实力表现联想ThinkStation P410工作站测评

  随着各行各业越来越依赖信息化，对使用的计算机也都提出了更高的要求。工作站变得越来越受大家的关注和欢迎。从最初的图形处理，工作站的身影现在已经遍布航空航天、汽车制造、金融、医疗、娱乐、能源开发等各个重要行业。工作站通常能够提供比个人计算机更强大的性能，尤其是在图形处理和任务并行方面，所以对于专业人士来说，工作站的性能和稳定性是非常重要的。本次要测试的联想ThinkStation P410工作站是联想近日推出的主流单路工作站。这款工作站虽然在价格上是真正的入门级，但性能却绝不含糊，让我们拭目以待接下来的具体测试。

  一、联想ThinkStation P410工作站概述

  图1 联想ThinkStation P410工作站

  联想ThinkStation P410工作站(以下简称ThinkStation P410)支持英特尔至强E5-1600 CPU V4和至强E5-2600 V4，最大可支持128 GBDDR4内存及多种专业显卡型号。ThinkStation P410可以支持4个硬盘2个驱动器托架。

  本次测试的ThinkStation P410采用单路的Xeon E5-2623v4 CPU，显卡选用的是NVIDIA Quadro M4000专业显卡，配备16GB DDR4内存，512GB固态硬盘和1TB机械硬盘。操作系统是64位Windows 7专业版。

  图2 ThinkStation P410内部结构

  Xeon E5-2623v4是Xeon E5-2600 v4处理器家族的一员。Xeon E5-2600 v4处理器2016年4月1日发布，架构代号为Broadwell-EP。Xeon E5 v4系列首次引入14nm新工艺，在性能上比上代最高提升44%，支持DDR4-2400高速内存。Xeon E5-2623v4处理器为4核8线程处理器，主频2600GHz，三级缓存10M。

  图3 用CPU-Z检测CPU的信息

  图4 Xeon E5-2623在全部E5v4处理器中的位置

  ThinkStation P410搭载NVIDIA Quadro M4000专业显卡。显卡决定了工作站的图形性能。反映到具体应用主要体现在，图像色彩呈现，模型动态呈现，CAD线条清晰度，材质渲染等速度质量等方面。

  图5 NVIDIA Quadro M4000专业显卡

  图6 NVIDIA Quadro M4000专业显卡接口

  NVIDIA Quadro M4000属于中端专业显卡，采用 NVIDIA Maxwell 架构，使用GM204核心，CUDA核心数是1664个，搭载8GB显存，显存位宽为256bit，带宽为192.4GB/s。单插槽设计，接口方面，DVI接口被移除，仅保留了四个DisplayPort接口，并支持超高分辨率4096 ×2160 @ 60 Hz及30位色彩。NVIDIA Quadro M4000的单精度浮点性能是2.6TFLOPS，双精度性能是单精度的1/32。

  图7 用GPU-Z检测Nvidia Quadro M4000的信息

  配合全新E5 v4处理器以及配套主板在工作站的应用，内存也换成了DDR4内存。DDR4内存较DDR3内存有一些明显变化，如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%。本次测试的ThinkStation P410选用1*16GB DDR4内存。

  图8 用CPU-Z检测内存的信息

  图9 内存

  本次测试的ThinkStation P410从CPU、显卡、内存等核心元件都进行了换代升级，相信对于工作站的整体性能的提升会有极大帮助。预计ThinkStation P410在接下来的CAD方面的测试和渲染方面的项目测试成绩会比较突出。

  二、基准测试——SPEC Viewperf 12测试

  SPEC Viewperf程序是最常用的工作站性能测试程序，它模拟了常见的八种应用环境，并采用真实的模型进行测试，因此具有广泛的参考性。SPECviewPerf由C语言编写，用于测量运行在OpenGL应用程序接口之下的系统3D图形性能。SPECviewPerf 12包含8个专业图形测试场景，Energy、Medical、Catia、Cero、Maya、SNX以及主要基于OpenGL 4.0架构的Solidworks和首次添加基于DirextX架构的Showcase。能够充分反映出工作站在CAD领域和DCC领域专业性能。

  本项测试采用的最近的显卡驱动程序，测试成绩为五次分数的平均值，如下表。

  表SPEC Viewperf 12测试成绩

  测试结果及各项分析：

  CATIA-04

  图10 CATIA-04测试截图

  CATIA-04测试的项目都是 CATIA V6 R2012 提供支持的图形特性，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。79.10的测试成绩对于ThinkStation P410这款定位于中端的工作站来说已经是一个很不错的成绩，说明ThinkStation P410适合CATIA应用。从行业来说，ThinkStation P410可以完成基本的航空航天以及汽车制造领域的用户任务。

  Creo-01

  图11 Creo-01测试截图

  Creo-01 测试由Creo 2软件生成的图形负载轨迹，有两个模型，规模分别是 2000 万顶点和 4800 万顶点。测试包含了多个获Creo 2支持的渲染模式，例如线框图、抗锯齿、着色图、轮廓加强着色图、着色倒影图等。60.58的成绩较合理，这项成绩表明ThinkStation P410具有突出的图形渲染能力。

  Energy-01

  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。中分辨率的场景包含有1GB数据集，而高分辨率的数据集高达3.2GB。如果显卡的显存低于4GB则无法完成高分辨率场景的渲染;如果系统内存低于12GB，在运行高分辨率测试的时候就会失去响应。本次测试的ThinkStation P410配备了16GB内存，Quadro M4000搭载有8GB显存，顺利完成了测试并获得了5.52的成绩。这个成绩甚至高过搭载上代更高一级别的Quadro K5200的成绩。

  Maya-04

  图12 Maya-04测试截图

  Maya-04模型规模是有72.75万顶点的电力厂场景。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。64.62的成绩非常突出，说明ThinkStation P410非常适合DCC领域用户的选用。

  Medical-01

  图13 Medical-01测试截图

  Medical-01属于实体渲染的测试项目，不过在这里更多的数据集都是由医学扫描仪获得。这个测试比较偏重纹理处理和显存带宽的压力。26.38的成绩合理，主要得益于强大的处理器和专业图形显卡。

  Showcase-01

  图14 Showcase-01测试截图

  Showcase-01测试由Showcase 2013生成的图形负荷轨迹，场景中的模型规模是 800 万顶点，这个测试是 SPECviewperf 首次引入的 DirectX 渲染测试项目。42.91的成绩属于中等水平。但对于主流单路工作站ThinkStation P410而言，这个成绩可以保证用户较流畅的处理渲染任务，适用于进行中等渲染任务的用户选择。

  SNX-02

  图15 SNX-02测试截图

  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。75.82的测试成绩说明，除极个别超大型装配的设计和组装外，ThinkStation P410适合大部分应用NX的用户选择。

  SW-03

  图16 SW-03测试截图

  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。68.90的成绩说明，ThinkStation P410可以基本满足全部Solidworks的应用环境。

  三、应用测试

  (一) SolidWorks 2014测试

  SolidWorks为达索系统(Dassault Systemes S.A)下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。Solidworks 是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，在三维设计领域使用十分广泛。同时，SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。

  本项测试通过使用SolidWorks软件处理复杂的3D图形来考验ThinkStation P410的性能。在基准测试中ThinkStation P410表现良好，所以应用测试要有一定挑战。最终选择了零件数在3000个以上的某型号发动机模型作为SolidWorks 2014的测试模型。其它参数等设置均为常规数值。

  1.模型载入

  图17 模型载入

  打开SolidWorks 2014软件，软件载入速度很快。接下来载入待测试的模型。载入时对硬件的要求很高，如果处理器和内存不够的情况下，会出现长时间等待甚至打不开的状态。模型在ThinkStation P410上可以顺畅打开，加载速度较快，可以达到日常设计中的要求。

  2.基本操作

  图18 线框模式

  拖动模型进行平移、旋转、放大缩小等基本操作流畅度较好，未出现停滞及画面不连贯。切换显示状态，选择线框模式，在转换时没有明显卡顿现象，可以流畅的进行工作。

  3.添加材质、着色

  图19 着色

  着色与添加材质是一种“实时”的应用环境。其中的渲染过程需要在很短时间完成。这就要求工作站必须具有强大的数据处理能力和渲染能力。ThinkStation P410凭借强大的NVIDIA Quadro M4000专业显卡，瞬间完成模型的着色与添加材质操作。提高了SolidWorks的视觉质量，而且模型交互性几乎没有任何损失。

  4.图形截面检查

  图20 模型剖切

  在设计过程中，工程师经常需要使用截面来观察装配图内部的细节情况，比如干涉、间隙等细节，完整的掌控整个装配图中的每一个装配与配合细节。在ThinkStation P410上对测试模型使用界面命令，移动界面观察模型细节，放大缩小模型。操作过程中未感受到粘滞感，放大缩小以及变化视图角度时操作流畅。这得益于ThinkStation P410强大的处理器和大容量内存。

  5.生成镜像

  图21 模型镜像

  镜像功能是设计过程中最常用到的命令之一，它可以帮助用户快速的生成结构一致的模型及特征。本次测试的模型由于零件数目在3000个以上，属于大型模型。在进行镜像时，出现了大约5秒左右短暂的卡顿现象。入门级任务的模型零件数一般在1000个左右，镜像后的模型总零件数已经超过6000个，测试机ThinkStation P410属于主流单路工作站，所以出现短暂卡顿也属于正常，符合情理。在执行完镜像命令之后，模型移动、选择、旋转等操作又恢复流畅。据估计，当总零件数小于3000个时，ThinkStation P410可以瞬间完成镜像过程。

  6.生成工程图

  图22 工程图生成

  工程图是设计模型衔接生产制造的一个重要环节，在工程图的创建过程中需要计算大量数据，所以工程视图的生成速度也是反映工作站性能的一个指标。本次测试的模型相对较为复杂，在生成工程图的过程中未出现明显的卡顿、停滞现象。对工程视图的细节编辑中，如缩放、尺寸标注、局部放大图、剖面图生成等操作，可以很流畅的进行，没有丝毫卡顿。

  总结

  ThinkStation P410顺利完成在SolidWorks 2014中的各项苛刻测试。测试过程中整体感觉流畅，操作体验感良好。说明，ThinkStation P410适合完成包括设计、渲染、装配等操作在内的绝大多数SolidWorks的任务。

  (二)NX10渲染测试

  来自SiemensPLM的NX是一款交互式 CAD/CAM系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。拥有虚拟制造厂流程的科技技术，针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。NX 包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。

  本项测试主要使用NX10的渲染引擎对ThinkStation P410的渲染性能进行测试。本次测试之所以没有选择一款专业的渲染软件进行测试，主要是考虑到ThinkStation P410定位于主流单路工作站，用户一般会用于完成设计相关的渲染工作，而不是主力用做渲染。所以，我们测试的侧重也应该是配合设计所需的渲染工作而不是专业的照片级渲染。测试模型为某系统转向制动总成模型，零件数为1000个。

  图23 转向制动总成模型

  渲染对工作站性能要求极高，通常模型越复杂，环境条件越复杂，渲染所需要的时间相对也较长。工作站的要求是7*24不间断工作无宕机，这时工作站的优势就非常明显，因为如果工作站不稳定很容易出现渲染失败的情况，之前几十个小时甚至几天渲染的结果将付之东流。

  图24 NX10渲染效果图

  对模型的材质贴付完成后，进行渲染操作。渲染过程很快，共用时约15分钟。整个过程对显卡和CPU性能要求很高，ThinkStation P410表现非常出色。相比以往同级别的工作站完成此类任务的用时减少了约两倍。由此可见，ThinkStation P410能很好的满足NX平台中等复杂程度的渲染需求。

  四、总结

  一款好的工作站，不仅仅需要强大的配置作为支撑，还需要有良好的用户体验。很多时候说的性能，并不简单是CPU或者内存条的几个读数。要想真正保证工作站的性能，是一个极其复杂的系统工程，需要每一个细节都非常认真细致的优化。很显然，ThinkStation P410做到了这一点。基准测试中ThinkStation P410整机性能良好，一些偏重处理器计算性能、显卡性能的项目成绩甚至达到了中高端工作站的水平。从综合成绩来看，ThinkStation P410的硬件搭配合理，不存在明显的性能瓶颈。在之后的SolidWorks 2014和NX 10软件测试中，ThinkStation P410面对较日常设计更为复杂的设计条件下，表现出了良好的应用体验。ThinkStation P410作为联想P系列工作站中的主流单路工作站，使联想入门级产品真正做到“物美”“价廉”并重。联想ThinkStation P410工是单路工作站中的实力派，实至名归!