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NVIDIA Quadro M6000 24GB应用性能测试——万元专业显卡的价值在哪里? (1)
2016-09-13 12:25:17  作者:朱辉杰   来源:智造网
  • 引文 对于利用三维软件进行机电产品和建筑设计的工程师或设计师而言,专业显卡并不陌生。这种专门开发的图形加速卡,被安装在图形工作站中,针对CAID、CAD/CAM和CAE等应用进行了广泛的功能认证和性能优化,不仅 ...

 

  引文

  对于利用三维软件进行机电产品和建筑设计的工程师或设计师而言,专业显卡并不陌生。这种专门开发的图形加速卡,被安装在图形工作站中,针对CAID、CAD/CAM和CAE等应用进行了广泛的功能认证和性能优化,不仅保证了专业图形创建工作的高性能和高效率,还最大程度地提供了软硬件功能兼容性和稳定性。

  虽然都是“显卡”,普通显卡提供日常影像显示和三维游戏图形加速,属于娱乐工具,而专业显卡则主要应用于专业图形创建、大规模数据可视化和GPU计算加速,是工程师和设计师的“生产工具”。为此,专业显卡的价格往往远高于普通显卡。用大家熟悉的三维打印机类比,低价三维打印机只能打印没有太高精度、强度和尺寸、材料要求的手板、玩偶,而高价专业三维打印机则可以打印各种材质的产成品和功能样件,直接服务于生产制造。

  图1亚马逊上售卖的丽台QuadroM600024GB专业显卡,价格高达49,999元

  目前市场上的普通显卡,即使是最顶级、最烧包的游戏显卡GeforeceGTXTITANX,单片价格也超不过万元。而在本文中,我们将测试的NVIDIA专业显卡QuadroM600024GB,市场价格超过人民币40,000元!这是目前能买到的顶级性能的专业显卡之一。QuadroM600024GB采用的GPUGM200和GeforeceGTXTITANX是类似的,但前者的价格是后者的五倍!

  惊人的价格能否带来惊人的性能?作为“生产工具”,QuadroM600024GB在实际专业图形软件环境中,能否爆发与价格相配的能量?哪些行业、哪些工作需要QuadroM600024GB这样的怪兽级专业显卡?我们将通过一系列的应用实测去寻找答案。

  认识NVIDIAQuadroM600024GB和测试平台

  在正式测试开始之前,我们先了解一下NVIDIAQuadroM600024GB。

  2015年,NVIDIA就已经发布了QuadroM6000这款定位超高端的专业显卡,当时的QuadroM6000配备了12GB的GDDR5显存,显存的位宽是384-bit,采用28nm制程的MaxwellGM200GPU,最高GPU工作频率达到1140MHz,提供3072个CUDA核心,192个纹理单元,其单精度浮点性能达到了7TFlops。2016年3月,NVIDIA直接将QuadroM6000的显存翻了一倍,发布了24GB版本的QuadroM6000。

  新版本的QuadroM6000提高了显存容量,以应付更大规模的三维图像处理任务。对于三维建模和大规模图形可视化用户而言,图形、图像的整体规模、分辨率和精度正迅速提高,几GB容量的模型和场景并不稀奇,在影像工业、企业级VR和地球物理等领域,数十GB的场景已经进入实用阶段,这直接推动高端专业显卡的显存容量进入赛跑阶段。12GB,16GB,24GB,直到32GB,显然仍未达到终点。

  QuadroM600024GB版本的另一个亮点在于“显卡的工作频率和温度控制更聪明”。出于散热、稳定性和系统能耗控制的原因,即使是高端的专业显卡,核心频率也不是越高越好。NVIDIA更早采用GK110核心的高端专业显卡产品QuadroK6000和采用GM204核心的QuadroM4000,核心频率均未超过1000MHz大关。而2015年发布的QuadroM5000和QuadroM6000首次将频率突破1000MHz,热设计功耗直奔250W,负载峰值的发热将十分惊人。这使得配备QuadroM6000的工作站,必须具有足够强大的供电系统,散热也必须非常优秀。2016年更新的QuadroM600024GB,让核心频率随着应用负载的变化更为“聪明”地匹配,从而改善功耗和散热表现,对于长时间、高负载应用场合,进一步提高了稳定性。

 

  

  表12015-2016典型的几款高端专业卡,显存越来越大,设计能耗越来越高

  为了测试QuadroM600024GB,我们组建了比较贴近企业现实“工况”的图形工作站,其配置如下:

  表2测试平台的配置情况

  在接下来的测试中,我们将使用工作站基准测试程序SPECViewperf12,三维设计软件西门子NX、AutodeskAIP,产品方案逼真渲染软件Showcase,以及多物理场仿真软件COMSOL进行实际模型和算例测试,以验证NVIDIAQuadroM600024GB的性能和稳定性表现。

  开始实战

  SPECviewperf12基准测试

  图2SPECviewperf12由SPEC组织提供,该组织成员包括大部分工作站和显卡厂商

  SPECviewperf12是最新版本的工作站基准测试程序,用于测试工作站的在综合图形性能,它包含了CATIA(catia-04)、Creo(creo-01)、Energy(energy-01)、Maya(maya-04)、Medical(medical-01)、Showcase(showcase-01)、SiemensNX(snx-02)和Solidworks(sw-03)共八个独立测试环境,以实景化模拟方式运行,几乎囊括了线框计算、动态渲染、实体操作和规模数据可视化等所有常见的专业图形模式,能比较全面、公正地衡量系统的图形性能。

  SPECviewperf12是SPECviewperf变动较大的一个版本,相比10和11版本,测试项目和模型、场景有了大幅度的更新,提高了测试应用软件的版本,对OpenGL和DirectXAPI进行了版本更新,提高了测试系统的硬件门槛(包括主频、内存容量、分辨率、API版本等)。因此,SPECviewperf12对显卡性能的要求更苛刻,在12版本得出的测试成绩,失去了和早期版本SPECviewperf横向对比的意义。

  图3catia-04,CATIA模拟测试,基于V62012版本,模型规模大于上一版本

  图4maya-04,Maya测试场景,基于2013版本,样例场景更新

  图5showcase-01,基于数字样机应用普及,新增Showcase场景,采用2013版本

  图6snx-02测试,SiemensNX应用测试,基于8.0版本,模型规模大幅度提高

  

表3SPECviewperf12的测试得分情况

  从测试成绩看,QuadroM600024GB确实体现出了高端显卡的性能水平,例如在SiemensNX8.0版本的大规模实体和线框模型测试中,166.92的分数远高于大部分中端专业显卡100上下的水准,而普通显卡在此类测试中不仅分数会惨不忍睹,还会出现破面和贴图问题(主要会出现在Creo和NX、SW测试中)。

  此外,我们在SPECviewperf测试环节进行了循环测试,循环次数设定为8,连续运行超过33小时后,显卡始终保持稳定,而且没有因为频率负载优化降低性能。

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