Задний план

Это часть 1 из 3 серии руководств по началу работы с глубоким обучением на базе графического процессора. Эти учебные пособия предназначены для всех, кто хочет выяснить, что нужно для начала работы с глубоким обучением на персональном компьютере, который стоит менее 2000 долларов. Предполагается, что вы знакомы с машинным обучением и глубоким обучением. Эта серия будет охватывать:

  1. Часть 1: Как создать машину для глубокого обучения на GPU
  2. Часть 2: Настройка Ubuntu и Docker для глубокого обучения
  3. Часть 3: Использование глубокого обучения с передачей стиля

Рекомендуемая литература

Другие полезные ссылки

Использование облачных графических процессоров

Вы можете спросить: Зачем мне создавать собственный компьютер, если я могу использовать« экземпляры GPU Amazon Web Services (AWS)». Это справедливый вопрос, и в зависимости от ваших сценариев использования AWS может быть более подходящим вариантом, чем сборка компьютера. Рекомендую взглянуть на расценки. Еще несколько ресурсов:

Создание машины, ориентированной на GPU

Если вы раньше не создавали ПК, то узнать, с чего начать сборку вашей первой машины с графическим процессором, будет непросто. Когда прошлым летом я построил свою машину, мне нужно было что-то, что я мог бы использовать, чтобы освоить глубокое обучение, и что-то, что хорошо работало бы с HTC Vive. Кроме того, в то время NVIDIA только что выпустила несколько новых графических процессоров, поэтому я столкнулся с необходимостью сбалансировать прирост производительности новых карт и стоимости. В итоге я остановился на следующей сборке, которую я опишу более подробно ниже.

Знакомство с машиной глубокого обучения (+ VR)

Центральный процессор (ЦП)

  • Четырехъядерный процессор Intel Core i7–6700K 4,0 ГГц
  • ЦП - это не то место, откуда большая часть вычислительной мощности поступает при глубоком обучении, но это центральная точка обработки для компьютера в целом. Он передает данные в графический процессор для обработки и выполняет чтение и запись файлов. Большинство библиотек глубокого обучения являются однопоточными, поэтому наличие многоядерного процессора не очень важно, если вы не используете несколько графических процессоров. Как правило, вам нужно одно ядро ​​ЦП (два потока) для каждого имеющегося графического процессора, и вы хотите зарезервировать ядро ​​ЦП для операционной системы (ОС). ЦП важнее для виртуальной реальности.
  • Я решил использовать этот процессор, потому что хотел, чтобы мой компьютер оставался актуальным в течение следующих нескольких лет. Другие рекомендуют i5, что является более экономичным решением.

Процессорный кулер (также известный как «радиатор»)

  • Охладитель процессора CRYORIG H7 49,0 CFM
  • ЦП нагревается, поэтому ему нужно как-то остыть. Некоторые люди используют водяное охлаждение, которое дает дополнительное преимущество в виде крутого внешнего вида, но является излишним для наших целей, поскольку мы не планируем разгон наших процессоров.

Термопаста

Системная плата

  • Материнская плата MSI Z170A GAMING M7 ATX LGA1151
  • Материнская плата - это часть компьютера, которая соединяет все остальные компоненты компьютера.
  • Я выбрал эту материнскую плату, потому что у нее есть три слота PCI-e 3.0x16 для графических процессоров, она поддерживает до 64 ГБ оперативной памяти DDR4, поддерживает двустороннюю технологию NVIDIA SLI, поддерживает процессор Intel i7 и имеет несколько портов USB 3.1 и 2.0 порты.

Графический процессор (GPU)

  • Видеокарта EVGA GeForce GTX 1070 8GB SC Gaming ACX 3.0
  • GPU - это то место, где происходит большая часть волшебства для глубокого обучения. Количество ядер важно для глубокого обучения, а тактовая частота важна для VR.
  • Я выбрал этот графический процессор, потому что не хотел тратить более 1000 долларов на карту, когда был новичком в глубоком обучении. Я решил начать с экономичного варианта, а затем перейти на карту, более ориентированную на глубокое обучение (например, серию Titan X), когда моя карта стала узким местом.

Оперативная память (RAM)

  • Corsair Vengeance LPX 16 ГБ (2 x 8 ГБ) памяти DDR4–3000
  • RAM временно хранит пакеты данных в памяти, что позволяет избежать некоторых затрат времени на чтение / запись с использованием других носителей (например, жестких дисков).
  • Как показывает практика, на каждый 1 ГБ памяти графического процессора требуется 2 ГБ оперативной памяти. Поскольку у моего графического процессора было 8 ГБ памяти, я получил 16 ГБ оперативной памяти. В то время я подумывал о приобретении двух флешек по 16 ГБ (всего 32 ГБ) ОЗУ. Оглядываясь назад, я хотел бы получить это вместо этого, чтобы у меня был избыток оперативной памяти, доступный для многозадачности при запуске моделей глубокого обучения и для добавления еще одного графического процессора.

Твердотельный накопитель (SSD)

  • Твердотельный накопитель Sandisk Ultra II 960 ГБ 2,5 дюйма
  • Твердотельный накопитель Samsung 850 EVO-Series 500 ГБ, 2,5 дюйма
  • Твердотельные накопители хранят ваши данные, и они намного быстрее, чем традиционные жесткие диски.
  • Прямо сейчас у меня есть Windows (для HTC Vive), работающая на моем твердотельном накопителе емкостью 500 ГБ, и Ubuntu 14.04 (для глубокого обучения), работающая на твердотельном накопителе емкостью 960 ГБ. Для этого урока я буду устанавливать Ubuntu 16.04 на дополнительный SSD на 960 ГБ, который у меня есть. В конце концов, если я когда-нибудь захочу настроить конфигурацию RAID10, я могу купить еще один или два SSD. Твердотельные накопители Sandisk 960 ГБ периодически поступают в продажу по цене, сопоставимой с твердотельными накопителями на 500 ГБ.

Блок питания (БП)

  • Полностью модульный блок питания ATX с сертификатом 80+ Gold Corsair RMx 850W
  • Блок питания отвечает за питание всех компонентов компьютера. Различные классы блоков питания обеспечивают разное количество энергии при разном уровне эффективности. Вы определяете минимальную необходимую мощность блока питания, вычисляя приблизительную общую мощность вашей сборки.
  • Я выбрал этот блок питания, так как он будет поддерживать гораздо более «мощную» сборку с глубоким обучением, если мне понадобится обновление в будущем.
  • Отличный калькулятор питания.

Случай

  • Корпус Cooler Master HAF 932 Advanced ATX Full Tower
  • В корпусе находится все ваше оборудование. Материнская плата, блок питания и диски устанавливаются внутри корпуса, а остальные компоненты подключаются к материнской плате. Некоторые другие компоненты, такие как графический процессор, также могут крепиться к корпусу.
  • Этот корпус является своего рода монстром, он оснащен тремя 230-миллиметровыми вентиляторами и одним 140-миллиметровым задним вентилятором. Я выбрал этот корпус, потому что он будет достаточно большим, чтобы со временем поддерживать дополнительные компоненты. Дополнительным преимуществом является то, что, поскольку он такой большой, в нем есть отличный воздушный поток. Он также идет со съемными колесами, которые мне очень нравятся.
  • Одним из недостатков этого футляра является то, что он тяжелый и его сложно транспортировать. Я показал много демонстраций на HTC Vive, поэтому поставить компьютер на задний план моего Civic - не редкость. Оглядываясь назад, я мог бы выбрать чемодан меньшего размера, который мог бы значительно упростить транспортировку.

Другие предметы

  • Я рекомендую обзавестись заземляющим браслетом, чтобы случайно не ударить какие-либо части во время работы с ними.
  • Вам понадобятся отвертки.
  • Вам понадобятся монитор, мышь и клавиатура. Проводная периферия более надежна, чем беспроводная.
  • В приведенной выше сборке я не использую карту Wi-Fi. Материнская плата имеет порт Ethernet. Еще я использую этот USB Ethernet / USB-концентратор. Если вы решите пойти по маршруту Ethernet, вам понадобится кабель Ethernet.
  • Вы можете захотеть дисковод. У меня есть внешний, который подключаю по USB.
  • Вам понадобится как минимум одна флешка для установщика ОС.
  • Рекомендую обзавестись красивым сетевым фильтром. У меня есть Tripp Lite one, который мне нравится, хотя он иногда гудит.

Советы по выбору запасных частей и заказу

PCPartPicker - отличный ресурс. Он обеспечивает централизованный способ поиска и выбора компонентов вашего компьютера, он показывает вам цены и обзоры частей, он проверяет наличие проблем совместимости в выбранных вами частях и сообщает вам общую мощность вашей текущей сборки.

Я бы не советовал устанавливать цены на вашу машину на основе скидок. Есть ряд обручей, через которые вам нужно пройти, чтобы отправить форму на скидку, и вам часто приходится немного подождать, прежде чем вы что-нибудь получите. В конце концов, в зависимости от того, сколько стоит ваше время, скидки могут быть бессмысленными.

Сборка вашей машины

Первая сборка машины может стать настоящей головной болью. Я трижды собирал и разбирал свой компьютер, прежде чем наконец собрал его правильно. Различные компоненты оборудования содержат буклеты с инструкциями по установке соответствующих частей, но вам придется переключаться между ними, чтобы во всем разобраться. Поиск Google - ваш друг.

В следующем видео представлены четкие инструкции по сборке машины, и вы можете использовать ее в тандеме с указаниями, перечисленными ниже.

Обратите внимание, что порядок, который я предлагаю, немного отличается от видео. Подключать кабели к материнской плате становится труднее, поскольку в вашем корпусе больше компонентов. Я рекомендую полностью прочитать инструкцию по сборке перед началом сборки. По мере сборки машины вы найдете предпочтительный рабочий процесс.

Руководство по сборке

  1. Найдите место, достаточно большое, чтобы положить корпус компьютера на бок вместе с некоторыми оставшимися компонентами. Вы хотите, чтобы у вас было достаточно места, чтобы вы могли отслеживать свои детали и винты. Мне нравится полностью чистое и чистое пространство, и мне нравится собирать свой компьютер за столом, на котором удобно сидеть или стоять.
  2. Заземлите себя. Я рекомендую носить одежду, не генерирующую статического электричества. Я также рекомендую приобрести заземляющий браслет и прикрепить его к кейсу или другому металлическому устройству.
  3. Поместите материнскую плату на рабочую поверхность.
  4. Вставьте ОЗУ в слоты ОЗУ на материнской плате.
  5. Следуя инструкциям, приведенным в буклете ЦП, откройте кожух ЦП на материнской плате и поместите ЦП на плату, совместив соответствующий угол с отсутствующим контактом. Затем закройте клетку и опустите удерживающий рычаг.
  6. Следуя инструкциям, прилагаемым к кулеру процессора, установите пластину кулера на стороне материнской платы, противоположной процессору.
  7. Установите БП в корпус. Свою я установил в нижней части корпуса. НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ БП ОТ РОЗЕТКИ, КОГДА ВЫ РАБОТАЕТЕ НА МАШИНЕ.
  8. Установите материнскую плату в корпус.
  9. Нанесите на ЦП ровный слой термопасты. Также рекомендуются другие методы.
  10. Установите охлаждающий вентилятор (радиатор) на верхнюю часть ЦП, стараясь равномерно надавить на ЦП.
  11. Следуя инструкциям в буклете по блоку питания и других буклетах, подключите кабели блока питания к материнской плате, а затем вставьте вентиляторы в соответствующие слоты на материнской плате. Я советую располагать кабели таким образом, чтобы материнская плата оставалась чистой и доступной. Я использую витые стяжки, чтобы кабели сгруппированы вместе, и я прокладываю многие из своих кабелей на противоположной стороне корпуса.
  12. Установите твердотельный накопитель в корпусе для жесткого диска. Используя кабели, поставляемые с блоком питания, подключите SSD к материнской плате с помощью соответствующих кабелей, описанных в руководстве по блоку питания или SSD.
  13. На этом этапе вы можете установить свой GPU, вставив графический процессор в слот PCI-e и закрепив графический процессор любыми винтами по мере необходимости. Этот учебник по установке наглядно демонстрирует этот процесс. Обратите внимание, что перед выполнением этого шага вы можете продолжить с шага 14, чтобы убедиться, что другие компоненты установлены правильно.
  14. Правильно поверните компьютер и подключите к нему монитор, клавиатуру и мышь. Следуя инструкциям в руководстве к материнской плате, включите компьютер. Если все пойдет хорошо, должен появиться BIOS, и вы сможете обнаружить, что различные компоненты вашего оборудования обнаружены.

Если вы зашли так далеко, то готовы к настройке среды глубокого обучения, установив Ubuntu 16.04 и Docker! Часть 2: Настройка Ubuntu и Docker для глубокого обучения.

Это живой документ, который может быть изменен. Если вы обнаружите неточности или оставите комментарии, ответьте ниже!