惠普Z800高端图形工作站全测试

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“为了保证软件能充分发挥硬件的性能,并保持足够的稳定性,我们的开发部门有专门的人员负责测试和认证工作站、显卡等硬件产品,类似的工作其他软件厂商也都在进行。当然,其他消费类产品也能运行,但未经严格的功能测试,无法保证软件全功能的稳定运行。因此,建议用户使用经过认证的硬件平台,可以避免不少运行过程中的麻烦。”在一次对Solidworks总部的拜访中,该公司软件开发人员这样告诉笔者。

“为了保证软件能充分发挥硬件的性能,并保持足够的稳定性,我们的开发部门有专门的人员负责测试和认证工作站、显卡等硬件产品,类似的工作其他软件厂商也都在进行。当然,其他消费类产品也能运行,但未经严格的功能测试,无法保证软件全功能的稳定运行。因此,建议用户使用经过认证的硬件平台,可以避免不少运行过程中的麻烦。”在一次对Solidworks总部的拜访中,该公司软件开发人员这样告诉笔者。

对于来自CAD/CAE等领域的专业用户而言,死机、延迟甚至数据丢失时常有之。为了保证平台的稳定性,企业往往采用专业的图形工作站进行关键领域的工作。

HP Z800就是图形工作站中高端机型的典型代表。当其闪亮登场之时,首先进入人们认知层的,不是其双路至强所赋予的超强的计算能力,不是其高端Quadro专业显卡所带来的强大图形性能,更不是其高速总线架构、万转硬盘和ECC大容量内存所构成的高效能系统,而是其人性化的、高度模块化的机箱结构设计。凭借这种高度模块化的设计,用户可以灵活的、快速的拆卸(或者升级更换)配件,可以热插拔部分非关键的配件。这种设计确实够酷、够炫,在工作站发展历史上从未有一款类似的桌面级产品,HP Z800极大地方便了工作站用户。

 

 

HP Z800工作站

但是,对于来自CAD/CAE等领域的专业图形用户而言,Z800的性能显然更为重要。作为高端图形工作站,他能否承担重要的设计任务?他能否稳定地应付高强度的运算?他能否胜任大型的装配设计?……这些是用户最为关心的内容。今天,我们就对HP Z800进行一次全面的测试,从图形到计算,从CAD到CAE应用,帮助用户深入了解Z800强在何处?强到何种程度?

用于本次测试的惠普Z800图形工作站配置如表所示。需要说明的是,这一配置仍然不是Z800的最高配置,根据不同的使用需求和应用环境,还有很大的升级空间。例如,对于图形需求更高的大规模数据可视化应用,显卡可以换成更高的Quadro 6000或Quadro 5000/6000 SLI(甚至加装Quadro Plex系统),或者内存可以增加到128GB以上,以便适应大数据量和密集计算环境。用于本次测试的Z800配置,是针对一般设计应用环境的高级配置方案,可应对绝大部分CAD应用和一般性的CAE应用。

处理器双路六核心Intel Xeon X5660处理器,LGA1366,主频2800MHz,支持TurboBoost技术,最大Turbo频率3200MHz,带有L3缓存12MB

内存12GB(2GB×6),ECC校验内存

显卡NVIDIA Quadro 5000,352个CUDA并行处理核心,2.5GB显存,显存带宽120GB/s

硬盘希捷300GB SAS硬盘,15000转

操作系统及接口Windows7旗舰版64位,Microsoft DirectX 10/11,OpenGL#p#

强大的核心:双路至强处理器

惠普Z800图形工作站配置双路处理器,总线程可以达到24个,多任务处理性能更强大。12MB L3 Cache可有效提升数据缓冲能力,解决因CPU计算能力太强而造成数据传输瓶颈的问题,直接提升整体系统的计算效率。32纳米制程则带来更低的能耗,环保意义重大。

新一代专业显卡王者:Quadro 5000

以Quadro 5000的定位而言,这块显卡的性能应该是专业CAD/DCC图形领域新的王者。它提供了CUDA应用、虚拟现实和高清显示方面的更多功能,从而扩展了Z800的应用环境和应用模式。

高效能专业存储系统:万转硬盘和ECC内存

通常工作站用户往往比较重视显卡和处理器,其实存储系统是决定系统总体性能的关键之一。用户经常有这样的体验:载入一个大的装配体时,硬盘狂响,而系统反应迟钝;解算一个算题时,处理器占用接近100%,磁盘缓存大量占用,运行效率极度下降……类似的问题都是存储系统效率不高的表现。惠普Z800为了改善存储效率,使用了更高效的万转SAS硬盘,并内置RAID控制芯片,可以组成RAID系统。在提高磁盘性能的同时,降低处理器占用率,提高数据冗余安全性。同时,Z800最高可以配置192GB的ECC内存,最大程度的满足单机图形和计算任务性能需求。本测试样机仅占用了部分内存槽,安装了24G内存,对于CAD、CAE应用而言够用了。

专业应用保障:专业ISV认证

专业ISV认证是品牌工作站所隐含的最大价值之一,因为这一点对于企业级产品确实非常重要。惠普工作站在产品研发阶段就已经开始与软件商合作进行兼容性、稳定性测试,惠普甚至会派专人进驻重点软件商的研发部门,从而保证上市产品不存在兼容性和功能性方面的问题。据相关负责人透露,目前惠普工作站已经进行的测试组合已超过2万种。#p#

实用程序:大量增值应用

购买品牌机的用户都有这样的经验,品牌机一般都随机提供数款性能维护、系统维护或数据备份方面的软件,从而提高硬件的易用性。惠普Z800图形工作站也不例外。随工作站提供的增值软件包括了:可以共享系统桌面、开展设计协同的HP SkyRoom远程协作软件和HP Performance Advisor惠普性能调优软件。

 

 

图 HP Performance Advisor软件界面

 

 

图 HP Performance Advisor软件图示化地显示系统情况,并发现问题和提供解决方案

并行设计的硬手段:单台工作站的虚拟化

在设计工作流程中,传统的串行工作模式正变为并行工作模式,概念设计、详细设计、分析验证等环节通过应用集成、数据集成和流程改造等“软手段”逐渐产生交叉,实现了多用户、整个流程的并行。在硬件领域,为实现并行流程也提供了“硬手段”——单台计算机的虚拟化,即一台计算机可以虚拟化为多台计算机,同时运行两个甚至更多个任务,从而提高工作效率。

单台计算机的虚拟化早已有之,但是,如果虚拟化缺乏强有力的处理器、内存和总线系统支持,会明显影响各个虚拟任务的运行效能,因而变得不那么实用。

现在,强大的HP Z800可以支持非常实用的虚拟化。HP Z800配合Parallels Workstation Extreme虚拟化软件,用户可以安装多个操作系统,在不同操作系统内同时运行多个应用,而相互之间不会受到明显的影响。例如,用户可以在windows系统下运行CAD程序进行设计,同时在LINUX系统下运行CAE程序,两者之间不互相影响。依靠虚拟化的硬手段,单个设计用户的工作也变得并行起来,效率得到了进一步的提升。#p#

测试步骤和说明

本次应用测试分为CAD和CAE两个部分,CAD部分采用Pro/ENGINEER 野火5和SolidWorks 2011, CAE部分采用支持多核心、多线程的COSMOL软件。在开始测试前,我们有几点说明:

1. 在所有测试中,我们关闭了Quadro5000的垂直同步功能,这一功能在LCD盛行的今天,已经用处不大了。

2. 在所有测试中,我们关闭了Quadro5000的ECC校验功能,开启ECC会占用几百兆显存。图形用户在使用过程中,完全可以关闭ECC功能。计算用户也可以关闭ECC,除非应用程序本身支持CUDA加速,同时是双精度大规模计算,这种应用大多由TESLA完成,单片Quadro应用得很少。

3. 由于内存较大,我们使用Windows7 64位系统。

4. 我们在测试前使用HP Performance Advisor进行了检测,保证在测试前系统保持最佳运行状态。

CAD测试

1,SolidWorks 2011测试

SolidWorks 2011是目前最新的版本,我们从SolidWorks社区中获得了这个优化后的铲车模型(设定了材质和光源等参数)。这个新模型的文件尺寸总体在350MB左右。

 

 

图: SolidWorks经典模型, 加了材质和光源

SolidWorks和惠普、NVIDIA是黄金合作伙伴,因此对惠普工作站和NVIDIA Quadro显卡的支持一向非常得力。用户可以登录http://www.solidworks.com/sw/support/videocardtesting.html获得最佳的经过认证的驱动程序。

另外,利用Z800配置的Quadro显卡的性能优势和功能特点,在SolidWorks系列软件中可以采用RealView和全景抗锯齿(FSAA)功能。RealView是从2006版本就已经广泛采用的图形效果增强功能,只有用户采用Quadro专业显卡这类经过官方认证的硬件才能开启这一功能。而全景抗锯齿(FSAA)功能是提高图形真实感的关键技术之一(几何图形轮廓的锯齿边缘就会消失,模型的线条变得更加平滑、真实)。

利用Quadro 5000显卡,配合RealView和全景抗锯齿(FSAA)功能,SolidWorks2011显示的3D模型的外观、场景(材质、纹理和环境)均具有极强的真实感。测试结果如下表所示:

Quadro 50002117流畅,在旋转过程中模型得到完整显示,开启8X FSAA性能降低,但仍可流畅运行。

2,Pro/ENGINEER W5测试

Pro/ENGINEER Wildfire 5.0是目前国内用户群比较广泛的三维CAD/CAM/CAE软件,超过52%的Pro/ENGINEER用户在使用这一版本。因此,我们在Pro/ENGINEER Wildfire 5.0平台上测试惠普Z800图形工作站。Pro/ENGINEER Wildfire 5.0对硬件的需求、特别是显卡的需求大幅度提高,对工作站是个考验。

 

 

图:测试的赛车模型

测试选用经典的赛车模型,常用于Pro/ENGINEER测试,在渲染状态下应该有390万个到590万个顶点,这对于显卡是一种极大的压力。测试结果如下表所示:

CAE测试部分,我们选用支持多线程、多核心且常用于单机PC系统的CAE应用程序 COMSOL Multiphysics。作为功能比较全面的数值计算软件,它的特点是多物理场的同时、同步耦合,这对于研究流体、流固耦合和电磁等问题非常重要。#p#

Z800解算时间(s)主观感受

双路六核心至强(计算开启8线程)+24GB内存22428解算过程稳定、顺利,开启8线程后,24个核心(12个物理核心,双线程)平均分担任务,CPU峰值占有率不超过70%,平均占有率在40%左右,内存峰值消耗不超过30%。运行任务的同期不影响其他工作。此类型、规模的任务非常适合惠普Z800这类高端工作站运行,快捷高效,而且不影响设计流程。

结论

通过多项测试,我们做如下建议:

在航空航天、汽车、机械(通用机械、工程机械、动力机械、重装备等)等行业,经常进行1000个零部件(含1000个)以上规模三维装配设计的用户,或经常进行500—1000个零部件规模三维装配设计、且模型特征较为复杂的用户,建议使用惠普Z800。这部分用户往往是CATIA、UGNX、Pro/E或Solidworks的用户,惠普Z800已经经过了这些ISV的认证,可以稳定、全面的执行软件各种功能。

在油气勘探、气象分析、地震研究等领域,由于需要处理的图形数据量庞大,惠普Z800是很好的“入门级”选择。如果计算规模进一步扩大,惠普Z800还可以升级显卡、内存、处理器系统,从而应对更复杂的任务。

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责任编辑:Yeva 来源: 工作站之家
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