深度學習/AI繪畫煉丹生產力兼游戲性主機DIY配置詳解

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chatgpt和AI繪畫很火熱，作為計算機專業(yè)的一員，為了不被淘汰，準備斥巨資20000塊購買一臺個人用學習設備，本文參考了各站點相關知識，歸納提煉后總結獲得，參考資料見文末。
零、需求拆解

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1.要滿足深度學習及AI繪畫需求，核心硬件為顯卡GPU，而GPU中的核心是顯存大小。
2.訓練速度越快，訓練耗時越短，也就越節(jié)省時間，這也意味著需要用金錢換時間，這時預算決定了主機選擇的上限。
3.性價比高意味著該主機將盡可能摒棄與性能無關的其他項目，比如外觀，顏值，燈光效果等。
接下來我們從顯卡開始，一個配件一個配件的詳細說明。
一、顯卡GPU

1.深度學習為什么使用GPU？

GPU 具有高效的并行計算能力，可以同時進行大量的計算，提高了深度學習模型的訓練速度
GPU 廠商提供了硬件加速庫，可以利用GPU 的硬件加速能力加速深度學習模型的訓練和推理
GPU廠商和深度學習框架提供商（如TensorFlow、PyTorch等）已經建立了完善的軟件生態(tài)系統(tǒng)，可以方便地使用和集成GPU 加速的深度學習模型
GPU 的內存帶寬通常比CPU高出一個數(shù)量級，可以更快地傳輸數(shù)據(jù)和訪問內存，同時具有更低的延遲，可以更好地響應任務的需求
2.GPU廠商選擇NVIDIA

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如上圖，CUDA硬件加速導致NVIDIA在深度學習領域一家獨大，AMD和Intel均不能打。
3.GPU選擇什么類型？

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如上圖，深度學習和AI繪圖暫無建模，如對游戲性能有高要求，則選擇消費級顯卡；如不玩游戲，專門訓練，可以選擇專業(yè)級顯卡。
以下是2萬塊錢以下的顯卡比對，注意顯存最好在12G以上，越大越好。
原因是顯存大小決定了你能跑多大的模型。
如果顯存過小，則跑大模型或生成大圖片，會爆內存。
4.GPU選擇什么型號？

深度學習入門級顯卡建議12GB，最好16GB以上，最低8G不推薦。

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另外上圖中的FP16算力決定了生圖速度，越大越快。
功率決定了耗電量，越小越好。那如果天天24小時不停的跑，專業(yè)級顯卡A4000或A5000能節(jié)約電費嗎？
這里以4090和A5000做對比，每天24小時全速運行，根據(jù)評論反饋，4090降低功率穩(wěn)定在280w左右，可保持88%的性能（Tflops72.7），
而4090 88%的算力理論上比A5000（Tflops27.8）快2倍多，也就是說訓練相同的任務，4090所花時間不到A5000的一半，
這里我們假設A5000跑任務1所需時間為24小時，則4090跑任務1所需時間為16小時（正常估算12小時，這里保守估算僅節(jié)約時間1/3），
A5000跑24小時所耗電力為：230*24=5520
4090跑280W，16小時所耗電力為：280*16=4480
結論：4090比A5000更省電。4090性價比稱王。
至于A4000在5000價位沒有能打的對手。
5.個人選擇型號

根據(jù)需求，下圖列出了推薦型號，其中RTX2080Ti建議加顯存到22GB（B站/閑魚）。

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本人總預算2W，所以顯卡選擇了RTX4090，兼容訓練和玩游戲。
6.GPU品牌選擇

NVIDIA的GPU品牌很多，如華碩、七彩虹、微星等，沒有推薦，想買哪個品牌隨意，質量一般都沒問題。原因是核心芯片均是NVIDIA的，無區(qū)別，只有外面的散熱、接線、外觀等是品牌自配。
同時根據(jù)GPU自帶散熱，還分為風冷和水冷，根據(jù)用料材質、外觀效果還可區(qū)分高配版和低配版（丐版）。
由于4090散熱基本都是高配，完全壓的住烤機溫度（無需水冷），個人推薦價格最低的丐版即可（其他型號沒看，請自行斟酌）。
7.GPU小結

深度學習入門級顯卡建議12GB，最好16GB以上，最低8G不推薦。
GPU廠商必選NVIDIA（有CUDA硬件加速）。
GPU類型根據(jù)個人需求選擇消費級或專業(yè)級顯卡，品牌隨意。
個人目前選擇是萬麗4090，當前價格最低為11800。
8.GPU對其他硬件的要求

已選萬麗4090，重點參數(shù)如下（注意每種品牌每個型號顯卡尺寸可能都會有區(qū)別）：

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萬麗4090

功耗影響電源選擇，尺寸影響主板和機箱選擇，散熱影響機箱選擇，如下圖，后續(xù)配件將按此選擇。

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接下來我們來看第二個重點CPU。
二、CPU

1.CPU選擇什么廠商？

英特爾、AMD都可以，根據(jù)預算選擇即可。
2.CPU選擇什么型號？

并行計算需要多核，但不是越多越好【6】，目前14核以上CPU搭配4090進行深度學習沒有性能瓶頸。
同時根據(jù)【5】，游戲性搭配4090，13600KF以上沒有性能瓶頸。
大家可以根據(jù)【5】【8】，按照預算來選擇CPU，A4000對標3060-3060Ti，2080Ti對標3060Ti。訓練10核起步。
另外科普下CPU后綴意思：
裸標：沒有任何后綴，具備核顯不可超頻，例如Core i7 13700。
K標：后綴為K結尾，具備核顯并且可以超頻，例如Core i7 13700K。
KF標：后綴為KF結尾，不具備核顯并但可以超頻，例如Core i7 13700KF。
F標：后綴為F結尾，不具備核顯并也不可以超頻，例如Core i7 13700F。
訓練建議選擇裸標，帶核顯不超頻內存；游戲建議選擇KF標，無核顯超頻體驗為王；訓練+游戲建議選擇K標。
原因是CPU核顯可以在Pr等應用中加速，可以提高生產力，但對玩游戲沒影響【9】。
裸標CPU無超頻，內存類型將限制內存頻率，比如目前的13900，支持的內存類型為DDR5 5600，因為無超頻，即使安裝DDR5 6400的內存條也會被CPU自動降頻至5600，從而損失性能。
而CPU支持超頻后，將不再限制內存條的頻率，理論上最高支持10000，而在此條件下限制內存條頻率的瓶頸就到了主板【7】。
另外散片與盒裝沒有區(qū)別，組裝機一律無腦選散片。
我根據(jù)預算和需求訓練+游戲，選擇了13600K散片（14核1997元）或13700K 散片（16核2575元），后續(xù)再根據(jù)預算調整。
3.CPU對其他硬件的要求

CPU為13代CPU，接口為LGA1700，要求如下圖：

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三、內存

1.內存選什么型號和大小

目前主流為DDR5和DDR4，價格相差不大，建議選DDR5。
如果實在沒錢可選DDR4+改版B660主板來降低成本。
游戲性DDR5頻率越高越好，生產力沒有太高要求，無腦選性價比高的即可。
內存大小選擇16G*2，足夠深度學習和主流游戲使用
我根據(jù)性價比和需求訓練+游戲，選擇了金百達DDR5 6400 16G * 2個（669元）。
注意如果選擇金百達品牌，主板最好選主流廠商，小廠有可能不兼容。
2.內存對其他硬件的要求

主要對主板和CPU有要求，如下圖所示：

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四、硬盤

固態(tài)硬盤讀寫速度快，默認C盤必裝，用于安裝操作系統(tǒng)、軟件和游戲。
機械硬盤價格低廉，壽命長，用于存放文件和數(shù)據(jù)。
1.固態(tài)硬盤選什么接口和大小

目前主流接口為M.2 PCIe 4.0，可以無腦選擇性價比最高的 致態(tài)Tiplus 7100 1TB（518）
如果實在沒錢可選PCIe 3.0的金百達KP230 PRO 1TB（285），或者PCIe 4.0的金百達KP260 1TB（329）
我的選擇是致態(tài)Tiplus 7100 1TB（518）
2.機械硬盤選擇什么類型和大小

垂直盤CMR：價高，但讀寫數(shù)據(jù)穩(wěn)定，若數(shù)據(jù)丟失，容易找回
疊瓦盤SMR：便宜，但讀寫不穩(wěn)定，若數(shù)據(jù)丟失，無法找回
優(yōu)先垂直盤CMR，除非預算及其有限才選疊瓦盤。
大小選擇4T/8T/12T的性價比較高，臺式機尺寸3.5寸即可。
我的選擇是?？祇em希捷酷鷹ST4000VX015 4T（381），支持個人送保保修3年【10】。
3.硬盤對其他硬件的要求

根據(jù)我選擇的
固態(tài)致態(tài)Tiplus 7100 1TB（518）：主板支持M.2 PCIe 4.0即可。
?？祇em希捷酷鷹ST4000VX015 4T（381）：主板支持SATA口即可。
五、主板

1.主板說明

組裝機主板故障率最高，一定要選一個好一點的主板，建議選擇主流品牌華碩或微星。
Z790/Z690：支持13代CPU，且支持超頻CPU和超頻內存
B760/B660：支持13代CPU，但不支持超頻CPU，部分型號支持超頻內存
目前高配版B760 D5價格與丐版Z790 D5價格差不多，
同時Z790對Z690走線等進行了優(yōu)化，有一定性能提升，建議直接選Z790。
訓練+游戲/游戲：Z790 D5。
僅訓練：預算充足選丐版Z790，預算不足可選B660 D4。
2.其他硬件對主板的要求匯總

顯卡4090：主板選擇ATX標準型，支持PCIe 5.0 16pin供電
CPu13600K/13700K：Z790/Z690
內存DDR5 6400 : DDR5 支持6400以上。
固態(tài)硬盤 ：支持M.2 PCIe 4.0
機械硬盤 ：支持SATA口
訓練+游戲個人選擇：Z790 D5 ATX標準型 DDR5 6400以上的主板
3.選擇哪一款Z790？

綜合性價比和相關要求，我選擇的是：華碩PRIME Z790-P D5(1649元)
擴展性：支持1個PCIe 5.0，DDR5 7200，共4個內存插槽，3個PCIe 4.0接口，4個SATA口
所以不支持雙插4090顯卡，
但支持更換到DDR5 7200，可增加2個內存條，2個固態(tài)硬盤，3個機械硬盤。
4.主板對其他硬件的要求

機箱需要支持ATX標準型。
六、散熱

1.散熱需求

目前配置為13600K/13700K+4090，
由于深度學習對CPU壓力不大【6】，同時未上13900K，選擇風冷，而不用水冷進行散熱。
注意若使用水冷第一要素是漏液包賠時間越長越好。
顯卡自帶風扇，不考慮單獨散熱。
2.散熱選擇

CPU風扇：利民FC140（287），風冷最強風扇，直接買即可。
風扇尺寸：160*146*140，注意機箱是否能支持160的CPU風扇
機箱風扇：需要7個左右，跟機箱風扇位有關，根據(jù)【12】選擇性價比高的無光工包風扇。
我這里選擇的機箱風扇是：
C12C 黑色無光X3盒裝 *2(52*2=104)  
C12C 黑色無光工包 *1(16.5)
3.風扇安裝

根據(jù)【13】安裝風扇，注意CPU風扇朝向，機箱風扇進風的前后，別裝反了。
4.風扇對其他硬件的要求

我選擇的是C12C 黑色無光，尺寸為120mm*120mm*25mm
所以機箱支持120mm大小的風扇即可
七、電源

1.已選硬件功耗匯總

根據(jù)【11】中的方法預估功耗如下：

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預估700W+余量150W=850W，
所以我這里選擇850W/1000W電源。
2.其他硬件對電源的要求匯總

顯卡4090：電源支持ATX3.0，有原生PCIe 5.0接口（注意不是兼容該接口）；850W以上
其他硬件無特殊要求。
3.電源選擇

首先無腦選金牌電源，其次支持ATX3.0 原生PCIe 5.0，850/1000W。
個人根據(jù)性價比選擇：長城獵金部落G11金牌全模組ATX3.0額定1100W全日系自動啟停（999）
選擇理由：功率更高1100W，價格更低僅999；其他大廠品牌850W就999了。
4.電源對其他硬件的要求

電源尺寸為150*150*85mm：機箱需要裝的下該大小的電源，獨立電源倉。
八、機箱

1.其他硬件對機箱的要求匯總

萬麗顯卡4090：機箱長度要超過351mm
主板華碩PRIME Z790-P D5：機箱需要支持ATX標準型
CPU風扇利民FC140：機箱支持160的CPU風扇
機箱風扇C12C 黑色無光：機箱支持120mm大小的風扇
電源長城G11 ATX3.0 1100W：機箱支持150mm的電源，獨立電源倉
2.機箱選擇

我的選擇是：耕升星霜PLUS黑色（227）
支持ATX主板，顯卡限長400mm，CPU散熱器限高175mm，電源倉200*150*85mm（正好放下）
不足在于前置接口無type-c。但考慮到散熱性及性價比依舊選它了。
注意：機箱一定要選前面可以安裝風扇進風的型號，一定不要選前面無法進風的老式機箱，散熱性差距很大
九、顯示器

使用4090顯卡，建議顯示器選擇4K版本， 由于要進行訓練和煉丹，選擇設計款。
這里參考【14】的推薦，選擇了設計款LG 27UP850N（2499）。
巧合的是該款型號有type-c 90W充電接口，正好彌補了機箱缺少前置type-c的遺憾。
十、鍵盤鼠標

繼續(xù)使用原有的鍵盤鼠標，不進行更換，花費0元。
十一、總結

回顧需求：深度學習訓練、AI繪畫煉丹，兼顧游戲性，選擇性價比高的方案。
1.個人DIY小結

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預算20000，CPU選13600K，總計18677；加顯示器21176。

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CPU改13700K，總計19255；加顯示器21754。
此時預算已超20000，個人決定等618一波，看能不能將成本降至20000。
2.中端性價比方案推薦

使用RTX A4000，電源換長大城850W（非atx3.0），機箱換成小的性價比高的先馬朱雀air黑色，總計13435，不算顯示器10803。
顯示器可以換成設計入門款創(chuàng)維28U1（1299），CPU風扇可以換成利明PA120SE（155）,電源可以換成650W的。

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3.入門性價比方案推薦

使用二手2080ti改22G的版本，CPU降到13400（10核，12400 6核太少），主板降到B760/B660（不超頻CPU及內存），電源降到650W（最好再高點），固態(tài)降到5000版本的，內存直接用DDR4 3200不超頻，風扇降到AX120R SE，機箱風扇就裝3個，注意機箱一定要前面能進風的，顯示器換成設計入門款。
總計預算7242，不算顯示器5943。

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可以繼續(xù)砍CPU到12400，砍硬盤到512GB，砍主板到H610M-F，不用機箱直接開放式也行，省下機箱風扇錢。
再往下砍就不建議了。
以上是本文的全部內容，感謝觀看，如有意見和建議歡迎評論指出，謝謝！
十二、參考文獻

【1】昊源諾信：深度學習GPU顯卡選型攻略
【2】RTX A5000拆解測試，以及淺談專業(yè)顯卡與游戲顯卡區(qū)別_嗶哩嗶哩_bilibili
【3】專業(yè)卡RTX A4000的游戲性能如何？_嗶哩嗶哩_bilibili
【4】全網(wǎng)最詳細電腦裝機硬件搭配推薦！CPU/顯卡/主板/散熱器/內存/固態(tài)硬盤/電源如何選擇與搭配？CPU裝機配置推薦/_嗶哩嗶哩_bilibili
【5】史上最強！游戲黨必看的CPU顯卡搭配指南！內含17款CPU+9款顯卡+6種游戲測試數(shù)據(jù)！_嗶哩嗶哩_bilibili
【6】深度學習主機需要頂級cpu嗎_嗶哩嗶哩_bilibili
【7】【硬件科普】內存頻率到底由誰決定上下限？不同頻率的內存混插按誰算？如何為你的CPU和主板選擇合適頻率的內存？_嗶哩嗶哩_bilibili
【8】【首發(fā)評測】Zen4勁敵！13代酷睿CPU首發(fā)評測，i5 13600K/i7 13700K/i9 13900K。_嗶哩嗶哩_bilibili
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野風

如果為了省電，4090降低功率也可以，在280w左右也有原來88%的性能。作者可以嘗試下。

夏小沫

感謝反饋，已修改省電部分

白天睡覺閃電

二手無礦的3090和rtxa4000怎么選？

冬梅

為什么要4k顯示器?  用獨顯輸出會增大獨顯壓力，煉丹顯存占滿顯示直接卡死。

韓冰

游戲性和生產力用的，而煉丹肯定在linux下面跑，顯示器分辨率有多大影響？

唯有你

4080開混合精度訓練cv模型，顯存夠用嗎

開心快樂97

2080ti 22g搜不到[思考]咋辦

小飛

閑魚搜或者B站搜找UP主

シ玉蝴ふ蝶ミ

跑專業(yè)軟件選英特爾大小核？國外機站幾乎一水兒的撕裂者。