文章導(dǎo)讀：

       隨著AlphaGo橫空出世擊敗韓國(guó)頂尖圍棋高手李世石，人工智能第一次真正進(jìn)行大眾視野，并在近幾年出現(xiàn)星火燎原之勢(shì)，而深度學(xué)習(xí)作為人工智能一個(gè)最重要的分支，也開(kāi)始在各行各業(yè)應(yīng)用起來(lái)。深度學(xué)習(xí)的興起離不開(kāi)對(duì)海量數(shù)據(jù)的依賴(lài)，而處理海量數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)算機(jī)的性能有很高要求。工欲善其事必先利其器，本文就來(lái)詳細(xì)談?wù)勅绾未罱ㄒ慌_(tái)滿(mǎn)足日常需要的工作站。

正文：

       最近由于工作的需要，組建了一臺(tái)適用于深度學(xué)習(xí)的工作站。工作臺(tái)的搭建涉及到硬件及軟件兩部份，每一部份都對(duì)整體性能有影響，而且還需要綜合考慮實(shí)際研發(fā)需要和后期的擴(kuò)展性。下面就來(lái)詳細(xì)說(shuō)說(shuō)每一點(diǎn)，希望對(duì)大家有幫助。

硬件選購(gòu)考慮因素：

   一、顯卡GPU

       顯卡作為整體最優(yōu)先考慮的硬件，直接決定了整體的預(yù)算及性能。如果要擴(kuò)展4卡，對(duì)主板和CPU的選購(gòu)會(huì)有特殊的要求，整體的價(jià)格也會(huì)貴至少2倍以上。對(duì)于一般使用場(chǎng)景，建議單卡入門(mén)，最多支持?jǐn)U展到2卡就行了。

       從上圖可以明顯看出，GPU上的投資回報(bào)比基本呈線性變化，因此可以按照自己的需要量力而行。不過(guò)除非是在過(guò)去型號(hào)的GPU上已有投資，否則強(qiáng)烈建議直接上GTX 1080Ti。

    二、中央處理器CPU

       深度學(xué)習(xí)主要占用GPU資源，對(duì)CPU要求不是很高，再加上只考慮最多擴(kuò)展雙顯卡，所以消費(fèi)級(jí)的CPU完全能滿(mǎn)足需要，不用考慮企業(yè)級(jí)或雙CPU方案。上一代或最新一代的I7 超頻版CPU是個(gè)不錯(cuò)的選擇，核心多，頻率高。

   三、主板

       主板作為整個(gè)系統(tǒng)的地基，需要有個(gè)全局性的考慮，雖然不像CPU和顯卡一般有明顯的性能差異，但決定了整個(gè)主機(jī)的硬件層次及后期的升級(jí)。建議直接購(gòu)買(mǎi)一線品牌，質(zhì)量、做工及穩(wěn)定性方面都有保障。再加上只考慮支持雙顯卡交火，目前市面上大多數(shù)的系列都兼容。

   四、存儲(chǔ)

       內(nèi)存方面首選金士頓，占了市場(chǎng)60%以上的份額，口碑和質(zhì)量都有保持。建議組多通道及選DDR4 2400以上的頻率。

       由于深度學(xué)習(xí)只需要在運(yùn)行處理大量數(shù)據(jù)，平時(shí)存儲(chǔ)時(shí)對(duì)速度要求并不高。可以采取普通的機(jī)械硬盤(pán)（HDD）和固態(tài)硬盤(pán)（SSD）相結(jié)合的方式，兼顧速度和存儲(chǔ)要求。機(jī)械硬盤(pán)從西數(shù)和希捷中挑一個(gè)就行，建議2T以上容量，容量越大，性?xún)r(jià)比越高，相比其它硬件，完全是白菜價(jià)了。固態(tài)硬盤(pán)速度比機(jī)械硬盤(pán)快了幾倍，對(duì)系統(tǒng)整體性能有很大提升，缺點(diǎn)就是一個(gè)字：貴。所以容量方面建議至少要256G，有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的就直接512G吧，一步到位。固態(tài)硬盤(pán)還有個(gè)要考慮的因素是接口規(guī)格了，目前主流的有SATA3和M.2兩種。M.2速度快，但有些主板識(shí)別不到，導(dǎo)致在安裝操作系統(tǒng)(Ubuntu)時(shí)無(wú)法安裝在固態(tài)硬盤(pán)上。

       五、電源及機(jī)箱

       電源作為整機(jī)的動(dòng)力輸出，首要考慮的因素是能夠提供穩(wěn)定并且夠用的功率輸出，用料及做工也是必須要考慮的因素。電源行業(yè)品牌多如牛毛，而且代工貼牌占據(jù)絕大多數(shù)比例，在這種情況下優(yōu)化選擇一線品牌：海盜船，長(zhǎng)城，安鈦克、臺(tái)達(dá)。其次要考慮的購(gòu)買(mǎi)多大的瓦數(shù)，保險(xiǎn)起見(jiàn)，我建議購(gòu)買(mǎi)850W以上的(之后如果擴(kuò)展多一張顯卡也完全夠用)。

       機(jī)箱就沒(méi)什么硬性要求了，只要內(nèi)部空間足夠就行了。優(yōu)先考慮全塔式，可以根據(jù)自已的喜好進(jìn)行選購(gòu)。

工作站組裝及系統(tǒng)安裝：

     計(jì)算機(jī)組裝應(yīng)該是整個(gè)搭建過(guò)程中最簡(jiǎn)單的部分了，只要注意安裝的順序及主板連線，大都能順利安裝成果，并且現(xiàn)在大多硬件都做了防呆設(shè)計(jì)，不可能會(huì)出現(xiàn)插反的情況。

第一步將CPU（注意方向）、內(nèi)存安裝到主板上，將主板附送的主機(jī)后置面板安裝到機(jī)箱上。

第二步將散熱安裝到CPU上，放到機(jī)箱中，確定散熱器風(fēng)道方向與散熱器的位置，以免放不下。

第三步涂硅脂，重新將確定好位置的風(fēng)扇安裝到CPU上。

第四部將主板固定到機(jī)箱上，注意機(jī)箱上的銅柱不多也不少，避免主板下面有空余的銅柱而導(dǎo)致主板短路。

第五步將GPU和其他pcie接口設(shè)備安裝到主板與機(jī)箱上。

第六步安裝SSD和機(jī)械硬盤(pán)。

第七步安裝電源模塊。

第八步連接主板及各硬件的線，整理好背線。

第九步開(kāi)機(jī)測(cè)試能否進(jìn)入BIOS界面。

第十步安裝操作系統(tǒng)Ubuntu LTS 16.04(相對(duì)簡(jiǎn)單，不展開(kāi))。

環(huán)境搭建及開(kāi)源框架選擇：

       硬件組裝完畢，安裝好操作系統(tǒng)后，接起來(lái)就是深度學(xué)習(xí)軟件環(huán)境搭建部份了。其中就涉及到顯卡驅(qū)動(dòng)和CUDA、CUDNN的安裝，這三塊是基礎(chǔ)，建議直接登陸Nvidia官網(wǎng)跟著官方文檔一步步安裝。

       一、顯卡驅(qū)動(dòng)安裝

       活進(jìn)入系統(tǒng)桌面后，會(huì)發(fā)現(xiàn)默認(rèn)的分辨率只有1024x768，因?yàn)橄到y(tǒng)默認(rèn)使用了開(kāi)源顯卡驅(qū)動(dòng)，需要手動(dòng)更新成N卡最新驅(qū)動(dòng)。

       第一步：打開(kāi)設(shè)置，進(jìn)入軟件更新設(shè)置(Software&Updates)。

       第二步：選擇附加驅(qū)動(dòng)，等待刷新。

       第三步：選擇所列出來(lái)的可以析的選項(xiàng)，選擇應(yīng)用改變即可

       第四步：在終端中輸入nvvidia-smi,可以查詢(xún)顯卡驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。

       二、CUDA與CUDNN安裝

       登陸官網(wǎng)下載CUDA安裝包，在下載時(shí)找相應(yīng)的官方安裝文檔仔細(xì)閱讀，盡可能按照它的步驟一步步走。同時(shí)再找?guī)灼玫牟┛臀恼伦鳛閰⒖?，?duì)常見(jiàn)的問(wèn)題要知道如何解決，做到胸有成竹。

       第一步：檢查自己的電腦環(huán)境是否具備安裝CUDA的條件。

       第二步：驗(yàn)證自己的Linux版本是否支持CUDA。

       第三步：驗(yàn)證系統(tǒng)是否安裝了GCC。

       第四步：通過(guò)package manager安裝。

       第五步：重啟電腦，檢查是否安裝成功。

       第六步：嘗試編譯CUDA提供的samples。

       第七步：根據(jù)官網(wǎng)教程安裝CUDNN。

       三、Docker安裝

       深度學(xué)習(xí)涉及到各個(gè)領(lǐng)域的研究，相關(guān)的框架不斷更新和迭代。如果在同一部主機(jī)上安裝全部的框架，有可能會(huì)出現(xiàn)管理問(wèn)題及各種包沖突問(wèn)題，也不利于工作站資源的充分利用。而Docker是一個(gè)開(kāi)源的應(yīng)用容器引擎，可以方便地打包應(yīng)用以及依賴(lài)包到一個(gè)輕量級(jí)、可移植的容器中。使用Docker，可以按自己研究的需要，配置不同的Docker鏡像。Docker的安裝相對(duì)簡(jiǎn)單，這里就不展開(kāi)詳細(xì)說(shuō)明，網(wǎng)上也有許多現(xiàn)成的文章可供參考，建議大家登陸官網(wǎng)查找相應(yīng)的安裝文檔即可成功安裝。

       四、深度學(xué)習(xí)鏡像選擇、

       在實(shí)際的研究和開(kāi)發(fā)中，可以根據(jù)需求下載不同的鏡像。下面列出常用的鏡像名稱(chēng)和用途

       五、成果演示

       最后，讓我們來(lái)看看經(jīng)過(guò)以上各個(gè)環(huán)節(jié)后，如何為深度學(xué)習(xí)研究提供簡(jiǎn)單易用的開(kāi)發(fā)環(huán)境：

打開(kāi)終端，連到服務(wù)器，運(yùn)行以下命令啟動(dòng)容器(根據(jù)實(shí)際情況，參數(shù)不同)：

打開(kāi)瀏覽器，訪問(wèn)以下地址，能夠正常顯示，一切正常。

總結(jié)：

       經(jīng)過(guò)今天的簡(jiǎn)單梳理，大家應(yīng)該對(duì)如何搭建深度學(xué)習(xí)工作站有了初步的了解，重要的是多實(shí)踐，思考自己實(shí)際工作中的需求，搭建出滿(mǎn)足研究的工作站。擁有一臺(tái)性能強(qiáng)勁的工作站，才能讓你在深度學(xué)習(xí)的海洋里如魚(yú)得水，遇到任何的波濤駭浪都能泰然面對(duì)。