AI伺服器的環境性可靠度測試是確保伺服器能在不同物理和運行條件下穩定運行的重要驗證步驟。這類測試模擬伺服器可能面臨的各種環境挑戰，如極端溫度、高濕度、震動和電磁干擾，目的是評估其在嚴苛環境下的性能、耐用性和故障容忍能力。

以下是環境性可靠度測試的主要內容和方法：

1. 溫度測試

目標：確保伺服器能在不同溫度條件下穩定運行。

測試方法：

• 高溫測試：
  • 模擬伺服器在高溫環境（例如40℃至70℃）下運行的性能穩定性。
  • 驗證冷卻系統（如風扇或液冷技術）是否有效。
• 低溫測試：
  • 測試伺服器在低溫（例如0℃或以下）環境下是否能正常啟動和運行。
• 溫度循環測試：
  • 模擬伺服器從低溫到高溫的快速變化，測試其熱膨脹和收縮對元件的影響。

測試設備：

• 恆溫恆濕試驗機、環境應力篩選試驗機、高低溫測試箱...等環境性溫度類試驗設備(Environmental Chamber）。

2. 濕度測試

目標：驗證伺服器在高濕度或低濕度環境下的可靠性。

測試方法：

• 高濕度測試：
  • 模擬高濕度環境（例如25℃/90%RH），測試伺服器是否會因結露或腐蝕影響性能。
• 濕熱循環測試：
  • 在濕度和溫度交替變化的情況下，檢測伺服器的耐久性（如熱帶地區運行環境）。

測試設備：

• 恆溫恆濕試驗機、環境應力篩選試驗機。

3. 震動與衝擊測試

目標：確保伺服器能在運輸過程或震動環境下保持完整性和功能性。

測試方法：

• 震動測試：
  • 在不同頻率（如5Hz到200Hz）下施加震動，模擬運輸或地震情況。
• 衝擊測試：
  • 模擬伺服器遭受瞬間撞擊（如掉落或碰撞）的情況，測試硬體是否受損。
• 隨機震動測試：
  • 模擬多方向、多強度的隨機震動。

測試設備：

• 振動試驗機、落下試驗機。

測試標準：

• MIL-STD-810（美國軍用標準）。
• ISTA（國際安全運輸協會）測試標準。

4. 電磁兼容性（EMC）測試

目標：確保伺服器在電磁干擾環境下不受影響，同時不會對其他設備造成干擾。

測試方法：

• 電磁干擾（EMI）測試：
  • 測試伺服器是否符合限製電磁發射的國際標準。
• 電磁耐受性（EMS）測試：
  • 模擬伺服器在強電磁場環境中是否能正常運行（例如電力站附近或雷擊模擬）。
• 靜電放電（ESD）測試：
  • 測試伺服器是否能承受靜電放電（例如操作中人員觸碰伺服器）。

測試標準：

• IEC 61000（國際電工委員會標準）。
• FCC Part 15（美國聯邦通信委員會標準）。

5. 壓力與高度測試

目標：確保伺服器在極端壓力或高海拔環境下仍能穩定運行。

測試方法：

• 壓力測試：
  • 模擬伺服器在低氣壓環境下（如高海拔地區）運行，檢測硬體的性能變化。
• 高低壓循環測試：
  • 模擬快速氣壓變化對伺服器內部元件的影響。

測試設備：

• 高空試驗機。

6. 灰塵與腐蝕測試

目標：評估伺服器在多塵或腐蝕性環境（如海濱、高鹽地區）下的耐用性。

測試方法：

• 灰塵測試：
  • 模擬伺服器在多塵環境中的運行，檢測灰塵是否會影響散熱或元件性能。
• 鹽霧測試：
  • 模擬海邊環境中的鹽霧，測試伺服器外殼和連接件是否會腐蝕。

測試標準：

• ASTM B117（鹽霧測試標準）。

測試結果的評估與改進

1. 故障分析：
   • 通過測試過程中發生的故障記錄，確定根本原因（例如散熱不足、電磁屏蔽失效）。
2. 設計改進：
   • 基於測試結果優化伺服器設計，例如提升散熱結構或採用耐高溫材料，並進行預防性措施設計。

隨著人工智慧（AI）技術的快速發展，AI的應用已經滲透到我們的日常生活中。隨著AI模型變得越來越複雜，對於強大計算基礎設施的需求也急劇上升，這使得AI伺服器成為這一變革的核心。AI伺服器專為處理需要大量計算資源的任務設計，特別是訓練深度學習模型，這些模型驅動了許多先進的AI應用。

而AI系統規模的擴大，AI伺服器的可靠度變得更為關鍵。這些伺服器需要在高強度工作負載下穩定運行，保持系統穩定，並確保在實時決策環境中低延遲運行。這些測試的目的是評估伺服器在高壓環境下的表現，模擬潛在故障，並確保伺服器能夠在長時間運行中保持穩定，特別是在像自駕車或醫療診斷等關鍵應用中。

AI伺服器的環境性可靠度測試是確保伺服器能在不同環境和運行條件下穩定運行的重要驗證步驟，目的是評估其在嚴苛環境下的性能、耐用性和故障容忍能力。

目前針對AI伺服器的相關測試條件和標準通常依據國際規範（如IEC、MIL-STD）或製造商自定義的測試協議進行設定。

這些條件將基於不同應用場景和伺服器特性進行設定，並考慮真實運行環境與應用中的耐受性需求。

1. 測試目的

AI伺服器的溫度測試主要旨在驗證伺服器在極端環境下的穩定性和性能，保證系統在高負載下長期運行不會發生故障，並確保伺服器能適應快速變化的溫度條件。

具體包括：

• 測試高溫環境下的長期穩定性。
• 測試低溫環境啟動與運行穩定性。
• 測試在極端溫差下的耐受性。
• 驗證冷卻系統在高溫運行時的有效性。

2. 高溫穩定性測試

測試條件：

• 溫度範圍：40°C 至 50°C（標準高溫測試）；可選擇50°C至60°C的極限範圍測試，模擬伺服器運行的極端環境。
• 測試時長：
  • 標準測試：24小時至48小時，長時間運行來檢測伺服器的熱穩定性，確保在長期高溫下不會出現過熱或性能衰退。
  • 極端測試：可選擇48小時以上，驗證伺服器在極限溫度下是否會觸發保護機制（如降頻、關機）。
• 負載要求：
  • GPU使用率應達到90%以上，進行深度學習訓練等高負載測試，模擬實際應用中的高性能要求。
  • 同時對CPU和存儲設備進行高I/O負載測試，確保在高溫環境下，系統不會過熱或降頻。

指標監控：

• GPU核心溫度：應保持在85°C以下，確保不超過GPU的最大安全工作溫度。
• CPU核心溫度：應保持在95°C以下，根據處理器型號調整。
• 系統功耗：檢查是否有過熱降頻現象，記錄功耗和性能下降的情況。
• 散熱效能：測試內部風扇、液冷系統的冷卻效能是否能持續維持系統穩定。

3. 低溫啟動與運行測試

測試條件：

• 溫度範圍：-10°C 至 0°C（標準測試）；-20°C 至 -40°C（極端測試，特別針對戶外、邊緣運算環境）。
• 測試時長：
  • 標準測試：啟動後持續運行24小時，確保伺服器能夠在低溫環境下穩定啟動和運行。
  • 極端測試：進行1至2小時的低溫操作測試，模擬冷啟動或急劇溫度下降的情況。
• 負載要求：
  • 測試在啟動後運行輕負載或中等負載，模擬實際運行場景中的溫度變化。
  • 在低溫環境下，尤其需要關注硬碟在低溫下的啟動性能。

指標監控：

• 啟動時間：測試從低溫啟動到系統穩定運行的時間，記錄啟動延遲。
• 冷凝風險：檢查內部元件是否結露，特別是儲存裝置和電源部分。
• 硬碟性能：確認低溫條件下硬碟是否能正常啟動與讀寫。

4. 溫度循環測試

測試條件：

• 溫度範圍：-10°C 至 60°C（標準範圍）；-20°C 至 70°C（極限條件）。
• 升降溫速率：每分鐘2°C至3°C，模擬資料中心或戶外環境中的日夜溫差變化。若需要加速老化測試，速率可提高至每分鐘5°C。
• 測試次數：進行10至20次循環，確保設備在持續的溫度波動中保持穩定。
• 測試時長：
  • 每次循環時間為2至3小時，測試周期總時長為48小時以上。

指標監控：

• 元件熱應力檢測：觀察內部元件在溫度變化過程中的焊接點與連接端口，確保無裂痕或接觸不良。
• 溫度波動反應：檢查系統是否能快速適應溫度波動，並且性能穩定不受影響。
• 硬體故障檢測：在循環過程中記錄任何硬體故障或性能衰退，特別是電源和冷卻系統的穩定性。

5. 散熱系統測試

測試條件：

• 測試目的：模擬散熱系統失效或部分失效情況，測試伺服器在散熱系統效率降低的條件下運行的穩定性。
• 測試範圍：
  • 風扇停運測試：在40°C環境下停用部分或全部風扇，檢查GPU、CPU及主板的溫度是否能維持在安全範圍內。
  • 液冷系統故障模擬：模擬液冷系統運行不正常，測試系統是否能自行調整或觸發保護機制。

指標監控：

• 過熱保護機制：檢查是否會觸發過熱保護（如GPU降頻、關機或報警）。
• 散熱失效時間：測試風扇或冷卻系統故障後系統保持穩定運行的時間，檢查是否會迅速過熱。

6. 測試標準與指引

通用測試標準

• IEC 60068-2-1：低溫測試標準。
• IEC 60068-2-2：高溫測試標準。
• IEC 60068-2-14：溫度循環測試標準。
• MIL-STD-810H：美國軍規中環境測試的通用標準。

製造商內部標準：

• 製造商通常為硬體設置專屬運行溫度範圍，需參照其具體技術資料。