预算2万自己组装工作站或者4万买个品牌的工作站应该怎么配

liuxiaotian

2--4W算是入门级的工作站中比较常见的预算
一般可以满足300W单元以内结构分析或者3000W单元以内流体分析的应用
当然 内存翻倍的话 计算规模几乎可以翻倍
如果是结构的 线性分析 一般可以在一天以内完成计算
如果是流体分析 收敛的好的话 可以在一周以内获得合理的结果



4万买个品牌机大概可以什么样呢

比如 DELL
Precision T7610 系列
双英特尔® 至强® 处理器 E5-2670 v2 (十核 HT, 2.5GHz Turbo, 25 MB)
不含操作系统（可免费预装）
64GB (8x8GB) 1600MHz DDR3 ECC RDIMM
256GB 2.5英寸 SATA 固态硬盘
3 GB NVIDIA Quadro K4000 (2 DP) (含 1DP-DVI 和 1DP-VGA 适配器) (HEGA18)
8x 超薄 DVD+/-RW 光驱
不包括显示器
3年下一工作日上门服务


这个淘宝上是4.3W



Dell Precision Tower  T7910 工作站

处理器 英特尔® 至强® 处理器 E5-2630 v3 (8C, 2.4GHz, Turbo, HT, 20M, 85W)
1TB 3.5英寸 SATA (7,200 Rpm) 硬盘
32G 2133MHz DDR4 (4x8GB) RDIMM ECC 内存
NVIDIA® Quadro® K4200 4GB 显卡

这个淘宝价是3.8W

或者
惠普/hp Z820 工作站 至强E5-2637 V2/32G/4G独显/2TB/DVDRW
这个淘宝价是4.3W


CPU是进行有限元的偏微分方程求解的核心硬件
其性能如果完全发挥 则意味着它的速度 就是求解速度
完全发挥这是有前提的
第一 跟软件许可证搭配
ANSYS 等数值软件都可以让好几万甚至几十万个核心并行计算
但是这是有条件的
就是花大价钱买许可证
不同的许可证限制了你最大跑几个核心
一般一个HPC包是8个 2个就是翻8倍-32个
首先看看购买合同 说买了几个核心
以此为上限选择CPU最大几个核


第二   要新  电子部件永远是买新不买旧  具体原因 请百度 摩尔定律
知乎上面有一个很有意思的提问
老师给了20台古董的 奔腾4 处理器 512内存的古董电脑
说 给我组个集群 我要算有限元
结果下面回答的朋友从计算能力到电费到组网难度上给了一个 大大的否定
说这个20台古董 性能还不如最新的一台5000块钱自己组装的台式机
而电费的话 一年就能吧所有买新电脑的钱都吃空
这还是毫无性能损失的20倍线性增加的推论
而组网进行组装超级集群 先不说是否有价值
光是交换机 和软件设置 就是一个全新的知识领域
并且组网后的性能绝对不是20倍 有可能是10倍
那么刚才的性能推论又可以吧性价比腰斩了


第三 要跟内存搭配
内存跟CPU跟显卡是直接互联的 计算机中速度最快的3个部件
处理器要吃数据 要吧计算后的数据存走 都是放进内存的
内存的空闲容量是一个分析是否能进行
是否能快速完成的第一要求
是高于一切其他硬件的第一需求 必须绝对满足
否则  呵呵

第四  软件里面吧多核心并行设置好

根据分析的规模和复杂度估算一下最大的内存需求
然后放大50%---100%就是需要的内存
比如某项分析 最大内存需求是20G
那么 最少要配一个32G内存的机器 才可以保证 内存够用
否则 内存不够的时候 软件就不得不调用速度是内存千分之几的硬盘 进行缓存
那么 木桶效应告诉我们
电脑最慢的部件影响整体性能 而如果内存不足
硬盘的百分之几甚至千分之几的速度
会把整体计算时间拖累多少呢


笔者最深刻印象的一次经历是
120倍

一个模态分析计算 用8G内存的笔记本 普通硬盘
求解70个小时后 蓝屏死机
而后继续重新计算 80个小时后 计算完成
换成16G内存 台式机 固态硬盘  40分钟搞定
60X80/40=？？？

SO 内存一定要够

内存不足的问题在我回答QQ群网友问题的时候 最容易被初学者忽略

当然 这个是教育体制的问题
搞有限元的研究生在大学里面基本没学过计算机原理
基本不知道计算机各个硬件都是干嘛的 都应该怎么搭配
一般容易出现的是 网格划分的特别多
以至于划分网格的时候都内存占满
这个时候我的建议是 深刻优化 大幅度缩减网格数量
因为画网的时候 内存都不够 那么根本不用考虑可以去求解了
或者用古董的32位系统 32位 的软件 去算个几百万网格
我只能说
兄弟 古德拉克

32G墙

32G内存是个2套硬件平台的分水岭

小于等于可以用普通电脑或者最低端的工作站
大于就必须用高级的桌面级电脑或者专用的工作站了

一般桌面级处理器比如 I3\I5\I7 和最低端的志强  XEON E3系列最大支持32G内存
这可以满足一般的百万网格 的结构 千万网格的流体分析
如果更大就需要用另一套硬件平台去做了

如果是便宜点 用I7 最大支持64G内存
更大就用XEON E5  最大支持768G内存
可以看看 世界超级计算机TOP 500 排行榜
基本上都是E5 系列的最高端型号
说明 E5是最适合大规模科学计算的
而E7 更适合做文件服务器 或者胖节点这种
当然 因为不同级别的CPU有着不同等级的PQI总线带宽
选择内存的时候也要根据CPU的总线带宽去搭配

低端的5G  中端的6.4G  高端的8G
不同的总线带宽对应的不同速度的传输率
这个传输率是要跟内存的传输率对应的
在我的新书<ansys Workbench 结构工程高级应用>一书最后几个章节中 有着全面的介绍

看看CPU天梯图 有个整体的概念




处理器的可选范围还是很多的
但是整体上的规律是 同等价位 核心少 频率高  PQI带宽大的


如果是4W的品牌机 变成自己选件
那么2W的预算就够了
可以选择1个CPU的 比如XEON 1680  预算1W
单CPU 8核心3.2g
算是和谐许可证里面 能跑的最大的CPU了

4X  8G内存  预算1000
2011接口的X99 主板 2000
显卡可以用最低的专业显卡 NVIDIA  K 420或者 K600 预算1000
硬盘+固态硬盘  预算1000
显示器  预算2000
机箱电源 预算1000
注意 电源不是功率越大越好 要合适
比如高端的CPU一个的功率大概是150W
2个就是300W  显卡低端的也就100W
其他硬件基本不需要什么功率 给个100W够了
那么2W预算的机器 买个600W电源绰绰有余

另外 根据不同用电负荷的电能转换效率 电源有着铜牌
金牌 银牌 白金等几个等级 越高级的效率越高
尤其是低负荷 低功率时候的
这样的总价有10K+1K+2K+1K+1K+2K+1K+1K=2万

另外还可以2个CPU的
比如 2个XEON E5  2637  一个5000
因为是双CPU 主板也应该对应的买双路的  预算稍微多1000
其他不变
这样总预算是2.1w

这样2万下来 计算性能已经可以比拼  甚至超过4W的品牌机了

当然 本文写的不够详尽 细节的选配方法和搭配原则以及不同硬件的实际性能对比
可以参考我的新书《ANSYS Workbench 结构工程高级应用》
474页
定价78
中国水利水电出版社出版
现在已经在各个网络渠道和新华书店发行了
万水书苑网站上有比较全面的介绍以及第一章的样章下载