 |
19.11.2014 13:50 |
| |
Сравниваем процессоры для графической рабочей станции: 16 ядер двух процессоров Intel Xeon E5-2650 v |
 |
Первоначально, по предварительной договоренности, мы планировали просто протестировать графическую станцию, предоставленную нам компанией Intel, на базе двух процессоров Intel Xeon E5-2650 v.2. Идея заключалась в том, чтобы, протестировав ее, продемонстрировать целесообразность использования двух процессоров в графических (рабочих) станциях. Понятно, что такое тестирование имеет смысл только в том случае, если результаты проведенных тестов есть с чем сравнить. И для сравнения мы изначально выбрали мощный компьютер на базе нового восьмиядерного процессора Intel Core i7-5960X (Haswell-E), а также еще две конфигурации на базе шестиядерных процессоров Ivy Bridge-E и Sandy Bridge-E.
Впрочем, с самого начала все пошло не так, как мы планировали. Во-первых, то, что нам привезли, никак нельзя было назвать графической станцией. Собственно, это был классический двухпроцессорный сервер в пьедестальном корпусе Intel Server System P4000CP на базе системной платы Intel S2600CP. В этом сервере имелась лишь «бортовая» видеокарта, предназначенная для настройки сервера, но никак не для работы в режиме графической станции.
Поэтому, дабы превратить этот сервер в рабочую станцию, мы доукомплектовали его дискретной видеокартой Nvidia Quadro K5200, предоставленной компанией Nvidia. Впрочем, и тут возникли свои подводные камни, поскольку плата Intel S2600CP оказалось не лучшим решением для этой графической карты. Дело в том, что на плате имеется шесть слотов PCI Express 3.0: один выполнен в форм-факторе PCI Express х16, а все остальные — в форм-факторе PCI Express х8. Однако все шесть слотов работают в режиме PCI Express 3.0 х8 — нет ни одного, который бы работал в режиме PCI Express 3.0 х16.
Далее, как выяснилось, установить нашу видеокарту Nvidia Quadro K5200 в слот с форм-фактором PCI Express х16 здесь вообще не представляется возможным. Дело в том, что сразу за этим слотом располагаются слоты для установки модулей памяти, которые препятствуют установке длинной видеокарты.
Таким образом, какую-нибудь короткую видеокарту, типа Nvidia Quadro 600 (мы пробовали и с ней), установить можно, а вот Nvidia Quadro K5200 в отведенном пространстве уже не умещается. Впрочем, эта проблема решается, поскольку среди слотов с форм-фактором PCI Express х8 есть слоты с открытым концом. В итоге видеокарту Nvidia Quadro K5200 мы в эту систему установили, но с учетом того, что она будет работать в режиме x8, а не в режиме х16.
Попутно отметим, что с установкой мощной игровой видеокарты проблемы возникают еще более серьезные. К примеру, установить видеокарту Asus GeForce GTX 980 оказалось невозможно: она немного повыше, чем Nvidia Quadro K5200, и упирается в пластиковый воздуховод корпуса. Есть и другая проблема с установкой этой видеокарты: дело в том, что к ней нужно подвести дополнительное питание (на восьмиконтактный и шестиконтактный разъемы), но в блоке питания корпуса Intel Server System P4000CP имеется только один периферийный разъем. Соответственно, потребуется Y-разветвитель с периферийного разъема и переходники с периферийного разъема на шестиконтактный и на восьмиконтактный разъемы видеокарты. С Nvidia Quadro K5200 вопрос решается проще — там нужно подвести дополнительное питание только к шестиконтактному разъему, то есть требуется лишь переходник с периферийного разъема на шестиконтактный разъем. Ну а в случае с Asus GeForce GTX 980 все сложнее, и даже если запитать оба разъема, не факт, что карте хватит питания (ведь оно берется с одного периферийного разъема). Впрочем, не будем отвлекаться. В конце концов, сама идея установить в сервер игровую видеокарту как минимум странная.
С учетом того, что сам по себе сервер на базе шасси Intel Server System P4000CP и системной платы Intel S2600CP с двумя процессорами Intel Xeon E5-2650 v.2 еще не является полноценной графической станцией, мы решили немного изменить первоначальную идею тестирования и сконцентрироваться на тестировании рабочей станции, которая получается из сервера добавлением в него профессиональной графической карты Nvidia Quadro K5200. Ну а сравнивать производительность этой двухпроцессорной рабочей станции мы будем с рабочими станциями на базе восьмиядерного процессора Intel Core i7-5960X (Haswell-E), а также шестиядерных процессоров Core i7-4960X (Ivy Bridge-E) и Core i7-3970X (Sandy Bridge-E). Естественно, для тестирования мы отобрали приложения и бенчмарки, специфические именно для графических и рабочих станций.Методика тестирования
Мы уже сравнивали производительность процессоров Intel Core i7-5960X, Core i7-4960X и Core i7-3970X, используя для этого тесты из нашего пакета iXBT Notebook Benchmark v.1.0, а также такие бенчмарки, как SPECapc for 3ds max 2015 для пакета Autodesk 3ds max 2015, Cadalyst 2015 Benchmark v.5.5 для пакета Autodesk AutoCAD 2015, встроенный бенчмарк для приложения POV-Ray 3.7 (версия бенчмарка 2.01) и бенчмарк Maxon Cinebench R15. Однако, учитывая, что речь идет о процессорах, которые используются в графических и рабочих станциях, мы решили расширить тестовый пакет, добавив еще несколько специализированных приложений и бенчмарков. Кроме того, учитывая специфику приложения Autodesk AutoCAD 2015, его использование для тестирования рабочих станций мы сочли нецелесообразным.
В результате для тестирования графической/рабочей станции были отобраны следующие бенчмарики и приложения: MediaCoder x64 0.8.25.5560 Adobe Premiere Pro CC Adobe After Effects CC Photodex ProShow Gold 5.0.3276 Adobe Photoshop CC SPECapc for 3ds max 2015 SPECapc for Maya 2015 Dassault SolidWorks 2014 SP3 (пакет Flow Simulation) POV-Ray 3.7 Maxon Cinebench R15 SPECviewperf 12.0.1 SPECwpc 1.0.4
Тестирование проводилось под управлением операционной системы Windows 8 (64-битной).
В первых пяти приложениях (MediaCoder x64 0.8.25.5560, Adobe Premiere Pro CC, Adobe After Effects CC, Photodex ProShow Gold 5.0.3276 и Adobe Photoshop CC) использовались тесты (нагрузка) из нашего пакета iXBT Notebook Benchmark v.1.0. Отметим, что это чисто процессорные тесты, и их результаты практически не зависят от используемой видеокарты. Ну и дабы предвосхитить возможные вопросы, подчеркнем, что в приложении Adobe After Effects CC не используется мультипроцессинг (After Effects Multiprocessing), который позволяет рендерить различные кадры на разных ядрах процессора. Дело в том, что фильтры, используемые нами, несовместимы с данной технологией. Впрочем, это не означает, что при рендеринге одного кадра не задействуются все ядра процессора.
Для приложения Autodesk 3ds max 2015 SP1 мы использовали бенчмарк SPECapc for 3ds max 2015. В этом тестовом пакете содержится 48 отдельных подтестов, которые позволяют измерять производительность отдельных подсистем ПК в пакете Autodesk 3ds max 2015 SP1. Результатом теста являются нормированные баллы, а в качестве референсной системы используется рабочая станция Dell Precision 690 с процессором Intel Xeon 5130 (2 ГГц), 16 ГБ (4×4 ГБ) ECC-памяти FB-DIMM DDR2, графической картой Nvidia Quadro Q600 и HDD Western Digital 500 ГБ (7200 об/мин). Результаты всех тестов сводятся к одиннадцати интегральным оценкам (CPU Composite Score, GPU Composite Score и т. д.). Отметим, что в бенчмарке SPECapc for 3ds max 2015 все тесты запускаются трижды, а результаты усредняются по трем прогонам. Кроме того, в настройках бенчмарка можно указать разрешение и уровень антиалиасинга. Мы запускали тест с настройками по умолчанию (без антиалиасинга).
Для приложения Autodesk Maya 2015 мы использовали бенчмарк SPECapc for Maya 2012, который совместим с этим приложением после незначительной доработки, не влияющей на результаты теста. Бенчмарк включает 50 отдельных подтестов, позволяющих измерять производительность отдельных подсистем ПК в пакете Autodesk Maya 2015. Результатом теста являются нормированные баллы для графической подсистемы и процессора, а в качестве референсной системы используется рабочая станция Dell Precision 690 с процессором Intel Xeon 5130 (2 ГГц), 16 ГБ (4×4 ГБ) ECC-памяти DDR2-667 и графической картой Nvidia Quadro FX 570.
Для пакета Dassault SolidWorks 2014 SP3 мы разработали свой собственный бенчмарк. Собственно, в данном случае речь идет не о рендеринге и не о трансформациях трехмерных моделей, а о расчетах задач по аэрогидродинамике и теплопередаче с использованием дополнительного модуля Flow Simulation. В тесте используется шесть реальных проектов, которые входят в пакет SolidWorks Flow Simulation в качестве примера. Это такие проекты, как тепловой расчет корпуса компьютера, в котором имеются тепловыделяющие элементы и один вентилятор (conjugate heat transfer), расчет машины для подготовки текстильных волокон (textile machine), расчет вращающейся крыльчатки насоса (rotating impeller), расчет процессорного кулера (cpu cooler), расчет галогенового светильника (halogen floodlight) и расчет системы охлаждения компьютера в замкнутом корпусе с вентилятором, процессором, чипсетом, радиатором, тепловыми трубками и т. д. (electronic components). Более подробно обо всех проектах, используемых для расчета, можно узнать по ссылке. Все проекты для теста SolidWorks Flow Simulation подбирались таким образом, чтобы, во-первых, время расчета было разумным (не превышало 15 минут), а во-вторых, для тестов мы отобрали только те проекты, которые дают стабильный результат по времени расчета. Результатом данного теста является время расчета каждого проекта.
Бенчмарк, встроенный в приложение POV-Ray 3.7, производит рендеринг трехмерных изображений методом трассировки лучей. Результатом данного теста является время рендеринга и среднее количество пикселей, которые рендерятся в секунду (Pixel Per Second, PPS).
Известный бенчмарк Cinebench R15 компании Maxon Computer основан на пакете трехмерной графики и анимации Maxon Cinema 4D и, как заявляет производитель, Cinebench R15 измеряет производительность системы, основываясь на реальном производственном процессе в Cinema 4D. Тестирование состоит из двух частей, отдельно оценивающих производительность процессора и графической карты. Тестирование процессора заключается в рендеринге трехмерной сцены, которая состоит из порядка 280 000 полигонов. Результат тестирования отображается в безразмерных баллах (cb). Для тестирования производительности графической карты используется сложная трехмерная сцена, которая рассчитывается графической картой с поддержкой OpenGL. Эта сцена содержит большое количество геометрии (около 1 миллиона полигонов), текстуры с высоким разрешением и различные эффекты. Результат отображается в количестве кадров в секунду (fps).
Тестовый пакет SPECviewperf 12.0.1 традиционно используется для тестирования профессиональных графических карт и графических станций. Естественно, результаты этого тестового пакета зависят не только от производительности графической карты, но и от производительности процессора. Это синтетический тестовый пакет в том смысле, что в нем нет реальных приложений — работа в них лишь имитируется. Всего имитируется работа в восьми различных пакетах, специфических именно для графических станций: CATIA V6 R2012 (CAD/CAM-проектирование); Creo 2 (CAD/CAM-проектирование); Energy (имитация типичной нагрузки в приложениях, использующихся для геофизических исследований — сейсмологические прогнозы и геологическая разведка месторождений нефти и газа); Autodesk Maya 2013 (пакет трехмерного моделирования); Medical (имитация работы в медицинских приложениях, в которых двухмерные изображения, полученные с помощью компьютерного томографа или магнитно-резонансного томографа, объединяются в целостную трехмерную визуализацию); Autodesk Showcase 2013 (CAD/CAM-проектирование); Dassault SolidWorks 2013 SP1 (CAD/CAM-проектирование); Siemens NX 8.0 (CAD/CAM-проектирование).
Нужно отметить, что результаты тестового пакета SPECviewperf часто вызывают справедливое недоверие. Во всяком случае, именно так обстояло дело с предыдущей версией SPECviewperf 11. Все дело в том, что данный тестовый пакет претендует на роль отраслевого стандарта, и производители профессиональных видеокарт прикладывают немалые усилия для оптимизации драйверов именно под этот тестовый пакет. Впрочем, в нашем случае для сравнения производительности процессоров это не критично, поскольку мы используем одну и ту же видеокарту и один и тот же видеодрайвер на всех тестовых системах.
Ну и последний тестовый пакет, который мы использовали для тестирования, это SPECwpc v.1.0.4. Данный тестовый пакет предназначен для оценки производительности рабочих станций. Это полусинтетический бенчмарк, в состав которого входят как синтетические тесты (типа IOMeter), так и тесты на основе реальных приложений (типа Blender). SPECwpc v.1.0.4 включает более 30 различных тестов, которые позволяют измерять производительность процессора, графической подсистемы, подсистемы ввода/вывода и памяти. Все тесты разбиты на шесть логических групп, которые отражают различные аспекты использования рабочей станции: Мedia and Entertaiment (транскодирование видео, рендеринг трехмерных изображений, создание трехмерных моделей) Product Development (CAD/CAM-приложения — сюда входит большинство тестов из пакета SPECviewperf 12) Life Sciences (молекулярная динамика (LAMMPS, NAMD), медицинские приложения) Financial Services (финансовые расчеты) Energy (геофизические расчеты) General Operation (общие приложения)
По каждой группе тестов вычисляется нормированный результат, а в качестве референсной системы используется рабочая станция на базе процессора Intel Xeon X3430 с 8 ГБ памяти, графической картой ATI FirePro V4800 и HDD c интерфейсом SATA (7200 об/мин). Тестовый пакет SPECwpc v.1.0.4 является относительно новым, и пока еще преждевременно говорить о том, насколько он адекватен. Первое впечатление от этого тестового пакета можно выразить так: внушает доверие. Отметим, что один прогон теста SPECwpc v.1.0.4 даже на высокопроизводительном ПК занимает более 4 часов. Также отметим, что на сайте производителя есть база с результатами данного тестового пакета.Конфигурация тестовых стендов
Итак, мы протестировали четыре различные конфигурации рабочих станций. Причем новый восьмиядерный процессор Intel Core i7-5960X тестировался дважды: в штатном режиме и при разгоне до частоты 4,2 ГГц.
Конфигурации тестовых стендов представлены в таблице:
|
|
|
Навигация по порталу: 
