Az AMD zászlóhajós CPU workstationje ágazatvezető 64 maggal büszkélkedhet. De mennyire használják ki ezt a DCC szoftverek? Ebben a cikkben ezt mutatja be Jason Lewis, különböző benchmark tesztek segítségével.
Az elmúlt években hatalmas fejlődés történt a workstation hardverekben - különösen a CPU-kban, ahol a magok száma drasztikusan megnőtt. Ez igaz a nagy CPU-gyártókra, az AMD-re és az Intelre is, de különösen figyelemre méltóak az AMD Ryzen Threadripper processzorai.
Ebben az áttekintésben a jelenlegi csúcskategóriás workstation CPU-t, a 64-magos Threadripper 3990X-et fogjuk nagyító alá venni.
A 2000-es évek közepéig a CPU-k egyetlen maggal voltak tervezve, így az egyedüli módszer a számítási teljesítmény növelésére két vagy több processzor telepítése volt. Mindez megváltozott, amikor megjelentek a többmagos processzorok, amelyek több feldolgozó egységet helyeztek el egyetlen fizikai processzorba.
A művészeket ez felvillanyozta, mivel akkoriban a DCC alkalmazásokat gyakran több CPU-mag felhasználására tervezték.
A kétmagos processzorokról gyorsan ugrottunk a négymagos processzorokra, s körülbelül tíz évig maradtunk is ezen a szinten, mivel a ’kutatás és fejlesztés’ munka nagy részét a jövedelmezőbb szerverpiacra szánják. Csupán maroknyi hatmagos asztali CPU létezett ebben az időszakban, legtöbbjük drága, ám alacsony szintű chip volt, melyeket sosem alkalmaztak szélesebb körben.
2015-ben az asztali CPU-k magjainak száma újra növekedni kezdett, 2017-ben pedig a kontent-készítők végre olyan processzorokat kaptak, melyek magonkénti számítást és jelentősebb teljesítményt kínáltak, felvéve a versenyt a ’szervergép’ besorolású-, jelentősen drágább hardverekkel – mint az AMD Ryzen Threadripper és az Intel Core i9 CPU.
Az AMD Threadripper CPU-k első generációja lenyűgözőre sikeredett, sokkal nagyobb mértékben tudott több szálon keresztül számolási feladatokat végezni az Intel társaihoz képest, illetve nagyon hasonló szálankénti teljesítményt is produkált. Az AMD TR4 foglalatot és az X399 lapkakészletet használó alaplapok több CPU-hoz csatlakoztatott PCIe sávot kínáltak, mint az i9 CPU-k; ráadásul olcsóbban is kínálták az Intelhez képest.
2018-ban a második generációs Threadripper CPU ismét nagyot fejlődött az elődjéhez képest, a maximális magszámot 16-ról 32-re duplázta.
Az első harmadik generációs chip-et a következő évben dobták piacra. A magok száma kezdetben változatlan maradt.
2020 februárjában az AMD kiadta a 64 magos Threadripper 3990X-t, mely el is foglalta a dobogó első fokát.
Túlzás lenne? Sokan szerint igen. A művészek számára ez azonban igazi áttörés. Olyasféle áttörés, amelyet a világ tapasztalhatott, amikor valaki először tett mogyoróvajat egy sütemény közepébe.
A Threadripper 3990X legtöbb áttekintése megemlíti, hogy a CPU összehasonlítása nehézkes, mivel kevés alkalmazás képes felhasználni ezt a sok magot - nagyrészt igazuk is van. DCC szoftverek használata esetén azonban olyan sok eszköz áll rendelkezésünkre, mellyel bőven ki tudjuk használni.
Számos cikk született a 3990X specifikációiról, ezért most nem mélyednék jobban bele. (Ha bővebb információra van szükséged, akkor ajánlom a Tom's Hardware cikkét. )
Íme a legfontosabb tények.
A Threadripper 3990X az AMD Zen 2 architektúráján alapul, szemben az előző generációs Threadripper CPU-k Zen és Zen + architektúráival.
Alapvető órajel-sebessége 2,9 GHz, megfigyelt felhúzott órajel-sebesség az összes magon 3,4 GHz, és a maximális húzott órajel-sebesség 4,3 GHz, enyhe túlterhelt munkaterhelés mellett.
Alapvetően 256 MB L3 gyorsítótárat mutat, támogatja a 88 PCIe 4.0 sávot, és 3200MHz négycsatornás DDR4 memóriát használ, max. 256 GB puffer nélküli ECC rendszermemória támogatással.
Induláskor az ajánlott ára 3,390 USD volt.
A Threadripper 3990X teljesen összeállított munkaállomáson érkezett hozzánk, a csúcskategóriás rendszergyártó Xidax jóvoltából, aki az AMD egyik ajánlott szállítója a Threadripperrel felszerelt asztali gépek számára.
A játékfejlesztő stúdiónak, ahol dolgozom, van egy kis Xidax rendszerfarmja, amelyet különféle építési és számítási feladatokhoz használunk, ezért nagyon örültem annak, amikor úgy döntöttek, hogy a fő tesztelésekhez is Xidax rendszert fogunk használni.
Xidax X-10 tesztrendszerünket az alábbiak szerint szereltük fel:
Ahhoz, hogy tesztelhessük a teljesítmény növekedését a magok számának növekedése mellett, illetve az alapvető teljesítmény-összehasonlításokhoz felvettem a következő rendszereket referenciának:
BOXX APEXX T3
iBUYPOWER Threadripper system
Dell XPS
3ds Max 2020, Blender 2.82, Maya 2020, Modo 13.0v1
Arnold 4.0.1 for Maya 2020, Blender 2.82 (Cycles renderer), Corona Renderer 4.1 for 3ds Max 2020, Guerilla Render 2.2, KeyShot 9, LightWave 2019, RenderMan 23 for Maya 2020, V-Ray Next v4.3 for 3ds Max 2020
Houdini 18, RealFlow 10.5
After Effects CC 2019, Cinebench R20, HandBrake 1.3.1, Metashape Pro 1.5.1, Premiere Pro CC 2019, World Machine 3.26
Unreal Engine 4.24, Visual Studio 2019
Az benchmarkokat három-öt alkalommal hajtottuk végre, majd átlagoltuk a pontszámokat. A tesztelést egy 32 inches, 4K-s 3840x2160 felbontású kijelzőn végeztük.
A referenciaértékek első fordulójában, szerkesztés közben létrejövő teljesítmény vizsgáltam a szokásos DCC alkalmazásokban, a keret sebességének mérésével modellek módosítása közben.
A korábbi áttekintésekkel ellentétben nem mértem a teljesítményt a viewport pásztázása vagy nagyítása közben, mivel ez elsősorban GPU-vezérelt művelet.
Mint látható, a modellek szerkesztéséhez nincs szükség sok CPU magra, viszont annál inkább van magasabb órajelre.
Bár a Threadripper 3990X vezeti a mezőnyt, a sokkal olcsóbb i9-9900K nagyon közel áll a 3990X teljesítményéhez. (Úgy tűnik, hogy ezek az alkalmazások, mint például a 3990X Zen 2 architektúrája jobban kitolja a határértékeit, mint a 9900K - a már felhúzott órajellel.
A 2990WX-t szorosan követi a 9900K, az 1950X pedig az utolsó helyet foglalja el. Bár a sorrend konzisztens, az összes CPU meglehetősen hasonlóan teljesített.
Azok, akik olvasták a tavalyi cikkemet a BOXX APEXX T3 workstation-jéről, emlékezhetnek arra, hogy a rendering az az a terület, ahol Threadripper CPU-k valóban remekelnek, hiszen a renderbe fogható CPU-ját sok mag felhasználására tervezték.
Sok esetben a teljesítmény skálája a magok számának növekedésével csaknem lineárisan alakul, amennyiben az órajel és a CPU architektúrája változatlan marad. Néhány ezen programok közül kizárólag CPU-val renderel, a többit viszont kizárólag CPU-render módban futtattam.
Szinte az összes rendering benchmark során a Threadripper 3990X hatalmas fölénnyel veri a többi CPU-t. A 64 magnak és a Zen 2 architektúrára való áttérésnek köszönhetően a 3990X több mint megkétszerezi az előző generációs 2990WX teljesítményét, és maga mögé utasítja a 16 magos 1950X-t és a 8 magos 9900K-t.
Folyadék szimulációhoz a RealFlow Hybrido- és a Houdini Flip solverét használtuk, a tűz szimulációhoz pedig a Houdini Pyro-t. A rendererekhez hasonlóan a szimulációs eszközök is többszálúak.
A renderelési benchmarkokhoz hasonlóan, a 3990X a szimulációs benchmarkok során is az első helyet foglalja el, nagy elhatárolódással a többi CPU-tól. (Érdemes azt is megjegyezni, hogy mindkét Houdini-sim még ennél is gyorsabban lefuthatott volna, ha nem maxolták volna ki a 64 GB RAM-ot a Xidax rendszerben...)
Érdekes a hatalmas teljesítményrés a 3990X és a 2990WX között RealFlow használata közben.
Úgy érzem, hogy a 2990WX e teszt során alulteljesített, mivel az 1950X teljesítménye nem állt messze a 2990WX-étől.
A következő benchmarkok számos alkalmazásra kiterjednek, miközben széles körben futtatnak produkciós feladatokat.
A Cinebench-t is bevettem a tesztelésbe, ami egy szintetikus benchmark. A szintetikus benchmarkok nem túl pontosan mutatja, hogy egy rendszer hogyan fog teljesíteni produkciós munka során, ellenben a Cinebench bevonásával lehetővé válik számunkra az itt tesztelt rendszerek pontszámainak összehasonlítása azokkal, amiket online elérhetünk.
A Threadripper 3990X ezen tesztek mindegyikében is az első helyet foglalja el, egy kivételével: valamilyen okból nem tűnik úgy, hogy nem muzsikál jól a HandBrake video-kódoló eszközzel.
A renderelési és szimulációs tesztekkel ellentétben, amelyekben a 3990X vezetése konzisztensen magas volt, a vezetés mértéke itt most változó: nagy a Cinebench, a Premiere Pro és a World Machine esetében, közepes a Metashape, és kicsi az After Effects esetében.
Az utolsó tesztkészlet a valós idejű fejlesztés köré összpontosít az Unreal Engine 4 segítségével. Mivel a legtöbb ember úgy gondolja, hogy a valósidejű teljesítmény a GPU funkciója, ez meglepetés lehet, ám több CPU-vezérelt feladat is létezik, amelyekre az UE4 felhasználhatja a magas magszámot.
Először is lightmap baking-et csinálunk. Az UE4 Lightmass baking-modulja nagyjából olyan, mint egy szoftver renderelő, és amennyire megfigyeltem, a kiszámításához az összes rendelkezésre álló CPU-magot felhasználja.
Akárcsak a CPU-renderelésnél, a Threadripper 3990X rendkívül jól kezeli a lightmap baking-et, jóval a 2990WX előtt, és az 1950X és a 9900K bőven porban marad.
Ezután shader-összeállítást hozunk létre. Ez egy nagymértékben CPU-t igénylő folyamat, amely folyamatosan újabb szálakat ad hozzá a folyamathoz egészen addig, amíg a rendszerben el nem érjük a maximális rendelkezésre álló szál-számot. A tájkép-shaderek a legjobb példák, mivel jóval több mint 15 000 utasítást tudnak összehozni nekünk, az anyag bonyolultságától és a táj méretétől függően, amelyre alkalmazzák.
A Threadripper 3990X ismét hatalmas vezetést szerez a CPU többi része felett. Annak ellenére, hogy itt nem csináltam benchmarkot, az UE4 munkafolyamatainak ez egy olyan része, amelyben a sok maggal rendelkező CPU-knak teljesítménynövekedést kell kezdeményezniük, pontosan akkor, amikor egy projektet először töltünk be, vagy akár egy meglévő projektet áthelyezünk az Unreal Engine új verziójára, vagy áthelyezzük a számítógépek között a projektet. Mint minden esetben, a rendszernek itt is újra kell cache-elnie az adatokat és újra kell számolnia a shadereket.
A következő referenciaérték egy projekt csomagolásának idejét méri, és a Mos Eisley jelenetet használja, amelyet a munkatársaimmal alkottunk. IDE kattintva tölthető le.
A Threadripper 3990X megint nyer, de csak nagyon kicsivel. A Unreal Engine build tool-ja nem úgy látszik, mint ami kihasználta a magas processzormag-számot: a teljesítményfigyelőre tekintve láthatjuk, amíg a teszt futott, a használat négy mag körül megállt.
A végső UE4-hez kapcsolódó benchmark a Visual Studio 2019 felhasználásával fordítja az Unreal szerkesztőjét a saját forráskódjából.
A Threadripper 3990X megint lekörözi a többi CPU -t.
Hőteljesítmény
Az AMD jelenleg folyadékhűtőket ajánlja a harmadik generációs 280W-os Threadripper CPU-khoz. A Xidax rendszernek Alphacool 360mm AIO folyadékhűtő került, és fantasztikus munkát végzett a 3990X hűtése terén. Teljes terhelésnél soha nem haladta meg a 67 ° C-ot, messze a névleges 95 ° C-os maximumától.
Energiafelhasználás
A folyamatosan növekvő villamosenergia-költségekkel az energiafogyasztás fontos mércévé vált, amelyet új hardver vásárlásakor figyelembe kell venni. Ez különösen igaz egy egész stúdió felszerelésére. Ha több artist munkaállomását üzemelteti, valamint renderfarmokat üzemeltet és épít, akkor a rendszerenkénti 100W teljesítmény-különbség jelentős hatással lehet havi villamosenergia-számlájára. Tehát lássuk, hogyan áll fel a 3990X-vel felszerelt Xidax-rendszerünk. Az energiafogyasztást P3 P4400 kW mérővel rögzítették.
Az energiafogyasztási teszt nemcsak a CPU-ra, hanem a teljes rendszerre vonatkozik, de a számok megmutatják a 3990X-t ésszerűen kedvező fényben. 100% -os CPU-terhelés mellett a Xidax rendszer valamivel kevesebb energiát vesz fel, mint a BOXX APEXX T3 és a Threadripper 2990WX CPU. Noha az APEXX T3 két GPU-val rendelkezik, amelyek növelik az energiafogyasztást, a 3990X teljesítménye továbbra is lenyűgöző, tekintve, hogy a 2990WX CPU-nak kétszeres magszáma van: feltehetően a nagyobb energiahatékonyság miatt, amely a 7 nanométeres gyártás folyamatnak köszönhető. A várakozásnak megfelelően, tekintettel az alacsonyabb műszaki hardverre, a Threadripper 1950X és i9-9900K rendszerek sokkal kevesebb energiát fogyasztanak.
Mielőtt meghoznánk az ítéletet, átnézem néhány, a Threadripper 3990X CPU-n alapuló rendszer megvásárlásával vagy felépítésével kapcsolatos technikai kérdést. Milyen specifikációkkal kell rendelkeznie egy 3990X rendszernek?
Mennyi RAM szükséges?
„Mennyi RAM-ot kell betennem a munkaállomásomba?” - ezt a kérdést gyakran felteszem, és a válaszom általában: „Annyi, amennyire szükségem van a tervezett munkához.” A 3990X esetén ez a válasz kicsit eltér. Még mindig annyi RAM-ra van szükséged amennyit terveztél, de nem árt mellé még egy kis plusz.
Annak érdekében, hogy a 64 magos processzor megfelelő adattáplálással rendelkezzen, az AMD azt javasolja, hogy magonként 1-2 GB rendszermemória álljon rendelkezésre. Ez azt jelenti, hogy a 64 GB memória a Xidax tesztrendszerünkben a minimum, amit figyelembe kell vennie, és a 128–256 GB lenne talán az ideális. Habár sok renderelési és VFX-feladat elvégezhető 64 GB RAM-mal, az összetett jelenetek vagy a 4K-s felbontások már simán igényelhetnek 128 GB-os felhasználást, a csúcsminőségű szimulációk vagy a 8K-os felbontású megjelenítések pedig már elérhetik az akár 256 GB RAM igényt is.
Milyen tárolóra van szükségünk?
A 64 magos, 128 szálú CPU lemez I / O szokatlanul magas lehet, ezért a tároláshoz az AMD az NVMe meghajtókat javasolja, amelyek nagy I / O teljesítményt, és nem nyers teljesítményt nyújtanak. Jelenlegi ajánlatai között szerepel a Samsung 970 EVO Plus, a WD Black SN750, az Intel 760p és az Adata XPG 8200 Pro.
A Windows melyik verziójára van szükségünk?
Az interneten vannak olyan javaslatok, amelyek szerint csak a ’Windows 10 Pro for Workstations’ vagy a ’Windows Server’ operációs rendszerek tudják megfelelően kezelni a 3990X 128 CPU szálait, bár más visszajelzések alapján - illetve az AMD saját hivatalos álláspontja szerint - szerint a Windows 10 Pro is tökéletesen megfelelő.
Ennek ellenére a Xidax tesztrendszerünk fel lett szerelve a Windows 10 Home rendszerrel. Noha a legtöbb műszaki szakértő szerint ez a fájdalmasan elégtelen lesz a magas magszámú CPU-khoz, a Windows 10 összes verziója ugyanazon központi kernel variációt használja, beleértve a szálütemezőt is. Ezt a kérdést remélem, hogy újra megvizsgálhatom majd egy későbbi felülvizsgálat során, de egyelőre a tesztjeimben használt DCC alkalmazások többsége esetében a teljesítmény úgy tűnt, hogy a CPU mag számával megegyező mértékben növekszik, tehát pontosan az történt amire számítottam.
Milyen CPU-hűtőre van szükségünk?
A CPU-hűtéshez személyesen a 280 mm-es vagy a 360 mm-es AIO folyadékhűtőt, illetve az egyedi hurokbeállítást ajánlanám. Olyat is keresnék, amelyet kifejezetten a Threadripperhez terveztek. CPU-k, kibővített érintkezőtáblával. Ez különösen fontos a 3990X esetében, mivel nyolc részegységéből négy az egység széle felé fekszik, így egy kisebb érintkezőlemez esetén a külső területek nem hűthetők megfelelően.
A Threadripper CPU-khoz használható, nagyított érintkezőlemezzel ellátott AIO folyadékhűtő például a Cooler Master MasterLiquid ML360.
A 3990X érdekes tulajdonsága, hogy ellentétben a magas magszámú CPU-kkal, meglehetősen könnyen túlhúzható a BIOS-beállításaiban vagy az AMD ingyenes Ryzen Master segédprogramjának használatával. A túlhúzás magába foglalja a tényt, hogy érvényteleníti a processzor garanciáját - a 3990X esetében, egy rendkívül drága CPU-ról beszélünk -, de mivel az emberek egyébként úgyis ezt fogják tenni, ezért imádom magát a tényt, hogy a túlvezérlő eszköz egyenesen az AMD-től származik.
Egyelőre nem próbáltam túlhúzni a 3990X-et, a Ryzen Master-t használom megfigyelő eszközként a maghőmérsékletek és a frekvencia ellenőrzéséhez. Az egyik szolgáltatás, amelyet szívesen látnék egy jövőbeli build-ben, az egy egyszerű módszer lenne a szálak hozzárendelésére az alkalmazásokhoz. A legtöbb többszálat használó szoftver automatikusan átveszi az összes elérhető hardverforrást, viszont ha Te egy komolyabb ’multitasker’ vagy (és a rendelkezésére álló 64 mag után ki ne lenne az?), akkor nem akarod egyetlen alkalmazással összekapcsolni a CPU-dat. A Windows állítólag automatikusan kezeli a terheléselosztást, de tapasztalatom szerint nem végez kifogástalan munkát amikor egynél több alkalmazás használ CPU-t, illetve a processzormagokat kézzel lehet hozzárendelni a ’Set affinity’-n keresztül, de ez egy igencsak intuitív folyamat, és ehhez több almenü mélyre kell menni a Windows Feladatkezelőbe.
Mielőtt összegeztem a következtetéseimet, beszéljünk a költségekről. A 3 390 dolláros indulási árával a 3990X nem olcsó. Még az AMD is elismeri, hogy ez kivételt képező termék, és kevés átlag felhasználó lesz képes arra, hogy kihasználja.
Ha azonban megnézzük azokat a piacokat, amelyekre a 3990X szánva lett, ez valójában lopás. A tartalom-készítés, a CAD és hasonló mérnöki munkák, a tudományos modellezés és az adatbányászat mind jól finanszírozott iparágak, ahol 6000–8000 dollár egy munkaállomásra több mint megszokott, legalábbis nagyobb cégeknél biztosan. Az ilyen stúdiók esetében megvan az előny, hogy gyorsan visszatermelnek a munkák, így a kezdeti költségek hamar megtérülnek.
Érdemes azt is belátni, hogy a Threadripper 3990X és az AMD második generációs EPYC CPU-ja előtt, az egyetlen módja annak, hogy megközelítsék ezt a magszámot, az egy pár Intel 28 magos Xeon Platinum 8200 sorozatú processzor volt, amelyek darabonként több mint 10 000 dollárba kerültek, vagy egy 56 magos Xeon Platinum 9282-tel sikerülhetett volna, aminek az Intel még az árát sem listázza. A bankszámlát elpárologtató Xeon és EPYC szerver CPU-k szintén alacsonyabb sebességgel futnak, mint a Threadripper 3990X: az előnyeik viszont, hogy nagyobb memória sávszélességük és ebből adódó képességük, hogy sokkal több RAM-ot tudnak kezelni.
A Threadripper 3990X az AMD új zászlóshajója, nem szerver CPU, amely hatalmas teljesítményt nyújt több szálas alkalmazásokkal, mint például a megjelenítő és a szimulációs eszközök.
Noha nagyon jól alkalmazkodik az kevés szálat igénylő alkalmazásokhoz is, ilyen jellegű munkákhoz a teljes Threadripper sorozat sokkal több mint fölösleges. Ha csak egy munkaállomást keresel 3D modellezéshez és textúrázáshoz, vagy a Photoshop és az After Effects munkát végzel, akkor még a 64 magos processzor sokkal több, mint amire szükséged van: sokkal olcsóbb CPU-k vannak, amelyek ugyanolyan jól fogják elvégezni a munkát, és néhány esetben valószínűleg egy kicsit még jobban is. De olyan feladatokhoz, mint a bevilágítás és a kinézet fejlesztése, anyagok és az shaderek készítése, szimuláció és eszközfejlesztések, a jelenet gyors iterációjának lehetősége rendkívül értékes, és nagy-nyomás alatt lévő produkciókban a 3990X egyszerűen igazolja költségét.
A Threadripper CPU harmadik generációjával az AMD ismét megnövelte az előteret. Az új processzorok jelentős teljesítménynövekedést eredményeztek a második generációs társaikhoz képest, új szintű számítási teljesítményt hozva egy viszonylag széles közönség számára elérhető áron. Most azt remélem, hogy ezek az új-, nagy sűrűségű CPU-k arra ösztönzik majd a szoftverfejlesztőket, hogy kezdjenek párhuzamos feldolgozási mentalitást alkalmazni az alkalmazásfejlesztéshez.
További információ a Ryzen Threadripper CPU-król az AMD webhelyén.
Látogass el az AMD által ajánlott csúcskategóriás rendszerépítő Xidax-ra online.
Jason Lewis az Obsidian Entertainment vezető környezet-modellezője és a CG Channel rendszeres beköszönője. További munkáit az ArtStation galériában tekinthetitek meg. Bátran vedd fel a kapcsolatot a jason [kukac] cgchannel [pont] com címen
Szeretnék külön köszönetet mondani a következő embereknek azért, hogy segítettek ezen értékelés elkészítésében: