人工智能

AI工作負(fù)載模擬 ? DDR ? LLM原生負(fù)載測試 ? 多TB超高速互連

人工智能解決方案

利用人工智能解決方案大規(guī)模構(gòu)建人工智能數(shù)據(jù)中心

為人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)、構(gòu)建和部署網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。借助未知電子儀器 的端到端人工智能解決方案，更快地將產(chǎn)品推向市場。該解決方案涵蓋設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和合規(guī)性測試，從印刷電路板到光互連和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無所不包。

智驅(qū)未來：AI數(shù)據(jù)中心全棧測試與驗(yàn)證解決方案

引言：當(dāng)AI重塑一切，我們?nèi)绾沃厮蹵I的基石？

人工智能正以前所未有的速度改變世界——大語言模型以人類智慧對(duì)話，自動(dòng)駕駛重新定義出行，智能診斷挽救無數(shù)生命。然而，在這些令人驚嘆的AI能力背后，是算力需求每年增長10倍的驚人現(xiàn)實(shí)，是數(shù)據(jù)中心從“計(jì)算工廠”向“智能大腦”的深刻轉(zhuǎn)型。

未知電子儀器推出全棧AI數(shù)據(jù)中心測試解決方案，為下一代AI基礎(chǔ)設(shè)施提供從芯片到集群、從協(xié)議到性能的完整驗(yàn)證體系，助力客戶在AI競賽中搶占先機(jī)。

一、AI工作負(fù)載模擬：從理論到現(xiàn)實(shí)的精準(zhǔn)映射

1. 真實(shí)AI負(fù)載的數(shù)字孿生

傳統(tǒng)基準(zhǔn)測試已無法滿足AI系統(tǒng)驗(yàn)證需求。我們提供：

多維度負(fù)載庫

• 大語言模型工作負(fù)載：GPT、LLaMA、BERT等主流架構(gòu)的完整訓(xùn)練與推理模擬

• 計(jì)算機(jī)視覺流水線：從圖像預(yù)處理到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理的全流程負(fù)載

• 科學(xué)計(jì)算模擬：分子動(dòng)力學(xué)、氣候建模等HPC+AI融合負(fù)載

• 推薦系統(tǒng)壓力測試：萬億參數(shù)推薦模型的實(shí)時(shí)推理模擬

智能負(fù)載生成引擎

真實(shí)AI應(yīng)用場景 → 流量特征提取 → 統(tǒng)計(jì)建模 → 參數(shù)化負(fù)載生成
      ↓               ↓               ↓             ↓
生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控     協(xié)議行為分析     資源使用模式   可配置負(fù)載模板

2. 性能與能效的平衡藝術(shù)

AI數(shù)據(jù)中心不僅要“跑得快”，更要“跑得省”：

• 計(jì)算效率分析：TFLOPS/Watt的精確測量與優(yōu)化建議

• 內(nèi)存帶寬利用率：揭示隱藏的性能瓶頸

• 冷熱數(shù)據(jù)智能分析：優(yōu)化數(shù)據(jù)放置策略，減少不必要的數(shù)據(jù)移動(dòng)

二、DDR測試解決方案：AI的“記憶走廊”質(zhì)量保障

1. 新一代DDR的極限挑戰(zhàn)

AI模型參數(shù)從百萬級(jí)走向萬億級(jí)，內(nèi)存系統(tǒng)面臨前所未有的壓力：

關(guān)鍵測試維度

• 帶寬驗(yàn)證：DDR5-6400到未來DDR6的完整帶寬測試

• 時(shí)序完整性：在高溫、高壓下驗(yàn)證tCL、tRCD、tRP等關(guān)鍵時(shí)序參數(shù)

• 電源完整性：突發(fā)放電場景下的電壓穩(wěn)定性測試（±3%容差要求）

先進(jìn)測試技術(shù)

• 基于BERT的誤碼率測試：在10?1?誤碼率要求下的精確驗(yàn)證

• 時(shí)序裕量掃描：自動(dòng)尋找最優(yōu)時(shí)序參數(shù)組合

• 信號(hào)完整性仿真對(duì)比：將實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果自動(dòng)比對(duì)，快速定位設(shè)計(jì)缺陷

2. 高容量內(nèi)存系統(tǒng)測試

• 多DIMM通道并發(fā)測試：同時(shí)驗(yàn)證16個(gè)以上DIMM通道

• 3D堆疊內(nèi)存測試：HBM2e/HBM3的硅通孔(TSV)與微凸塊可靠性驗(yàn)證

• 近內(nèi)存計(jì)算驗(yàn)證：針對(duì)PIM（Processing-in-Memory）架構(gòu)的專用測試套件

三、大語言模型原生負(fù)載測試：從芯片到集群的全棧驗(yàn)證

1. 單卡性能極限測試

• 注意力機(jī)制壓力測試：不同序列長度下的性能表現(xiàn)（512→32K tokens）

• 稀疏激活模式驗(yàn)證：MoE模型的高效路由機(jī)制測試

• 混合精度穩(wěn)定性：FP16/BF16/FP8精度下的數(shù)值穩(wěn)定性驗(yàn)證

2. 多卡并行效率分析

單卡基準(zhǔn)性能 → 多卡擴(kuò)展效率 → 集群級(jí)優(yōu)化空間
     ↓               ↓               ↓
計(jì)算能力基準(zhǔn)   通信開銷分析   負(fù)載均衡診斷

關(guān)鍵指標(biāo)

• 弱擴(kuò)展效率：固定每卡批量大小，增加卡數(shù)時(shí)的性能提升

• 強(qiáng)擴(kuò)展效率：固定總批量大小，增加卡數(shù)時(shí)的訓(xùn)練時(shí)間減少

• 通信-計(jì)算重疊率：隱藏通信開銷的能力評(píng)估

3. 萬億參數(shù)模型專項(xiàng)測試

• 模型分片策略驗(yàn)證：Tensor、Pipeline、Expert并行策略的混合測試

• 檢查點(diǎn)性能評(píng)估：快速保存/恢復(fù)萬億參數(shù)狀態(tài)的能力

• 容錯(cuò)訓(xùn)練驗(yàn)證：模擬節(jié)點(diǎn)故障時(shí)的訓(xùn)練恢復(fù)能力

四、多TB超高速互連：AI集群的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”

1. 片間互連驗(yàn)證

• Chiplet接口測試：UCIe、BoW等先進(jìn)封裝互連的完整協(xié)議棧測試

• 硅光互連驗(yàn)證：200G/lane光引擎的誤碼率與功率效率測試

• 熱協(xié)同分析：多芯片模塊內(nèi)的熱耦合與性能平衡

2. 節(jié)點(diǎn)間互連系統(tǒng)

NVIDIA InfiniBand / Ethernet測試方案

• 端到端延遲測量：從應(yīng)用層到物理層的完整延遲分解（低至100ns級(jí)別）

• 大規(guī)模并行流量生成：同時(shí)模擬4096個(gè)節(jié)點(diǎn)間的通信模式

• 擁塞控制驗(yàn)證：DCQCN、Timely等先進(jìn)算法的性能評(píng)估

定制互連協(xié)議測試

• Google TPU互連：ICI協(xié)議的完整兼容性測試

• AMD Infinity Fabric：結(jié)構(gòu)化互連的性能與可靠性驗(yàn)證

• 國產(chǎn)高速互連：支持自主互連協(xié)議的定制化測試開發(fā)

3. 多TB級(jí)全交換驗(yàn)證

• 無阻塞吞吐量測試：驗(yàn)證Clos、Dragonfly+等拓?fù)涞臉O限性能

• 多故障場景恢復(fù)：模擬多個(gè)鏈路/交換機(jī)故障時(shí)的自愈能力

• 動(dòng)態(tài)重配置測試：拓?fù)渲貥?gòu)過程中的業(yè)務(wù)連續(xù)性保障

五、AI數(shù)據(jù)中心端到端驗(yàn)證平臺(tái)

1. 四層測試架構(gòu)

圖表

代碼

芯片級(jí)測試

板卡級(jí)驗(yàn)證

機(jī)柜級(jí)集成

數(shù)據(jù)中心部署

DDR/HBM驗(yàn)證

互連IP測試

加速卡測試

主機(jī)兼容性

網(wǎng)絡(luò)交換驗(yàn)證

存儲(chǔ)性能測試

能效PUE測量

運(yùn)維自動(dòng)化

2. 全生命周期測試管理

設(shè)計(jì)階段

• 架構(gòu)仿真驗(yàn)證：在RTL階段預(yù)測系統(tǒng)性能

• 功耗與散熱協(xié)同分析：提前識(shí)別熱熱點(diǎn)

• 可測試性設(shè)計(jì)(DFT)：確保生產(chǎn)測試覆蓋率>98%

生產(chǎn)階段

• 高速自動(dòng)測試設(shè)備(ATE)：并行測試64個(gè)加速卡

• 老化與篩選測試：168小時(shí)高溫老化，篩選早期失效

• 硅后性能分級(jí)：根據(jù)實(shí)測性能進(jìn)行產(chǎn)品分級(jí)

部署階段

• 現(xiàn)場驗(yàn)收測試：72小時(shí)不間斷壓力測試

• 性能基準(zhǔn)認(rèn)證：發(fā)布官方性能基準(zhǔn)數(shù)據(jù)

• 持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)：7×24小時(shí)性能與健康度監(jiān)控

3. 合規(guī)性與互操作性認(rèn)證

• 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)符合性：OAI、OCP、OpenCompute等開放標(biāo)準(zhǔn)

• 多廠商互操作性：驗(yàn)證與主流CPU、GPU、交換機(jī)的兼容性

• 安全與可靠性認(rèn)證：ISO 26262(ASIL-D)、IEC 61508等安全標(biāo)準(zhǔn)

六、智能測試與優(yōu)化平臺(tái)

1. AI驅(qū)動(dòng)的測試自動(dòng)化

• 智能測試用例生成：基于歷史缺陷數(shù)據(jù)的針對(duì)性測試生成

• 自適應(yīng)測試調(diào)度：根據(jù)測試結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整測試計(jì)劃

• 根因分析引擎：自動(dòng)關(guān)聯(lián)多個(gè)測試失敗，定位根本原因

2. 數(shù)字孿生測試環(huán)境

物理測試平臺(tái) ← 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步 → 數(shù)字孿生模型
      ↓                       ↓
  實(shí)際測量               預(yù)測性分析
      ↓                       ↓
性能驗(yàn)證結(jié)果 ← 結(jié)果比對(duì) → 優(yōu)化建議生成

3. 性能優(yōu)化建議系統(tǒng)

• 瓶頸自動(dòng)識(shí)別：基于測試數(shù)據(jù)識(shí)別系統(tǒng)瓶頸

• 配置優(yōu)化建議：提供具體的BIOS、固件、軟件優(yōu)化參數(shù)

• 容量規(guī)劃指導(dǎo)：根據(jù)目標(biāo)性能推薦硬件配置

七、成功案例與價(jià)值量化

1. 全球領(lǐng)先AI芯片制造商

• 挑戰(zhàn)：新一代AI芯片需在6個(gè)月內(nèi)完成從流片到量產(chǎn)

• 解決方案：采用我們的全棧測試平臺(tái)

• 成果：

• 測試周期縮短65%

• 提前2個(gè)月發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵信號(hào)完整性問題

• 量產(chǎn)良率提升至98.7%

2. 超大規(guī)模云服務(wù)商

• 挑戰(zhàn)：十萬卡AI集群的性能一致性保障

• 解決方案：部署分布式測試與監(jiān)控系統(tǒng)

• 成果：

• 集群性能差異從±15%降低到±3%

• 運(yùn)維效率提升40%

• 年節(jié)約能源成本約1200萬美元

3. AI基礎(chǔ)設(shè)施新銳企業(yè)

• 挑戰(zhàn)：新型互連架構(gòu)缺乏成熟測試方案

• 解決方案：定制化協(xié)議測試套件開發(fā)

• 成果：

• 3個(gè)月內(nèi)完成新協(xié)議完整驗(yàn)證

• 獲得關(guān)鍵行業(yè)認(rèn)證

• 成功打入頭部客戶供應(yīng)鏈

八、面向未來的技術(shù)路線圖

2024-2025：AI原生測試新時(shí)代

• 量子計(jì)算模擬測試：針對(duì)量子-經(jīng)典混合架構(gòu)的測試方案

• 神經(jīng)擬態(tài)計(jì)算驗(yàn)證：脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專用測試框架

• 6G AI融合測試：通信與計(jì)算一體化的測試平臺(tái)

2026-2028：自主測試系統(tǒng)

• 全自動(dòng)測試實(shí)驗(yàn)室：從測試計(jì)劃到報(bào)告生成的完全自動(dòng)化

• 預(yù)測性性能優(yōu)化：基于AI的主動(dòng)性能調(diào)優(yōu)系統(tǒng)

• 碳效率測試標(biāo)準(zhǔn)：建立AI計(jì)算的能效與碳足跡評(píng)估體系

2029-2030：測試即服務(wù)(TaaS)

• 全球測試網(wǎng)絡(luò)：分布式測試資源共享平臺(tái)

• 實(shí)時(shí)合規(guī)性認(rèn)證：基于區(qū)塊鏈的即時(shí)測試認(rèn)證

• 測試元宇宙：完全虛擬化的測試環(huán)境與協(xié)作空間

結(jié)語：與您共同定義AI計(jì)算的未來

在人工智能重塑世界的偉大征程中，可靠的基礎(chǔ)設(shè)施是創(chuàng)新突破的堅(jiān)實(shí)基石。未知電子儀器的AI數(shù)據(jù)中心全棧測試解決方案，不僅是一套工具或平臺(tái)，更是：

創(chuàng)新的加速器——讓您專注于算法突破，將硬件驗(yàn)證交給我們
質(zhì)量的守護(hù)者——在最嚴(yán)苛的條件下驗(yàn)證每一顆芯片、每一張卡、每一個(gè)集群
效率的倍增器——通過智能測試與優(yōu)化，最大化每一瓦特的計(jì)算能力

從單顆AI芯片的微妙信號(hào)，到超大規(guī)模集群的磅礴算力，我們提供貫穿整個(gè)價(jià)值鏈的測試與驗(yàn)證能力。當(dāng)您構(gòu)建下一代AI基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，我們確保它的每一個(gè)組件都經(jīng)得起最嚴(yán)苛的考驗(yàn)，每一次計(jì)算都精準(zhǔn)可靠，每一分投資都物有所值。

讓測試不再成為瓶頸，讓驗(yàn)證加速創(chuàng)新。加入全球領(lǐng)先的AI企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)，共同利用我們的解決方案，構(gòu)建定義未來的AI計(jì)算能力。