTX Virtual Workstation

3. GPU مخصوص HPC

برای:

• شبیه‌سازی
• هواشناسی
• تحقیقات پزشکی
• تحلیل داده

نمونه‌ها:

• NVIDIA A100
• AMD Instinct MI250

4. GPU مخصوص رندرینگ

کاربردها:

• Autodesk
• Blender
• Maya
• Cinema 4D

مشخصات مهم هنگام انتخاب GPU سروری

• تعداد هسته‌های پردازشی
• ظرفیت VRAM
• نوع حافظه (GDDR6 یا HBM)
• پهنای باند حافظه
• توان مصرفی (TDP)
• تعداد اسلات موردنیاز
• نیاز به کابل برق کمکی
• سازگاری با سرور

نصب GPU روی سرور

برای نصب GPU باید موارد زیر بررسی شوند:

• وجود اسلات PCIe مناسب
• منبع تغذیه با توان کافی
• کیت مخصوص GPU (GPU Enablement Kit) در برخی مدل‌های سرور
• رایزر مناسب
• جریان هوای کافی برای خنک‌سازی
• پشتیبانی BIOS و Firmware از GPU

همه سرورها از همه کارت‌های گرافیک پشتیبانی نمی‌کنند و لازم است سازگاری مدل GPU با سرور در مستندات سازنده (QuickSpecs) بررسی شود.

GPUهای سازگار با سرورهای HPE

بسیاری از سرورهای HPE ProLiant از شتاب‌دهنده‌های NVIDIA پشتیبانی می‌کنند. بسته به مدل سرور، امکان نصب GPUهای PCIe برای کاربردهای AI، HPC، VDI و پردازش‌های گرافیکی وجود دارد. مدل‌های قابل پشتیبانی از طریق QuickSpecs هر سرور مشخص می‌شوند.

نمونه سرورهای دارای پشتیبانی GPU:

• HPE ProLiant DL380 Gen10
• HPE ProLiant DL380 Gen11
• HPE ProLiant DL380 Gen12
• HPE ProLiant DL560
• HPE ProLiant ML350
• HPE ProLiant DL380a Gen11

نتیجه‌گیری

کارت‌های گرافیک سرور یکی از مهم‌ترین شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری در مراکز داده مدرن هستند. این تجهیزات با فراهم کردن توان پردازشی بسیار بالا، اجرای بارهای کاری سنگین مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، مجازی‌سازی دسکتاپ، تحلیل داده و محاسبات علمی را امکان‌پذیر می‌کنند. انتخاب GPU مناسب باید بر اساس نوع بار کاری، توان مصرفی، ظرفیت حافظه، سازگاری با سرور و امکانات مدیریتی انجام شود تا بهترین کارایی و پایداری حاصل شود.