高性价比主流三维设计之选!联想ThinkStation P520c工作站评测

2018-10-24 14:08:48   作者:边丈峰   来源:聚变网原创

  联想在2018上半年提出了“工作站普及化”策略,从效果上看,这一策略初见成效。IDC数据显示,2018年Q2联想ThinkStation工作站以36.7%的市场份额夺得中国台式工作站市场第一,其中单路主流工作站表现强势。据相关数据预测,在制造、建筑、传媒等涉及到CAD设计、建筑BIM模型构建、多媒体开发、图形处理以及VR内容创建等方面都将是工作站应用的重点场景。随着工作站性能的进一步提升,加之单路工作站的价格优势,未来单路主流工作站将逐渐成为更多用户的首选。

  在这样的大背景下,联想隆重推出了全新一代ThinkStation工作站家族新品——ThinkStation P520c。该产品定位于主流三维设计,联想希望ThinkStation P520c可以胜任制造、建筑以及影视娱乐等主流三维设计领域80%以上的任务。ThinkStation P520c是否可以成为“Think”家族的又一经典之作,我们拭目以待。

  一、ThinkStation P520c解读

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图1 联想ThinkStation P520c工作站

  ThinkStation P520c为单路主流工作站,产品秉承“Think”品质、创新、人本设计三大基因,搭载英特尔Xeon W系列处理器和NVIDIA Quadro系列高性能显卡。

  ThinkStation P520c以应用为中心,在应用程序的性能和可靠性上投入了大量的精力,已通过Dassault、PTC、Siemens、Autodesk、Bentley、Adobe、Foundry等知名厂商的软件应用认证,可以确保用户始终保持软硬件间最为协调的兼容性。

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图2 ThinkStation P520c内部结构

  外部设计方面,ThinkStation P520c采用联想独家灵动模块技术,拥有可升级的内部灵动扩展托架,最高支持4个硬盘存储设备,同时ThinkStation P520c支持主板自带2个M.2 SSD端口,读取速度更可高达800MB/s,满足高精度复杂三维模型的实时读取需求。

  英特尔至强W系列处理器

  ThinkStation P520c目标覆盖80%三维设计需求,想要如此全面的满足各类任务需求,性能和可靠性是关键。处理器是决定整个工作站性能的最核心部件。处理器的性能决定了工作站的计算以及渲染的能力,会影响应用程序中包括打开软件,载入模型,执行各种指令,模型装配,渲染,动画仿真,工程分析等任务的速度。ThinkStation P520c搭载英特尔至强W系列处理器,该系列处理器是面向单CPU插槽主流工作站推出的处理器,W即Workstation。在英特尔修改了Xeon系列的命名规则后,Xeon E为入门工作站级别,Xeon W定位中端主流;Xeon Salable Platform处理器,面向的是双路高端工作站。

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图3 Xeon W系列处理器基本信息

  全系Xeon W处理器均基于14nm制程,最高拥有18核心,支持全部48条PCI-E 3.0通道,最高支持 512GB 的 ECC RDIMM/LRDIMM 四通道内存(DDR4-2666),以及双 512-bit FMA。搭配的芯片组为C422,通过PCI-E 3.0 x4 DMI总线和处理器相连,支持最多24条PCI-E 3.0、十个USB 3.0、八个SATA 6Gbps。

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图4 ThinkStation P520c的CPU及内存布局

  本次测试的ThinkStation P520c选用的是英特尔Xeon W-2123处理器。该处理器4核8线程,主频3.6GHz,采用14纳米工艺,三级缓存8.25M。英特尔宣称,Xeon W系列处理器较上代产品有38%以上的性能提升。

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图5 CPU-Z检测Xeon W-2123处理器的信息

  NVIDIA Quadro P4000高性能专业显卡

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图6 NVIDIA Quadro P4000专业显卡

  本次测试的ThinkStation P520c搭载NVIDIA Quadro P4000专业显卡。显卡决定了工作站的图形性能,可以直接影响三维设计的呈现、渲染以及仿真分析等关键应用的体验效果。Pascal 架构的Quadro产品为工作站提供了超强的视觉计算平台,Quadro P4000拥有更出色的并行任务处理能力,在CAE仿真方面会有明显提升。此外,Quadro P4000针对真实物理渲染(PBR)、深度学习以及VR等方面拥有很好的应用体验。通过VR 认证的Quadro P4000显卡,可为用户提供创建详细、逼真、沉浸式环境的能力。在高清显示方面,可以创建广阔的可视化工作区,可在多达四个5K显示器上以高分辨率和HDR颜色显示数据。

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图7 GPU-Z检测Quadro P4000的信息

  Quadro P4000显存容量为8GB,显存带宽243 GB/s,CUDA Core为1792个。从官方公布的数据来看,在性能方面Quadro P4000较上代Quadro M4000有30%-70%的提升。Pascal架构具有更强的计算性能,GPU结构更加合理。可以预见的是,ThinkStation P520c在本次测试中的仿真、渲染和高精度运算等方面会有很好的表现。

表1 ThinkStation P520c配置汇总

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  二、基准测试——SPEC Viewperf 12.1测试

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图8 SPEC Viewperf 12.1测试项目

  SPEC Viewperf 12.1测试包含9个专业图形测试场景,Energy、Medical、Catia、Cero、Maya、SNX、Solidworks、Showcase以及Autodesk 3ds Max。选择Viewperf作为基准测试主要考虑到测试所提供的场景非常契合ThinkStation P520c的定位,覆盖市场上主流的三维设计及渲染计算应用。Viewperf采用真实的模型进行测试,具有广泛的参考性,能完整地体现出工作站在专业设计方面的性能高低。SPEC Viewperf的测试结果以fps帧率的形式体现,帧率越高,说明工作站在建模、渲染等方面就越流畅,也代表着更强的性能。

  为了更直观的体现ThinkStation P520c的强大性能,我们将测试成绩与上代产品ThinkStation P410进行对比。ThinkStation P410采用的测试版本是Viewperf 12,与Viewperf 12.1仅少一项Autodesk 3ds Max测试,测试成绩对比具有一定的参考意义。

表2 对比机型配置基本信息

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表3 SPEC Viewperf测试成绩

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         测试成绩说明和对比分析:

  (1)ThinkStation P520c定位于主流三维设计,测试项目中Catia、Cero、NX、Solidworks是CAD行业最为常用的主流三维设计软件,Maya、Showcase、3ds Max是影视娱乐业常见的主流制作、渲染软件。在这些应用项目中,ThinkStation P520c均取得了较好的成绩,符合主流级产品的性能水平。较上一代同级产品性能提升明显,可对比的8个测试项目性能提升均在一倍左右。

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图9 Creo-01测试场景

  (2)在以设计建模为主的测试项目中,ThinkStation P520c分数非常突出,这主要得益于强大的Xeon W处理器与Quodra专业图形显卡的配合。测试成绩可以一定程度的反映ThinkStation P520c适合进行各类三维CAD设计。

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图10 SNX-02测试场景

  (3)在各项测试中,ThinkStation P520c均表现出强大的性能,特别是在强调渲染性能的DCC测试和单纯强调光线计算性能和几何模型处理性能的测试中。这除了得益于Xeon W处理器与Quadro P4000高达1792个CUDA Core外,M.2 SSD与DDR4的高效存储系统对于渲染效率的提升也起到了关键促进作用。

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图11 3dsmax-05测试场景

  (4)3dsmax-05根据SPEC官方公布的数据,131.86分的成绩已经达到高端机型的成绩。

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图12 CATIA-04测试场景

  (5)CATIA属于高端设计软件,主要应用于航空航天和汽车制造领域。ThinkStation P520c作为一款单路工作站,成绩表现良好,由此说明ThinkStation P520c适合运行CATIA,可以较流畅完成绝大部分操作,可以胜任部件级的航空航天及汽车制造领域任务。

  (6)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,显卡显存或系统内存较低时会失去响应。本次测试为12.85分,是一个非常高的分数。ThinkStation P520c具备极高的渲染能力和数据计算能力。

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图13 SW-03测试场景

  (7)SW-03测试由Solidworks 2013 SP1生成的图形负载轨迹,模型规模范围从210万顶点到21000万顶点。包括着色图、边缘着色图、环境光吸收等测试项目。Solidworks对于工作站主频要求较高,对于多核相对要求较低,是一款非常适合单路工作站使用的三维设计软件。ThinkStation P520c在Solidworks项目的成绩达到了惊人的153.32,用户可以享受极致流畅的设计体验。

  三、应用测试——NX10

  NX是Siemens公司出品的一款交互式 CAD/CAE/CAM系统,支持产品开发中从概念设计到工程和制造的各个方面,NX提供了一套集成的工具集,用于协调不同学科、保持数据完整性和设计意图以及简化整个流程。在设计方面NX功能强大,设计师可以借助无缝交换功能来选择线框、曲面、实体参数或直接建模技术,轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

  NX软件定位于中高端三维设计仿真制造领域,主要应用于汽车制造、航空航天、高科技电子、重型机械以及模具行业。选择NX进行应用测试主要出于两方面考虑。一方面Siemens NX市场占有率较高,既然ThinkStation P520c是面向主流设计,就不得不通过NX的考验。另一方面,Siemens NX属于中高端设计软件,如果ThinkStation P520c可以通过NX的各项任务考验,在一定程度上可以说明ThinkStation P520c也可以流畅运行其它中高端设计软件以及入门级三维设计软件。

  本次测试选取的模型为某系统转向制动总成模型,模型较复杂,零件数为1000个以上。

  1. 模型载入

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图14 模型载入

  打开NX10软件,软件打开速度很快,之后载入待测试的模型。模型载入对于工作站的处理器,I/O性能,存储系统要求较高,尤其是载入模型的后程,主要考验CPU和GPU的运算和渲染能力。本次测试模型零件数在1000个以上,属于较大模型,在内存量不够的情况下,很容易出现卡顿,长时间等待甚至死机现象。在载入模型环节ThinkStation P520c,模型加载速度较快,可以顺利打开,载入用时约15s。

  2. 基本操作

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图15 基本操作

  进行快速拖动平移、旋转、缩放等基本操作,整体过程流畅,无卡顿。切换显示状态,选择线框模式,在转换时没有明显卡顿现象,可以流畅的进行模式切换。

  3. 添加材质、着色

  着色与添加材质主要考察工作站的“实时”渲染性能,整个过程需要在很短时间完成,这需要工作站必须具有强大的计算性能和图形渲染性能。ThinkStation P520c表现稳定,几乎是瞬间完成模型的着色与添加材质操作。

  4. 模型剖切

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图16 模型剖切

  工程师常用模型剖切来检查模型内部的细节情况,比如干涉、间隙等细节,以便完整的掌控整个装配图中的每一个装配与配合细节。ThinkStation P520c执行此操作用时1-2s,可以很顺畅的完成,之后未出现滞后,模型展示效果良好。

  5. 模型装配

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图17 模型装配

  该环节主要考察工作站的CPU计算性能以及内存及存储系统效率。模型通过约束定义确定零部件相互的位置关系和连接关系,形成一个完整的产品或机构装置的方式。模型装配是考验工作站性能的重要环节,在设置约束过程中,无长时间明显卡顿,整体操作较为流畅。

  6. 生成爆炸图

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图18 生成爆炸图

  为了更好的展示产品的结构特点和装配关系,有时设计师需要通过爆炸图的形式来展示产品。爆炸图生成的整个过程仅耗时4-5s。

  7. 生成工程图

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图19 生成工程图

  在创建工程图时,工作站需要计算大量数据,因此生成工程视图的速度可以作为反映工作站性能的重要指标。本次测试的模型较为复杂,生成工程图具有一定难度。ThinkStation P520c工程图生成进度令人满意,整体速度较快,并未出现长时间停顿的现象。

  8. 模型渲染

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图20 模型渲染

  渲染对工作站各核心元件性能要求都很高,复杂模型通常需要更长的渲染时间,无论工作站的性能还是稳定性不够,都极易出现宕机现象。所以,渲染也是考察工作站整体性能的环节。ThinkStation P520c执行整个渲染过程,用时约为10min左右,渲染速度较快,工作站运行流畅。

  小结

  ThinkStation P520c在NX10环境下,能够流畅的完成1000个零件级别模型的设计及渲染。整体操作流畅,没有出现明显卡顿现象,测试过程中未发生宕机。测试结果表明,ThinkStation P520c对于主流三维设计用户,可以胜任日常各项设计任务。

  结语

  通过上述一系列的测试印证了ThinkStation P520c的性能与专业。联想“工作站普及化”策略不仅是让用户看到ThinkStation的专业,更希望更多用户可以使用它。围绕用户对单路主流工作站“性能”、“价格”的关注点,起步售价8600元的ThinkStation P520c应运而生,符合市场需求的才是最好的产品。

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