凭借第11代英特尔酷睿和AMD锐龙5000,工作站CPU领域的竞争从未如此激烈。Greg Corke探索了以设计为中心的工作流程(从CAD和BIM到现实建模和渲染

)的最佳CPU
在AEC杂志上,我们最常被问到的

一个问题是“哪个处理器最适合CAD或BIM?”通常,我们会毫不犹豫地推荐英特尔C英特尔至强处理器(毕竟,英特尔在过去15年中在单线程性能方面表现出了明显的领先优势),但随着AMD最近在CPU市场的复苏,情况不再那么明朗。

2020年

10月,AMD推出了基于7nm “ Zen 3 ”架构的AMD锐龙5000系列,最终从英特尔手中夺走了性能桂冠。

凭借更多内核(16个对10个)、高时钟速度和卓越的每时钟指令数(IPC),AMD RYZen 5000在单线程和多线程工作流程方面均优于第10代英特尔酷睿。

它迅速成为CAD或BIM应用程序(如Revit、Inventor和SolidWorks)以及CPU光线跟踪渲染器(如V-Ray和Keyshot)或CAD应用程序本身内置的用户的首选处理器。

好吧——对于那些能真正得到一个的人来说确实如此。全球芯片短缺意味着需求大大超过供应,即使AMD Ryzen 5000 CPU在库存之前,价格有时会大幅上涨。

这为英特尔赢得了一些时间,2021年3月,这家芯片巨头推出了第11代英特尔酷睿台式机处理器系列(代号为Rocket Lake-S)。

基于其老化的14nm制造工艺,人们的期望很低。然而,新的芯片系列承诺将IPC性能大幅提升19%一代接一代。

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换句话说,如果第10代和第11代Intel Core CPU上的单核以相同的频率运行,则第11代将快19%。

对于CAD和BIM软件的用户来说,

这显然是一个大新闻,因为单线程性能确实很重要,这立即给AMD带来了压力。

但是,单线程提升是以牺牲多线程性能为代价的奥尔曼斯。第11代英特尔酷睿比第10代英特尔酷睿少了两个内核,因此渲染时间实际上增加了。

AMD锐龙5000

AMD Ryzen CAD BIM有四种AMD Ryzen 5000处理器型号,主要通过核心数量区分–6、8、12或16。这是相同的核心数量在之前的锐龙3000系列上提供,但IPC改进明显更高——也是一代比一代高19%。

高端

的AMD Ryzen 9 5950X拥有16个核心和32个线程。它具有最低的基本频率(3.4 GHz)和最高的提升频率(4.9 GHz),非常适合单线程和多线程工作流。
该系列的其他三个型号分别是锐龙5 5600X(6核,3.7 GHz,4.6 GHz Boost)、锐龙7 5800X(8核,3.8 GHz,4.7 GHz Boost)和锐龙9 5900X(12核,3.7 GHz,4.8 GHz Boost)。完整规格见下表。

“

第11代英特尔酷睿

英特尔在其第11代英特尔酷睿系列中拥有更多型号。它们的区别主要在于功耗和基本频率,而内核数量的区别较小。使用第11代英特尔酷睿,您只能选择6核或8核。
所有酷睿I5型号都具有6核心和12线程,而Core i7和Core i9型号为8核心和16线程。如前所述,这是从第10代英特尔酷睿处理器(提供多达10个内核和20个线程)的退步。

与AMD Ryzen 9 5900X和Ryzen 9 5950X相比,英特尔第11代酷睿处理器
的核心

数量更少,这是非常困难的在高度线程化的工作流程(如渲染)中竞争。这意味着英特尔的主要战场是单线程或更多轻度线程的工作流WS,以CAD或BIM为中心。

有三款主要处理器——高端英特尔酷睿i9-11900K(3.5 GHz Base,5.3 GHz Turbo)、英特尔酷睿i7-11700K(3.6 GHz,5.0 GHz Turbo)和英特尔酷睿I5-11600K(4.9 GHz Turbo,3.9 GHz),所有这些处理器都可以超频(见下文)。

“第11代核心-用于CAD的CPU

英特尔还提供非“ K ”版本,这是锁定的,所以不能超频,并有一个较低的基本频率,略低的睿频和功耗较少。也有稍微便宜的“ F ”版本,它禁用了集成显卡。

由于大多数CAD、BIM和VIZ工作站采用AMD或NVIDIA的独立专业GPU,这可以节省一些现金。

戴尔(Dell)和惠普(HP)等

主要工作站制造商倾向于提供所有三种变体在他们的机器上,以及英特尔至强W-1300系列CPU,实际上与第11代英特尔酷睿处理器完全相同,但包括对纠错码(ECC)内存的支持。

最后,需要注意的是,你不能直接比较AMD和英特尔CPU的频率。重要的不仅仅是CPU的GHz,还有它可以执行的每时钟指令(IPC)。只有在尝试从Sam中选择两个CPU时,才应比较频率E系列,虽然你仍然应该得到一个相当好的想法跨家庭。

测试

在理想情况下,我们会测试所有不同型号的英特尔和AMD CPU,但测试实际应用程序(和处理器可用性)所需的时间意味着这是不可行的。

相反,我们专注于两个不同的工作站——Scan 3XS GWP-ME A132R(阅读我们的回复查看)与高端AMD锐龙9 5950X(16核)和工作站专家WS-184(阅读我们的评论)与英特尔酷睿i9-11900(8核)。不幸的是,我们无法获得“解锁”的英特尔酷睿i9-11900K,它具有更高的基本时钟和略高的提升频率(见上表)。

我们意识到这有点像苹果和P.耳朵的比较,所以应该对结果进行相应的解释。
AMD锐龙9 5950X的核心数量是英特尔酷睿i9-11900的两倍,因此显然更适合渲染等高度线程化的工作流程。它的成本也高出约65%(574英镑比344英镑(不含增值税))。但是,就单线程工作流而言,两个工作站应该能够很好地显示两个处理器系列之间的相对性能。还应注意,不同的结果可能在不同的主板和内存配置中看到。

为了保持一致性,两台机器都配备了64 GB(2 X 32 GB)的3,200 MHz内存和2 TB的Samsung 980 Pro NVMe PCIe 4.0 SSD.为了简化我们广泛的测试,不同的GPU被用于不同的测试,但在两台机器中总是使用相同的GPU.完整的规格可以在下面看到。


扫描3XS GWP-ME A132R
(AMD锐龙5000工作站)


工作站专家WS-184
(第11代英特尔酷睿工作站)


CAD、BIM及其他

CAD和BIM应用程序,如SolidWorks、Autodesk Inventor和Autodesk Revit是产品设计师、工程师和建筑师的基本工具。总的来说,它们是单线程的,虽然有些进程可以使用多个CPU核心,但通常只有光线跟踪渲染才能始终充分利用所有处理器核心。

Autodesk Revit 2021中,RFO v3基准测试在模型创建方面明显领先于英特尔工作站尽管AMD工作站不出所料地在渲染中胜出。我们在SolidWorks的SPECapc 2021基准测试中看到了类似的结果,尽管英特尔的领先优势在“模型重建”中得到了相当大的扩展。

我们还在SolidWorks 2021中进行了一些手动测试,AMD工作站缩小了差距,在模型打开和IGES导出方面略落后于英特尔工作站。存储DOES在这些进程中发挥了作用,但到目前为止,CPU仍然发挥着主要作用。


 Revit-InteL Core AMD锐龙CAD BIM “ width=” 1500 “ height=” 844 “ srcset=” HTTPS://aecmag.com/WP-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-UI.JPG 1500W,HTTPS://aecmag.com/WP-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-UI-335x188.JPG 335W,HTTPS:HTTPS://aecmag.com/WP-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-UI-150x84.JPG 150Whttps://aecmag.com/wp-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-ui-750x422.jpg 750W,https://aecmag.com/wp-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-ui-120x68.jpg 120W,https://aecmag.com/wp-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-ui-400x225.jpg 400W,https://aecmag.com/wp-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-ui-800x450.jpg 800W,https://aecmag.com/wp-content/uploads/2021/07/revit-2022-改进参数识别-UI-1200x675.JPG 1200W,https://aecmag.com/wp-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-ui-1140x641.jpg 1140W,https://aecmag.com/wp-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-ui-360x203.jpg 360W,https://aecmag.com/wp-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-ui-368x207.jpg 368W,https://aecmag.com/wp-content/uploads/2021/07/revit-2022-improved-parameter-identification-ui-760x428.JPG 760W,HTTPS:/aecmag.com/WP-content/uploads/2021/07/Revit-2022-improved-parameter-identification-UI-380x214.JPG 380W,HTTPS:/aecmag.com/WP-content/uploads/2021/07/Revit-2022-improved-parameter-identification-UI-376x212.JPG 376W,HTTPS:/AECMAG.com1500px “><FigCaption ID=” caption-attachment-11979 “ Class=” WP-caption-text Revit似乎在第11代中运行最快电话核心

“


我们还测试了CADAC集团和TFI的Inventor 2022基准的新InvMark.除了实体扫描建模操作和(当然)渲染之外,英特尔在大多数子测试中都处于领先地位。

有趣的是,虽然任务管理器指出某些进程是多线程的(例如,数据转换,图纸和FEA)多个核心要么很少使用,要么仅用于与单核心工艺相结合的短时间爆发,因此总体而言,拥有八个以上的核心并没有真正的好处。

“在这里,值得指出的是上面的图表,您可以看到随着更多的核心(线程),频率如何下降已启用.

12到16个线程之间,英特尔保持了比AMD更高的频率,因此这可以帮助英特尔在使用类似数量线程的工作负载中处于领先地位。有趣的是,尽管英特尔酷睿i9-11900拥有2.5 GHz的中等基本频率,但工作站的冷却使其在所有八个核心上保持4.6 GHz的提升。

当然,许多CAD工具中的核心代码是相当旧的和新一代工具,如Agisoft变形是一种从多张高分辨率照片生成网格的摄影测量工具。它是多线程的,使用CPU和GPU处理的组合。

我们使用美国专业工作站制造商Puget Systems的基准进行了测试。在我们的大多数测试中,英特尔都有明显的领先优势,但AMD在一次测试中占据了榜首位置。有趣的是,普吉特系统报告说,AMD锐龙R7 5800X的内核数量是AMD锐龙9 5950X的一半,但基本频率更高(3.8 GHz),在四项测试中有三项速度更快。事实上,它甚至击败了英特尔。

在点云处理软件Leica Cyclone Register 360中,它可以在多达6个CPU线程上运行(只要工作站有足够的内存——阅读AEC杂志的这篇文章在注册我们的两个点云数据集时,AMD机器都处于领先地位。

“徕卡旋风-英特尔酷睿AMD锐龙CAD
点云处理软件Leica Cyclone Register 360最多可运行6个CPU线程

渲染

使用V-Ray不会出现意外情况t=“_blank ” rel=“ noopener ”>Cinema4D和Keyshot,或我们的CAD和BIM工具内置的任何渲染器。AMD工作站的核心数量是英特尔的两倍,即使其核心运行频率较低,也总能脱颖而出。

我们还做了压力测试,看看CPU频率是否会随着时间的推移而下降。当在CINEBENCH中渲染超过一个小时时,Intel保持4.59GHz,AMD保持3.74GHz.证明了两个工作站的出色冷却。

在V-Ray等光线跟踪渲染应用中,16核AMD锐龙9 5950X轻松胜出

图形

CPU频率对图形性能有一定影响,但影响程度取决于应用程序。在Revit、SolidWorks和当使用相同的GPU时,英特尔的每秒帧数(FPS)性能比AMD高出约10%,而Inventor的应用程序往往更受CPU的限制。在SolidWorks中,当启用RealView、阴影和环境光遮挡(AO)时,这一比例降至5%,这些图形效果对GPU的要求要高得多。

在Unreal Engine 4(一个以GPU受限而不是CPU受限而闻名的应用程序)中,英特尔和AMD之间的差异在我们的Arch中可以忽略不计VIZ测试场景.

“您选择的CPU对GPU受限应用程序(如虚幻引擎)的3D性能影响很小

多任务处理

如今,很少有架构师、工程师或产品设计师使用单一应用程序,随着现实建模、渲染和模拟等密集型工作流的增加,在选择CPU时考虑多任务处理非常重要。
即使使用8个内核,也可以让一个或多个多线程任务在后台运行,并且仍然可以为基本的3D建模任务留出空闲资源。

为了探索多任务处理的潜力,我们将两台机器推到了极限,采用了苛刻的AEC工作流程,包括点云处理和照片测量学.

“请参阅我们的综述)。

当然,

这种情况可能会改变。凭借AMD在某些多线程工作流中提供的卓越性能,我们确信戴尔、惠普、富士通和联想正在密切关注。联想(Lenovo)已经推出了一款配备AMD ThreadRipper Pro CPU的工作站,最高可达64核。

判决结果

在阅读了AnandTech等知名科技网站的多篇评论后,我们对英特尔工作站的表现如此出色感到有些惊讶。

在单线程工作流程中,它明显领先于AMD工作站。它通常快10%左右,但在某些测试中,它只有1%或多达56%(当重建时SolidWorks中的模型)。

对于CAD和BIM软件,单线程性能才是最重要的。是的,这些应用程序中有一些进程是多线程的,但很少有进程可以使用AMD Ryzen 9 5950X的所有16个核心。而且,即使它们可以,通常也只能用于短时间的突发,与单线程操作混合使用。

对此

有一些警告,比如在Inventor中执行一次坚实的扫描,AMD在这方面有明显的领先优势。此外,在新一代建模工具LIKE nTopology,它是为多核CPU从头构建的。

一些更高级的CAM和仿真工具也可以利用八个以上的内核,但对于Inventor中的SolidWorks Simulate或动态仿真和FEA则不是这样。

尽管AMD在点云处理软件Leica Cyclone Register 360上有微小但显著的领先优势,但

即使是摄影测量软件Agisoft MetaScan也没有从锐龙9 5950X中获得任何重大优势。。只有当您使用工作站一次只做一件事时,

所有这些观察才是相关的。锐龙9 5950X在多任务处理方面比英特尔更具潜力,充分利用其16个内核来同时运行多个CPU密集型任务。

这一切都让我们看到了AMD锐龙5000轻松获胜的地方。随着第11代酷睿处理器达到8核的极限,英特尔根本无法与之竞争。如果渲染是你日常生活的一部分那么AMD锐龙9 5950X看起来是显而易见的选择。

当然,锐龙5000系列和第11代英特尔酷睿并不只是高端机型。对于预算紧张的CAD用户来说,6核Intel Core I5-11600看起来是一款非常超值的CPU.而且,正如前面提到的,在某些工作流中,8核AMD Ryzen 7 5800X在多线程工作流中的性能实际上超过了AMD Ryzen 9 5950X,尽管它的内核较少。

总之,选择工作站程序SSOR可以归结为您打算如何使用您的机器。第11代英特尔酷睿看起来是普通CAD或BIM以及一些轻度线程工作流程的首选CPU.然而,AMD并没有落后太多。AMD也是那些多任务的有力竞争者,如果光线跟踪渲染也是您日常工作流程的一部分,那么AMD锐龙9 5950X将轻而易举地胜出。


本文是AEC杂志2021年工作站特别报告的一部分。阅读其他文章并回顾此报告中的EWS单击下面的链接。

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