Máy chủ Trí tuệ nhân tạo (AI)

Tìm hiểu về các thành phần máy chủ AI, các cân nhắc chính để giúp cung cấp thông tin cho các thiết kế máy chủ AI và các lợi ích tiềm ẩn được mở khóa thông qua cấu trúc máy chủ tối ưu.

Những thông điệp chính

  • Máy chủ AI đóng vai trò phổ biến trong mọi ngành trên toàn bộ chuỗi AI.

  • Máy chủ AI được cấu trúc chiến lược từ các thành phần phần cứng AI để hỗ trợ khối lượng công việc AI từ biên đến đám mây.

  • Các yếu tố quan trọng của thiết kế máy chủ AI bao gồm bộ xử lý, bộ gia tốc, I/O và kết nối mạng.

author-image

Bởi

Máy chủ AI là gì?

Nói một cách đơn gian, máy chủ là máy tính cung cấp dịch vụ cụ thể cho người dùng hoặc doanh nghiệp, chẳng hạn như truy cập vào cơ sở dữ liệu hoặc ứng dụng thông qua internet hoặc các phương pháp kết nối khác. Thuật ngữ máy chủ AI đề cập đến các máy chủ được xây dựng đặc biệt để xử lý nhu cầu của khối lượng công việc AI.

Từ góc độ thành phần, máy chủ AI kết hợp nhiều yếu tố phần cứng rời nhau, bao gồm:

 

  • Bộ xử lý AI, bao gồm các CPU thông dụng
  • Bộ gia tốc AI, chẳng hạn như FPGA, GPU và phần cứng AI chuyên dụng
  • Các công nghệ mạng máy tính, chẳng hạn như Ethernet và Wi-Fi
  • I/O, chẳng hạn như các cổng USB và Thunderbolt™ để hỗ trợ các thiết bị ngoại vi cần thiết
  • Vỏ máy chủ, có thể có nhiều hình thức để hỗ trợ nhu cầu ứng dụng, chẳng hạn như các thiết kế không quạt

Để hỗ trợ khối lượng công việc khổng lồ trên chuỗi quy trình AI, máy chủ AI được xây dựng để đáp ứng nhiều yêu cầu khác nhau. Chúng có thể bao gồm các cân nhắc như:

 

  • Sức mạnh xử lý: Lựa chọn phần cứng AI sẽ phụ thuộc vào mức độ khả năng điện toán mà khối lượng công việc mục tiêu đòi hỏi. Một số máy chủ AI có thể hoàn thành vai trò của mình bằng cách sử dụng cấu trúc CPU độc lập, đặc biệt là khi chúng tận dụng các khả năng tăng tốc AI tích hợp. Khối lượng công việc đòi hỏi khắt khe hơn có thể yêu cầu sử dụng một phần cứng tăng tốc rời, chẳng hạn như GPU hoặc FPGA.
  • Mạng máy tính và I/O:Mạng máy tính và I/O cung cấp các kết nối quan trọng đối với các trường hợp sử dụng máy chủ AI. Các khả năng cần thiết sẽ phụ thuộc vào loại kết nối mà khối lượng công việc AI đòi hỏi, liệu có cần mạng máy tính hiệu năng cao hay không, và loại cũng như số lượng thiết bị ngoại vi, chẳng hạn như cảm biến IoT, cần được hỗ trợ, nếu có.
  • Dấu ấn và môi trường: Máy chủ AI có thể được triển khai ở nhiều nơi khác nhau và địa điểm đặt máy chủ sẽ thông tin về hình dáng kích thước của máy và yêu cầu về môi trường xung quanh. Ví dụ: máy chủ AI ở biên thường có các yêu cầu nghiêm ngặt về dấu ấn nhỏ, kinh tế, vật lý và phải có khả năng chịu được các điều kiện vật lý đầy thách thức như nhiệt, nhiệt độ, độ ẩm hoặc bụi bẩn.

Đối với nhiều tổ chức đang tìm cách khai thác sức mạnh của AI, hiệu quả chi phí và quy mô phù hợp là những mối quan tâm quan trọng. Máy chủ AI cần đáp ứng các yêu cầu khối lượng công việc của mình với cấu hình phần cứng hiệu quả nhất có thể để tối đa hóa ROI, đáp ứng các yêu cầu kinh doanh và tạo điều kiện cho khả năng mở rộng.

Điều quan trọng là phải lưu ý sự khác biệt giữa máy chủ AI và máy tính cá nhân AI. Máy tính cá nhân AI là thiết bị điện toán người dùng cuối mà mọi người sử dụng để làm việc trên các tác vụ AI hoặc giao tiếp với các ứng dụng AI. Mặt khác, máy chủ AI chủ yếu được kết nối với các thiết bị kỹ thuật số khác, bao gồm máy tính cá nhân AI, để hỗ trợ các dịch vụ và ứng dụng.

Vai trò của máy chủ AI

Máy chủ AI là một phần quan trọng của bối cảnh công nghệ AI và việc sử dụng chúng có mặt khắp nơi trong các ngành, các trường hợp sử dụng và công nghệ. Chúng có trách nhiệm hỗ trợ khối lượng công việc AI từ đào tạo đến triển khai, bất cứ nơi nào cần thiết.

Ở biên, các máy chủ AI gọn gàng và hiệu quả được triển khai để thực hiện các hoạt động AI như thị giác máy tính gần hơn với các nguồn dữ liệu. Để tối đa hóa hiệu quả và tính linh hoạt trong triển khai, các máy chủ AI biên thường được thiết kế mà không cần phần cứng tăng tốc AI rời. Khối lượng công việc AI biên thường là khối lượng công việc triển khai, thường có nhu cầu điện toán ít đòi hỏi hơn so với đào tạo hoặc tinh chỉnh. FPGA, một loại bộ xử lý và bộ gia tốc AI, đặc biệt phù hợp với các máy chủ AI biên vì chúng mang lại hiệu quả sử dụng năng lượng và khả năng cấu hình lại dễ dàng cùng với hiệu năng được tăng tốc cho các chức năng AI chính.

Trong cả các trung tâm dữ liệu tại chỗ và đám mây, các máy chủ AI, bao gồm các máy chủ học sâu, hỗ trợ tinh chỉnh và đào tạo AI bằng cách cung cấp các khả năng điện toán tiên tiến. Chúng cũng được sử dụng trong các môi trường này để hỗ trợ khối lượng công việc triển khai, bao gồm thị giác máy tính, chatbot và AI tạo sinh (GenAI). Các máy chủ AI, bao gồm các máy chủ được triển khai trong các môi trường điện toán hiệu năng cao (HPC), thường kết hợp các tăng gia tốc phần cứng rời như GPU, FPGA và các sản phẩm tăng tốc chuyên dụng để hỗ trợ nhu cầu AI.

Lợi ích của Máy chủ AI

Các máy chủ AI được xây dựng với các thành phần phần cứng phù hợp với khối lượng công việc mà AI cần để mở ra một loạt lợi ích cho các doanh nghiệp, bao gồm:

 

  • Hiệu năng được tối ưu:Tất cả các khối lượng công việc AI có các yêu cầu điện toán khác nhau. Việc thiết kế cấu trúc máy chủ AI để đáp ứng các nhu cầu này là rất quan trọng để mang lại các kết quả tiết kiệm chi phí. Mặc dù vậy, khối lượng công việc AI đưa ra các yêu cầu hệ thống đòi hỏi khắt khe để đạt được độ trễ và thông lượng cần thiết. Các máy chủ AI được xây dựng với mục đích đáp ứng các nhu cầu này và thường sử dụng các công nghệ bộ gia tốc AI để đáp ứng chúng.
  • Khả năng mở rộng:Thông thường, các máy chủ AI được yêu cầu trên quy mô lớn để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng, đặc biệt là trong các triển khai biên phân tán hoặc bối cảnh HPC. Bằng cách xây dựng cẩn thận cấu trúc máy chủ AI và tận dụng các công cụ phần mềm, chẳng hạn như các nền tảng quản lý máy chủ, khả năng mở rộng máy chủ AI nâng cao có thể đạt được cho khối lượng công việc AI cụ thể.
  • Tiêu thụ điện năng được tối ưu:Các máy chủ AI thường được triển khai ở quy mô rất lớn để hỗ trợ các trường hợp sử dụng như các hoạt động công nghiệp được tăng cường bằng AI, các sáng kiến thành phố thông minh hoặc các hoạt động rất phức tạp như dự đoán tài chính hoặc mô phỏng khoa học. Các triển khai quy mô lớn này, kết hợp với nhu cầu xử lý đáng kể chuỗi quy trình AI, có thể khiến một số triển khai máy chủ AI tiêu thụ lượng năng lượng đáng kể và tốn kém. Việc sắp xếp hợp lý các thành phần phần cứng máy chủ AI cho phép các tổ chức kiểm soát tốt hơn mức tiêu thụ năng lượng của mình. Tính năng tăng tốc và tối ưu hóa AI tích hợp cũng có thể hỗ trợ một số trường hợp sử dụng AI mà không cần bộ tăng tốc phần cứng chuyên dụng.

Giải pháp Máy chủ AI

Hầu như mọi ứng dụng AI – trong các ngành và các trường hợp sử dụng – đều liên quan đến một loại máy chủ nào đó. Tương tự như vậy, các máy chủ đóng vai trò trung tâm trong mọi giai đoạn của quy trình làm việc AI. Do đó, các giải pháp máy chủ AI sẽ khác nhau dựa trên nhu cầu khối lượng công việc.

Việc mua sắm các giải pháp máy chủ AI cho một tổ chức có thể thực hiện theo nhiều hình thức, bao gồm mua máy chủ trực tiếp từ OEM, làm việc với nhà cung cấp giải pháp, thực hiện phương pháp tiếp cận tự làm để xây dựng hoặc truy cập các máy chủ AI đám mây thông qua nhiều nhà cung cấp hiện nay. Cách tiếp cận tốt nhất cho bạn sẽ phụ thuộc vào các kỹ năng của đội ngũ nhân lực của bạn, ngân sách của bạn, các yêu cầu về thời gian cũng như các yêu cầu về độ phức tạp và khả năng mở rộng tổng thể dành cho trường hợp sử dụng của bạn.

Vì việc triển khai AI thường liên quan đến các mạng máy chủ lớn, các công nghệ quản lý máy chủ cũng đóng vai trò chính trong việc thiết lập chiến lược máy chủ AI hiệu quả. Một loạt các công cụ và nền tảng quản lý máy chủ có thể được triển khai để mở khóa khả năng hiển thị sâu, giám sát theo thời gian thực và các hoạt động tự động.