Производительность процессоров в SOLIDWORKS 2020 SP1

Введение

В прошлом году, когда вышел первый сервисный пакет SOLIDWORKS 2020, а также ряд новых процессоров Intel и AMD, мы решили, что пора провести обзорное тестирование процессоров в части их производительности в SOLIDWORKS (физическое моделирование и 3D-рендеринг). Наши предыдущие тесты показывали, что скорость работы этого приложения сильно зависит от того, какой CPU установлен в системе, при этом часть функций приложения использует однопоточный режим, тогда как другая часть может эффективно задействовать все ядра процессора (и, конечно, промежуточные режимы по числу активных ядер – от одного до всех).

FAQ по рабочим станциям для SOLIDWORKS

Ускорит ли работу SOLIDWORKS большее число ядер CPU?

Моделирование и исследование свойств различных конструкций в SOLIDWORKS задействует не более нескольких ядер процессора. Практика показывает, что для получения максимальной производительности в этих основных задачах нужен процессор с как можно большей рабочей тактовой частотой. Однако рендеринг и моделирование поведения сложных систем в различных условиях могут осуществляться значительно быстрее при наличии дополнительных ядер CPU. Поэтому в те рабочие станции, которые ориентированы на рендеринг и системное моделирование, мы ставим процессоры Intel Core X с количеством ядер от 8 до 18.

Обязательно ли использовать видеокарту Quadro или подойдет GeForce?

Мы рекомендуем использовать Quadro – не только потому, что это совпадает с рекомендациями Dassault Systemes, но и потому, что на практике профессиональные видеокарты здесь действительно намного эффективнее. Результаты наших тестов показывают, что в режиме "shaded w/ edges" даже карта Quadro начального уровня обеспечивает более высокую производительность, чем самая продвинутая карта GeForce. К тому же – такие опции, как Realview и Ambient Occlusion, официально доступны только при использовании профессиональной видеокарты.

Сколько оперативной памяти нужно для SOLIDWORKS?

Требуемое количество памяти зависит от сложности моделируемых конструкций – количества составных элементов в них и геометрии этих элементов. Общее правило здесь такое: вам нужно около 5 ГБ памяти для самого приложения SOLIDWORKS плюс как минимум 20-кратный объем самого большого проектного файла, с которым вы работаете. В большинстве случаев этому правилу соответствует объем RAM от 16 до 32 ГБ, который также позволяет избежать возможного дефицита системной памяти при запуске других приложений во время работы в SOLIDWORKS.

Будут ли проекты открываться и сохраняться на диск быстрее, если использовать SSD?

Да, будут. SSD-накопители намного быстрее традиционных жестких дисков и во многих случаях существенно сокращают (по сравнению с HDD) время открытия и сохранения проектных файлов. Обратите внимание, что достаточно простые конструкции, как правило, не замедляют чтение/запись проектных файлов, и при работе с ними преимущества более быстрого накопителя могут быть не столь заметны, но в целом, чем дольше обычно открываются ваши компоновки, тем большую пользу вам принесет SSD.

Нужен ли для SOLIDWORKS процессор Xeon?

Раньше процессоры Xeon считались более солидной опцией, чем компоненты для рабочих станций серии Core. Однако сегодня фактическая разница в функциональных возможностях этих двух линеек профессиональных процессоров Intel – очень небольшая. Применительно к данному конкретному случаю решающее значение имеет тот факт, что процессоры Xeon почти всегда предлагают немного меньшие тактовые частоты по сравнению с Core i7/ i9 (компенсируя этот легкий недобор в чистой производительности наличием специфического серверного функционала).

Нужно ли дополнительно разгонять систему?

Мы в принципе не рекомендуем разгонять профессиональные рабочие станции. В большинстве случаев довольно скромная прибавка к производительности не окупает такие издержки оверклокинга, как нестабильность системы, сокращение срока службы «железа» и потенциальные ошибки в данных.

Подходят ли эти компьютеры для работы с другими инженерными приложениями?

Да! У пакетов SOLIDWORKS и CATIA – очень похожие системные требования, поэтому эти рабочие станции подходят практически для любых CAD/CAM/CAE-приложений, включая Solid Edge, Creo и многие другие.

Тестовые конфигурации

В таблицах ниже приведены составы наших тестовых платформ для различных линеек процессоров.

Бенчмарки

Наш набор тестов для SOLIDWORKS был разработан в Puget Systems (разработчик – Мэтт Бах (Matt Bach)). Тестовый пакет включает в себя ряд скриптов AutoIt, которые запускаются в ходе тестирования различных возможностей SOLIDWORKS. Этот пакет регулярно обновляется и дополняется новыми файлами, при этом учитываются не только обновления самого программного продукта (SOLIDWORKS), но и обратная связь с пользователями.

Недавно мы добавили в свой набор новый тест Rebuild (построение модели заново после внесения правок), который нам предложил наш читатель Иссак Робертс (Issac Roberts), работающий в аэрокосмической отрасли. Наш первоначальный тест Rebuild представлял определенную проблему, поскольку тестовая задача построения отредактированной модели заново в SW 2020 выполнялась слишком быстро (за доли секунды) и полученные результаты нельзя было назвать репрезентативными с точки зрения оценки производительности тестируемого «железа». Иссак предложил более сложный искусственный вариант этого вида рабочей нагрузки, который занимает намного больше времени – больше, чем требуется в реальных практических задачах, – но это время позволяет объективно оценить способность разных процессоров справляться с такого рода нагрузкой.

Все тесты были проведены на каждом процессоре несколько раз, и самые быстрые результаты (с наименьшим временем) каждого CPU были включены в обзор. Мы не получили здесь ни явно выпадающих из общего ряда, ни слишком близких друг к другу результатов, поэтому решили взять в качестве итоговых лучшие показатели, а не средние. Результаты для каждого вида рабочей нагрузки собраны на отдельных диаграммах, которые мы далее рассмотрим.

Результаты

Ниже приведены различные показатели производительности в SOLIDWORKS всех процессоров из нашей тестовой подборки. Чипы AMD выделены красным. Соответственно, процессоры Intel выделены синим.

В первой серии тестов – запуск SOLIDWORKS и открытие файлов – процессоры Intel были несколько быстрее AMD, хотя сохранение файлов дает смешанную картину без существенной разницы результатов. Также достаточно ровную картину дает моделирование движения, но здесь процессоры Intel имеют небольшое общекомандное преимущество.

Тест Rebuild заслуживает отдельных комментариев. Наша предыдущая версия этого теста в SW 2020 выполнялась за доли секунды (это очень быстро и не очень информативно), поэтому мы обновили этот тест, воспользовавшись более сложным вариантом от нашего читателя, который он разработал специально для увеличения времени ребилдинга... и результат был достигнут! Однако этот тест выявил одну странность: время ребилдинга модели, которое регистрируется самим приложением SW, значительно отличается от фактического времени, занимаемого этой задачей (в течение которого система не отвечает на другие действия пользователя). Мы записали и те и другие показатели и представили их на двух отдельных диаграммах. Обе версии результатов показывают, что процессоры AMD справляются с ребилдингом быстрее, чем процессоры Intel – при этом разница в фактических временных показателях между AMD и Intel намного меньше, чем в тех показателях, которые фиксирует SW. Однако имейте в виду, что эти результаты соответствуют специально увеличенной нагрузке – в большинстве реальных задач время ребилдинга моделей будет меньше.

SOLIDWORKS предлагает широкие возможности для моделирование различных физических процессов, что дает нам столь же широкую картину производительности тестируемых процессоров. В ряду полученных результатов больше всего обращает на себя внимание задача моделирования механической нагрузки (Stress Simulation), с которой быстрее справились процессоры с меньшим числом ядер, но в целом результаты довольно ровные. Стоит также отметить тесты с термодинамическим и аэродинамическим моделированием (Thermal и Airflow), где большинство процессоров продемонстрировали примерно одинаковый уровень производительности – за исключением AMD Threadripper 3990X, который выступил заметно слабее. Объяснений этому у нас нет; возможно, причина в том, что в этих задачах SOLIDWORKS не настроен на эффективное взаимодействие с таким числом ядер/потоков, какое предлагает этот процессор (64С/128T). Но это только предположение.

В нашем новом тестовом SW-симуляторе "Benchmark" очень хорошо проявили себя и топовый Core i9, и 24- и 32-ядерный Threadripper’ы. Но в этой категории процессоров у Intel есть некоторое преимущество по цене, поэтому Core i9-10980XE можно назвать самым выгодным решением для физического моделирования в SOLIDWORKS.

Зато в PhotoView 360 многоядерные процессоры показывают себя с самой лучшей стороны, поскольку в CPU-рендеринге максимально эффективно задействуются все имеющиеся ядра. Поэтому все три чипа 3-го поколения AMD Threadripper здесь выступили превосходно. Если вы часто имеете дело с рендерингом, то скорости, предлагаемые этими процессорами, могут легко перевесить их относительно медленную работу в других аспектах SOLIDWORKS – просто потому, что при частом рендеринге это позволит существенно сэкономить время. Ryzen 9 3950X тоже выглядит здесь очень прилично, и, с учетом его цены, представляет собой столь же выгодное предложение, что и Intel Core i9-10980XE применительно к задачам физического моделирования.

Последняя серия результатов, приведенная ниже, представлена разноцветными диаграммами с другим принципом цветовой дифференциации. Эти диаграммы показывают частоту кадров, которая имеет место при вращении модели с различными настройками качества изображения. Здесь конкретный цвет соответствует не серии процессоров Intel или AMD, а опции настроек, с которой получен данный результат.

И все эти результаты показывают, что все тестируемые процессоры в типовых задачах 3D-моделирования в SOLIDWORKS обеспечивают более чем достаточную скорость. Да, мы видим некоторую разницу результатов, которая в основном определяется настройками качества изображения, но на этот аспект работы в SOLIDWORKS в гораздо большей степени влияет выбор видеокарты (см. нашу статью «Производительность видеокарт в SOLIDWORKS 2020 SP1»).

Заключение

Дать одну универсальную рекомендацию здесь сложно, поскольку разные аспекты приложения задействуют разные аспекты производительности CPU, но можно выделить три основных круга задач и для каждого из них говорить об оптимальном варианте процессора:

• для общих инженерных задач, включая моделирование движения объектов и простейшее моделирование физических процессов, отличным решением станет Intel Core i9 9900K;
• для более продвинутого многоуровневого физического моделирования отлично подойдет Intel Core i9 10980XE – как наиболее выгодный вариант по соотношению цены и производительности;
• для рендеринга однозначно лучшим выбором станет чип 3-го поколения AMD Threadripper – но в принципе подойдет и любой другой достаточно многоядерный процессор.

Наши рабочие станции именно для SOLIDWORKS ориентированы на первые две группы задач из вышеперечисленных; тем, чья работа подразумевает сложный рендеринг, мы предлагаем другие линейки систем, которые оптимизированы специально под 3D-рендеринг.