挖矿、渲染、转码都必须行高性能工作站如何选择处理器？

马宇川

一定要考虑投资回报

与普通电脑不同，我们认为在为高性能工作站选择硬件时，除了能满足目前所需的用途，还应具备一定的投资价值。简单地说，可能您现在需要一台高性能工作站用于渲染，但当这行的客户减少、行业不景气时，你也可以将它用于挖矿、转码等其他工作。总之你准备购买的工作站应在各个应用场景下，都能有优秀的表现，能实现不间断地生产、创作，这样才能保护您的投资。目前高性能工作站主要用于挖矿、内容创作、模拟仿真、设计制造等几方面，接下来我们将以跟经济产出密切相关的挖矿、渲染、转码三方面举例，并通过AM D锐龙Threadripper 3990X、Intel酷睿i9-10980XE两款规格差异较大的处理器在这些应用中的实际表现来说明哪类处理器更适合高性能工作站。

AMD锐龙Threadripper 3990X是目前A M D顶级的消费级处理器，拥有64核心、128线程配置。借助Zen 2核心的采用，锐龙Threadripper 3990X也拥有很多新特性—从IPC提升了15%到PCIe 4.0技术的使用，再到对高频内存的支持。酷睿i9-10980XE则是目前英特尔方面定位最高的产品，它是第十代酷睿i9 X系列处理器中的旗舰。相对于锐龙Threadripper 3990X处理器，它的核心、线程数要少很多，只有18核心、36线程，但这款处理器的工作频率要高一些，最高加速频率可以达到4.8GHz，不过酷睿i9-10980XE 仍只支持PCIe 3.0技术。

新一代挖矿依赖加密性能

说到挖矿大家可能首先想到的是显卡，的确像之前的比特币、ETH，ETC和ZEC这些虚拟货币的挖掘非常依赖显卡的整数并发运算性能，不过随着全网挖矿难度的不断增加，挖矿收益的急速下跌，目前从事上述币种的矿工越来越少，一些新的虚拟货币开始流行了起来，典型代表就是Filecoin。

所谓Filecoin就是一个基于IPFS分布式存储协议，将云存储转变为点对点、去中心化、自由交易的存储市场。矿工通过提供数据存储和检索服务来获得数字货币报酬。对于Filecoin中的矿工来说，要想尽可能多地获得报酬就需要提供尽可能大的存储空间，并更快地存储客户分发的数据，以及为有检索需求的客户上传数据。要想尽可能多地存储数据很简单，矿工需要准备更多的大容量存储设备。而要想尽快地存储数据或为有检索需求的客户上传数据，首先需要矿工拥有性能强大的存储设备，如传输带宽高达8GB/s的PCIe 4.0 SSD。而目前只有以锐龙Threadripper 3990X为代表的第三代锐龙Threadripper，以及第三代锐龙处理器在搭配相关主板时可以支持这类SSD。同时矿工最好还需要为矿机采用万兆网卡，以能快速地传输数据。

不過对于Filecoin挖矿来说最为重要的还是处理器的加密解密性能，简单地说，Filecoin使用哈希加密算法来识别和分发存储在网络上的数据。存储在矿机上的数据需要加密进行数据密封，用户在检索时也需要唯一的哈希密钥来进行数据寻找。如果处理器的加密、解密速度慢自然会影响数据的存储速度和客户的检索效率。

目前在Filecoin的哈希加密算法中，SHA256是使用得最多的一种，特别是在最为耗费时间的扇区封装第一阶段，其每一层的n o d e计算全部采用SHA256，这也就意味着在硬件上支持SHA加密计算的处理器将更有优势。所谓SHA是安全散列算法（Secure HashAlgorithm）的英文缩写，目前在硬件上支持SHA加密计算指令集，拥有硬件计算电路的只有A M D的全系锐龙处理器。那么它们在SHA加密计算上会有多大的差别呢？

从下一页的测试结果可以看到，硬件上支持SHA计算的AMD锐龙Threadripper 3990X在各类SHA标准计算上的测试结果都远远超过酷睿i9-10980XE，尤其是在关键的SHA2-256计算中，锐龙Threadripper 3990X领先酷睿i9-10980XE达53.2%，而在AIDA64更先进的S H A3加密解密计算中，锐龙Threadripper 3990X的领先优势扩大到81%。事实上在实际的Filecoin挖矿中，A M D相对英特尔处理器的优势更大。在Filecoin算力测试排行榜上（Filecoin Benchmarks），位居前列的几乎全部都是AMD 锐龙Threadripper或E PYC（霄龙）处理器，目前各类专门为Filecoin开发的矿机也几乎全都使用AMD处理器。

现在Filecoin虚拟货币的单枚价值已经达到20美元以上，专家乐观地预测其主网上线之后，还会有很大的上涨空间。毫无疑问，要想玩转这类新型虚拟货币，做一名优秀的矿工，像锐龙Threadripper 3990X这类在硬件上支持SHA加密算法、拥有超多核心的处理器就是更好的选择。

多线程就是渲染利器

高性能工作站的另一大用途就是在各类创作设计中，为用户高效地渲染出成品效果图。我们通过Blender渲染一幅产品级单帧动画进行了测试，结果让人非常意外。锐龙Threadripper 3990X只需要4分32秒就能完成渲染，而酷睿i9-10980X E的渲染耗时达到了12分09秒，所用时间是A M D处理器的2.68倍。同时从业内常用的V-R AY渲染器效率测试来看，酷睿i9-10980X E在一分钟内只能渲染26776ksamples，而锐龙Threadripper 3990X在一分钟内可以渲染73388ksamples，渲染性能也达到了酷睿i9-10980XE的2.74倍，两款处理器在渲染上的生产力有天壤之别。

显然渲染这个工作除了需要高性能的处理器架构外，还非常依赖处理器的线程数量，即便是128条线程的处理器，也可做到100%占用。

转码也需要多线程

对于影视公司来说，视频的编辑、转码是其中最为消耗时间的工作。在本次测试中，我们将把一段8K、60f p s，时长5分37秒的We b M影音文件转码为常用的MP4文件。测试软件使用了HandBrake 1.33，为模拟专业人士应用，转码品质则采用了“Production Max”（最高产品级）。

而结果也让人非常吃惊，锐龙Threadripper 3990X在转码这段视频时，只需要16分45秒，而酷睿i9-10980XE则需要多达38分14秒，其转码消耗时间达到了前者的2.28倍。这是为何？我们在测试时也侦测了处理器的使用率情况，可以看到视频软件在转码时对多核心处理器的利用效率不如渲染软件，其实在Premiere Pro、会声会影等软件中都很难100%地使用到64条计算线程，而最新的HandBrake 1.33则改变了这种情况—它虽然无法完全使用锐龙Threadripper 3990X的128条线程，但能在工作中使64条线程全部以100%的状态满负荷投入工作，并能调用64线程以外的其他几条计算线程，这也使得处理器的总体占用率达到63%。而酷睿i9-10980XE在這项工作中的36条线程则保持100%的工作，但由于计算线程比锐龙Threadripper3990X少太多，因此它的转码时间要长很多。

面面俱到就对了

我们认为搭建高性能工作站其实就像买房、买股票一样，是一种价值高昂的投资，因此在组建时，就应保证它能胜任各类专业应用。就像前面所说—如果您是买来挖矿的，那么在挖矿时，需要它能高效地给您带来回报，在挖矿效益降低后，您又能将它用于视频处理、图形渲染或转卖给相关公司。对于内容创作类公司也是如此，在业务繁忙时，将工作站用于自身生产，在行业淡季时，也可将工作站用于挖矿这样的经济产出上。因此高性能工作站处理器的选择其实只需遵循两个原则：

1.处理器具有先进的技术架构、生产工艺，在同类产品中拥有更多的核心、更多的计算线程，在转码、渲染、内容创作设计等应用上有更高的运算效率。

2.在虚拟货币的挖掘上，处理器具有相应的“必杀技”，可以提供更高的挖矿效率，在同级处理器中，能给用户带来更高的经济回报。

所以，从以上两个原则来看，我们认为以AMD锐龙Threadripper 3990X为代表的这类处理器就是搭建高性能工作站的更好选择。