如果你的计算机速度太慢,想买一台最快的图形工作站,大幅提高你的工作效率,从专业角度,这种图形工作站不是唯一的,原因是,不同的应用、不同的算法、不同计算规模,硬件配置有很大差异,因此有些应用CPU核数越多,机器计算速度更快,但很多应用是单核计算模式,就是说单核或有限多核计算,只有提升计算机CPU频率性能,求解速度才是正解,今天我们要说的就是以CPU单核计算应用的硬件配置方案。
从应用分类看
1) 计算类
2) 图形类
3) 图像处理类
4) 可视化/视景仿真类
5) 异构超算类
从计算特点看
1)单核计算类---需要极高的频率 –最快的超频图形工作站
2)有限多核计算---需要高频+有限多核+内存带宽+硬盘IO+算法特点
3)多机集群计算---需要若干计算节点+高速低延迟网络+高io高带宽硬盘
随着应用的深入,计算规模越来越大、3D模型越来越复杂、建模实时要求越来越高,下面这些应用:
(1) 计算类:部分科学计算、部分多物理场耦合求解、多体动力学仿真、EDA验证、光学计算、弹道轨迹计算、金融计算、量子化学计算、电力系统稳态仿真等。
(2) 图形类:最复杂的3D模型设计、点云处理计算。
(3) 图像处理类:遥感图像处理、倾斜摄影建模、三维重建
(4) 可视化类:石油资料3D可视化、科学可视化、数字孪生3D建模、虚拟现实、智慧城市3D建模、军事指挥3D可视化。
虽然2颗CPU(Xeon/AMD,最大192核)或4颗CPU(Xeon,最大240核)架构的图形工作站机型,具备非常强大的多核并行计算能力,但是这种多核并行计算配置,在上述应用中,性能发挥不出来的,只有CPU高频率才能加快计算速度,实际应用中,你可能碰到很多,甚至普通电脑比工作站还快,就是这个原因。
今天我们向大家推荐UltraLAB GA330P超频工作站机型,它是目前市场上唯一提供频率达到6.2GHz的图形工作站,同时可配备最大2块GPU卡(PCIe 5.0接口),最大内存192GB,内置PCIe 5.0接口固态盘(读写10GB/s)以上,是上述应用计算的最好选择。
应用一 计算类硬件配置推荐
(1) 相关应用计算及软件
§ 部分科学计算:数值分析、统计分析、优化问题求解、信号与图像处理
§ 多体动力学仿真计算:牛顿第二定律、接触检查、接触力计算、数值积分
§ 芯片设计与验证:电路仿真、逻辑综合、布图工具、时序分析、模拟器、形式验证
§ 光学设计:光纤追迹、波动光学
§ 弹道轨迹计算:弹道建模、重力加速度影响计算、空气阻力影响计算、风速和温度修正计算、高程修正计算、弹丸稳定性计算
§ 量子化学计算:Hartree-Fock方法、密度泛函理论DFT、配置相互作用CC方法、耦合簇方法、量子蒙特卡洛
§ 电力系统仿真:潮流计算、短路计算、暂态稳定计算、金融建模
§ 金融计算:蒙特卡洛模拟、数值方法、融资成本和财务建模、风险管理
涉及软件:MatLAB、Adams、Synoposys Design Compiler、Cadence Innovus、Tempus、ModelSim、VCS、Lighttools、Gaussian、PSS/E、Python、R语言等。
(2)主要问题:计算太慢
面对数据量巨大的计算或实时计算要求,常规计算机或工作站,算的非常慢,甚至无法忍受,造成这个问题的主要原因是CPU单核计算,用CPU多核、频率太低(尤其是Xeon)造成的,只有通过高频CPU的单核或最多8核,提供高速计算能力
(3)顶级配置:
6.2GHz频率CPU+理想内存容量(64GB/128GB)+高速固态盘(10GB/s)
参考配置:
应用二 3D设计类硬件配置推荐
(1) 相关应用和软件
§ 最复杂的3D模型设计:几何建模与渲染计算、物理仿真计算、光照与阴影计算、交互式设计
§ 点云处理计算:点云滤波、点云配准、特征提取、分割、重建
相关软件:UG、Solidworks、PTC Creo、CATIA等
(2)常见问题:模型卡顿
复杂的3D模型的交互式编辑过程,在每一个旋转或缩放操作卡顿,是因为大量的几何顶点计算和三角形生成计算,这些完全是CPU单核计算,由于几何顶点计算量太大,CPU算不过来造成的,因此CPU高频是唯一保证模型流畅不卡顿,另外如果动画渲染,还需要更高端的GPU配合
(3)顶级配置:CPU(6.2GHz频率)+理想内存容量(64GB/128GB/192GB)+高端专业图卡
参考配置:
应用三 图像处理类硬件配置推荐
(1) 相关应用计算及软件
海量图像数据处理(主要计算:数据预处理、特征提取、分类、变化检测、图像融合、目标识别、图像分割)、倾斜摄影3D建模(空三处理、三维建模)
相关软件:ENVI、ERDAS IMAGINE、PCI Geomatica、ArcGIS、Context Capture
(2) 常见问题:处理太慢
随着遥感影像、无人机测绘的数据量越来越大,对计算机的图像处理速度(空三计算、三维建模计算)跟不上紧迫任务要求,用双Xeon处理能力反倒慢,这类应用需要高频+有限多核,才能大幅加速处理能力
(3)顶级配置:6.2GHz频率CPU+理想内存容量(128GB/192GB)+高性能显卡
推荐配置:
应用四 可视化/数字孪生/视景仿真类硬件配置推荐
(1) 相关应用与软件
石油地质资料3D可视化、科学可视化、数字孪生3D可视化、虚拟现实、智慧城市3D建模、军事指挥3D可视化
相关软件:GOCAD、Petrel、MATLAB、ENOVIA、UNREAL、UNITY3D、BlenderGIS、3DMAX
(2)常见问题:模型生成慢
把海量数据通过建模做出复杂基于图像的3D模型,随着分辨率越高,效果越显著,同时计算量几何级增长,另外同步复杂模型并行多核计算,只有高频+多核+配备大容量显存GPU,才是保证流畅的标配
(3)顶级配置:
高频+有限多核CPU+ 大容量内存容量(128GB/192GB)+高端处理卡