Как рассчитать мощность БП под сервер с несколькими GPU

Мощность блока питания под сервер с несколькими видеокартами считается так: складываете TDP всех GPU, добавляете TDP процессора и около 150 Вт на материнскую плату, накопители и вентиляторы, а к полученной сумме добавляете запас 20-30% под пиковые скачки нагрузки. Дальше разберём формулу по шагам и приведём готовые примеры под разное количество карт.

Формула расчёта по шагам

Расчёт состоит из четырёх слагаемых.

Первое: суммарный TDP видеокарт. Паспортные значения известных моделей, о которых уже писали в статье «Tesla V100 vs A100 vs RTX 4090: что выбрать для инференса»: RTX 4090 до 450 Вт, Tesla V100 250-300 Вт в зависимости от версии, NVIDIA A100 250-400 Вт. Умножаете паспортное значение на количество карт в сборке.

Второе: TDP процессора. Для серверных чипов вроде AMD EPYC 7742 это около 225 Вт, для десктопных процессоров обычно 65-125 Вт.

Третье: базовая нагрузка остальных компонентов. Материнская плата, оперативная память, накопители и вентиляторы корпуса вместе обычно потребляют 100-150 Вт, и эта цифра слабо меняется от конфигурации к конфигурации.

Четвёртое: запас 20-30% сверху на весь результат. Складываете первые три слагаемых, умножаете сумму на 1.2-1.3, и получаете целевую мощность блока питания.

Зачем нужен запас, а не расчёт впритык

Две причины, почему запас обязателен, а не просто перестраховка.

Первая: переходные пиковые нагрузки. Видеокарта не потребляет ровно свой TDP постоянно, при резких изменениях нагрузки, например в момент начала генерации ответа после простоя, ток может кратковременно скакнуть заметно выше среднего значения. Если блок питания рассчитан впритык, такой скачок может вызвать просадку напряжения и внезапную перезагрузку системы, особенно на конфигурациях с RTX 4090, которая известна заметными пиковыми скачками энергопотребления.

Вторая причина связана с КПД блока питания. Эффективность преобразования энергии максимальна в диапазоне 50-70% от максимальной нагрузки блока, а у самой верхней границы мощности КПД падает и блок сильнее греется. Если типичная нагрузка вашего сервера ложится в середину диапазона мощности блока, а не в его максимум, вы получаете и более стабильную работу, и меньше тепла внутри корпуса, и более долгий срок службы самого блока питания.

Пример расчёта на 2, 4 и 8 видеокарт

Серверные блоки питания на 750, 1000, 1250, 1650 и 2000 Вт есть в каталоге блоков питания у G.Race, можно подобрать конкретную модель под расчётную мощность из таблицы.

Один блок питания или несколько

Когда расчётная мощность превышает возможности одного доступного блока, например для восьми и более видеокарт, конфигурацию делят на два блока питания. Для этого нагрузку физически распределяют между блоками: часть видеокарт запитывается от одного блока, часть от другого, а синхронизация включения происходит через специальный переходник, который замыкает сигнальный контакт второго блока при включении основного. Это стандартная практика для многокарточных ферм и серверов с большим числом GPU, а не какой-то экзотический хак.

Отдельный, более простой путь для серьёзной многокарточной нагрузки это сразу использовать платформу с резервируемым питанием, где два и более блока работают параллельно и подхватывают нагрузку друг друга при отказе одного из них. Такой подход дороже на старте, но снимает вопрос единой точки отказа для продакшен-сервера, который не может позволить себе простой.

Разъёмы питания: не только суммарная мощность

Мощности блока недостаточно, если физически не хватает разъёмов. У современных видеокарт разные схемы подключения: RTX 4090 использует 16-контактный разъём 12VHPWR, часто через переходник от нескольких 8-контактных PCIe, серверные карты в форм-факторе PCIe используют классические 8-контактные разъёмы CPU или PCIe, а карты SXM2 и SXM4 получают питание через материнскую плату или объединительную панель, а не напрямую от блока питания. Перед покупкой блока стоит свериться, сколько именно разъёмов нужного типа он предоставляет и хватает ли этого количества на все карты в сборке одновременно, без переходников на разветвители, которые сами по себе становятся узким местом по току.

Что выбрать под свою конфигурацию

Итог: как посчитать свою конфигурацию

Порядок расчёта такой: берёте паспортный TDP каждой видеокарты и умножаете на количество карт, добавляете TDP процессора и около 150 Вт на остальные компоненты, складываете всё вместе и умножаете на 1.2-1.3 для запаса. Отдельно проверяете, хватает ли у выбранного блока питания разъёмов нужного типа под все карты, а не только достаточно ли суммарной мощности на бумаге.

Подбор блока питания от G.Race

Если считать это самостоятельно кажется избыточным или страшно ошибиться на дорогой сборке, проще обратиться к нам, в G.Race: посчитаем мощность под вашу конкретную конфигурацию, подберём блок питания с нужными разъёмами и достаточным запасом, скомплектуем сервер полностью и протестируем его перед отправкой под реальной нагрузкой. Доставка в РФ занимает 21-28 дней, гарантия предоставляется, сделка оформляется официально: договор, счёт, акт или накладная. Мы работаем и с физлицами, и с юрлицами, оборудование можно посмотреть вживую в шоуруме, а цены на 20-45% ниже среднерыночных по РФ за счёт прямых поставок.

Про то, как выбрать остальные компоненты сервера под ИИ-задачи, от видеокарты до корпуса, подробно писали в статье «Как собрать сервер для локального запуска нейросетей с нуля». Готовые серверные сборки на Tesla V100 с уже подобранным питанием можно посмотреть в разделе готовых серверов для ИИ.