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一、项目背景与核心需求

1. 政策与产业驱动

• 国家层面：《东数西算工程》《算力基础设施高质量发展行动计划》引导算力资源优化布局，推动绿色低碳发展。
• 地方支持：贵州推出 “算力券” 补贴（最高 800 万）、税收优惠等政策，目标打造千亿级 “数据中心 – 智能终端 – 数据应用” 产业集群。
• 行业需求：AI 大模型训练、影视渲染、行业数字化转型对算力需求激增，2028 年智算市场规模预计达 1825 亿，年复合增长率约 56%。

2. 核心业务需求

• 算力规模：部署 144 台 8 卡 GPU 服务器，构建 1152 卡千卡级集群，总算力超 46PFLOPS，支撑千亿参数模型训练与 4K/8K 渲染。
• 关键指标：网络端到端延迟≤50μs，系统年非计划停机时间≤4 小时，PUE<1.3，算力利用率≥70%。
• 业务场景：覆盖 AI 训练、离线渲染、生成式 AI 开发、边缘计算协同四大核心场景。

二、整体架构设计

1. 核心架构逻辑

   采用 “计算 – 网络 – 管理 – 安全” 协同架构，基于 Spine-Leaf 拓扑构建大二层网络，叠加 EVPN/VXLAN 逻辑层，实现高扩展、低延迟与多租户隔离。

2. 分层设计细节

• 计算层：144 台超微 S83-4090T8 GPU 服务器，单台搭载 8 张 NVIDIA 4090 GPU，支持 PCIe 5.0 互联，3 台 / 机柜部署于 48 个 10KW 机柜。
• 网络层：2 台华三 S9850-32H Spine 交换机（400G 端口）为骨干，8 台 S6850-56HF Leaf 交换机接入服务器，支持 RoCEv2 协议，GPU 间通信延迟≤20μs。
• 管理层：2 台戴尔 PowerEdge R7525 管理节点，搭配 8 台带内管理交换机与 4 台带外管理交换机，实现双重运维通道。
• 安全层：2 台飞塔 FortiGate 600F 防火墙双机热备，提供 IPS/DDoS 防护，支持 10Gbps 流量清洗。

3. 存储扩展规划（二期）

   新增华为 OceanStor 5510 SAN 阵列与博科 FC 交换机，构建 FC SAN 与 IP SAN 混合架构，支持 NFS、iSCSI 等多协议，满足训练数据与模型存储需求。

三、项目核心亮点

1. 技术创新优势

• 网络优化：Spine-Leaf 全 Mesh 互联，400G 骨干链路 + 25G 接入链路，实现无阻塞传输，跨 Leaf 流量调度效率提升 53%。
• 高可靠性：核心设备双机部署，GPU 服务器双链路冗余，关键链路备用率 10%，单点故障不中断业务。
• 能效领先：机柜冷板风冷散热，PUE=1.3，符合绿色算力要求，5 年 TCO 降低 22%。

2. 成本控制策略

• 设备选型：超微服务器性价比优于戴尔 30%，华三网络设备成本比思科低 40%，标准化设备降低维护成本。
• 政策适配：对接贵州算力券与万企融合补贴，申报材料突出算力真实性、绿色指标与产业链带动效应。
• 运营优化：利用西部低电价（0.35 元 / 度），结合算力复用提升资源利用率。

3. 业务适配能力

• 多场景支撑：稳定承载千亿参数模型训练、100 + 影视渲染项目并行处理、生成式 AI 推理等业务。
• 弹性扩展：架构支持 3 年内算力翻倍，无需重构网络，适配业务量增长需求。

四、部署与验收规划

1. 实施流程

• 硬件上架（3 天）：机柜安装、设备固定、电源布线，每机柜严格按 U 位部署 3 台 GPU 服务器。
• 线缆部署（5 天）：光纤 / 网线敷设、标签标识，业务光纤与管理网线分离布线避免干扰。
• 系统配置（7 天）：设备初始化、路由协议配置、安全策略部署。
• 联调测试（5 天）：带宽、时延、冗余切换测试，模拟业务流量验证算力输出。
• 验收交付（2 天）：文档交付、操作培训、最终验收。

2. 关键验收指标

• 网络：设备间 ping 测试丢包率≤0.1%，GPU 间通信延迟≤20μs。
• 算力：GPU 算力利用率≥70%，ResNet-50 模型分布式训练正常。
• 可靠性：冗余切换时间 < 50ms，全链路故障无业务中断。

五、经典案例参考

1. 某高校 HPC&AI 数据中心：提供超 700PFLOPS 算力，800Gbps 高速网络，9PB 并行文件存储，实现算力统一管理与科研全流程支撑。
2. 某区智算中心：支撑车路协同、自动驾驶仿真等场景，GPU 训练算力 15PFLOPS，推理算力 56.7PFLOPS，通过等保三级认证。

六、核心价值与适配性