超越经典 极致小钢炮

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——联想ThinkStation C20工作站评测

    工作站比普通PC还要小巧？不会是开玩笑吧？当笔者收到ThinkStation C20的时候甚至怀疑是不是搞错了，要不是机箱上写着“ThinkStation C20”的LOGO，真是有点不敢相信，尺寸比普通PC还要小半截的工作站能用吗？是不是损失了很多性能呢？或者超级发热？带着这些疑问，笔者开始了这个工作站中的“MINI Cooper”为期一周的测试。

ThinkStation C20的定位
     先说说联想这次推出ThinkStation C20的市场定位。据笔者了解，在工作站领域相对来说是一个“后来者”的联想，近两年相继推出了针对零部件设计的单路工作站S20/S10、针对大型装配的双路工作站D20/D10以及入门级工作站E20。而这次推出的C20是紧凑型工作站，尺寸为427mm×444mm×130mm，体积只有24.6升，号称是史上体积最小的工作站。由于C20同时兼具3U设计，一个标准的42U机柜可容纳多达14台C20，而其他品牌的工作站最多只能安装10台，这对于寸土寸金的金融等高端商业领域，无疑将更加吸引企业用户的青睐。这样普通PC大小的工作站，也使得以往放置工作站的工位不再显得拥挤。


                              

ThinkStation C20超小的机箱和紧凑的内部设计

ThinkStation C20的硬件配置
ThinkStation C20虽然体积瘦小，但是它定位仍是高端应用，硬件配置一点也不低，而且扩展性能也相当不错，下表是笔者收到的C20测试样机的硬件配置：

测试样机配置

CPU	双路英特尔至强四核处理器E5620 2.40GHz
显卡	ATI FirePro V7750 显存1GB
主板	Intel 5520芯片组
内存	2*2GB 1333MHz DDR3 ECC UDIMM，最多可扩到48GB
硬盘	2*500GB SATA 7200rpm最多可加到3个
光驱	DVD-RW
电源	最大输出功率800w
接口	10个USB2.0，千兆网卡，光纤音频数字输入/输出，模拟音频输入/输出，eSATA接口，DVI+DP+DP
操作系统	预装正版Windows 7

    从测试样机配置来看，C20的CPU是相对强悍，采用了Intel最新的32nm工艺生产的Xeon5600系列CPU，此款CPU具有睿频加速技术，可为用户提供所需的出色性能，使处理器以超频的速率运行，进而提高特定工作负载的运行速度，在使用率较低时降低处理器的功耗。值得一提的是E5620具有超线程技术，虽然本身只是四核心，但应用超线程技术后，您可以感受到八个核心全速运行的快感。

                                 

Xeon5620的技术参数

                                 

在这里你可以看到2颗四核E5620达到了16线程

    再看看测试样机的显卡，这是AMD在2009年发布的一款工作站专业显卡，使用新一代的GPU架构并拥有320个渲染处理单元，原生内建2个Display Port 和一个Dual-Link DVI输出界面，可支持高达5M Pixels屏幕输出，内建GDDR3 1GB高速显存最适合需要处理高复杂度、高精密度的专业用户。

                           
                                

ATI FirePro V7750显卡性能参数

      C20定位是跟竞争对手的紧凑型双路工作站接近。扩展性相对要低一些，只有6插槽，CPU只支持95瓦的至强CPU，但在显卡方面的扩展性很强，可以支持全系列Quadro显卡。

ThinkStation C20的设计亮点
      ThinkStation C20依然秉承了ThinkStation一贯稳重的黑色外观，只是机箱宽度只有原先D20的一半左右，之所以能做到如此小的尺寸，与ThinkStation C20的几大创新设计不无关系。

                              

ThinkStation C20的内部结构

第一，C20拥有三路散热。第一路是从双路的CPU直接对内存进行散热。第二路是显卡和PCI设备散热。第三路是硬盘电源散热。为了减少尺寸，C20的光驱是竖置的，这样光驱就会遮挡一部分CPU散热空间，如果用传统的风扇就会影响散热效果，而C20采取了专用的设备，把风扇侧置，而不是把风扇搁在散热片的顶端，很好地解决了光驱竖置遮挡问题。
第二，机箱的体积变小，机箱里面的线缆布局不合理也会影响散热。C20在机箱的侧面板上留了三毫米的空间，这个三毫米的空间可以允许24条ATX的走线。这并没有在主板的上方，上面只留了25mm的直径ATX/VRM线缆丝毫不会影响散热气流。
第三，虽说的C20是一个十分紧凑的超小机箱，但所有配件都采用免工具拆卸，可以很轻松地把CPU、内存拔插。如果你想给第二颗CPU进行更换，只需要把光驱一打开抽出来就可以了。
第四，C20采用了符合人体工学设计的嵌入式把手，比D20的突出把手省了不少空间；插口指示灯在黑暗环境中可以发光，凹陷式电源按键，避免因误操作而导致的关机，这些细微之处，设计得相当人性化。
第五，为了省地方，C20也可以横着摆放，它的光驱也是可以旋转的，可以正着插也可以反着插，方便左右手放置光盘。
正是这些独特的设计，C20的散热问题成功得到了解决。笔记在连续开机运行4个小时后发现，除C20内嵌式把手这一侧面有一定热度外，其他侧面都没感受到明显的热度。而且让笔者惊讶的是，这么多散热风扇同时运行，噪音却很小，基本感觉不到这是一台工作站在工作。

3Dmark2006测试
    对于工作站来说，显卡性能是至关重要的。测试显卡性能目前最流行的仍然是FutureMark公司的3DMark。为了便于和以往的工作站横向比较，我们仍然用3DMark2006进行评测。我们仍然在1280×1024分辨率下的无抗锯齿（NO AA）环境下测试。

                             
3DMark06的评测结果包含4个分数：
3DMark得分：工作站3D性能的衡量标尺，分数越高，3D性能越好;
SM2.0得分：工作站ShaderModel(优化渲染引擎模式)2.0性能的衡量标尺，分数越高，性能越好;
HDR/SM3.0得分：电脑HDR(High Dynamic Range，高动态光照渲染技术)和ShaderModel 3.0性能的衡量标尺，分数越高，性能越好;
CPU得分：电脑处理器性能的衡量标尺，分数越高，性能越好。
3DMark得分是SM2.0得分、HDR/SM3.0得分、CPU得分3个得分按一公式计算出来的分数，所以分数越高，工作站的3D性能越好。
C20送测样机测试结果：C20测试样机3DMark综合得分是8069分，其中SM2.0得分是2683分、HDR/SM3.0得分是3226分、CPU得分是6776分。从3DMark得分看，C20的综合性能是还是令人满意的，特别是在CPU得分上，比D20分数（6572分）还要高，要是测试样机的内存增加到8GB，总分应该会高很多。

SPECviewperf10.0测试
      SPECviewperf是业界公认的测试显卡和工作站OpenGL专业图形性能的测试软件，它在运行时能够将图形负载最大化，所选用的场景都是从3D图形设计软件中提取的，目的是用于快速评估工作站运行主流的CAD/DCC应用程序时显卡OpenGL的性能表现，包括3ds max、CATIA、EnSight、Maya、Pro/ENGINEER、SolidWorks、UGS NX 3和UGS Teamcenter Visualization Mockup等8款CAD/DCC应用程序。
因此，SPECviewperf成为专业显卡评测的必备软件。本次测试使用最新的SPECviewperf 10.0对专业显卡进行基准测试。我们在1280x1024分辨率下，对专业显卡进行NO AA（无抗锯齿）、2×AA（2倍抗锯齿）、4×AA（4倍抗锯齿）和8×AA（8倍抗锯齿）环境的性能评测。同时再测试在NO AA环境下不同的线程数量下的成绩。
      SPECviewperf 10.0的测试结果是各子项目得到一个分值，分值越大，意味着被测工作站在该设计软件中的性能越好。
ThinkStation C20得分如下：
                           

C20在全屏抗锯齿条件下不同抗锯齿倍数测试环境得

                           

C20在不同线程数量测试环境下的得分

     从评测结果看，在8倍抗锯齿环境下， C20的性能并没有出现性能瓶颈，在所有场景中均保持流畅。相比之前的D20，C20的SPECviewperf 10.0得分在3dsmax-04、maya-02、proe-04、tcvis-01、ugnx-01这几项上具有领先优势，其他几项也相差不是很远。
从SPECviewperf 10.0测试结果看，C20可以满足目前所有的主流三维CAD设计平台的应用需求。


CAE性能测试——ANSYS 11.0测试

       ThinkStation C20对于CAD三维设计是可以满足的，那么，对于性能要求更高的CAE工作，C20又表现如何呢？下面我们用ANSYS公司的ANSYS 11.0来测试一下。
ANSYS
性能基准测试算题是用来评测和比较ANSYS算例在不同软硬件平台上（CPU，内存，I/O，互联，MPI和文件系统等）的性能。不同于通用的硬件基准测试，ANSYS 性能基准测试对CAE应用来说，具有更实际的意义，也是广大CAE用户在采购硬件时所关心的。

算例简介

ANSYS 11.0 SP1测试采用以下4个算例；bmd-1~4，每个算例的属性如下表：。

作业	图示	模型	自由度	分析类型	求解器	性能说明
bmd-1		万向节	40万	静力	dsparse	中等大小作业，应该以in-core方式运行。
bmd-2		油箱结构	100万	静力	jcg	由于使用jcg求解器，有较好的并行性。
bmd-3		悬架	300万	静力	dsparse	测试表明I/O与CPU性能一样重要，和大内存优势。内存受限时，dsparse求解性能会下降。
bmd-4		块体/孔	580万	静力	pcg	迭代求解器求解大作业有良好的并行性。使用MSAVE,ON。

测试方法
每个算例分别采用8核中的1个核、2个核、4个核、8个核计算，记录每个算例的求解器时间（Solver Time）、墙上时间（Wall Time）以及加速比（Speedup）。所有测试采用批处理程序自动记录时间，输出到文本文件中。

测试结果
算例1测试结果
Total Cores列出使用的核数。

Total Cores	Solver Time (s)	Wall Time (s)	Speedup
1	168	327	1.00 [/td][/tr]
2	98	142	2.30 [/td][/tr]
4	70	85	3.85 [/td][/tr]
8	79	97	3.37 [/td][/tr]

算例2测试结果
Total Cores列出使用的核数。

Total Cores	Solver Time (s)	Wall Time (s)	Speedup
1	583	519	1.00
2	326	376	1.38
4	219	238	2.18
8	268	291	1.78

算例3测试结果
Total Cores列出使用的核数。

Total Cores	Solver Time (s)	Wall Time (s)	Speedup
1	1268	1894	1.00
2	934	1493	1.27
4	781	1146	1.65
8	1034	1465	1.29

算例4测试结果
Total Cores列出使用的核数。

Total Cores	Solver Time (s)	Wall Time (s)	Speedup
1	2682	2923	1.00
2	1638	1788	1.63
4	1172	1308	2.23
8	723	844	3.46

CAE评测总结：从ANSYS测试结果来看，C20工作站表现出色，特别适合ANSYS求解100万自由度以下的模型。