随着IT技术日新月异的发展，工作站已成为公众熟识并认可的关键型IT产品，它不仅在专业领域影响广泛，工作站技术和应用方向也成为其它商用IT等产品的风向标。联想ThinkStation工作站秉承“Think”品质、创新、人本设计三大基因，连续两年(2015年、2016年)出货量稳居中国区市场榜首。联想近日推出了全新P系列新品——ThinkStation P320工作站。ThinkStation P320以全新的形式呈现在大家面前，从硬件到应用进行了全面的优化和升级，整体性能得到大幅提升，同时引入了联想多项独家技术，助力用户轻松应对多种应用环境下的严苛挑战。

　　对于工作站用户而言，ThinkStation P320的性能显然尤为重要。作为主流图形工作站，它能否承担日常的设计任务?它能否稳定的应付复杂的运算?它能否胜任具有挑战的大型装配设计?……这些是用户最为关心的内容。这次我们将对ThinkStation P320进行一次全面的测试，帮助用户深入了解ThinkStation P320究竟如何专业?

　　一、ThinkStation P320因何专业

　　图1 联想ThinkStation P320工作站

　　一般所讲的工作站性能强大指的是工作站的图形性能和计算性能。这两种性能主要源于处理器和专业显卡。用于本次测试的ThinkStation P320配置如表1所示。需要说明的是，这一配置仍然不是ThinkStation P320的最高配置，根据不同的使用需求和应用环境，还有升级空间。如，处理器可以换成Core i7-7700K，或者内存可以增加到64GB。用于本次测试的ThinkStation P320配置，是针对常规设计应用环境的高级配置方案。

　　表1 ThinkStation P320配置汇总
                            

　　强大的CPU：至强v6处理器

　　图2 Intel Xeon E3-1200系列处理器

　　本次测试的ThinkStation P320配置了单路四核八线程Intel Xeon E3-1245v6处理器，处理器基本频率3.70GHz，最大睿频频率4.10GHz，该处理器属于面向入门级服务器、存储服务器和工作站市场推出的14纳米工艺四核至强E3-1200系列，相比上代v5系列频率提升，功耗却降低了。不过遗憾的是，Intel禁止了E3-1200系列桌面主板支持。

　　图3 CPU-Z检测Xeon E3-1245处理器的信息

　　Intel Xeon E3-1245处理器型号名为Kabe Lake，属于Intel第七代智能处理器，支持 ECC 内存并配有认证驱动，是追求稳定工作站平台的佳选。Kaby Lake 至强 E3 v6 系列，最高支持 64GB DDR4-2400 ECC 内存，并对DDR3 RAM做了保留。作为面向工作站的产品线，Kaby Lake 至强 E3 v6 系列还支持 TSX-NI、vPro、VT-d、VT-x 等虚拟化技术。

　　图4 ThinkStation P320内部结构

　　此外，在核心显卡方面，Kaby Lake至强 E3 v6 系列尾号带“5”的芯片均搭配了 Intel HD Graphics 630 核显。与上代核显相比，集成核显P630可提供三倍性能。集成核显P630基本频率350MHz，最大动态频率1.15GHz，视频最大内存1.7GB。集成核显P630并通过了如AutoCAD、Photoshop、Revit、SolidWorks、NX等专业软件的认证。因此，其实ThinkStation P320即便是不安装Quadro专业显卡，也可以完成初级的三维设计和绝大多数平面设计。

　　ThinkStation P320还可选择搭载桌面级酷睿系列最高规格的Core i7-7700K，频率从4.2GHz起步，单核最高频率可达到4.5GHz，双核、三核、四核可同时睿频至4.4GHz，相比上一代Skylake架构的Core i7-6700K而言，带来了300MHz频率提升。

　　专业的GPU：Quadro P4000

　　不同于Geforce的消费级定位和Tesla的高性能计算定位，Quadro立足高端，面向专业级的需求，Pascal架构是继Kepler架构、Maxwell架构后的全新Quadro架构。

　　图5 NVIDIA Quadro P4000专业显卡

　　Quadro P4000是今年年初新发布的Quadro系列专业显卡的代表，面向高端专业图形用户的产品，其相对应的上一代产品是Quadro M4000。

　　图6 GPU-Z检测Quadro P4000的信息

　　Quadro P4000相较上代产品，显存容量同为8GB，显存带宽从192GB/s升级到了243 GB/s。Quadro P4000的CUDA Core是1792个，而Quadro M4000则为1664个。从官方公布的数据显示，在性能方面Quadro P4000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，本次测试的ThinkStation P320在仿真、渲染和高精度运算等方面会有很好的表现。

　　图7 联想ThinkStation P320获得“VR Ready”认证

　　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。

　　高效的存储：SSD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。具体表现在模型的载入环节，装配环节和计算环节。

　　图8 DDR4 2400MHz ECC内存

　　ThinkStation P320为了改善存储效率，使用了更高效的M.2 PCIe SSD高速固态硬盘，带宽高达32Gbps，并配置16GB的DDR4 2400MHz ECC内存，这对于主流应用而言已经够用了。DDR4内存频率、容量明显提升;功耗、电压则明显降低。在最重要的频率和带宽上，DDR4内存理论上高出DDR3超过70%。加之ECC内存特殊的纠错能力，使ThinkStation P320更加稳定。但当ThinkStation P320选配桌面级Core i7-7000系列处理器时，将无法支持ECC内存。

　　二、基准测试——SPEC Viewperf 12.1测试

　　图9 SPEC Viewperf 12.1测试项目

　　SPEC Viewperf是最常用的工作站性能测试程序，采用真实的模型进行测试，具有广泛的参考性。SPEC Viewperf由C语言编写，用于测量运行在OpenGL和Direct X应用程序编程接口下运行的系统的3D图形性能。SPEC Viewperf 12.1是该程序的最新版本，包含9个专业图形测试场景，Energy、Medical、Catia、Cero、Maya、SNX、Solidworks和Showcase，以及新增加的Autodesk 3ds Max测试场景。SPEC Viewperf 12.1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。

　　表2 SPEC Viewperf 12.1测试成绩

　　测试分析和说明：

　　(1)从测试成绩看，ThinkStation P320体现出了定位于主流级产品的性能水平，较上一代同级产品性能提升明显。测试的9个项目，ThinkStation P320的性能提升在50%-200%之间，本次产品的换代更新，性能可谓是跨越式发展。

　　(2)在各项测试中，ThinkStation P320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。在比较强调综合图形性能的CAD测试中，ThinkStation P320也十分出色。

　　图10 3dsmax-05测试场景

　　(3)Autodesk 3ds Max测试(3dsmax-05)是12.1版本新增加的测试。测试模型使用不同的材质，不同渲染方法，来考察工作站的渲染能力。ThinkStation P320在这项测试的成绩相当高，根据SPEC官方公布的数据，125分的成绩已经接近中高端机型的成绩。

　　图11 CATIA-04测试场景

　　(4)CATIA-04测试包括线框图、抗锯齿、着色图、轮廓线加强着色图、视野景深、环境光吸收着色等，合计有 14 个测试子场景。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，CATIA测试一般作为区分高端工作站和普通工作站的重要成绩指标。ThinkStation P320的CATIA成绩已经接近中高端工作站水平，说明ThinkStation P320适合运行CATIA，可以完成基础的航空航天及汽车制造领域任务。

　　图12 Creo-01测试场景

　　(5)Creo-01 测试包含渲染、线框图、抗锯齿、着色图、轮廓加强着色图、着色倒影图等。126.81的成绩较高。一般而言Creo很难达到如此好的成绩，这项成绩表明ThinkStation P320具有突出的图形渲染能力。

　　(6)Maya-04测试包括着色、屏幕空间蔽塞着色、屏幕空间蔽塞着色多采样抗锯齿、屏幕空间蔽塞着色多采样抗锯齿+浮点渲染对象、屏幕空间蔽塞着色多采样抗锯齿+浮点渲染对象+权重平均式半透明、线框图。对CPU、内存和显卡的要求都很高。本次测试成绩非常突出，说明ThinkStation P320具备出色的实时渲染能力，适合DCC领域用户的选用。

　　图13 SNX-02测试场景

　　(7)SNX-02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。本次成绩着实令笔者惊讶，238.17的成绩已经达到了SPEC官方公布的旗舰级工作站的成绩。值得说明的是，使用不同设计软件对工作站有不同的性能需求。笔者在测试中发现，用NVIDIA控制面板根据需求进行性能调节，仅NX就有超过40%提升。测试成绩说明，使用全新至强处理器和全新架构Quadro专业显卡的ThinkStation P320已经可以胜任更复杂的设计需求，可以满足更大型装配的设计和组装。

　　图14 NVIDIA控制面板

　　三、典型应用测试——CATIA V5测试

　　本次应用测试选用的软件是CATIA V5。选择这款软件进行应用测试主要有三点原因。第一，CATIA软件是一款高端设计软件，其使用特点可以很好的区分出工作站的性能。第二，CATIA软件是联想工作站的ISV认证软件，针对ISV认证的软件，工作站厂商都会进行相应的调优，以此可以实际体验调优带来的使用感受变化。第三，在基准测试中，ThinkStation P320的CATIA成绩突出，但基准测试的成绩不能完全反应真实的软件应用感受，所以选择CATIA进行测试也是对基准测试的结果进行一次复检。

　　法国达索 CATIA是CAD/CAM领域最高端的软件，在曲面造型方面具有独特的优势，是任何三维CAD软件所不能比拟的，因而广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等行业的复杂曲面造型设计中。CATIA的大型数据模型由于设计结构复杂、设计精度高、零件数量大、计算量大等特点，对工作站的CPU、内存、显卡等元件的要求都比其它CAD应用高。本次测试的CATIA V5版本是CATIA最为常用的版本之一。本项测试选取的模型为某型号汽车模型，零件数控制在约1000个。

　　图15 模型载入

　　打开CATIA V5软件，软件载入速度很快。接下来载入待测试的模型。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。载入大型模型时，对内存的要求也很高。如果处理器和内存不够的情况下，会出现长时间等待甚至死机。模型在ThinkStation P320上可以顺畅打开，加载速度较快，模型载入用时约10s左右，使用感受流畅。

　　图16 对模型进行视图切换

　　对模型进行视图切换，执行快速平移、旋转、缩放等操作，操作流畅度较好，未出现停滞及画面不连贯。切换显示状态，选择线框模式，在转换时屏幕始终显示清晰，无停顿。说明ThinkStation P320具有很好的计算性能和实时渲染能力。

　　图17 执行添加材质操作

　　为模型添加材质，这是一种“实时”的应用环境。其中的渲染过程需要在很短时间完成，这要求工作站必须具有强大的数据处理能力和渲染能力。在执行添加材质时，ThinkStation P320整体操作流畅，可以在瞬间完成模型的着色与添加材质操作。

　　图18 执行载入属性操作

　　对模型进行载入属性操作，这个过程相对而言运算量较大，但整体操作流畅，用时约1分钟左右完成。这得益于ThinkStation P320强大的处理器和大容量内存。

　　图19 执行约束定义操作

　　约束定义是模型装配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。约束与装配操作考验工作站性能的重要环节，尤其是对于大量零件进行装配操作。这主要考察工作站的CPU运算能力以及内存。在设置约束过程中，ThinkStation P320有2-3秒轻微卡顿，整体操作较为流畅。

　　小结

　　ThinkStation P320工作站能够较好的支持CATIA V5软件的常规任务操作。对于1000个零件以内的基础设计ThinkStation P320基本可以胜任。由于CATIA毕竟是高端设计软件，使用CATIA进行复杂设计的用户，以及从事渲染和仿真方面工作的用户，可以选择ThinkStation更高端型号的工作站。

　　四、总结与建议

　　(1)本次测试的ThinkStation P320图形性能，计算能力和渲染能力均有大幅提升，一些偏重处理器计算性能、图形性能的项目成绩甚至达到了中高端工作站的水平。且工作站各主要元件性能均衡，工作站的性能往往取决于“最短的木板”，ThinkStation P320的硬件搭配合理，不存在明显的性能瓶颈，这在以往同级产品中很难做到。在应用测试中，ThinkStation P320面对较日常设计更为复杂的任务下，表现出了良好的使用体验。

　　(2)对于通用机械、工程机械、电力电子等行业，经常进行1000个零部件以下规模三维装配设计的用户，或进行二维设计的用户，ThinkStation P320完全可以满足用户日常工作的全部需求。这部分用户通常会使用AutoCAD、Solidworks、Inventor等软件。

　　(3)对于航空航天、汽车、重型装备等行业，进行部件级设计，且零部件在1000个以下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、且模型特征不是十分复杂的用户，建议使用ThinkStation P320。这部分用户往往是CATIA、NX或Creo的用户。

　　(4)在电影、动画、广告等三维影像制作领域，场景规模适中、特征细节适中，同时追求性价比的用户，建议使用ThinkStation P320。配合Quadro P4000的支持，ThinkStation P320拥有十分惊人的渲染效率提升，甚至会改变整个工作流程。

　　(5)在金融服务行业，ThinkStation P320可以很好的完成该领域的基础性任务。笔者在测试时还进行了Monte Carlo和Black Scholes两项测试，成绩也较为理想。

　　(6)在医疗行业，会要求工作站具有高性能和杰出的图形计算能力，还需要稳定作为保障。ThinkStation P320的定位十分适合该领域。

　　(7)随着虚拟现实在三维可视设计、数字影像处理、飞行视景仿真模拟、医学研究等领域的应用加深，虚拟现实需要性能极佳的工作站来提供必要的性能。ThinkStation P320已获得“VR Ready”认证，以极具优势的性价比为用户提供高性能的虚拟现实体验。建议用户操作系统选择Windows 7(64位)以上版本，内存8GB以上。

　　(8)ISV认证其实是品牌工作站所隐含的最大价值。建议用户重视硬件厂商为ISV认证软件定制的驱动程序。ISV认证的软件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，从而保证上市产品不存在兼容性和功能性方面的问题，保证软件全功能的稳定运行。