Workstation jako PC a notebook 2. díl – výkon v CAD

Od prvního dílu uteklo trochu více času, než jsem čekal, ale nedá se nic dělat. Málokdo chce léto trávit ťukáním do počítače a segment workstation počítačů naštěstí nestárne tak rychle jako consumer modely.

V minulém díle jsem se podíval na jednu entry-level workstation v podobě Lenovo ThinkStation E20. S výkonovými testy jsem počkal až do tohoto dílu. Vzhledem k rozsáhlosti článků zde budu řešit pouze výkon v CAD aplikacích, který jsem srovnal s různými notebooky – v podobné ceně, i dražšími, které se již řadí mezi mobile workstation. Do testu jsem přidal i výsledky drahé pracovní stanice Lenovo ThinkStation C20*, kterou jsem měl na krátký čas také zapůjčenou. Cílem je vytvořit ve čtenáři určité povědomí o rozdílech ve výkonu napříč notebooky i ve srovnání se stolními počítači. Může jít o cenné informace, pokud hledáte stroj zaměřený na CAD/CAM aplikace, nebo potřebujete počítač k náročným výpočtům.

*) Lenovo ThinkStation C20 byla dodána v konfiguraci se dvěma 6jádrovými procesory Intel Xeon X5650 2,66 GHz (3,06 GHz TurboBoost), 12GB RAM, 150GB pevným diskem WDC s rychlostí ploten 10 000 rpm a dvěma grafickými kartami NVIDIA Quadro NVS 295 (každá se dvěma DisplayPorty). Cena je v přepočtu kolem 100 tisíc.

SPEC viewperf 10

Nebudu zdržovat a zaměřím se rovnou na test SPEC viewperf, který měří výkon v osmi profesionálních 3D aplikacích. Tabulka se týká výsledků pro nastavení 1280×1024/composite a jde o výsledky s verze 10. Už sice vyšla i verze 11, ale v ní ještě nemám otestovaný dostatečný počet notebooků. Pro srovnání jsou však tyto výsledky také vypovídající.

Oranžově jsou v tabulce vyznačené stolní počítače. U posledního z nich je uvedena pouze grafická karta a jde o výsledky z měření, které dělal někdo jiný. Přidal jsem jej kvůli některým zastáncům grafických karet Matrox, aby měli srovnání, jak si vlastně tato firma stojí proti dnešní nabídce NVIDIE a ATI.

Pro větší přehlednost jsem z výsledků jednotlivých programů vytvořil jeden souhrnný index. Nejde o nic extra propracovaného. Jako referenční jsem vybral notebook Toshiba Satellite A500 s grafickou kartou NVIDIA GeForce 330M. Notebooky s touto grafickou kartou začínají na ceně 20 tisíc s DPH a stejné jádro používají i grafické karty Quadro NVS5100 a FX880M. U každého notebooku jsem index spočítal skalárním součinem jeho hodnot s převrácenými hodnotami výsledku referenčního notebooku, což znamená, že změna fps u náročnějších programů má ve výsledku větší váhu. Dle tohoto indexu jsem následně výsledky do tabulky seřadil.

Značky notebooků zde uvádím spíše pro lepší orientaci ve výsledcích. Nejde o srovnání produktů různých výrobců, neboť v těchto testech záleží z 95% na použitém procesoru a grafické kartě.

pro zobrazení v plné velikosti klikněte na tabulku

Consumer a business notebooky

Na poslední příčce se umístil notebook s ULV procesorem a integrovanou grafikou. Core i5 520UM sice má na první pohled nízkou frekvenci, ale TurboBoostem se během testů přetaktoval na necelé 2 GHz, takže procesor nebyl takovou brzdou, jak se na první pohled mohlo zdát. Hlavní brzdou je zde integrovaná grafika, jejíž výsledky ukazují, že na 3D CAD aplikace Intel GMA stále není a investice do jakékoli dedikované grafické karty má význam.

Další poznatek se týká karet NVIDIA Quadro NVS, které podávají stejný výkon jako jejich ekvivalenty z řady GeForce. Krásně je to vidět například na NVS3100, která je na stejném jádře jako GeForce 310M. K NVS5100M přesné výsledky sice nemám, ale mám ověřeno, že výkon je stejný jako u ekvivalentní GeForce GT330M.

Pokud se budeme bavit o consumer modelech grafických karet, vychází mi, že v dané třídě vždy Radeony poráží odpovídající GeForce (pro představu; proti GT330M je postaven Radeon HD5650) a rozdíl není zanedbatelný. Naopak malý rozdíl je mezi Radeony HD5650 a HD5850. HD5850 mají dvojnásobný počet pixel procesorů a nižší takty a lepší výsledky podávají až v nejnovějších herních testech. Zde je výkon dost podobný a stejná situace je i u starších herních testů (například 3D Mark 2006). Pokud jde tedy čistě o CAD aplikace, připlácet za HD5850 nemá tak velký smysl (notebooky s HD5850 začínají na 28 tisících s DPH a jde o jinak velmi ořezané modely)

Zajímavý výsledek podávala karta Radeon HD540v, což je v podstatě lehce pozměněné jádro z Radeonů řady 4500 s jiným firmware a ovladači. Karta se dostala přes papírově daleko silnější grafické karty někam na půl cesty mezi herní a workstation řešení. Může jít o zajímavou volbu, pokud z nějakého důvodu trváte na notebooku, ale zároveň za něj nechcete utratit 30 a více tisíc

Dále se také ukázalo, že drahé business notebooky, co se týká grafického výkonu v CAD aplikacích, nenabídnou o nic víc než notebook se základní dedikovanou grafickou kartou za 15 tisíc (případ NVS3100M a NVS2100M). Značení karet Quadro může být matoucí i pro člověka, který se v řadách GeForce a Radeonů s přehledem orientuje, ale základní pravidlo je jednoduché. Lepší optimalizaci pro 3D a certifikaci v CAD aplikacích nabízí až řada Quadro FX. Naopak řada Quadro NVS je z hlediska výkonu to samé co ekvivalentní GeForce.

ThinkStation C20 uvnitř – její síla se ukáže až v dalším díle těchto článků

Stolní počítače ThinkStation E20 a C20

U výkonu ThinkStaion C20 je vidět, že jde o konfiguraci určenou na procesorové výpočty. Výkon procesoru v tomto testu sice má vliv, ale jen do určité míry a zde byla jasným limitem pomalá grafická karta. Pokud by byla sestava doplněna nějakou lepší Quadro FX, zcela jistě by ji to ve výsledcích katapultovalo na první příčku tabulky. NVS295 na 3D vůbec není určena, takže jsem zde výsledek sestavy nechal spíše pro zajímavost.

Tím už se dostávám k ThinkStation E20. V tabulce je tento počítač uveden dvakrát kvůli testování se dvěma různými grafickými kartami. FX380 a FX580 překvapivě v některých aplikacích podávají stejný výkon, což je možná způsobeno stejnou frekvencí jejich jádra a stejným počtem rasterizačních jednotek. Až v těch nejnáročnějších testech získala FX580 náskok, což může být ze dvou důvodů: (1) kvůli dvojnásobku pixel procesorů, nebo (2) kvůli dvojnásobné velikosti paměti.

Procesor v obou případech nijak nelimitoval výkon, což znamená, že podobný výsledek by například FX380 podávala i v ThinkStation E20 s Core i3 530 (3,06 GHz), kde by komplet (počítač, klávesnice, myš, grafická karta) stál necelých 23 tisíc s DPH. Jde tedy o podobnou cenu jako v případě referenčního notebooku s GeForce GT330M, přitom výkon je v průměru téměř čtyřnásobný. Monitor do ceny sestavy nezapočítávám, neboť notebooky v této cenové relaci mají rozlišení 1366×768, takže by na pokročilejší práci bylo nutné koupit externí monitor v obou případech.

Mobile workstation notebooky ThinkPad W

Vynechám-li nejvyšší tři příčky s notebooky ThinkPad W, je výkon v ostatních noteboocích dostupný v ceně 30 tisíc s DPH. Všechny ThinkPady W tuto cenu sice výrazně převyšují, ale jde o certifikovaná workstation řešení s tomu odpovídajícím výkonem.

Takový 15,6“ ThinkPad W510 nabízí výkon téměř shodný ThinkStation E20 vybavenou Quadro FX580. Jediná u nás dostupná konfigurace W510 je aktuálně za cenu okolo 55 tisíc s DPH. Vzhledem k rozlišení displeje 1920×1080 už lze pracovat bez větších obtíží bez připojeného externího monitoru. Pokud bych proti tomu postavil ThinkStation E20 s v konfiguraci s Core i5 650 s frekvencí 3,2 GHz (3,46 GHz TB) a Quadro FX580 a k tomu přidal za 8 tisíc 23“ monitor se stejným rozlišením, dostanu se na cenu přibližně 36 tisíc s DPH.

Mobilní varianta umožní pracovat i na cestách a nosit si všechnu práci snadno mezi více místy. Stolní varianta zas nabídne daleko lepší ergonomii a možnost snazšího rozšíření (výměna grafické karty, přidání rozšiřujících karet). V případě produktů Lenovo je navíc také nemalý rozdíl 20 tisíc v ceně. Nutno ovšem na obranu notebooků podotknout, že stejnou grafiku (FX880M) lze sehnat v noteboocích jiných výrobců lehce pod 40 tisíc s DPH (se stejným rozlišením, ale jen s dvoujádrovým Core i5).

ThinkPad W700 – opravdová přenosná pracovní stanice

První dvě příčky obsadily kombinace hi-end mobilních Quadro FX v kombinaci s čtyřjádrovými procesory – ty zde reprezentují notebooky ThinkPad W700 a W701Ds (Ds = možnost vysunutí druhého displeje). Tyto stroje mají úhlopříčku 17“ a ve všech konfiguracích nabízí rozlišení 1920×1200. Svou velikostí a výbavou dokážou nabídnout tolik, co plnohodnotná stolní pracovní stanice. Z rozmaru (případně na hry) si takový notebook koupí asi jen málokdo (ale najdou se i tací, zdravím Pepu), neboť cena nejlevnější konfigurace začíná na 74 tisících s DPH a plně vybavený model stojí celých 125 tisíc s DPH.

Proti těmto stanicím už E20 nemá šanci, ale za mnohem nižší cenu lze postavit velmi slušně vybavenou ThinkStation S20 se stolní Quadro FX3800 a výkonově je to zas úplně jinde.

pero pro integrovaný digitizér

Závěrem

V tomto díle jsem ukázal rozdíl výkonu v rámci CAD aplikací. Zatímco certifikovanou pracovní stanici lze sehnat za 23 tisíc s DPH (E20 s FX380, bez monitoru), za notebook se stejným výkonem a certifikací zaplatíte daleko víc. Rozdíl výkonu proti běžným notebookům v rámci podobné ceny navíc není v řádu jednotek až desítek procent, ale zmíněná stanice může nabídnout 3-4x vyšší výkon.

Kupovat si tedy na práci v CAD programech notebook jen kvůli ušetření místa na stole je hloupý nápad. Před nákupem je nutné utřídit si priority. Pokud vlastně cestování není tak důležité, nebo se s ním počítá jen naprosto minimálně, je investice do stolní pracovní stanice dobrá kvůli výkonu i ergonomii.

U notebooků je výhoda v přenositelnosti asi jasná. Pokud člověk mobilitu potřebuje, nemusí řešit, zda koupit notebook, nebo stolní počítač. Při výběru by si měl ovšem dát pozor na použitou grafickou kartu, neboť ta výrazně ovlivňuje rychlost v těchto aplikacích a její výměna často není možná, nebo je velmi problematická a finančně nevýhodná.

Pokud vám záleží na maximální kompatibilitě, vybírejte pouze z notebooků s grafickou kartou Quadro FX nebo FirePro. Jen takové notebooky prochází certifikací a jsou testovány s řadou profesionálních 3D programů. Požadovaný výkon grafiky je pak závislý na složitosti vašich projektů. Jsou projekty, které mohou vydělávat velké peníze a přitom je zvládne kdeco. Tohle už je ale velmi individuální otázka.

Jako poslední bod bych uvedl, že v žádném případě neplatí, že všechny notebooky jsou pomalé a stolní počítač nemohou zastat. Výkonné mobilní pracovní stanice na trhu jsou a všechno je pouze otázkou, jak velkou sumu chcete do výpočetní techniky investovat.

V příštím díle se zaměřím na výkon procesorů a ukážu, jak velký rozdíl může být mezi procesory notebooků a stolních počítačů v hrubém výkonu nebo například při renderingu.

Tento článek vyšel také na serveru notebookblog.cz.