聯想工作站 ThinkStation P350評測

文/吳泳江

近期，聯想發布了新一代 ThinkStation P350 系列基礎專業工作站。和ThinkStation P520、P620相比，P350更加輕巧，外觀上經典的蜂窩開孔面板、堅固牢靠的金屬側板、免工具拆卸、一體化設計以及機箱底部凸起的膠墊等，聯想工作站家族所有的經典元素都在P350上得到了延續。緊湊、干練、簡約是ThinkStation P350給人的第一印象。

在配置方面，P350系列支持英特爾第 11 代core桌面CPU及至強處理器，其突出亮點是配備了PCIe 4.0接口，這使其I/O性能達到上一代 PCIe 3.0的兩倍，可以連接新一代PCIe 4.0顯卡以及第四代M.2 SSD存儲設備。ThinkStation P350在顯卡方面配備了NVIDIA 最新的Ampere 架構專業顯卡，最高可支持24G顯存的NVIDIA RTX A5000。在電源方面有500W和750W 92PLUS高擴展性大電源兩種可選方案，17L塔式機箱與高擴展性電源的組合，可以支持多核高主頻CPU和更強性能的專業顯卡。

通過以上信息，基本可以對這一款新機型有大致的了解，接下來我們將通過實際測試檢驗這款機器在實際工作中的表現。

1 基礎測試

ThinkStation P350亮點之一是支持了全新的NVIDIA Ampere構架專業顯卡，測試樣機配備的是 RTX A5000顯卡，其擁有8192 CUDA核心數，支持PCIe 4.0最高達到24G GDDR6 ECC顯存，可以勝任大部分顯存密集型工作負載。

RTX A5000和A4000是今年早些時候NVIDIA在RTX 6000之后新推出的兩款顯卡, A5000出色地平衡了功耗、性能和顯存之間的關系，同時繼承了A6000幾乎全部的特性，同樣采用的是GA102的芯片架構， 8nm工藝，與上一代產品RTX5000相比，實現了單精度浮點計算性能的大幅提升。

圖1 從RTX A5000與RTX5000相比各項指標都有大幅提升

另外，NVIDIA Ampere架構RT Core升級到了第二代，Tensor Core升級到了第三代。隨著AI技術在制造業的應用越來越廣泛和深入，對AI性能的需求也在不斷增加，這也將逐步成為制造業用戶選擇工作站產品時需要考慮的重要參數。

圖2 RTX A5000 與 Quadro RTX 5000 AI性能對比

測試樣機主要配置為主頻3.6GHz的intel Core i7-11700K，這款 CPU采用14nm工藝，并采用全新的 Cypress Cove 核心，主要性能參數見表1。

表1 intel Core i7-11700K主要性能參數

CPU主頻 最高睿頻 核心數量 線程數量 三級緩存 熱設計功耗(TDP)3.6GHz 5GHz 八核心 十六線程糾錯 16MB 125W

整個測試過程的第一個環節是，通過SPECviewperf軟件對這款機器進行基本性能測試。SPECview是一個專業級、符合工業標準的OpenGL圖形顯示卡效能測試分析軟件，主要用于測量運行在OpenGL應用程序接口之下硬件的3D圖形性能，其結果對于制造業中廣泛需要的三維建模與仿真分析工作來說，具有一定的參考價值。

圖3 SPECviewperf 13 測試軟件

圖4 SPECviewperf 中solidworks軟件模型

圖5 SPECviewperf 中solidworks軟件模型

表2 ThinkStation P350 SPECviewperf 測試結果

Viewset Composite Score Window 3dsmax-06 298.11 1900 x 1060 catia-05 449.11 1900 x 1060 creo-02 403.28 1900 x 1060 energy-02 95.19 1900 x 1060 maya-05 461.74 1900 x 1060 medical-02 163.66 1900 x 1060 showcase-02 202.7 1900 x 1060 snx-03 508.2 1900 x 1060 sw-04 258.03 1900 x 1060

將這一結果與一份SPECviewperf官網上公布測試結果做了比較。

圖6 P350對照機型配置對比圖

對照機型主要配置為：NVIDIA Quadro P5000顯卡，主頻3.70GHz 的Intel Xeon W-2135 CPU，64G內存，在2～3年前這代表了中端專業工作站的主流配置，而ThinkStation P350做為一款基礎專業工作站，在本項測試中表現的大幅領先很好的證明了自身的性能。

2 應用測試

本次測試選擇SolidWorks 2021 SP1.0，在目前市場上主要三維CAD解決方案中，SolidWorks以其設計過程簡便、易學易用著稱，同時也擁有著眾多忠實用戶。完全集成于SolidWorks的SolidWorks Simulation提供了一系列便捷的仿真分析工具，設計人員可在設計過程中快速了解產品性能，驗證產品可靠性。本次應用測試，對ThinkStation P350在三維設計與仿真分析兩個方面都進行了實測。

（1） CAD測試

為充分展現工作站的性能，選擇了一個較大規模的裝配體，這個裝配體是一個大型傳送機構，由多個機架、運輸設備和提升設備組成，總零部件數超過12 000個。

圖7 裝配體總體結構

圖8 裝配體主要構成

圖9 SolidWorks 軟件對裝配體模型的性能評估

CAD模型文件的打開過程從硬盤讀取開始，CPU會先將模型文件數據解壓并調用到內存中供編輯使用， 這個過程中如果內存不足，那么部分數據就只能先存放在虛擬內存中。因此，當物理內存耗盡，系統啟動虛擬內存后，系統對硬盤的存取操作就會大大增加，這時數據讀寫的硬錯誤也會不可避免地快速增加，從而極大地影響速度，在實際使用過程中的表現主要是操作卡頓，甚至完全無法工作。

模型文件讀取到內存后進入人機交互的過程，工程師會根據工作需要不斷地對模型進行修改、移動、變換等操作，在整個交互設計過程中CPU承擔的主要是關聯運算，而模型的三維圖像生成、渲染則主要由GPU完成，所以隨著模型的復雜度越高，也需要配備更高性能的CPU和更大的內存。

圖10 插入子裝配體時CPU性能表現

圖11 打開多個裝配體文件時內存性能表現

圖12 裝配體旋轉縮放時GPU性能表現

在CAD建模測試中，各項常規操作如平移、旋轉、放大縮小以及對模型進行細節展示，快速切換視圖，打開多個裝配體，包括在向裝配體中插入子裝配體的操作過程中ThinkStation P350都始終保持流暢，無卡頓現象發生。

在對ThinkStation P350進行CAD建模測試整個過程中，唯一一次出現反應遲緩的情況，是在進行整體裝配體的動畫播放過程中出現的，對于如此規模的大型裝配體動畫演示來說，這樣的性能表現可以說很出色了。

圖13 裝配體的動畫播放過程

CAD測試小結

目前主要的三維結構設計軟件的主模塊大都不能完全利用雙核及以上的CPU，主要是一個內核在發揮作用。因此，三維結構設計為主選配工作站時，CPU應優先選擇高主頻，而在渲染或PDM等相關工作為主時，CPU的多核優勢則可以得到充分發揮。

在日常CAD建模和各項任務中，大型裝備體都非?？简灩ぷ髡镜腃PU計算性能。模型通過約束定義確定零部件之間的相互位置和連接關系，形成一個完整的產品。模型裝配是設計中較為復雜的操作，如果工作站的CPU性能不夠或者是內存容量不充足，通常會直接影響工作效率。輕松勝任12 000個零部件的大型裝配體工作，ThinkStation P350的CAD建模能力可見一斑。

（2）仿真分析測試

在Solidworks中進行設計驗證與仿真分析是非常便捷的，仿真界面、仿真流程無縫融入到了SolidWorks的設計過程中，可以快速進行應力、頻率、扭曲、熱和優化等一系列仿真分析工作。

為盡量全面地模擬ThinkStation P350在制造業企業實際生產過程中可能遇到的工作場景，也對其進行了仿真分析的測試。

模型是一個相對簡單的支撐結構，底部4條支腿，支腿支撐支座，支座與支座間通過腹板進行連接，支座與腹板中間放置一個筒體。靜力學分析條件是假設支腿的底部完全固定，給支座上表面施加一定的力，分析整個模型的受力情況。

圖14 網格劃分過程中GPU性能表現

圖15 靜力學分析過程中GPU性能表

圖16 靜力學分析完成后動畫演示過程中GPU性能

仿真分析測試小結

在仿真分析的過程中，對硬件平臺的需求主要體現在內存和CPU兩方面，內存的大小決定了可以處理模型的大小和復雜程度，而CPU的性能決定了計算要花多長時間。對仿真分析而言，分析的種類和求解器不同對CPU的利用率也不同。CPU較高的時鐘頻率會影響網格劃分速度和計算收斂速度， 高速緩存大小也會影響性能，而CPU核心數量決定并行計算的速度，但是對于一些計算量較少（自由度少）的模型來說，過多的內核有可能會將時間消耗在通信上，這時需要針對不同模型進行相應調整。

ThinkStation P350在整個仿真分析測試過程，從網格劃分到靜力學分析都表現的相當出色，完全能夠勝任一般的設計驗證與仿真分析工作。

3 總結

對于制造工程師來說，不同任務需求對于工作站的要求也是不同的。工程師需要根據工作的性質，模型大小等因素合理配置、平衡工作站的CPU、內存、GPU和硬盤等關鍵部件。這樣才能在保證工作效率的同時，減少不必要的浪費。本次測試，希望盡量貼近制造業用戶的實際應用場景，體現出真實的產品性能，也為工作站選型提供一些參考。在各項測試面前，ThinkStation P350顯得得心應手、游刃有余，順暢、穩定的表現證明ThinkStation P350可以輕松應對絕大多數常規設計與仿真任務。

聯想ThinkStation以多年的專業圖形圖像開發設計經驗，結合廣泛的ISV支持，成功地建立了業界最完善和齊備的工作站產品陣營，而P350的出色表現，不僅使其在整個聯想工作站系列產品中占據一席之地，也讓聯想工作站產品線的組和更加合理，可以為廣大制造業用戶提供更加多樣、合理的選擇方案。