领略专业的风采──打造个人图形工作站
整机外设
现在,从事图形设计行业的人员越来越多,除了在单位上使用图形工作站外,回到家中也希望能拥有一台电脑,创造一个属于自己的创作空间。而在专业之外,还有一大群图形设计爱好者同样希望组建一台图形工作站,兼顾学习、工作和娱乐。经过几年经验的积累,笔者对这方面的东西略知一二,故而拿出来和大家分享。
首先要说明的是本文是针对3D图形设计而言的,不包含2D方面,因为在平面设计工作站中,只要内存足够大就行了,对CPU、显卡、硬盘等部件的要求不是很高,目前普通PC的主流配置足以胜任。虽然SGI、IBM、HP、DELL等品牌图形工作站性能很好,服务也相当不错,但失去了DIY的意义。
图形工作站按用途不同可分为平面设计、3D图形设计、工程设计、科学计算、视频编辑等;按性能不同可分为个人图形工作站和专业图形工作站;按操作系统不同可分为NT工作站和非NT工作站(UNIX、Linux)。如何DIY出一套适合自己的图形工作站呢?请大家细细看来:
选择大脑──CPU
3D图形设计中电脑经常会遇到海量的数据运算、交换,大型建模或渲染等复杂操作,没有一个“灵光”的大脑是不行的。
但是,CPU的选购关键是要弄清三个问题:
第一,是否采用多处理器。对于普通用户来说,对工作站性能要求不是很高,只要能流畅地运行AUTO CAD、3DS MAX、PhotoShop等通用类设计软件就行了,一般使用单颗CPU是比较好的。但是,专业用户在组建工作站时,通常会使用多个CPU来加强系统的性能,即多处理器解决方案,这种方案有三个优点:①在面对各种复杂图形处理时比单处理器显得更游刃有余,特别是在使用支持对称多处理器的软件时,会发挥出巨大的威力,性能有30%~40%的提升;②在执行占用大量系统资源的I/O操作时,能节省更多的资源;③在同时运行多个任务时,处理速度比单CPU更快,任务越多,多处理器的优势就越明显。制约多处理器推广的一个重要因素就是操作系统,Windows 9X/Me是不支持多处理器的,支持多处理器的操作系统主要是Windows NT/2000/ XP、Linux和UNIX。如果要想多处理器工作站的性能得到充分的发挥,就一定要选择合适的系统,不然就算你用上100个CPU也没有用。
第二,采用什么架构。P4和Althon都是很能算的家伙,前者以稳定著称,后者以速度为王,但是 P4架构的工作站在价格上要比Althon架构高出不少,性价比不是很高。因为目前工作站多采用双CPU,所以下面列出了支持SMP(Symmetric Multi-Processing,对称多处理器)的主流CPU规格供大家参考(如表1)。在选购时需要注意的是CPU是否支持SMP,不要以为任何CPU都可以拿来用──举个例子来说,现在的Althon XP是不支持SMP的,Althon MP才具有此功能,要提醒大家:Althon XP可以通过连接L5桥的方式改造为Althon MP,两者在外形上非常相似,相同频率下价格相差好几百元,在购买时一定要小心JS。看清楚L5桥是否是天然连接后再下手。另外,现在市面上还有Tualatin PⅢ-S服务器版,支持双CPU,采用0.13微米工艺,512KB的二级缓存,就是价格有些贵,感兴趣的朋友可以留心一下。
第三,采用多高的主频。工作站的CPU主频最好在1.5GHz以上,越高越好,以保证工作站的强悍性能,超频就没有必要了,毕竟工作站稳定第一。
Althon MP价格便宜,性能也相当好。如果你是一个对CPU稳定性要求极其苛刻的专业用户,而且不在意价格的话,选择P4 Xeon也不错(最近Intel推出了4款前端总线为533MHz P4 Xeon,主频分别为2.0GB/2.4GB/2.6GB/2.8GB,支持超线程Hyper Threading,对应的价格为人民币1700/2000/2850/3850元左右)。
工作站的脊柱──主板
图形工作站是用来完成图形设计、创作、计算、模拟等复杂操作的,主板就像脊柱一样,支撑起工作站,它的性能的高低、质量的好坏及稳定性,直接影响到工作质量和效率的高低。目前市面上的Intel、Tyan(泰安)、Supermicro(超微)是图形工作站主板三大品牌。Intel公司的主板主要针对服务器设计,板上集成有显卡、网卡和SCSI卡,网络管理功能强大,选料精良,工艺水平高,具有比较好的稳定性,但性价比不高。Supermicro、Tyan是高档主板的老牌厂商,其产品品种比较多,主板选料与工艺精良,稳定性好,价格适中。
笔者认为主板的选购首先考虑的是实用性。工作站主板功能繁多,有的集成了IDE RAID卡/SCSI RAID卡 ,有的支持双通道DDR内存,有的仅支持ECC REG内存,有的装配了较多的PCI-X,有的还集成了显卡和千兆网卡等等,而有些功能是主板选配的,所以根据自己的实际需要仔细分析一下需要哪些功能,避免胡子眉毛一把抓。比如图形工作站通常会使用专用显卡,所以不需要购买集成显卡的主板,否则不仅浪费了资源,而且更浪费了钱。
其次,要找到性能、价格的最佳结合点。支持双CPU的主板价格很高,特别是采用E7505、i860的,售价多在5000元左右,对于非专业人士和广大图形设计爱好者来说,的确很难接受。相比之下,采用AMD 760MP芯片组的主板性价比就高得多,只要2000元左右,购买时多走几家商店,多向身边的老鸟请教一下,对市场里的主板价格和型号规格有一定了解后再下手。除了上述三种主板品牌外,市场上还有我国台湾主板厂家艾崴(Iwill)、华硕(ASUS)、微星(MSI)生产的工作站主板,例如艾崴的DVD266u-RN、MPX2,华硕的A7M266-D,微星的MS-6501都是高性能低价格工作站不错的选择。
最后,注意主板的扩展性和升级性,包括CPU的升级,内存、PCI的规格和插槽数量,硬盘最大的支持容量,AGP插槽,IEEE1394接口等等。目前,Intel推出了最新的工作站芯片组E7505、E7205,支持533MHz的前端总线,双通道DDR内存,AGP 8×,这些技术都是将来发展的主流技术,现在购机的用户可以多考虑一下这些主板,以便升级换代或者更换应用软件时,只花最小的代价就能换取最大的性能提升。
工作站的心脏──显卡
显卡是工作站的最核心部件。从某个角度来说,显卡的性能决定了图形工作站档次的高低。目前专业图形显示芯片市场上呈现NVIDIA、3Dlabs、ATi三雄鼎立的局面。显卡的性能参数十分复杂,不同的应用领域,显卡特性存在着明显的差异,价格差异也相当大,从几千元到十几万元的都有,因而在选购时主要还是考虑资金和对性能需求的高低。
比如骨灰级的图形发烧友,Wildcat是他们不二的选择,注重性价比的用户可以瞧瞧NVIDIA、ATi的卡,不要一味去追求豪华和顶级的性能,要坚决贯彻够用就好的原则。具体到实际工作中就要计划好选用何种芯片、显卡的应用领域(适合那些用户群)、对OpenGL的需求、支持哪些专业软件特性和硬件特性、显存的大小、核心/显存工作频率的高低等等,不要只为了做做3DS MAX、AUTO CAD而去买一块Wildcat IV。
3Dlabs旗下的Wildcat(野猫)系列显卡以强劲的3D性能、“怪异”的造形和高昂的价格闻名于世(一块Wildcat Ⅲ 6210售价高达3万多元 ,更变态的Wildcat IV 7210不知道有多贵)。真正的专家级显卡制造商,产品丰富,系列化好,除非是从事极其复杂的的3D图形设计、CAD/CAM机械设计、军事防真、影视动画等工作的专业人士或公司、企业级的用户,否则在组建个人图形工作站时,是不敢劳它老人家大驾的。
与3Dlabs一心开发专业显卡不同,NVIDIA走的是专业显示芯片和娱乐显示芯片同芯异构的路线,因而在同一级芯片上价格比3Dlabs相对低廉得多。凭借着不俗的性能、价格的优势,NVIDIA已经在专业显示芯片界打下了大片江山。艾尔莎(ELSA)就长期保持着和NVIDIA亲密合作的战略伙伴关系,由它采用NVIDIA专业图形芯片制造的Gloria、Synergy系列显卡,也是大家梦寐以求的“极品”。最近,它又发布了AGP 8×接口的Quadro4 980XGL(NV28GL)。另外,丽台已经取得了Quadro4在亚洲地区的生产权,并推出了Quadro4 900XGL、750/700 XGL、550 XGL全系列专业显卡,价格相对便宜,为我们提供高性价比的选择。
除了FireGL 2/3/4采用专门的显示核心外,ATi的Fire GL8800、GL8700其实就是娱乐级显卡Radeon 8500和Radeon 8500LE的专业版,只是核心/显存频率和驱动程序不同而已。在当前的性能之王Radeon9700雄霸天下后,ATi马上推出它的专业版──Fire GL X1。但到目前为止尚没有官方测评结果,其性能如何还是个未知数,不过根据Radeon9700的优异表现,相信Fire GL X1一定是款重量级的产品。
工作站的四肢──内存、显示器、硬盘、鼠标
在工作站中内存的地位仍然相当重要,有的主板只能使用ECC Register内存,有的主板ECC Register和非ECC Register内存都可以使用。笔者认为最好选用512MB以上的ECC Register品牌内存,Kingston、Kinghorse、KingMax、勤茂(TwinMOS)等也都是不错的选择,这些品牌内存都是经过严格测试,不会存在兼容性的问题。而且ECC内存和非ECC内存的价格差别并不大,在资金允许的情况下,可以多扩充内存。目前内存种类有DRDAM、DDR SDRAM和SDRAM三种。
在E7205和E7505的支持下,双通道DDR在带宽上已经非常接近DRDAM,虽然它还只算是新生代,在很多实际应用场合和DRDAM相比仍有差距。但是作为将来工作站的发展方向,它也是比较好的选择。就目前来说,高端用户首选DRDAM的比率仍然较高,其次是DDR,最后是SDRAM。专业工作站的内存通常都在1GB~2GB左右。
显示器不仅是工作站的面子,也是工作者的眼睛。专业显示器首先要工作稳定,抗干扰力强,带宽高;其次必须满足色彩表现力好,对比度强,失真小的要求。大部分的专业显示器都采用了SONY特丽珑或者三菱钻石珑显像管,SONY、DELL、EIZO、三菱都是公认的名牌。显示器的尺寸一般在19英寸到21英寸之间,大显示器有更大的可视范围,工作起来会更加方便。选购时注意要多比较,多调试,精挑细选。
工作站对磁盘性能的要求不像服务器那么高,虽然SCSI硬盘的性能最好,占用系统资源少,但是对普通用户来说是没有必要的。况且SCSI硬盘的价格比IDE硬盘贵出很多,一个36GB、10000转的SCSI硬盘售价在1500元左右,而一个40GB的IDE硬盘也就六七百元,拿两个IDE硬盘做个RAID,既便宜,性能也不差。可这并不代表硬盘不重要,随便选一个就行了。
磁盘子系统的性能在工作站的整体性能中具有举足轻重的地位,在高速CPU和高内存带宽的情况下,如果磁盘性能差,便很可能形成系统的瓶颈,导致工作站性能极差。因而,对于预算充足的用户可以采用SCSI硬盘以获得极速快感。而一般用户,可用单硬盘或者多个硬盘作RAID,这是获得高性能而且相对便宜的好办法。
另外,电源问题也不能忽略,工作站需要长时间,高强度的运行,加上那些“怪兽”级部件的重压,如前面所述工作站必须拥有一个稳定的工作条件,所以有条件一定要使用专门的大功耗电源。像Seventeam(七盟)这样的世界名品当然是工作站的首选保护神,必要的话还可加一个UPS。机箱也是如此,带有静音功能,强力抗干扰,散热好的机箱是工作站必不可少的,至于光驱、软驱、声卡、音响之类的配件对工作站的整体性能影响不大,如何配置就看你自己的兴趣爱好了。
总之,工作站是用来完成一系列特殊要求的高端电脑,在选购时必须从处理器子系统、图形子系统、存储子系统、供电系统、散热系统到操作系统,从主板的每一个插槽到机箱的每一个螺丝,都得精挑细选,以获得搭配最合理,性价比最高的专业图形工作站,这也是每一个DIYer的一直所追求的。
最后为了更直观地说明,笔者为大家推荐三款配置不错的图形工作站,其价格因地区差异而存在较大的出入,下列的价格仅供大家参考,如果想要获得更详细的信息,可以查询相关网站和公司。
特点:该配置适合于高端应用平台的使用者,如视频高精编辑、AVID DS,5D CYBORG、高端CAD/CAM/CAE、高端DCC动画等,尤其是对于偏重计算分析的用户。533MHZ前端总线的Pentium 4 Xeon配合最新E7505芯片组主板与2GB的大容量内存,性能将会超过Intel 860平台。21英寸的DELL特丽珑显示器带宽高达300MHz,在2048×1536的分辨率下刷新频率能上到80Hz,加上AGP 8×的高带宽,一定会让你感受最好的视觉效果,Logitech顶级无线光电鼠标MX700能为您在工作中带来极大的方便和舒适,配备Seventeam 400W低噪冗余电源更是完美的后备安全保障。
特点:采用物美价廉的丽台(Leadtek)Quadro4 700XGL,虽然AGP接口是4×的,对于大部分专业视频输入输出卡有着一流的兼容性,完全能够胜任大中型视频制作用,动画编辑等三维图形的处理。针对追求高性能三维图形处理能力的用户,可以采用Quadro 4 750XGL(128MB显存),以满足大型场景的应用要求。在储存子系统方面使用8MB缓存的西数800BJ,是目前IDE硬盘中的性能之王,高达1GB的内存为工作站提供强劲动力。该配置应该是追求高性价比用户的首选方案。
特点:该款入门级的专业图形工作站,最大的卖点在于使用了ELSA Gloria4 550XGL专业显卡,其核心/显存频率为270MHz/400MHz,拥有64MB DDR显存,除了满足用户平日学习之外,在专业图形设计和图像处理能力上也毫不含糊,对各种知名专业绘图软件的效能及功能进行了新的优化,无论在2D或3D绘图皆有极优越的处理速度,加上专业绘图领域最重视的高度稳定性,使得它成为最理想的绘图利器,而且只要三千多元,和娱乐级的GeForce Ti4600价格相当,笔者感觉非常超值。处理器和主板采用了最强搭档P4+Rambus。加上久经沙场考验的ASUS、IBM等老品牌作保证,使工作站的品质更上一层楼。













