水冷RTX 4090 x3枚搭載事例

GPUとして3枚のNVIDIA GeForce RTX 4090をタワー型ケースに搭載し、当社仕様水冷にて負荷テストを行った際の事例です。

概要

タワー型ケース内にCPUとして24コアAMD EPYC 7402(空冷)を1基搭載、GPUとして当社仕様水冷のNVIDIA GeForce RTX 4090を3枚搭載した構成で、負荷テストを実施しました。負荷テストにあたって、OSとしてUbuntu 22.04 LTSの最新版を用いています。

CPUへ高負荷をかけるために、分子動力学アプリケーションのNAMD(STMVベンチマークの入力ファイルを改変)を実行させています。

GPUに負荷をかけるためのツールとしてオープンソースのgpu-burnを使用しました。なお、gpu-burnの単精度浮動小数点演算を用いた負荷をかけた際に、GPU消費電力が380W未満でもSW Power Capによるスロットリング動作になってしまったため、より高い負荷をかけられるようにgpu-burnの実行オプションに-tcを指定してTensorCoreを使用した計算を行っております。

CPUおよびGPUの両方に高負荷をかけた状態を保って24時間連続稼動させました。負荷テスト中はnvidia-smiを用いて各GPU温度、消費電力をはじめとした各種GPU情報を60秒毎に取得しており、室温が21℃以下の環境でGPUの温度は最大65℃に抑えられております。

部品 GPU消費電力 GPU温度
(※室温最大21℃)
GeForce RTX 4090(当社水冷)
gpu-burnをfp32モード、TensorCoreを使用して24時間実行
GPU0消費電力:最大416W GPU0温度:最大63℃
GPU1消費電力:最大425W GPU1温度:最大65℃
GPU2消費電力:最大422W GPU2温度:最大65℃

テスト結果

以下のグラフは、負荷テスト時における各GPU温度の時間変化を示しています。横軸がテスト開始からの経過時間(単位はhour)、縦軸はnvidia-smiを用いて60秒間隔で取得した各GPUの温度です。

24時間連続稼動させた状態でGPUの温度が最大65℃でした。室温は最大21℃程度ですが一定に保たれておらず、テスト開始から7時間経過後から21時間経過後までは室温が下がっており、それに伴ってGPU温度も下がっております。本テストではRTX 4090が3枚なのでGPU温度が十分に低くサーマルスロットリング動作に入るまでの温度に十分余裕があります。RTX 4090 4枚構成などの場合にはGPUの冷却が追いつかずに性能が低下する可能性があるため、本システムの稼動時は室温を25℃以下に保つことが重要となります。

また、以下のグラフは、負荷テスト時における各GPU温度の消費電力の変化を示しています。横軸がテスト開始からの経過時間(単位はhour)、縦軸はnvidia-smiを用いて60秒間隔で取得した消費電力です。

消費電力はGPU毎の個体差で若干ばらつきはありますが、どのGPUもテスト中もほぼ一定です。本テストで用いたGeForce RTX 4090は、3枚ともgpu-burnのfp32でTensorCoreを使用しない場合に消費電力が360W~380WでSW Power Capによるスロットリング動作に入りました。なお、この事象は水冷化を行う前の時点(空冷)で3枚全てで確認されたため、水冷化による影響ではなく、テストで用いたGPUボードそのものの動作です。本テストでは負荷をかけることが目的のため、gpu-burnのfp32でTensorCoreを使用することで消費電力をなるべく高くしてテストを実施しております。

動作音は多少大きいですが、搭載しているファンは12cmファンが中心となっており、ラックマウント型サーバのように小口径のケースファンが高回転するわけではないため、デスクより少し場所の離れた居室の隅や実験室等への設置には支障のないレベルと思われます。

なお、本テスト結果は一例となっております。前述のGPU温度や消費電力などの数値は、GPU以外も含めたシステム構成、各部材の個体差、設置環境およびソフトウェアバージョンの差異といった様々な要因で変動する可能性があります。

GPU水冷モデル

本製品はRTX 4090の搭載枚数などに応じてCPU、電源等に制約がありますので、詳細な仕様はお見積りの際にご相談となります。各モデルの詳細に関しては以下の製品ページをご参照ください。

AMD EPYC
GeForce RTX 4090 最大3枚搭載
タワー型GPU計算機

  • AMD EPYC 7003を1基搭載
  • NVIDIA GeForce RTX 4090を最大3台搭載可能なタワー型

製品モデル一覧

Intel Xeon Ice Lake
GeForce RTX 4090 最大3枚搭載
タワー型GPU計算機

  • Intel Xeon Ice Lakeを1基搭載
  • NVIDIA GeForce RTX4090を最大3台搭載可能なタワー型

製品モデル一覧

AMD Threadripper Pro
GeForce RTX 4090 最大3枚搭載
タワー型GPU計算機

  • AMD Threadripper Proを1基 搭載
  • GeForce RTX 4090を最大3台搭載可能、研究室で利用できるように騒音を低減したタワー型

製品モデル一覧