Как дизайнеру, архитектору и проектировщику повысить производительность? Потребуется подходящая рабочая станция, которая сократит сложность проектирования и снизит временные затраты. Разбираемся, какие параметры должны быть у компьютера для САПР – системы автоматического проектирования.

Параметры рабочей станции: общие рекомендации

  • Процессоры должны иметь максимальную тактовую частоту ядер. Обращайте внимание на стандартные показатели, а не те, которые характерны для Turbo Boost – в этом режиме машина не сможет работать непрерывно. Оптимальные по производительности решения, представленные на рынке – CPU Intel Core i7-7700K и Intel Xeon W-2125.
  • Выбирайте объем ОЗУ по следующему принципу: на каждое ядро процессора по 4 ГБ или более памяти. Распределите суммарный объем между несколькими планками. Например, процессор Intel Xeon W поддерживает четыре канала памяти.
  • Выделяйте под разные задачи отдельные рабочие станции. Проектирование, рендер и анализ требуют различных ресурсов.
  • Установите быстрые SSD-накопители вместо медленных жестких дисков. Оптимальные показатели скорости сегодня демонстрируют PCI NVMe SSD – они в четыре раза быстрее традиционных твердотельных накопителей.
  • Не экономьте на видеокарте. С трехмерным проектированием справятся графические решения P2000 или GTX1060, а с рендером хорошо справятся модели P5000 и GTX1080. Две видеокарты понадобятся машине, на которой одновременно проектируют и выполняют рендер.

Ниже мы рассмотрим эти рекомендации развернуто, чтобы вы решили, на какие компромиссы стоит пойти, а где экономия недопустима.

Каждой задаче – по индивидуальной конфигурации

Специалисты в области архитектуры и дизайна работают в трех основных направлениях: CAD, Render и CAE. Каждое из них влияет на выбор конфигурации. В средствах проектирования (мы называем их CAD) создается и максимально автоматизируется цифровая модель объекта, Render – это визуализация объекта, а CAE – система анализа и проверки проектных решений, которая помогает на этапе проектирования исключить возможные ошибки.

Многие CAD-приложения дополнительно предлагают функционал Render и CAE в рамках пакета или в виде отдельных плагинов. Но существуют узкоспециализированные решения, которые остаются однопоточными. Популярный у нас AutoCAD использует четыре ядра, но задействует при этом всего четверть функционала. Для этого ПО следует выбирать процессоры с топовой частотой и режимом Turbo Boost.

Рендер выполняется на ресурсах CPU или видеокарты. Продукты Autodesk 3ds Max и Navisworks нуждаются в процессорах с количеством ядер 4 или более и частотой от 3.0 ГГц. Если рендер необходим на постоянной основе, рационально выделить под него отдельные ядра. Приложения iRay, Vray RT, Enscape, OctaneRender и Maxwell предпочтительнее запускать на машинах с 1–2 мощными видеокартами. Максимальные показатели по рендеру продемонстрирует пара графических модулей NVIDIA Quadro GV100, объединенная через NVLink. На двоих в них будет более 10 000 CUDA-ядер.

Средства CAE нуждаются в увеличенном количестве ядер и большом объеме ОЗУ. Программе Comsol Multiphysics, которая выполняет прочностные расчеты, для эффективной работы требуется от 24 ядер и минимум 96 ГБ оперативной памяти на 12 каналах. В крупных проектах система будет чувствовать себя комфортно с 56 физическими ядрами и 512 ГБ ОЗУ.

Центральный процессор

В работе над небольшим проектом в CAD-системе, где размер файла не превышает 300 МБ, хорошо проявит себя CPU Intel Core i3-7100 3.9 ГГц. Но учитывайте, что на этой машине уже не получится запустить параллельно другие ресурсоемкие приложения. Более высокую производительность демонстрируют Intel Core i7-7700К (4.2 ГГц) и Intel Xeon W-2125 (4.0 ГГц) с поддержкой турборежима на частоте 4.5 ГГц.

Многопроцессорный рендер требует много ядер, которые предлагаются семейством Core i9, процессорами W-2145 (8 ядер 3.7 ГГц) и W-2155 (10 ядер 3.3 ГГц). Последний вариант самый интересный: процессор демонстрирует высокую эффективность работы в многопоточном рендере и разгоняется до 4.4 ГГц. Он же будет хорошим вариантом для рендера на видеопроцессоре, когда необходимо работать с 1–2 графическими картами.

Время проектирования и рендера на рабочих компьютерах HP

Сравнительный анализ времени проектирования и рендера на разных поколениях рабочих станций HP

Видеокарта

Для большинства CAD-приложений сертифицированы видеокарты, интегрированные в Intel Xeon E3. Более продвинутый вариант – профессиональные графические решения Quadro или Radeon Pro. Продукты, предназначенные для игрового рынка, следует использовать осторожно. Геймерские видеокарты справятся с небольшим проектом, но если потребуется рендер большой сцены, будьте готовы, что рабочая модель не поместится в видеопамять. В пользу специализированных решений говорят еще два аргумента: у них лучше показатели сглаживания и на них однозначно запустятся все программные продукты.

CAD-приложения, обслуживающие небольшие проекты, хорошо работают на NVIDIA Quadro P600 и ее обновленной версии – P620. В ресурсоемких процессах потребуется более мощный инструмент – такой, как P1000. Все три графических решения позволяют работать на одном или двух мониторах с Full HD-разрешением и справляются с задачами 3D-моделирования в AutoCAD, Revit и других аналогичных приложениях.

В промежуточном рендере помогут NVIDIA Quadro P4000, Radeon Pro WX7100 или GTX1070, а для финального лучше выбрать GTX1080 8 ГБ или P5000 16 ГБ. У этих видеокарт с большим объемом памяти есть встроенный механизм исправления ошибок ECC, который специалистам понадобится в процессе длительного рендера.

Дисковая подсистема

В качестве замены SATA HDD дизайнеры и архитекторы часто используют SSD- и PCI SSD-накопители. Они более быстрые и надежные, отлично справляются с горячими файлами проекта и позволяют ускорить рендер, когда идет активный обмен данными с ОЗУ.

Оптимальной будет система, в которой изначально заложена возможность наращивания памяти. Если в приоритете скорость, тогда выбирайте PCI SSD, нужна максимальная надежность – остановитесь на SSD MLC.

Анализ скорости чтения и записи по тестам ATTO Benchmark v3.05
Анализ скорости чтения и записи по тестам ATTO Benchmark v3.05

Сравнительный анализ скорости чтения и записи в тестах ATTO Benchmark v3.05

Оперативная память

Для быстрой и эффективной работы САПР требуется много ОЗУ. Нижняя планка в 8 ГБ – минимально допустимый объем. Это доказывают простые расчеты: 2 ГБ потребуется операционной системе, 2 ГБ займет само приложение, аналогичный объем потребуется видеокарте (ее видеопамять работает через ОЗУ) и 1–2 ГБ необходимо открытым вкладкам браузера. Вывод изображения на каждый монитор добавляет еще по 1 ГБ, а кроме того есть файлы рабочего проекта и фоновые приложения, потребляющие ресурсы компьютера. Чтобы упростить поиски золотой середины, умножайте максимальный размер файла проекта на восемь и получайте требуемый объем ОЗУ. Если сэкономили на оперативной памяти, инвестируйте в быстрые PCI SSD – они сделают незаметным частое обращение к ОЗУ. В системах с процессорами Core i3 один SSD-накопитель желательно установить для повышения пропускной способности.

Готовые аппаратные решения для работы с САПР

Универсальной конфигурации для проектирования и рендера не существует, так как на оптимальные параметры рабочей станции влияют разные факторы. Сюда относятся требования профессионального ПО, размеры файлов, степень детализации, требования к выходным параметрам проекта и многое другое. Ориентируйтесь на конкретные условия работы, личные пожелания к скорости выполнения операций и финансовые возможности, которые часто ограничивают уровень производительности. Предложенные ниже решения не универсальны, но популярны среди проектировщиков и зарекомендовали себя с хорошей стороны. Речь пойдет о продуктах компании HP Inc, которая более трех десятилетий поставляет профессиональные решения для различных отраслей.

Рабочие станции </em><em>HP </em><em>Z для САПР и других задач

Линейка рабочих станций HP Z

HP Z4 G4

Эта однопроцессорная рабочая станция впечатляет своей производительностью, компактными размерами и бесшумной работой. Она предполагает установку процессоров Intel Xeon W от 4 до 18 ядер или Core i9. Они же определяют объем ОЗУ, ограниченный 256 ГБ. Материнская плата поддерживает до двух быстрых PCI NVMe-накопителя и 2 графических карты, на роль которых подходят NVIDIA Quadro P6000, GP100 и новая GV100. Используется блок питания на 1000W.

HP Z4 G4 с его широким выбором процессоров, объема ОЗУ и видеокарт позволяет собрать оптимальную конфигурацию для моделирования, рендера и анализа на одной рабочей станции. Для CAD-приложений рекомендуемая сборка выглядит так: Intel Xeon W-2125 4 cores 4.0/ 32 Gb ECC (4x8)/Quadro P620 2 ГБ/ 256 PCI TLC/ 1TB SATA HDD, Win 10 Pro for Workstation. Конфигурация для CAD+CPU Render немного отличается: Xeon W-2155 10 cores 3.3/ 64 Gb ECC (4x16)/Quadro P4000 8 Гб/ 512 PCI MLC/ 4TB SATA HDD, Win 10 Pro for Workstation Plus.

HP Z2 Mini Performance G3

Еще одна очень маленькая, но производительная рабочая станция, возможностей которой хватит большинству CAD-приложений. Внутри установлен процессор Intel с термопакетом до 80W и видеоадаптер NVIDIA Quadro M620 2ГБ. Двухканальная память вида DDR4 SODIMM с объемом до 32 ГБ поддерживает технологию ECC, а материнская плата позволяет установить два накопителя: супербыстрый PCI SSD (MLC или TLC на выбор) и традиционный 2,5-дюймовый HDD или SSD суммарным объемом до 2 ТБ. Компьютер G3 легко обслуживать через переднюю панель, а для контроля температурного режима используются отдельные датчики. Для CAD-приложений будет оптимальна конфигурация с Intel Xeon E3-1245v6/ 16 Gb ECC (2x8)/Quadro M620 2 ГБ/ 256 PCI TLC/ 1TB SATA HDD и Win 10 Pro for Workstation.

Если вы ищете индивидуальное решение, воспользуйтесь инструментом HP Workstation Finder – он поможет подобрать несколько разных конфигураций для работы с конкретными продуктами. Чтобы оценить работу имеющейся системы, обратитесь к утилите HP Performance Advisor – она зафиксирует показатели нагрузки для системы HP и выдаст рекомендации по ее оптимизации. Профессиональные рекомендации по выбору оборудования для САПР вам дадут специалисты компании ITELON.