【ＨＰ、Ｄｅｌｌ两款高端台式工作站评测】 HP工作站

　　自从2006年Intel发布Core 2 Duo系列处理器以后，台式工作站产品的逐代升级就像是生物的进化，每次更新的只是那些不痛不痒的硬件规格，整个产业也似乎正逐渐走入同质化时代。直到Nehalem出现后，以HP和Dell领军的整机厂商终于又打起了精神，台式工作站迎来了革新的一代。
　　
　　伴随Intel Nehalem至强5500处理器的广泛应用，台式工作站产品也迎来了新一轮的升级。在今年上半年，HP、Dell和联想先后发布了旗下的台式工作站新品，它们有一个共同的特点―均全线配备至强5500系列处理器及对应平台。
　　三大厂商中，HP和Dell的动作较快，率先向媒体提供了测试样机。本次测试的主角是HP Z800和Dell Precison T7500两款定位高端的台式工作站产品，它们都是所属系列的顶级型号。巧合的是，送测的HP Z800和Dell Precison T7500具备相同的硬件配置规格：双路Xeon E5520处理器、24GB DDR3三通道内存、双10K rpm 2.5英寸SAS硬盘组成的RAID存储系统以及NVIDIA Quadro FX 5800显卡。
　　台式工作站是一种有趣的整机产品，由于计算性能和可靠性等指标要求比PC高得多，大多数产品故采用服务器同级别的硬件配置，但产品通常交由个人使用，因此设备等级似乎又比服务器低一个级别。因此在厂商眼里，台式工作站往往被当做台式机进行销售，但研发团队却由服务器部门完成。
　　与服务器产品一样，不同厂商的台式工作站产品通常具备独有的空间架构以及主板设计。虽然硬件配置相同，但不同的设计之间很容易存在性能以及功能表现方面的差异，台式工作站产品还没有像普通PC那样已经陷入同质化的局面。此外，驱动程序的部署也会直接影响到性能，这也增大了性能的变数。
　　当然，也不可否认，随着软、硬件技术的成熟和标准的规范，以硬件为基础的整机厂商在性能方面的发挥空间也越来越小。因此，易维护性、人性化设计、使用舒适度等特性也越来越多地被厂商所重视，这成为表现产品差异化的主要方式。HP Z800和Dell Precison T7500就给笔者留下了这种印象。
　　
　　从里到外的革新：
　　HP Z800
　　
　　借助内嵌设计的提手，将重达25千克的机箱从包装箱中拎出来远没有想象中那么费力，这是Z800给人留下的第一印象。作为新一代Z系列工作站的高端产品，HP为Z800启用了全新的工业设计和结构设计。据称，所有设计都是由HP与宝马美国设计工作室合作完成的，后者是宝马汽车全球三大设计中心之一。
　　机箱外观焕然一新，但前面板仍维持了一种简约的风格，通体的黑色格栅有很强的工业质感。机箱从里到外都采用了全新的设计，当打开机箱左侧的经过拉丝处理的厚实的铝质侧盖后发现，内部的模块化设计甚至比外观还要“酷”，看到的就像打开高级跑车的发动机仓盖时一样。
　　机箱顶部两个内嵌提手之间是放置电源的位置。Z800的电源的外形非常特殊，是完全定制化的产品。电源的长度几乎延伸到了整个机箱，独立形成了散热通道。直连式设计没有任何线缆，所有连接通过固定在机箱上的插头实现，这与大多数高端服务器或者苹果Mac Pro的设计十分类似。更换电源时，完全没有插拔线缆的烦恼。电源上还设计有自检按钮，接通电源时可通过LED指示灯判断电源是否能够正常工作。
　　
　　电源的下方是一块覆盖内存和处理器的盖板，它隔离出了第二个独立的散热区域。在这个区域内部，有4个风扇分别为两个处理器和两组内存插槽进行散热。每个风扇都有对应的导流构件，这些构件的目的是阻止流经第一个处理器的热空气被吹入第二个处理器，同时也让内存和处理器之间的散热通道保持隔离。
　　最下面的盖板覆盖着所有的PCI-E和PCI扩展插槽，空间足够容纳两块像NVIDIA Quadro FX 5800或ATI FirePro V8700这样的顶级专业图形卡。对于DCC行业的用户，还可能需要额外配置一块支持多声道的声卡，因为主板集成的声卡没有提供高于立体声的音频规格。盖板内部的固定器能够兼容全长和半长的扩展卡。
　　4个支持热插拔的3.5英寸硬盘仓在PCI-E扩展插槽右侧平行的位置，共享一个散热通道内的两个8厘米风扇。每个硬盘仓都像是一个带有把手的抽屉，向下拉动把手可拔出抽屉，向上推即锁定。拔出硬盘仓的操作非常容易，但把它们插回去时就遇到了挑战。由于硬盘仓的材质较软，推进时不易用力，但这又非常关键，如果不能完全推到位，数据和电源的插口的连接就会有问题。
　　硬盘仓区域的上方是两个5.25英寸扩展位，与处理器和内存散热区域平行。Z800提供一种名为Slot-load的配件，用于安装超薄的吸入式光驱。安装Slot-load后，前面板的造型也更为统一，黑色的竖条格栅贯穿了上下。
　　
　　可以说，Z800最令人印象深刻的就是其革命性的整体设计，包括内部模块化且无线缆的设计以及杰出的免工具拆卸结构。很多曾经用于高端服务器的结构被用于工作站。此外还有宝马设计师在工业设计方面的卓见。
　　包括侧面板的开启机构在内，拆卸和安装Z800内的任何部件都不需要额外工具，这是HP工作站产品的一贯传统。在机箱内部可以看到很多带有绿色标识的提手，每一个这样的提手都对应着一个可以拆卸和移动的装置。笔者首次拆装各个部件大约用了3分钟时间，其中一半时间是在观察并确定拆装顺序。以往最难拆装的电源和可能需要经常拆装的硬盘都采用了无线缆设计，这也大大提高了易维护性。在拆卸、安装部件时，锁扣发出的机械声让这个工作变得非常酷。
　　酷似发动机仓的塑料壳体将机箱内部划分为三个独立的散热区域，每个区域分别部署多个散热风扇。包括电源和显卡中的风扇，送测的双路单显卡机型的风扇数量多达11个，但散热系统的噪音却控制得非常好，距离机箱一米以外的地方几乎就听不到这种噪音。即使主机满载工作，散热风扇似乎也没有提高运转速度，这都要归功于独立散热区域的设计。
　　相比之下，送测机型中所配置的富士通10K rpm硬盘发出了更大的噪音。尽管固定在硬盘上的托架带有合成橡胶，可以吸收硬盘转动过程中产生的振动，但这无法消除此类高速硬盘的读写噪音。也许解决的办法只有配置SSD了，HP提供64GB SSD的选配方案。此外，包括Z800在内的Z系列所有工作站产品都可选配液冷模块，这样也能进一步降低运行时的噪音。
　　
　　赢在细节：Dell Precison T7500
　　
　　Dell Precison T7500是迄今为止，我们见过的最大的台式工作站。主机的侧面近乎方形，而不是大多数工作站产品所呈现的长方形设计。银白色、稍有凸起的铝质前面板已经非常熟悉，这种外观设计在上代Precison T7400产品上就开始使用。
　　前面板上的前置接口包括音频输入/输出、2个USB和1个1394接口，接口间距合理，并不影响同时使用。机身背后提供8个USB接口、1个串口以及传统的PS/2鼠标/键盘接口。Dell早已放弃在台式PC上设置，很显然，在工作站上保留是为了照顾专业用户的特殊扩展需求。
　　淡蓝色是Dell整机产品中免工具拆卸机构的标志，机箱内所有淡蓝色的部分都可以免工具拆卸，包括硬盘、光驱、显示卡以及一个特殊设计的第二处理器扩展卡。尽管机箱外形一样，Precison T7500并没有沿用前代产品的内部结构设计。
　　
　　第二处理器扩展卡的设计十分巧妙，其尺寸与Mini-ITX相当，用于安装第二个处理器，并提供了6个内存插槽。独立的设计一方面可以让那些购买单路配置的用户节省部分成本，另外，硬件维护操作也便利很多。扩展卡上的处理器和内存可以单独安装，当扩展卡被取下时，机箱内的空间也更为富裕。
　　扩展卡通过特殊接口与主板连接，并通过专用锁扣固定。由于接口内的插针超过300个，对位置和接触要求极高，增加了可靠性风险。为了提高拆卸时的便利，扩展卡上设计了一个很大的提手，从主板上卸下果然非常顺利。这个提手本身即是锁扣，但由于尺寸较大，自重较沉，造成锁定状态时的位置不是严丝合缝，会有轻微晃动。
　　测试过程中，由于扩展卡的安装问题出先过两次主机无法启动的情况。首次卸下并安装第二处理器扩展卡时，由于缺乏经验，安装时入位不足，造成连接不实; 另一次是在打开机箱侧盖的情况下搬运主机，撞到了桌角，较为强烈的冲击使得扩展卡的接口产生了轻微错位。不过，这种问题在闭合机箱侧盖时是不会发生的，机箱侧盖会约束提手的行程，让锁扣变得稳定，这也是该设计的精妙之处。
　　
　　第二处理器扩展卡上拥有独立的处理器和内存散热风扇。与Dell一贯的设计一样，Precison T7500利用导流罩将处理器和内存子系统与机箱内部空间独立开来，组成集中的散热区域。主板上的处理器和内存在导流罩的遮蔽下，使用前后机箱风扇形成的风道进行散热。第二处理器只能利用风道内的热空气，因此独立的风扇就非常有必要，通过加大风通量以缓解空气温度较高的问题。
　　尽管如此，包括电源和独立显卡，Precison T7500机箱内的风扇只有6个。其中3个机箱风扇的尺寸为12厘米规格，获取同样风通量时转速更低，因此Precison T7500的噪音控制非常理想，而且从未在正常运行状态时听到过风扇加速运转。
　　4个硬盘仓位于机箱内部的开放区域，没有采用针对性的散热设计。Precison T7500的机箱工艺很特别，前后挡板都采用了较大面积的镂空设计。这使得空气流动更为顺畅，当系统满负荷运行时，硬盘的温度并没有急升，而是控制在50度以内的安全范围。
　　Dell是个实用主义者，因此其产品没有多余花俏的设计，一切以满足应用为原则。相比其他厂商，Dell的网站直销为中小企业客户带来极为便利的购买方式，而且Dell提供丰富且细微的硬件配置规格，就像Dell官方宣传的那样，Precison T7500拥有10亿种配置规格，用户可以随意选择所需的配置。
　　
　　新平台的尴尬：
　　多核性能不易发挥
　　对于HP Z800和Dell Precison T7500这样配置有最新处理器和内存技术的高端台式工作站产品，我们没有理由不期待它们的性能表现。
　　测试统一在64位Windows XP操作系统下进行，用于进行性能对比的平台采用了至强E5440处理器（2.83GHz）和8GB FB-DDR2内存，这是上一代高端工作站产品的典型配置。
　　从测试结果表中可以看出，尽管处理器频率相差两个级别，新一代Nehalem平台的性能甚至更强。
　　
　　CINEBENCH.R10和POV-Ray 3.6这两款测试工具能够充分利用多核多线程的处理器架构，在测试过程中，处理器资源被全部占用，这是一个非常好的信号，证明8核的配置是很有必要的。
　　得益于内嵌内存控制器的设计，至强5500系列处理器具有更低的内存延迟特性。这使得对此敏感的x264视频编码的性能得以大幅提升，如果与同频率处理器比较，提升幅度会超过50%。在Nehalem平台发布以前，这项应用是AMD处理器的特长，原因就在于速龙处理器内嵌了内存控制器。当然，视频编码软件对多核多线程的利用也较为充分。
　　就硬件而言，采用Nehalem平台的工作站产品的性能提升有目共睹，特别是基于Windows操作系统环境下，DCC以及非线性编辑行业的应用软件更能发挥多核多线程性能。
　　相比之下，CAD/CAE行业就传统得多。SPECViewperf 10的标准多线程测试是通过多次运行同一任务而模拟出的，当在双路八核的系统中运行时，处理器占用只有一半。但如果手动执行8个线程，处理器资源占用反而更低，所得到的测试结果也相应下降。
　　不要以为这是由于SPECViewperf 10中调用的运算引擎较为古老，即使是最新的CAD建模工具，也仍然是单线程任务，无法充分利用多核处理器。在测试之初，笔者曾经制定了宏伟的计划，打算尽可能多地使用真实模型和应用软件进行测试，而不是使用像SPECViewperf 10这样不能与时俱进的工具。但当先后尝试了SolisWorks、NX、CATIA之后，这些软件的单线程设计令人非常失望。
　　Nehalem平台的Turbo Boost技术在现阶段比Hyper-Threading要有用得多。E5520处理器在开启Turbo Boost后，运行频率可由默认的2.27GHz提高到2.6GHz，在应对单线程任务时便有对应10%左右的性能提升。
　　这种性能提升看似有些可悲。在完成对CAD软件的初步性能测试后，笔者计划开展针对CAD/CAE软件性能的综合测试，目的在于研究各种CAD软件在多核多线程平台上的真实表现。
　　这些测试同时在Windows和Linux系统上进行，完全采用真实的应用软件以及具有代表性的模型和脚本进行测试。相比Windows平台，Linux本身对多核多线程的调用就要优秀得多，大多数独立软件厂商也都这么认为。
　　测试结果由各个软件与操作系统以及硬件平台所组成的排列组合中的性能呈现，有了这些数据，我们将能了解操作系统、应用软件以及硬件的何种搭配才能发挥出更高的性能。