Инженерните работни станции се променят драстично
Работните станции бяха прищявка...
от Петър Varhol |
Работни станции като тази Nehalem-захранвани от
системата на HP обещават да доставят висока производителност при много ниски
разходи за инженерно проектиране, анализ, моделиране и рендериране на
дейности.
Ние не говорим за инженерните работни станции, като компютърната
платформа, която е много популярна днес. Това е така, защото много по-високия
клас компютри, дори преносимите компютри разполагат с достатъчно правомощия за
изпълнението на тази роля. За няколко хиляди долара, можете да си купите една
система, която може да задоволи повечето от вашите нужди като конструктор.
Можете да платите още повече, но дните на 50000 щатски долара за специализирано
работно място са отдавна минало. И последните дни на SGI, чиито активи бяха
придобити от Rackspace, не помогна на репутацията на чисто инженерните работни
станции.
И това оставя много въпроси без отговор. Кой е най-добрият процесор
за типа на вашата работа? Колко памет на твърдия диск ви е нужна, и какъв тип на
съхранение е най-добро? Каква да е паметта? Има големи, с висока резолюция
монитори, те от значение ли са? Има ли системи предназначени за архитектура,
които да работят най-добре и за инженеринг? Каква операционна система работи
най-добре за вас?
Така няколко хиляди долара могат да бъдат използвани по
най-различни начини. Най-добрият начин ще зависи от вида на извършваната от Вас
работа, използваните от Вас приложения, както и от Вашия собствен начин на
работа. Във всеки случай, Вие трябва да разберете нещата така, че системата ви
или вашата организация за покупки да избере най-добрата система за вас, както за
днес, така и за в бъдеще.
Хардуер - Архитектура и Алтернативи
Стандартното PC остава най-гъвкава архитектура за широк кръг от
инженерни приложения. Може да се използва ефективно за анализ, проектиране,
симулация, събиране на данни и софтуер за кодиране. Комбинацията от цена,
производителност и вградените познания са предимство за инженерните
приложения.
Освен това, има специфични модели от Dell и HP са предназначени
да бъдат използвани от инженерни специалисти, и обикновено са с много памет,
бързи дискове и бърз пренос на данни, и са с най-модерните процесори на
разположение.
Intel Nehalem архитектурата е обещанието да направи съществена
разлика във високо-изчислителните приложения (НРС). Една значителна иновации в
Nehalem е така наречената Turbo Boost технология, която осигурява допълнителни
резултати автоматично, когато е необходимо, като се възползва от правомощията на
процесора и топлинната. Това се постига с използването на техника, позната
повече като овърклок. Това е добре известно на тези от нас, които са построили
своите собствени компютри сами преди 15 или 20 години, и ни е било добре
известно, че Intel процесорите са били в състояние да работят по-бързо от
номиналната им скорост. Смяната на часовниковия кристал с по-бърз е един лесен
начин за получаване на компютър, който ще бъде по-бърз, използвайки реално
по-бавен и по-малко скъп процесор.
Nehalem го прави по различен начин. Той
открива, когато процесора работи в близост до заложения капацитет, а след това
се оверклоква в даден момент, за да бъде в състояние да управлява своята работа
по-лесно. Когато натоварването намалява, то процеса може да бъде върнат обратно
надолу, за да си нормализира скоростта на изчисления.
Процесорът също така
включва мащабируема споделена памет и памет разпределена за всеки процесор с
вграден контролер и с висока скорост на свързване. Конкретно, тя разполага с
контролер на паметта-чип, а не с памет в цялата шина на отделен чип. Това
позволява на администратора да разбере какво се случва в обработката и да донесе
решения въз основа на тази здрава връзка. Този подход има потенциал за
подобряване на производителността, като се гарантира, че данните и инструкциите
са готови за подаване.
Миналата пролет Dell обяви Precision T3500, T5500 и
T7500, компютърни линии, които включват Intel Nehalem архитектура (сега наричан
Xeon 5500 серия) и висок клас NVIDIA и ATI графични процесори. Може би
най-впечатляващ от високия клас е T7500 линията с максимален капацитет на
паметта от порядъка на невероятните 192GB!
В T7500 могат да правят сложни
дизайни за минута или две, промишлен дизайн, който отнема 10 минути или повече
от по-ранните модели на високопроизводителните системи. Вътрешността на кутията
е елегантно проектирана, монтирани са двойни процесори, има 12 слота за памет,
както и разнообразни други хардуерни добавки, окомплектовани в стандартния
модел.
HP Nehalem се използва предимно за сървъри, но също така предлага и
варианта Z800 работна станция за приложения, изискващи значителна мощ. Въпреки,
че най-мощна версия все още не е на разположение, както на това писание, тя ще
бъде сравнима със система от Dell при капацитет на паметта и скорост на шината.
The NVIDIA Tesla процесор използва силните характеристики с
плаваща запетая за да осигури високо изпълнение. Използвайки няколко ядра в
процесор, то последния може да бъде много ефективен при високи паралелни
изчислителни задачи.
Друга алтернатива е архитектурата на система с процесор
Intel като стандарт, но с възможност за достъп и изпълняване на код от други
видове процесори за специфични цели. Тя може да бъде приета като изчислителен
копроцесор, или набор като набор от копроцесори, за изчисляване на
високо-интензивни задачи.
Например, миналата есен NVIDIA изнесе 960-GPU
система, използваща за ядро ядрото от високия клас на графичните процесори. Тази
система, наречена Тесла, е на цена малко под $ 10,000. Системата е класирана на
36 TeraFLOPS, което теоретично показва, че е възможно тя да реши всички по
интензивни компютърни проблеми.
Признавам, стандартните приложения не могат
да работят на системи като търговски и потребителски приложения, защото те са
съставени обикновено, за да се движат по стандартни за индустрията процесори на
Intel. NVIDIA има компилатори на разположение, така че клиентския код може да
бъде променен и така той ще се движи по тази платформа, и по този начин
потребителите могат да се възползват от паралелната работа, която предлагат
многото ядра.
Можете да получите още няколко системи от типа "намален набор
от инструкции за компютърни (RISK) процесори" от типа на Sun и Digital (сега
част от HP), които са били на мода през 1990-те за НРС, особено за тежък режим
на смятане с плаваща запетая на изчисляване. Докато Sun и HP все още произвeждат
такива системи, то те са много по-малка сила на пазара, отколкото са били
предното десетилетие.
Операционни системи: Все още ли има място за избор?
Имаше време, когато инженерната работна станция беше синоним на
операционната система Unix, семейство с едно общо наследство, но с отделни
версии от Sun, IBM, HP и др. Днес, Unix системите са доста в упадък, за да дадат
път за отворения код на Linux.
Unix през 1980-те и 1990-те е бил в своето
техническо съвършенство. Можете да едновременно да пускате различни приложения,
да използвате прозрачно ресурсите на мрежата, да стартирате сложни скриптове и
по принцип да правите по-сложни задачи, отколкото бихте могли с традиционните
компютърни операционни системи.
Днес, обаче, Windows на Microsoft има
достатъчно изтънченост и се използва почти навсякъде. Благодарение на
увеличаване на възможностите на Windows между поколенията, както и увеличаване
на силата на нейното семейство, стъпвайки върху Intel процесор, Windows е ОС за
много приложения предназначени за инженери и инженерен дизайн.
Unix не е
напълно изчезнал; тъкмо напротив. Apple Mac силно използва версиите на Unix, и
Sun има отворен код за Intel версия на неговия Solaris бранд за Unix машини.
Въпреки това, технологията е претърпяла през последните години доста промени и
Unix остава играч главно на съществуващите системи за RISC.
На
Intel Xeon 5500 серията, известна също като архитектура Nehalem, предвижда
възможност за автоматичен "овърклок" или да се увеличи максималната скорост на
изпълнение, в отговор на високи натоварвания.
И с отворен код Linux е също
сериозен играч в областта на работните станции. Шестдесет и четири битовата
версия на Линукс може да се инсталира на Intel-базирани системи, както и на
различни други. Има малко ясно предимство в избора на Линукс, основно свързано с
разходите (и някои твърдят, че той е с по-голяма надеждност), особено като се в
предвид ограниченото му приложение, но възможността остава на разположение.
Всичко е компромис
Ако имате неограничен пари за харчене за Вашата инженерна
работна станция, то вие ще бъдат изправени пред някои компромиси. Тук е мястото,
където приоритети трябва да бъдат:
Памет: Все още е вярно, че колкото повече
памет имате, толкова по-голяма работа можете да пуснете на вашата операционна
система. Вашите заявки за участие, като цяло вървят по-бързо, тъй като кода и
данните имат бърз достъп до паметта. Вземете толкова памет, колкото ще позволи
вашия бюджет. Най-инженерни системи, които се използват са оборудвани с
64-битова ОС и може да имат десетки или дори стотици GB памет.
Видео:
Скролирането непрекъснато по екрана, за да видите изцяло работата, отнема време
и енергия. На второ място, на нас ни трябва висока резолюция. Важно е да се види
и работата на голяма част от конструирането и то на най-подробното ниво. Трето,
ние имаме нужда от висока скорост. Не можем да си позволим да чакаме секунди или
дори минути , необходими за рефрешване на екрана. Това означава по-висока
ефективност на видео картата с много видео памет.
Процесор: Процесорът е
важен разбира се, но не толкова, колкото преди.
Специализирана периферия:
Всичко, което ще помогне на вашия анализ, проектиране, инженеринг и усилия, е
добър избор. Това може да бъде получаване на данни, хардуер, оптичен диск,
сториджи и много голям бърз твърд диск.
Просто, защото няма смисъл да
получите скъпи, с висока производителност RISC работни станции за работата си
днес, не означава, че не можете да получите най-добрата система за ограничена
сума. Но докато имате компромиси и те да са по-малко очевидни, то системата
най-вероятно ще ви служи дълго време.