性能测评丨惠普Z系列 HP Z4 G5 台式工作站带来全新性能体验

2023-10-24

设计工程师的主要工作是使用达索系统 SOLIDWORKS 进行3D设计,包括3D零件建模、装配体以及2D工程图,这些工作对计算机性能及可靠性有较高要求,推荐使用工作站作为研发平台,而惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站就是典型代表。

惠普Z系列HP Z4 G5 台式工作站侧视图

对比达索系统 SOLIDWORKS 硬件需求

达索系统 SOLIDWORKS 官方对工作站的配置要求及推荐,可通过对下表内容的对比来判断惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站是否满足达索系统 SOLIDWORKS 运行需求。

SOLIDWORKS 官方对工作站配置的推荐和要求

  处理器 

官方要求64位,Intel或AMD处理器。惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站配备 Intel Xeon W3-2425 3.0GHz 6核,最高睿频4.4GHz,完全满足 SOLIDWORKS 3D 设计的需要。而且最高可选配 Intel Xeon W7-2495X,多达24核,最高睿频可达4.80GHz,对设计效率的提高有明显效果。

  内存 

官方要求16GB以上。惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站配备32GB DDR5 4800MHz ECC内存,可以满足 SOLIDWORKS 3D 设计需要。惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站最高可选配512 GB DDR5 4800MHz ECC内存,可以设计更大规模的模型。

  显卡 

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站配备 NVIDIA RTX A4000,得到了达索系统 SOLIDWORKS 官方认证,并推荐显卡驱动为R525,如下图。

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站最高可选配2张NVIDIA RTX 6000 Ada,以处理复杂设计。

达索系统 SOLIDWORKS 官方认证HP Z4 G5台式工作站及NVIDIA RTX A4000

  硬盘 

官方推荐SSD。惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站配备1TB 2280 PCIe 4×4 TLC M.2 SSD,同样可以满足安装以及存储达索系统 SOLIDWORKS 文件的要求。惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站最高可选配4TB SSD或12TB HDD。

通过对比上述核心参数,惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站满足并超越达索系统 SOLIDWORKS 对硬件的要求,性能表现让我们拭目以待。

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站测试

体验达索系统 SOLIDWORKS 软件

01 NVIDIA专业图形卡让模型显示更逼真

达索系统 SOLIDWORKS 官方推荐使用专业图形显卡,常见的显卡可以细分为两大类:游戏显卡和专业图形显卡。

● 游戏显卡:最常见也最容易误选;

● 专业图形显卡:该类显卡主要用于3D渲染和视频制作等领域,推荐使用。

专业图形显卡和游戏显卡有很大不同,专业图形显卡可以很好支持OpenGL,OpenGL(全称:Open Graphics Library)是用于渲染2D、3D矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口(API),这个接口由近350个不同的函数调用组成,用来绘制从简单的图形到复杂的三维景象。OpenGL是为大部分或者全部使用硬件加速而设计的,OpenGL的高效实现(利用了图形加速硬件)一般由显示设备厂商提供,而且非常依赖于该厂商提供的硬件,专业绘图显卡(如英伟达)支持OpenGL全指令集及函数,所以显示运算速度高,精度高,性能稳定,可以很好满足 SOLIDWORKS 3D 建模需要,而游戏显卡主要优化DirectX,更适合3D游戏,如果应用在 SOLIDWORKS 3D 设计上,则模型显示效果不好,模型边缘锯齿状,模型显示粗糙。

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站配备NVIDIA RTX A4000,该款显卡采用由NVIDIA Ampere架构,拥有6144个CUDA Core和24G GDDR6显存,采用第二代RT Core,可提供比上一代高达两倍的光线追踪性能,为逼真渲染提供突破性的性能,提供精准的光线、阴影、反射和更快、更高质量的渲染;采用第三代Tensor Core,增加图片分辨率、细节颜色,显著提高着色器性能,从而加速端到端光线追踪图像渲染性能,非常适合达索系统 SOLIDWORKS 使用。

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站显示底盘模型非常逼真

达索系统 SOLIDWORKS 的RealView功能是指在不需要渲染的情况下,为模型动态提供逼真的展现,包括外观、阴影和布景反射等,RealView功能需要在专业图形显卡支持下才能使用,看如下图模型的显示效果,可以逼真地显示材质外观,并且有漂亮的倒影和阴影,甚至倒影也是材质的效果,模型边缘显示圆润、曲线顺滑,这都是NVIDIA RTX A4000专业图形显卡的功劳,而游戏显卡的显示效果就没有这么好了(见下图),没有展现材质应有的外观,只能用单调的灰色代替材质外观,无倒影,阴影显示粗略,模型边缘锯齿状,曲线显示成多边形,模型显示粗糙。

NVIDIA RTX A4000专业图形显卡显示材质外观
游戏显示卡的显示效果

专业图形显卡支持的 RealView 功能,还有一些增强功能,比如装饰图案,该功能可以让模型显示很多孔,但不需要真实创建这些孔特征,这极大地缩短了重建时间,效率相差数十倍,这都是NVIDIA RTX A4000专业图形显卡的功劳,一般游戏下显卡不能实现。

使用装饰图案功能显示大量孔效果

02 英特尔至强处理器+超大内存让设计效率更高

很多人认为英特尔至强CPU是服务器专用CPU,其实英特尔至强还有针对工作站专用的系列CPU:W系列CPU,该系列CPU专为众多创意专业人士设计,可为专业创作者提供终极工作站解决方案。

英特尔至强W系列CPU

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站配备Intel Xeon W3-2425,该CPU是英特尔至强W系列CPU的典型代表,基于Intel 7纳米制程工艺打造,拥有6个性能核12线程,基础频率3.0GHz,最大睿频频率4.40 GHz,缓存15MB。

达索系统 SOLIDWORKS 装配体设计的突出特点是模型量大,这是对工作站更大的考验,性能优良的计算机可以顺利打开装配体文件,并可流畅操作装配体的各种功能,保证模型显示不失真(例如圆柱体变方块)、不卡顿,编辑特征或零件时,模型修改及时迅速、不卡顿,惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站打开一个包含6万+个零部件的装配体,使用还原模式(所有模型数据读入内存),达索系统 SOLIDWORKS 的各项功能均可更好的运行,模型显示细腻、逼真,模型边线圆滑、无毛刺感,各种装配体的操作流畅,修改模型数据时,模型变化及时准确,全程无卡顿、无失真,这完全得益于惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站综合性能强大。

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站打开发动机装配体文件

完成3D设计后,一般需要2D工程图作为生产指导。达索系统 SOLIDWORKS 工程图的核心逻辑是投影,也就是以三维模型为基础,根据投影关系生成各种视图,所以在生成工程图尤其是大型模型的工程图时,速度会慢一些,达索系统 SOLIDWORKS 工程图支持多核处理,所以推荐高频多核CPU;生成工程图时需要将3D模型读入内存,特别是生成大型模型的工程图,需要大内存;2D工程图的各类视图以及标注、尺寸等也需要显卡支持,设计工程图时需要反复缩放、拖动视图,这对显卡的渲染能力也是一种考验,推荐使用专业绘图显卡;在生成工程图时,需要反复读写三维模型、工程图数据,硬盘的读写速度将直接影响设计效率及体验,推荐使用固态硬盘;惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站生成工程图时效率很高,各类复杂视图一秒生成,标注尺寸、缩放视图流畅,模型修改时,相应工程图同步一秒更新,体验非常流畅。这完全得益于惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站综合性能强大。

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站塔式工作站显生成工程图非常流畅

03 超强性能可持续、稳定输出

达索系统 SOLIDWORKS 设计是高强度、长时间的运算过程,计算机核心部件都在高强度运行,会产生大量的热量,如果散热不及时就会降低计算机性能,达索系统 SOLIDWORKS 会变卡顿,甚至跳出,惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站在保证性能稳定、长时间高效运行方面做了很多优化;

● 智能风扇控制:机箱内通过20多个温度传感器可实时调整风扇转速,助力打造至静无声的运行环境。精确布置的通风口和管道可优化气流通道、提高散热效率。

● 性能强劲霸气:该技术可保持处理器和显卡处于合理温度,长时间使用也能保持最佳性能。

● 3D真空腔均热板制冷:为实现高效处理器散热,并降低风扇噪音,真空腔均热板含有少量液体,并且可根据系统的功耗和温度要求进行精细调整。传感器和专有算法可优化风扇和蒸气散热,相较于使用泵、管道和热交换器的传统散热方法,更加稳定可靠(在优质CPU散热器中提供)。

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站经过36万小时的严苛测试、军用标准测试,并取得业界前沿专用软件的认证,确保全天候高效运行繁重的工作负载。

● 获得ISV认证:惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站经过多家不同行业独立软件供应商的测试和认证,可以稳定地运行应用,让您从容自信地迈向成功。

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站获得ISV关于达索系统 SOLIDWORKS 认证

04 搭配3Dconnexion SpaceMouse Pro Wireless SOLIDWORKS设计更流畅

3Dconnexion SpaceMouse Pro Wireless是 SOLIDWORKS 3D 设计的好助手。

3Dconnexion SpaceMouse Pro Wireless产品

SpaceMouse Pro Wireless最棒的体验之一是对3D模型的控制,SpaceMouse Pro Wireless的控制器帽有6DoF传感器,通过对控制器帽推、拉、提、压、旋转、倾斜等操作,可以平移、缩放、旋转3D模型,这种操控带来的感觉就像把伸手进入屏幕操控模型一样,结合“适合屏幕”按钮,可以快速让模型回到屏幕中央。此时左手控制模型,右手使用鼠标进行设计或修改,大大提升设计体验和效率。

SpaceMouse Pro Wireless还提供了很多快捷键,笔者最喜欢的是键盘修饰键和Quick View键,键盘修饰键就是对应键盘的快捷键包括ESC、SHIFT、CTRL、ALT,例如当完成功能操作后,左手无名指轻触ESC键即可退出命令,或者左手无名指按住CTRL,右手用鼠标点选,可以实现多选,结合控制器帽调整模型角度,可以快速选中需要的对象,快速便捷。Quick View按键对应模型的4个视图,一键可定位到相应视图。键盘修饰键和Quick View按键均支持自定义命令,实现个性化配置。

键盘修饰键

SpaceMouse Pro Wireless还提供3Dconnexion按键,这4个按键是可以分别对应 SOLIDWORKS 软件的4个功能,比如可以设置1为拉伸命令、2为旋转命令,笔者感觉1、2键更好用一些,因为不需要大幅度移动作,使用左手无名指、中指可方便触摸,而3、4键稍远,略有不便,可以应用3Dconnexion自定义功能,将最常用的功能定义到最合适的按键上。

SpaceMouse Pro Wireless自定义按键

SOLIDWORKS 软件运行、设计体验、使用感受

设计产品是比较复杂的过程,持续时间较长,并且需要不断创新、改进结构,这需要工作站在最短时间内响应 SOLIDWORKS 设计变化,这样才能助力工程师不断创新产品,这对工作站性能以及可靠性有较高要求,惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站运行 SOLIDWORKS 软件非常流畅,设计修改响应及时迅速,从简单拉伸到复杂多实体零件处理、从单个零件到复杂子装配体,都没有出现软件卡顿情况,体验极佳,有种非常“畅快”的感觉,模型显示细腻、纹理清晰,阴影及背景效果好,无失真,设计体验很爽!

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站

总结

回顾一下惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站的核心配置:

惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站搭配英特尔至强W系列CPU,该系列CPU专为众多创意专业人士设计,可以满足 SOLIDWORKS 3D 设计的需要,最高可选配Intel Xeon W7-2495X,多达24核,最高睿频可达4.80GHz,提高设计效率效果明显;搭载基于NVIDIA RTX平台的系列专业图形卡,最高可选配2张NVIDIA RTX 6000 Ada,足以处理复杂3D设计和图片渲染;最高可选配512GB DDR5 4800MHz ECC内存,可以设计更大规模的模型;最高可选配4TB SSD或12TB HDD,数据读取更快,储存数据更多。惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站是性能强劲工作站的典型代表,满足SOLIDWORKS软件3D大型模型设计的要求,可以实现零件级别有限元分析以及图片渲染,满足核心工程师的日常复杂工作任务,搭配3Dconnexion SpaceMouse Pro Wireless可更好提供设计效率,惠普Z系列HP Z4 G5台式工作站是核心工程师的工作好搭档。

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