Сборка домашнего сервера на 5 GPU: PCIe, жидкостное охлаждение и райзеры

Сборка домашнего сервера на 5 GPU: PCIe, жидкостное охлаждение и райзеры

Всё началось с потребности самостоятельно проводить эксперименты и исследования в области ИИ без ограничений облачных провайдеров и дефицита ресурсов локальных кластеров. Наука давно превратилась для меня не только в профессию, но и в хобби: запускать модели, сравнивать результаты, проверять новые гипотезы — это всё требует надёжной собственной инфраструктуры. Поэтому я принял решение собрать домашний GPU-сервер, ориентированный на серьёзный ресёрч.

Ранее у меня не было опыта монтажа крупного «железа», однако огромную помощь оказал мой научный руководитель, щедро делившийся рекомендациями и практическими советами. Без его поддержки этот проект едва ли удалось довести до логического завершения.

Изучив доступные материалы, я заметил дефицит подробных инструкций по самостоятельным мульти-GPU сборкам именно под задачи научных экспериментов (не майнинга). Хотелось найти готовую индустриальную схему: закрытый корпус, простор для нескольких видеокарт, накопителей и эффективного охлаждения. Но дельных примеров было мало, поэтому корпус подбирался наугад: это уже третья итерация, а на поиски совместимых комплектующих ушло множество часов. Даже опытные инженеры из крупных IT-компаний не могли дать однозначных рекомендаций по ряду узлов.

В процессе сборки пришлось столкнуться с бюджетными ограничениями и многочисленными переделками системы охлаждения — процессорный кулер я сменил четыре раза. Затраты постоянно росли: то понадобились более длинные кабели, то дополнительные вентиляторы, то какая-то мелкая, но обязательная деталь.

Ключевые уроки:

  • Найти корпус под несколько полноразмерных видеокарт — непростая задача;
  • Надёжную серверную материнскую плату с поддержкой мульти-GPU подобрать сложно;
  • На «Авито» часто можно отыскать новые комплектующие по привлекательной цене.

Далее подробно о каждом этапе: от выбора корпуса до финальной сборки и отладки системы охлаждения.

Выбор корпуса

Ginzu GL180
Ginzu GL180

Первым пробным решением стал бюджетный Ginzu GL180 — корпус с минимальным пространством для расширения. Он отлично подошёл для начального тестового сетапа, но быстро перекрывал рост сборки.

Procase RE411-D8H4-FC-55
Procase RE411-D8H4-FC-55

Затем я опробовал Procase 4U — он просторнее, но места для мульти-GPU-конфигурации всё равно не хватало.

Двухэтажный корпус с AliExpress
Финальный выбор — двухэтажный китайский корпус с AliExpress

Оптимальным решением оказался двухэтажный корпус с AliExpress (https://aliexpress.ru/item/1005009548974008.html). Внутри достаточно места для видеокарт, дисков и качественной вентиляции. В комплекте идут съёмные перегородки и большое пространство под стандартные компоненты.

Основные компоненты

Установка материнской платы Huananzhi X99-F8D Dual Plus
Установка материнской платы Huananzhi X99-F8D Dual Plus

В качестве основы выбрана серверная плата Huananzhi X99-F8D Dual Plus с двумя сокетами процессоров, восемью слотами под оперативку, шестью PCIe-слотами, тремя M.2 NVMe и десятью SATA-разъёмами. Dual-CPU решение обеспечивает более высокую скорость предобработки данных и масштабируемость при параллельных запусках.

ОЗУ — восемь модулей Atermiter по 16 ГБ. Центральные процессоры — два Intel Xeon E5-2699A v4 (22 ядра каждый). Для питания выбраны два блока DeepCool GamerStorm PQ1200G WH по 1200 Вт.

Система охлаждения

Водяное охлаждение для CPU
Водяное охлаждение для процессоров

Из-за ограниченной высоты в корпусе (не более 5 см над сокетами) башенный кулер не подходил. Решением стало два водоблока ExeGate BlackWater-240V2.PWM и BlackWater-120V2.PWM: крупный радиатор на первый CPU и компактный — на второй. Под нагрузкой температура не превышает 55 °C.

Основные корпусные вентиляторы Arctic S12038-8K
Корпусные вентиляторы Arctic S12038-8K

Для выдува горячего воздуха установлены шесть вентиляторов Arctic S12038-8K (до 8000 об/мин). Их мощность обеспечивает эффективную продувку даже при максимальной загрузке.

Фиксация вентиляторов стяжками
Фиксация вентиляторов пластиковыми стяжками

Один из узлов — стандартные болты оказались слишком короткими для широких вентиляторов. Выручили обычные пластиковые стяжки: они надёжно фиксируют вентиляторы без дребезжания.

Монтаж охлаждения

Установка водоблоков и вентиляторов
Установка водоблоков и вентиляторов

На фото — три вентилятора радиатора первого процессора, подпитка материнской платы и части видеокарт от одного из БП, рядом установлены два SSD с пассивными радиаторами.

SSD Samsung 990 Pro в радиаторах Coolleo
SSD Samsung 990 Pro 4 ТБ в радиаторах Coolleo SSD-V2

Два M.2 Samsung 990 Pro по 4 ТБ закреплены в радиаторах Coolleo SSD-V2 (HR-10) с тепловыми трубками для эффективного отвода тепла.

Дополнительные вентиляторы и жидкий металл
Дополнительные вентиляторы и жидкий металл Thermal Grizzly Conductonaut

Над процессорами установлены помпы, а для максимальной теплопроводности применён жидкий металл Thermal Grizzly Conductonaut. Скорость вентиляторов контролируется через Arctic Case Fan Hub.

Установка накопителей

Жёсткие диски и планка с райзерами
Жёсткие диски и планка с райзерами

За год эксплуатации сервер оброс шестью HDD для датасетов и резервных копий:

  • Seagate Barracuda 2 ТБ
  • Seagate Barracuda 1 ТБ
  • Seagate SkyHawk 4 ТБ
  • WD Red 1 ТБ
  • 2× Seagate Exos 8 ТБ (бренд Dell EMC)

На металлической планке закреплены PCIe райзеры с поворотом слота на 90 ° для удобного монтажа видеокарт. Обратимся к этой конструкции позже.

Подключение жёстких дисков и синхронизация БП
Подключение накопителей и синхронизация блоков питания

Все диски запитаны кабелями SATA. Для синхронного старта двух блоков питания установлен контроллер Espada ESP-DPSS02 — без него одновременный запуск двух БП невозможен.

Установка видеокарт

Трёхточечное крепление видеокарт
Трёхточечное крепление видеокарт

Для установки GPU используются две планки: одна с райзерами, другая служит передней опорой, а третья — боковая металлическая пластина для фиксации карт. Такая система исключает провисание видеокарт даже при полной загрузке.

Финальный вид сервера
Финальный вид собранного сервера

Корпус рассчитан на размещение до пяти видеокарт в разнесённых слотах для оптимального обдува. В текущем сетапе установлены:

  • 2× RTX 4060 Ti 16 ГБ
  • 1× RTX 5060 Ti 16 ГБ
  • 2 запасные карты для фотосессии (ожидаются ещё две из Китая)

По производительности они превосходят Tesla A100, хотя уступают ей по ширине шины и объёму видеопамяти — для научных задач их скорости хватает с лихвой.

Выводы

Сборка домашнего мульти-GPU сервера оказалась сложным, но захватывающим процессом. Правильный корпус, продуманная система охлаждения и надёжное питание позволяют получить гибкую платформу для научных экспериментов, не уступающую облачным решениям по производительности. Если вы планируете аналогичный проект — не бойтесь пробовать и экспериментировать: результат того стоит.

Следите за нашим развитием в Telegram: мой канал и канал научного руководителя.

 

Источник

Читайте также