在人工智能和高性能计算领域，英伟达（NVIDIA）无疑是一个领军企业，其DGX系列AI服务器凭借强大的计算能力和高效的能耗管理，成为许多科技公司和研究机构的首选，本文将详细拆解英伟达DGX A100服务器，揭示其内部构造和关键组件，帮助读者更好地理解这款高性能计算设备的核心技术和工作原理。

一、整体架构概述

英伟达DGX A100是一款专为AI计算设计的服务器，集成了多个高效能组件，以提供卓越的计算性能和数据传输速度，从外观上看，DGX A100保持了家族式的简洁设计，但其内部结构却极为复杂，包含了众多高性能硬件，如GPU加速卡、CPU主板、高速互联技术和先进的散热系统。

主要硬件构成：

GPU板组：包含8颗A100 GPU，通过NVSwitch高速互联。

CPU主板：基于AMD EPYC™ 7003处理器，支持PCIe 4.0。

内存与存储：配备大容量DDR4内存和NVMe SSD。

电源与散热：高效能电源供应和先进的液冷散热技术。

二、GPU板组拆解

1. GPU载板

GPU载板是整个DGX A100服务器的核心部分之一，负责承载并连接GPU芯片和其他必要组件，每颗GPU载板上通常配有一颗A100 GPU芯片，通过NVLink或NVSwitch高速互联，实现多GPU间的直接通信。

尺寸与层数：GPU载板的标准尺寸为70*70mm~100*100mm，采用14~16层的FCBGA封装，这种高层层数的PCB设计有助于减少信号干扰，提高数据传输效率。

价值量：根据产业链调研数据，单颗GPU载板的PCB价值约为650元人民币，对于一台搭载8颗GPU的DGX A100服务器来说，GPU载板的单机价值量为5200元。

2. NVSwitch

NVSwitch是基于NVLink标准的GPU间通信基础模组，用于实现多GPU之间的高速数据传输，它简化了多GPU系统的部署和管理，提高了系统的可扩展性和灵活性。

功能：NVSwitch不仅承担大量高速数据传输任务，还负责GPU间的通信调度，确保数据在多个GPU之间高效、准确地传输。

价值量：单颗NVSwitch的价值约为195元，若DGX A100搭载6颗NVSwitch，则单机价值量可达1170元。

3. OAM加速卡

OAM（OCP Accelerator Module）是英伟达推出的一种标准化GPU加速卡，旨在提升AI计算和深度学习训练的性能。

规格：OAM加速卡通常采用20层Ultra Low Loss等级CCL材料，配合4阶HDI工艺制造，这种高规格的设计确保了加速卡在高频下的稳定运行和低损耗。

尺寸与价值：OAM加速卡的面积约为0.03平方米，单价价值量为2880元，在DGX A100中，每台服务器搭载8块OAM加速卡，总价值达到23040元。

4. UBB模组板

UBB（Unit Baseboard）是为搭载GPU平台设计的PCB板，主要用于连接和支撑OAM加速卡及其他组件。

规格：UBB采用26层通孔PCB板设计，使用Ultra Low Loss CCL材料，单价约为10000元/平方米，根据DGX A100的设计规格，UBB的面积约为0.3平方米，单机价值量为3000元。

三、CPU母板组拆解

CPU母板是服务器的核心部件之一，负责承载并管理CPU、系统内存、PCIe扩展槽等关键组件。

1. CPU载板

CPU载板用于安装和连接CPU，确保其在高速运行的同时保持稳定和可靠。

规格：CPU载板通常采用与GPU载板相似的设计和材料，以确保整体系统的兼容性和稳定性。

价值量：单颗CPU载板的价值约为1300元，若DGX A100搭载2颗CPU，则单机价值量为2600元。

2. CPU主板

CPU主板是服务器的“大脑”，负责处理所有计算和数据传输任务。

规格：DGX A100的CPU主板采用64核AMD Rome处理器，支持PCIe 4.0标准，主板采用10~12层Low Loss等级CCL材料设计，通孔板工艺制造，其面积约为0.38平方米，单机价值量为1140元。

功能：CPU主板不仅负责处理来自CPU的指令和数据，还负责管理系统内存、硬盘等存储设备以及各种扩展卡的通信和数据传输。

四、内存与存储

1. 系统内存

DGX A100配备了大容量DDR4内存，以满足高性能计算和数据处理的需求。

容量与类型：具体配置可能因型号而异，但通常配备数百GB甚至数TB的DDR4内存，这些内存通过CPU主板上的内存插槽与CPU相连，提供高速的数据访问速度。

作用：系统内存用于存储正在运行的程序和数据，确保CPU能够快速访问所需的信息，从而提高整体计算效率。

2. NVMe SSD

NVMe SSD作为DGX A100的主要存储设备，提供了超高速的读写能力和巨大的存储空间。

规格：DGX A100通常配备多个NVMe SSD插槽，支持安装多块高性能NVMe SSD，这些SSD通过PCIe接口与CPU主板相连，形成RAID阵列以进一步提高存储性能和可靠性。

作用：NVMe SSD用于存储操作系统、应用程序和数据集等重要文件，其超高速的读写能力使得数据加载和保存时间大大缩短，从而提高了整体系统性能。

五、电源与散热系统

1. 电源模块

DGX A100采用高效能电源模块，以确保稳定的电力供应和较低的能耗。

规格：具体配置可能因型号而异，但通常包括多个高效能电源供应器（PSU），每个PSU都能提供数千瓦的电力输出，这些PSU通过冗余设计确保即使某个单元出现故障也能维持整机运行。

作用：电源模块负责将交流电转换为稳定的直流电供给服务器各个部件使用，其高效能设计有助于降低能耗和发热量，从而提高整机的能效比（EER）。

2. 散热系统

为了保持服务器在高性能运行时的稳定性和可靠性，DGX A100采用了先进的液冷散热技术。

规格：液冷散热系统由多个散热器、冷却液分配单元（CDU）和冷却液回收单元（RDU）组成，这些组件通过管道和阀门连接形成一个封闭的循环系统，冷却液在系统中流动时吸收并带走各部件产生的热量，然后通过热交换器将热量排放到外部。

作用：液冷散热系统具有高效能、低噪音和长寿命等优点，它能够确保服务器在高温环境下依然能够稳定运行而不受过热影响，液冷散热还有助于降低机房空调负载和总体拥有成本（TCO）。

通过对英伟达DGX A100 AI服务器的拆解分析可以看出，该服务器在硬件设计上充分体现了高性能计算的需求，从GPU板组到CPU母板再到内存与存储以及电源与散热系统每一个环节都经过精心优化以确保整体系统能够提供卓越的性能表现，同时我们也可以看到随着技术的不断进步未来AI服务器将会更加强大和高效为各行各业的发展注入新的动力。