随着中国制造业转型升级的呼声日渐高涨，企业的自主创新意识也在逐渐加强。中国制造向中国创造的转型必须以提升自主创新能力，打造自有设计品牌为依托。图形工作站作为制造企业由“中国制造”向“中国创造”转型的重要支撑，在这一进程中扮演着非常重要的角色。
作为一家源于中国的全球知名企业，联想公司一直以产品的高性价比赢得市场用户青睐。自2008年推出首台图形工作站以来，经过4年的发展，联想工作站在全球市场的占有率一路高歌猛进，截止2012年第四季度，中国市场占有率已达24.8%。这得益于联想工作站优秀的性能和人性化的设计。 2012年联想对外发布了ThinkStation 3.0系列工作站，包括面向入门级三维设计的ThinkStation E31、面向中高端三维设计的ThinkStation S30，以及面向高端和超高端复杂三维应用的的ThinkStation D30和ThinkStation C30。在新一代产品中，ThinkStation S30以其超高性价比深受广大专业图形设计人员的青睐。
为让用户更全面了解联想新一代主打图形工作站ThinkStation S30的性能，e-works与联想工作站合作，对联想ThinkStation S30工作站进行了全面的性能测试，测试将包括硬件性能的测试和专业应用的测试。
硬件性能测试将使用SPECviewperf11软件进行OpenGL的图形性能测试；使用3DMark Vantage软件进行3D性能测试；使用PCMark Vantage进行整机性能测试。同时，还将模拟企业实际研发设计环境下，并分别在UG NX 8.5和Catia V6平台上进行应用性能测试。作为中立的第三方媒体，e-works将保证测试数据的真实性与可靠性，以便用户准确的了解该产品的性能。
一、ThinkStation S30介绍
表1 ThinkStation S30工作站配置
联想ThinkStation S30工作站搭配了英特尔不久前才发布的至强E5 -1620处理器，该处理器拥有4核心8线程，是一款64位处理器，主要定位于工作站和服务器市场。至强E5-1620 集成了所有 Sandy Bridge 特性，其中包括 Hyper-Threading、Turbo Boost、可信赖执行、 VT-c/d/x、AES 和 AVX，值得强调的是该处理器能实现对虚拟化技术的支持。此外，该工作站搭配了英伟达公司的最新款专业显卡Quadro K5000，该显卡拥有1536个流处理器，4GB DDR5显存，最大功耗仅为122W。从表1搭配看，ThinkStation S30工作站均选用了目前市场上最新的硬件产品。因此，有着非常好的性能。
图 1 联想ThinkStation S30工作站
二、测试软件介绍
1.SPECviewperf11
图 2 SPECviewperf111
SPECviewperf11是SPEC组织旗下的图形性能测定项目组(SPECgpc)于今年正式推出的专业图形工作站综合性能评测软件，较之SPECviewperf10，新版本采用了全新GUI图形测试界面，更新了用于测试的viewsets工作集，增加了几款用于测试新款专业级3D应用的程序片段。此外，SPECviewperf11还包含了8个不同测试环节，每个环节都能模拟一款CAD/CAM软件，在某些测试场景中甚至包含了超过6000万个定点数据，能够充分评估参测系统的整机与显卡的OpenGL性能。
表2 SPECviewperf版本对比
表2列出了SPECviewperf11相对SPECviewperf10的版本变化，除catia、ensight、maya、proe、sw、tcvis都选用了最新的应用程序片段之外，SPECviewperf11去掉了对3dsmax的测试，增加了lightware，ugnx也被换成了snx，该程序片段选自于西门子NX 7，包括13个场景测试，模型顶点数从11万到62万个不等，能非常准确的测试出显卡以及整机对NX应用平台的支持能力。
2.PCMark Vantage
图 3 PCMark Vantage
PCMark Vantage是一款整机性能评估软件，从多媒体家庭娱乐系统到笔记本，从专业工作站到高端游戏平台，PCMark Vantage都能准确的对硬件平台机进行一次性能大体检，其主要评测指标包括对处理器、显卡和硬盘的性能测试。
3.3DMark Vantage
3DMark Vantage是业界第一套专门基于微软DX10 API打造的综合性基准测试工具，并能全面发挥多路显卡、多核心处理器的优势，能在当前和未来一段时间内满足PC系统游戏性能测试需求。和3DMark05的DX9专用性质类似，3DMark Vantage是专门为DX10显卡量身打造的，可以运行在Windows vista、windows 7和windows 8操作系统下。它包括两个图形测试项目、两个处理器测试项目、六个特性测试项目。
图 4 3DMark Vantage
3DMark Vantage引入了四种不同等级的参数预设(Preset)。此前的3DMark在得出最终结果的时候都只有一个简单的分数，而3DMark Vantage按照画质等级划分成了入门级(Entry，E)、性能级(Performance，P)、高端级(High，H)、极限级(Extreme，X)四类，得分表达方式也改成了字母加数字的组合形式，从而更细致地反映系统性能等级，可以更对位、更公平地进行比较。当然，不同等级之间的分数没有可比性。
4.NX8.5
图 5 NX8.5
NX是一家领先的CAD/CAM/CAE系统的基础上创建任何复杂的产品最适用的技术。该系统的主要目的是为了减少产品开发成本，提高产品质量，缩短产品上市时间。NX拥有一个强大的位置感谢了广大的可能性的系统在不同的行业（航空航天，发动机，汽车，工程等）和使用现代技术，提供创新的解决方案的MCAD的用户在产品开发的所有阶段。
5.CATIA V6
图 6 Catia V6
CATIA是法国达索公司推出的的 CAD/CAE/CAM 一体化软件，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子\电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的 DMU 电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。CATIA 提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企业需要。CATIA V6 版本是 IBM 和达索系统公司长期以来在为数字化企业服务过程中不断探索的结晶。围绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统结构设计的 CATIA V6 版本，可为数字化企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。在这个环境中，可以对产品开发过程的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信。产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护。
三、基准测试
1.SPEviewperf11测试
图 7 SPECviewperf11测试项目
图4为SPECviewperf11测试信息，系统信息显示了ThinkStation S30的硬件配置信息，包括处理器、内存和显卡以及图形驱动的版本。平台测试信息中显示测试的场景片段包括Catia、Ensight、Lightware、Maya、ProE、SW、Tcvis、Snx。e-works评测人员设置的测试环境为：在分辨率为1440×900显示环境下进行。
表3 SPECviewperf11测试结果
从表3分析，ThinkStation S30几乎可以满足除Proe场景下的任何三维软件平台。即使在64倍抗锯齿环境下，ThinkStation S30在Catia、Ensight、Lightware、Maya、Solidworks场景中的测试结果也超过24FPS（即人眼视觉判断的流畅水平）。评测结果还表明，ThinkStation S30工作站尤其适合于Solidworks、Maya、Lightware平台，即便在64倍抗锯齿场景中，其运行速率也超过50FPS，这是相当不错的测试结果。同时，对于Proe平台用户，e-works评测人员建议使用联想的高端工作站，如ThinkStation D30。
2.PCMark Vantage测试
PCMark Vantage测试主要包括七个单项:Memories(记忆测试)、 TV and Movies(视频测试)、Gaming(游戏测试)、Music(音乐性能)、Communications(通信性能)、Productivity(应用性能)、HDD(硬盘性能)。
1)Memories(记忆测试)
该项测试了处理器图像处理(10.5MB/s)、Windows照片库导入(20.3MB/s)、Windows Movie Maker视频编辑(7.7MB/s)，DV转WMV9(17.2MB/s)、VC-1转WMV9(6.3MB/s)。Windows照片导入和Windows Movie Maker视频编辑主要测试的是硬盘性能。
2)TV and Movies(视频测试)
该项主要测试了视频转换和视频播放性能。VC-1转VC-1为1.93MB/s、VC-1高清DVD视频播放(29.4FPS)、MPEG-2高清数字电视播放(55.9FPS)、Windows Media Center(11.8MB/s)、VC-1转WMV9(6.1MB/s)、MPEG-2蓝光播放(23.5MB/s)。
3)Gaming(游戏测试)
该项主要测试图形性能。GPU图形处理性能(83.5FPS)、CPU图形处理性能(31889 Operation/s)、硬盘读写速度(11.5MB/s)、数据解压速度(1464MB/s)。
4)Communications(通信性能)
该项主要测试整机通信性能。数据压缩(3.5MB/s)、CNG AES CBS加密(17.1MB/s)、CNG AES CBS解密(943MB/s)、网页渲染(5.2Page/s)、WMA转WMA(4.5MB/s)、邮件查询(11.5Operation/s)。
5)Productivity(应用性能)
该项主要测试应用软件性能。文字编辑(1562KB/s)、应用载入(3.3MB/s)、联系人查找(30127contacts/s)、邮件复制(12.8operations/s)、网页渲染(6.2 pages/s)。
6)HDD(硬盘性能)
该项主要测试硬盘性能。系统防护(13.2MB/s)、游戏性能(12.5MB/s)、Windows照片库读取(32.4MB/s)、系统启动(10.3MB/s)、视频编辑(10.3MB/s)、音乐加载(2.2MB/s)、应用加载(3.2MB/s)。
本次测试是对ThinkStation S30工作站整机性能的测试，考验的是工作站各部件之间的整体协作能力，包括计算能力、存储器读写性能、内存性能以及各部件之间的带宽支持和数据通信能力。从测试结果可知，高清DVD视频播放为29.4FPS，MPEG-2高清数字电视播放为55.9FPS，这样的结果足以保证高清视频播放的流畅。在游戏测试中，GPU图形处理性能达83.5FPS、CPU图形处理性能为31889 Operation/s、硬盘读写速度11.5MB/s、数据解压速度为1464MB/s。这项测试结果充分展示了ThinkStation S30工作站的强大图形处理能力。e-works评测人员认为：从这个测试结果观察，ThinkStation S30工作站的整体性能非常优异，从计算到通信再到存储读写能力，基本不存在明显的性能瓶颈。
3. 3DMark Vantage测试
3DMark Vantage按照画质等级划分成了入门级(Entry，E)、性能级(Performance，P)、高端级(High，H)、极限级(Extreme，X)四类，得分表达方式也改成了字母加数字的组合形式，从而更细致地反映系统性能等级，可以更对位、更公平地进行比较。
表4 3DMark Vantage等级测试参数
3DMark Vantage的主测试还是包括Graphic Test和CPU Test两部分，两个测试部分都各自有两个测试场景，其中Graphic Test包括其中包括Jane Nash、New Calico两个场景，这两项测试主要针对显卡的3D性能，也就是3D图形渲染性能。而CPU Test则包括AI和Physics两个部分，分别测试处理器的AI运算和物理加速性能，对于从事三维设计的专业人员，除了需要强大的3D图形渲染性能外，还需要处理器的大量参与才能完成，这其中就包括了AI运算、物理加速计算在内的各种应用。
表5不同模式下计算权重
表5为不同测试模式下GPU与CPU的计算权重。3DMark Vantage的最终得分是会将Graphic Test和CPU Test两个部分加起来处理。
1)图形性能测试得分计算方式
根据3DMark Vantage的PDF，Graphic Test的测试得分将会是两个测试场景的帧数(fps)与一个固定系数的乘积，具体的计算公式如下：
SGraphics=CGT1FGT1+CGT2FGT2
SGraphics是指GPU Score（显卡测试成绩）；CGT1是一个固定的系数，等于2500/14.4；FGT1是指在Graphic Test1:Jane Nash中的fps；CGT2是一个固定的系数，等于2500/14.9；FGT2是指在Graphic Test2:New Calico中的fps。
2)处理器测试性能得分计算方式
CPU Test的测试得分则与CPU每秒所能执行的操作数(ops，Operations per second)有关，最后的CPU Score（CPU测试成绩）同样要乘以一个系数，具体计算公式如下：
SCPU=CCPU1OCPU1+CCPU2OCPU2
SCPU是指CPU Score；CCPU1是一个固定的系数，等于2500/477.9；OCPU1是指在CPU Test1:AI中的ops；CCPU2是一个固定的系数，等于2500/12；OCPU2是指在CPU Test2:Physics中的ops。
3)总分计算方式
最后的得分计算方法则会由于测试模式的不同而有不同的计算系数，具体的计算公式如下：
S3Dmark=(WGraphics+WCPU)/[(WGraphics/SGraphics)+(WCPU/SCPU)]
从总分计算方式看，3DMark Vantage更注重对显卡性能的测试，而不是处理器。随着测试场景复杂度的提升，图形性能所占据的比重越高，特别在Extreme模式下更是对显卡极限性能的考验。
表6 3DMark Vantage测试结果
表6为3DMark Vantage的测试成绩，从入门级到极限级测试，CPU的计算得分并没有太大的浮动，但显卡的得分却呈阶梯式递减。在Extreme极限模式下，GPU的渲染能力仍然保持着44FPS和37FPS的成绩，也就是运行相当流畅。这部分测试场景主要包含动态贴图物件、各向异性过滤、众多的固定物件、PCF过滤的级联影贴图，以及大量的实例对象。对显卡容量与读写速度，以及GPU的计算能力都是非常苛刻的考验。总体来说，显卡性能相当不错。另一方面，CPU得分基本没怎么波动，也表明整机并不存在明显的性能瓶颈，无论是入门级测试还是极限级测试，CPU都能很好的满足不断提升的数据带宽和计算需求。
四、应用测试
1.NX 8.5应用测试
本次测试使用的是一台整车模型和内部发动机三维模型，其中整车装配体22个部件组成，所有组件加起来达1200多个，发动机三维模型中也包含85个体元素。可以看出所选模型结构非常复杂，在进行操作时对硬件的要求非常高。
图 8 整车装配体三维模型
图 9 发动机三维模型
1)模型载入及显示
评测操作第一步就是模型的载入、显示以及平移旋转基本操作，其流畅度会直接影响设计师之间的交流效率。e-works评测人员首先调用了整车装配体模型，在ThinkStation S30工作站平台下，拥有多达1200个组件的整车模型载入仅耗时80秒，平移、旋转、放大缩小等基本操作流畅度较好，未出现停滞及画面不连贯。在显示全线条的时候画面略显缓慢，但这并不影响工作。
图 10 静态线框显示
2)模型渲染
为了获得可视性更强的模型显示效果，需要对模型进行渲染。在渲染测试中，评测人员分别利用了NX 8.0中的高质量图像以及艺术外观对发动机模型进行了渲染工作，两种测试中，均快速的完成了渲染工作，整个过程共耗时约3秒。
图 11 高质量图像
3)尺寸测量
在NX 8.0中编辑设定尺寸的时候，可以通过测量工具进行测量来确定需要定位的尺寸，这也是非常实用的一项功能，在本次测试中，评测人员尝试了在负载较大的线框模式下的尺寸测量，即使面对复杂的发动机模型，e-works测试人员依然可以准确的测量尺寸，快速的完成这次操作过程。
图 12 尺寸测量（一）
图 13 尺寸测量（二）
4)镜像生成
镜像功能也是在设计过程中经常用到的命令，它可以帮助用户快速的生成结构一致的模型及特征，非常实用。在测试过程中，e-works评测人员选取了整个发动机模型，在选取过程中，可以快速的选取需要镜像的模型。在选取镜像选项后，整个镜像模型生成共耗时4秒，当面对单个零件的镜像时，基本可以瞬间完成镜像过程，使镜像这个本来就便捷的功能更凸显出其优越性，极大提升了工程师的工作效率。
图 14 发动机镜像模型生成
5)草图构建
在进行模型修改时，最基本的就是再原有模型基础上重新构建草图编辑特征。在测试过程中，e-works测试人员在ThinkStation S30工作站平台下进行草图编辑的时候，整个编辑过程很流畅，基准面的设定，草图的创建和草图绘制即使是在复杂模型下，依然可以很顺利的完成，对于零件级别的设计更是可以流畅自如的操作，这样工程师就可以把工作时间更多的用在设计中，而不是把时间花在等待上。
图 15 草图平面设定
图 16 草图构建
6)曲面及曲线构建
与草图构建一样，曲面及曲线的创建修改也是修改模型时的频繁操作。绘制的曲线常常都是二维曲线，但更多的时候用户需要的是三维曲线，尤其是在建构复杂的产品模型，面对很多变换的空间曲线，在这个过程中，需要通过不同的方法来构建空间中的曲线，这也是曲面设计中的重要组成部分。在ThinkStation S30工作站平台下，e-works测试人员快速完成投影曲线的绘制生成，即使是在大模型环境下进行编辑，同样可以很顺利的完成操作。
图 17 曲线投影
7)同步建模
同步建模技术由Siemens PLM Software在NX 6中推出，在NX 8.0中也加以了继承和优化。利用该技术，可以在基于历史记录和无历史记录模型上进行编辑，也就是说利用该技术能够直接有效地进行尺寸驱动的直接建模，而不用像先前一样必须考虑相关性及约束等情况。本次测试也在NX 8.0的环境下进行了体验，搭配ThinkStation S30工作站平台的使用，使同步建模技术得到了充分的利用，实现了模型的快速变更，极大的提升了设计效率。在选定好需要进行同步建模的面以后，就可以对该处进行拖拽修改，整个过程流畅自如，快速的完成了建模过程，使评测人员充分体验到了NX 8.0的同步建模技术的优越性。
图 18 同步建模技术应用
8)模型动态截面查看
利用NX 8.0还可以直接动态查看模型截面，在截面的拖动过程中，表现十分顺畅，模型的截面状态也可以清晰地进行显示。
图 19 模型动态截面
9)工程图生成
工程图是设计模型衔接生产制造的一个重要环节，对于复杂模型，工程图的生成可能会导致卡机、停滞等现象的产生。然而e-works测试人员在ThinkStation S30工作站平台上，进行发动机模型工程图的生成以及移动缩放、尺寸标注、局部放大图、剖面图生成等一系列的操作过程时并未发生卡机以及明显的停滞现象。
图 20 工程图生成
图 21 工程图截面图
图 22 工程图局部放大图
就NX8.5平台的操作感受而言，在载入、渲染、尺寸测量、镜像生成、草图及曲面构建、同步建模以及工程图生成等所有环节，ThinkStation S30给人的感受都非常流畅。这充分展示了ThinkStation S30 强大的性能以及良好的兼容性，e-works评测人员认为，ThinkStation S30能很好的满足NX平台设计需求。
2.CATIA V6应用测试
本次采用ThinkStation S30工作站在CATIA V6软件下进行测试，为了充分展示工作站优势，将CATIA中的显示效果调到最精细的设置进行测试，如打开高质量的透明混合处理、边线及场景的抗锯齿，这样在对模型进行操作时会给工作站带来更大负担，更能体现其性能，评测选用模型的是发动机气缸模型。
1)模型载入及显示
发动机气缸设计中往往会遇到大型的阵列，模型“体积”会变得硕大，这个时候基本操作可能导致缓慢呆滞，然而本次评测的整个操作过程中，在ThinkStation S30工作站平台下非常流畅，模型载入速度快，显示方式切换和渲染效率高，大幅减少了等待时间，而且高质量的画质设计令人心情愉悦。
图 23 渲染：含材料着色
图 24 渲染：线框
2)特征修改
在进行产品变更设计时需要频繁的在原有模型上进行特征编辑修改，如果硬件性能不高，对于复杂模型每一次参数修改、模型再生都需要漫长的等待，严重影响设计人员的设计体验和效率。然而本次测评中，e-works测试人员在ThinkStation S30工作站平台进行特征修改时则非常流畅，这样让设计人员能在流畅的操作中快速的进行产品设计，成倍的提高工作效率和减少工作时间。
图 25 草图编辑
图 26 修饰特征：倒圆角
3)动态切割
为了方便查看实体模型每个位置的截面，CATIA提供了一个非常便捷的动态切割功能，可以通过拖动动态切割导航图标实现在实体模型上任意位置任意方向的切割并查看截面。e-works评测人员在体验该功能时没有发现任何停滞，完美的发挥出了动态切割功能的便利性。
图 27 动态切割（一）
图 28 动态切割（二）
4)拔模分析
现代制造工艺中，很多产品都是由模具制造而成的，因此需要分析模型的拔模情况，满足制造要求。CATIA也提供了拔模分析功能，通过不同颜色的云图来直观的反应出整个实体模型的拔模情况。本次测评中，在ThinkStation S30工作站平台上对发动机气缸模型进行拔模分析耗时不到1秒。
图 29 拔模分析
3.墙体厚度分析
CATIA从V5版本开始增加了厚度分析功能，本次评测也利用该功能进行了三维模型的厚度分析。与拔模分析相同，在ThinkStation S30工作站平台上耗时不到1秒即完成了整个分析过程，并通过云图一目了然地显示具体分析结果。
图 30 墙体厚度分析
整个测评过程中， ThinkStation S30工作站平台优秀的性能使得e-works测试人员每一次操作都无比流畅，对模型的参数修改以及模型再生、刷新也非常迅速，完美地实现了CATIA在三维建模上的各项功能。
五、总结
本次评测，e-works评测人员测试了三款基准软件和两款应用软件，从整体测试结可知，ThinkStation S30有非常好的性能，而且在使用体验上感觉非常好。基准测试中测试了ThinkStation S30整机性能，也包括处理器计算性能、显卡性能、存储性能以及系统各部件之间的数据传输性能，测试结果表明，ThinkStation S30的硬件搭配非常好，并不存在明显的性能瓶颈。同时，在NX 8.5和Catia V6软件测试中，e-works评测人员感受了ThinkStation S30在复杂设计条件中良好的应用体验。ThinkStation S30作为目前工作站市场上比较主流的产品，也一直都受到专业设计用户的亲睐。
核心关注：拓步ERP系统平台是覆盖了众多的业务领域、行业应用，蕴涵了丰富的ERP管理思想，集成了ERP软件业务管理理念，功能涉及供应链、成本、制造、CRM、HR等众多业务领域的管理，全面涵盖了企业关注ERP管理系统的核心领域，是众多中小企业信息化建设首选的ERP管理软件信赖品牌。
转载请注明出处：拓步ERP资讯网http://www.toberp.com/
本文标题：联想ThinkStation S30图形工作站评测报告
本文网址：http://www.toberp.com/html/consultation/1083968786.html
相关文章
