巅峰强者 联想ThinkStation P910工作站评测

2016-11-08 14:36 出处:PConline原创 作者:边丈峰 责任编辑:yangjingyu

         ThinkStation传承了品质、创新、人本设计三大Think基因,以卓越品质、创新设计为行业客户提供了高效、可靠的图形计算力支持。前不久,联想更新了P家族全系列工作站,其中包括旗舰机型ThinkStation P910、高端机型ThinkStation P710、P510以及基础级工作站P310,同时还发布了新品ThinkStation P410主流单路工作站。全新的P系列工作站采用Intel最新的E5v4处理器和NVIDIA Quadro Maxwell架构专业显卡。ThinkStation P910作为旗舰双路工作站专为满足最苛刻的计算密集型可视化需求而设计,可以满足用户极致苛刻的计算及图形处理需求。本次测试主要模拟制造业高端用户应用环境,让我们用成绩来验证ThinkStation P910的登峰之路。

  一、联想ThinkStation P910工作站概述

  联想ThinkStation P910工作站,是联想工作站家族中的旗舰产品,是ThinkStation P900的升级版产品。从外观和内部设计来说,ThinkStation P910与上代产品并无太多差异,同样拥有充足的I/O接口,并且可容纳多块硬盘。ThinkStation P910总质量超过30KG,这个数字要高过上代产品。内部元件布局,三通道散热等方面并无太多变化。ThinkStation P910最重要的升级在于三大核心元件的升级。ThinkStation P910搭载了Intel Xeon E52600v4系列处理器,2400Mhz DDR4内存,以及最高支持3块NVIDIA Quadro Maxwell架构专业显卡。

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  图1 联想ThinkStation P910工作站

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  图2ThinkStation P910内部结构

  本次测试的联想ThinkStation P910配备英特尔至强 E5-2620v4处理器和NVIDIA Quadro M5000专业显卡,并搭载32GB DDR4内存。

  1.处理器

  处理器作为工作站的最核心部件决定了工作站的性能和定位。处理器的性能又主要取决于主频和内核线程数。不同设计软件对于处理器的主频和线程数有着不同的需求,这种差异有时候会导致同一台工作站在不同设计软件的使用表现上呈现不尽相同的状态。有些设计软件的需求是单线程高主频,比如多数CAD软件;有些设计软件需要高主频的同时支持多线程,比如ANSYS、SolidWorks、NX等。

  本次测试的ThinkStation P910,选用的是至强E5-2620v4双路8核16线程处理器。该处理器采用14纳米工艺,三级缓存20M。支持英特尔至强资源调配技术。全新的至强处理器E5v4产品家族在内核数量与高速缓存容量方面实现了高达20%的提升,性能较上代产品预计会有超过50%的提升。

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  图3 用CPU-Z检测CPU的信息

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  图4 ThinkStation P910的双路CPU

  2.显卡

  NVIDIA在计算机图形加速领域大名鼎鼎,NVIDIA Quadro系列显卡在专业图形领域拥有最广泛的用户基础。Quadro从诞生之初基于Geforce256核心的ELSA GLoria II,发展到今天的Maxwell架构专业显卡经历了翻天覆地的变化。硬件配置提高,性能大幅增强:Maxwell架构的Quadro系列专业显卡在显存数量、核心频率、显存带宽等方面大幅度提高。

  本次测试的ThinkStation P910工作站搭载的是NVIDIA Quadro M5000专业显卡。Quadro M5000相比上一代对应产品Quadro K5200,显存容量同为8GB,显存带宽从192.3GB/s升级为211.6GB/s。Quadro M5000的CUDA Core是2048个,而Quadro K5200则为2304个。从数量上看Quadro M5000的 CUDA核心数有所减少,但官方公布的数据显示,Quadro M5000的图形性能却提高了50%左右。这说明MaxWell架构计算性能更强,GPU结构更加合理。显卡决定了工作站的图形性能和高性能计算能力。反应到具体应用主要体现在,图像色彩呈现,模型动态呈现,模型渲染,程序并行运算等方面。ThinkStation P910工作站最多可以支持三块的NVIDIA Quadro M6000顶级显卡。

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  图5 NVIDIA Quadro M5000专业显卡

  Quadro M5000具备4个DP1.2接口,可驱动多达四个4K分辨率屏幕,并支持超高分辨率4096 ×2160 @ 60 Hz及 24位色深在FHD下可以实现32位色深。搭载内存错误校正码(ECC)设计的8GB绘图内存,可以完成大型渲染、复杂的3D模型和大量数据计算。150W的功耗也为工作站整体设计减少了很多压力。

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  图6 用GPU-Z检测NVIDIA Quadro M5000的信息

  表1 ThinkStation P910配置汇总

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  联想ThinkStation P910在CPU、显卡、内存等核心部件方面有明显提升。预计在接下来有关图形渲染和复杂3D模型操作方面表现会较为突出。

  二、基准测试

  1. SPEC Viewperf 12测试

  SPEC Viewperf是一个专业级、符合工业标准的OpenGL图形显示卡效能测试分析软件。由C语言编写,用于测量运行在OpenGL应用程序接口之下的系统3D图形性能。SPEC Viewperf 12包含8个专业图形测试场景,Energy、Medical、Catia、Cero、Maya、SNX以及主要基于OpenGL 4.0架构的Solidworks和首次添加基于DirextX架构的Showcase。能够充分反映出工作站在CAD领域和DCC领域的专业性能。

  为了使读者更明显的感受ThinkStation P910的性能提升,在这里对比了ThinkStation P900。确保两台工作站操作系统,内存数,显卡等级,CPU等级均相同。对比机型ThinkStation P900采用双路至强E5-2630v3处理器,NVIDIA Quadro K5200专业显卡。显示器分辨率均调节到标准高清分辨率:1920*1080。

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  图7 SPEC Viewperf 12测试项目

  表2 SPEC Viewperf 12测试成绩

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  重点项目分析:

  从测试成绩看,ThinkStation P910体现出了旗舰级产品的性能水平,较上一代旗舰级产品性能提升明显。测试的8个项目,ThinkStation P910的性能提升在35%-155%之间。

  Energy-01 测试集反映的是在地震、油气田中的典型实体渲染应用,对显存和系统内存的容量需求极高。中分辨率的场景包含有1GB数据集,而高分辨率的数据集高达3.2GB。如果显卡的显存低于4GB则无法完成高分辨率场景的渲染;如果系统内存低于12GB,在运行高分辨率测试的时候就会失去响应。本项测试ThinkStation P910成绩提升超过150%,这主要得益于ThinkStation P910配备了E5v4处理器和32GB DDR4高速内存。

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  图8 Medical-01测试场景

  Medical-01属于实体渲染的测试项目,不过在这里更多数据集都是由医学扫描仪获得。这个测试比较偏重纹理处理和显存带宽的压力。本项测试ThinkStation P910的性能提升约100%主要得益于Quadro Maxwell架构显卡显存位宽和带宽的提升。

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  图9 SNX-02测试场景

  SNX-02 测试成绩提升超过50%。本项测试由NX 8.0生成的图形负载轨迹,包含了两个模型,模型的规模分别是 715 万顶点和 8.45 万顶点,测试成绩说明,至强E5v4架构处理器使ThinkStation P910更适合NX的应用环境,可以满足更大型装配的设计和组装。

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  图10 自左上顺时针依次为CATIA-04、Creo-01、Maya-04、SW-03、Showcase-01测试场景

  CATIA-04、Creo-01、Maya-04、Showcase-01、SW-03这五项测试的成绩提升约在40%。这个数字也大概能体现出ThinkStation P910较上代产品性能提升的平均值。ThinkStation P910在线框图、着色、渲染、抗锯齿、环境光吸收着色、大型装配等方面均有着稳定的表现。

  2.CineBench R15测试

  CineBench是基于Cinem4D工业三维设计软件引擎的测试软件,用来测试对象在进行三维设计时的性能,它可以同时测试处理器子系统、内存子系统以及显示子系统。相比R11.5版本的最多16个核心来说,R15版本最多能够支持256个逻辑核心。此外R15版本还加强了着色器、抗锯齿、阴影、灯光以及反射模糊等的考察,对CPU性能的检测更加准确。

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  图11 CineBench R15测试场景

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  图12 CineBench R15 CPU测试结果明细

  第一项测试纯粹使用CPU渲染一张高精度的3D场景画面,在单处理器单线程下只运行一次。从测试结果来看,ThinkStation P910的整体表现非常突出。英特尔至强 E5-2620v4处理器测试成绩为1941cb,排名第一,充分表现了ThinkStation P910超强的CPU渲染性能。

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  图13 CineBench R15 GPU测试结果明细

  第二项测试则针对显卡的OpenGL性能。NVIDIA Quadro M5000的测试成绩为157.42fps,同样也排在所有成绩中的第一位,这样直接证明了ThinkStation P910强劲的图形性能。

  三、典型应用测试——NX10测试

  NX是一款集计算机辅助设计、制造和工程分析于一身的全面综合解决方案,由Siemens PLM Software公司出品。NX软件应用十分广泛,尤其是在高端制造业领域,如航空航天,汽车制造等多数会用到NX软件,在模具制造行业NX也有不可取代的位置。同时,NX 包含了企业中应用最广泛的集成应用套件,用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。本次测试使用的是目前企业应用较为广泛的NX10版本。测试模型为某型号飞机模型,零件数约为6000个。模型规模和所属行业与ThinkStation P910的定位十分吻合。

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  图14 模型载入

  打开NX10,载入模型。模型载入前期主要是考察工作站的I/O性能,之后在模型显示阶段则考验CPU和GPU的运算和渲染能力。本次测试的模型较大,模型载入用时约10s左右,整体感觉流畅,符合日常工作需求。

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  图15 切换模型线框模式

  执行快速平移、旋转、缩放等基本操作。实际效果和预期类似,整体过程流畅,无粘滞感。切换显示状态,选择线框模式,在转换时没有明显卡顿现象,可以流畅的进行工作。

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  图16 模型镜像

  执行镜像操作,ThinkStation P910略有2秒停顿,但整体操作流畅,几乎不影响实际工作。无宕机现象发生。

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  图17 模型剖切

  在设计过程中,工程师经常需要使用截面来观察装配图内部的细节情况,比如干涉、间隙等细节,完整的掌控整个装配图中的每一个装配与配合细节。测试中从不同方向的剖切都可以很顺畅的完成,中间未出现滞后,模型展示效果非常好。

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  图18 生成爆炸图

  有时为了更好的展示产品的结构特点和装配关系,需要通过爆炸图的形式来展示产品。 使用NX10快速的完成爆炸图的生成,整个过程大概只耗时1-2s,效率非常高。

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  图19 执行为模型着色、添加材质及渲染操作

  渲染对工作站性能有极高要求,复杂模型的渲染通常需要较长的时间,在执行渲染操作时,工作站容易出现宕机的现象。在ThinkStation P910上分别为模型不同部件添加材质,然后进行渲染操作。着色和添加材质操作流畅,可以在瞬间完成。模型渲染时间约为10min左右,渲染速度及质量令人满意。

  小结

  联想ThinkStation P910工作站在NX10环境下,能够轻松完成6000零件级的设计工作。在制造业和建筑业中,航空航天、汽车、船舶、大型装备和建筑设计等领域的用户将会是ThinkStation P910的核心用户群。本次应用测试的操作步骤及模型规模代表航空航天以及汽车制造行业的日常任务水平,所以联想ThinkStation P910工作站符合该领域用户的需求。

  总结

  本次测试对制造业常见的应用环境和应用状态进行了模拟,联想ThinkStation P910工作站游刃有余,轻松通过了各项测试。用户对于工作站性能的需求其实是没有上限的,没有最快的工作站,只有最适合的解决方案。本次测试的ThinkStation P910的配置,适合航空航天、汽车、船舶、大型装备和建筑领域的用户选择。从事通用机械设计,部件级装备设计,产品外观设计等方面的用户,可以根据自己的需求选择联想ThinkStation P710、P510。使用二维设计为主,或从事简单三维设计,简单动画制作的用户,可以根据自己的需求选择联想ThinkStation P310、P410。如果是从事大型照片级渲染的用户,建议选择ThinkStation P910并配置顶级的NVIDIA Quadro M6000专业显卡。CAE领域的用户,在配置ThinkStation P910时,建议选择顶级至强处理器的同时,内存至少在64GB以上。总而言之,联想ThinkStation P910是为高端用户提供了一个平台,无论是从事什么行业,无论是使用何种应用,ThinkStation P910都已做到了极致,可以从容应对。联想ThinkStation P900工作站巅峰强者,实至名归!

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