联想工作站 ThinkStation P350评测

文/吴泳江

近期，联想发布了新一代 ThinkStation P350 系列基础专业工作站。和ThinkStation P520、P620相比，P350更加轻巧，外观上经典的蜂窝开孔面板、坚固牢靠的金属侧板、免工具拆卸、一体化设计以及机箱底部凸起的胶垫等，联想工作站家族所有的经典元素都在P350上得到了延续。紧凑、干练、简约是ThinkStation P350给人的第一印象。

在配置方面，P350系列支持英特尔第 11 代core桌面CPU及至强处理器，其突出亮点是配备了PCIe 4.0接口，这使其I/O性能达到上一代 PCIe 3.0的两倍，可以连接新一代PCIe 4.0显卡以及第四代M.2 SSD存储设备。ThinkStation P350在显卡方面配备了NVIDIA 最新的Ampere 架构专业显卡，最高可支持24G显存的NVIDIA RTX A5000。在电源方面有500W和750W 92PLUS高扩展性大电源两种可选方案，17L塔式机箱与高扩展性电源的组合，可以支持多核高主频CPU和更强性能的专业显卡。

通过以上信息，基本可以对这一款新机型有大致的了解，接下来我们将通过实际测试检验这款机器在实际工作中的表现。

1 基础测试

ThinkStation P350亮点之一是支持了全新的NVIDIA Ampere构架专业显卡，测试样机配备的是 RTX A5000显卡，其拥有8192 CUDA核心数，支持PCIe 4.0最高达到24G GDDR6 ECC显存，可以胜任大部分显存密集型工作负载。

RTX A5000和A4000是今年早些时候NVIDIA在RTX 6000之后新推出的两款显卡, A5000出色地平衡了功耗、性能和显存之间的关系，同时继承了A6000几乎全部的特性，同样采用的是GA102的芯片架构， 8nm工艺，与上一代产品RTX5000相比，实现了单精度浮点计算性能的大幅提升。

图1 从RTX A5000与RTX5000相比各项指标都有大幅提升

另外，NVIDIA Ampere架构RT Core升级到了第二代，Tensor Core升级到了第三代。随着AI技术在制造业的应用越来越广泛和深入，对AI性能的需求也在不断增加，这也将逐步成为制造业用户选择工作站产品时需要考虑的重要参数。

图2 RTX A5000 与 Quadro RTX 5000 AI性能对比

测试样机主要配置为主频3.6GHz的intel Core i7-11700K，这款 CPU采用14nm工艺，并采用全新的 Cypress Cove 核心，主要性能参数见表1。

表1 intel Core i7-11700K主要性能参数

CPU主频 最高睿频 核心数量 线程数量 三级缓存 热设计功耗(TDP)3.6GHz 5GHz 八核心 十六线程纠错 16MB 125W

整个测试过程的第一个环节是，通过SPECviewperf软件对这款机器进行基本性能测试。SPECview是一个专业级、符合工业标准的OpenGL图形显示卡效能测试分析软件，主要用于测量运行在OpenGL应用程序接口之下硬件的3D图形性能，其结果对于制造业中广泛需要的三维建模与仿真分析工作来说，具有一定的参考价值。

图3 SPECviewperf 13 测试软件

图4 SPECviewperf 中solidworks软件模型

图5 SPECviewperf 中solidworks软件模型

表2 ThinkStation P350 SPECviewperf 测试结果

Viewset Composite Score Window 3dsmax-06 298.11 1900 x 1060 catia-05 449.11 1900 x 1060 creo-02 403.28 1900 x 1060 energy-02 95.19 1900 x 1060 maya-05 461.74 1900 x 1060 medical-02 163.66 1900 x 1060 showcase-02 202.7 1900 x 1060 snx-03 508.2 1900 x 1060 sw-04 258.03 1900 x 1060

将这一结果与一份SPECviewperf官网上公布测试结果做了比较。

图6 P350对照机型配置对比图

对照机型主要配置为：NVIDIA Quadro P5000显卡，主频3.70GHz 的Intel Xeon W-2135 CPU，64G内存，在2～3年前这代表了中端专业工作站的主流配置，而ThinkStation P350做为一款基础专业工作站，在本项测试中表现的大幅领先很好的证明了自身的性能。

2 应用测试

本次测试选择SolidWorks 2021 SP1.0，在目前市场上主要三维CAD解决方案中，SolidWorks以其设计过程简便、易学易用著称，同时也拥有着众多忠实用户。完全集成于SolidWorks的SolidWorks Simulation提供了一系列便捷的仿真分析工具，设计人员可在设计过程中快速了解产品性能，验证产品可靠性。本次应用测试，对ThinkStation P350在三维设计与仿真分析两个方面都进行了实测。

（1） CAD测试

为充分展现工作站的性能，选择了一个较大规模的装配体，这个装配体是一个大型传送机构，由多个机架、运输设备和提升设备组成，总零部件数超过12 000个。

图7 装配体总体结构

图8 装配体主要构成

图9 SolidWorks 软件对装配体模型的性能评估

CAD模型文件的打开过程从硬盘读取开始，CPU会先将模型文件数据解压并调用到内存中供编辑使用， 这个过程中如果内存不足，那么部分数据就只能先存放在虚拟内存中。因此，当物理内存耗尽，系统启动虚拟内存后，系统对硬盘的存取操作就会大大增加，这时数据读写的硬错误也会不可避免地快速增加，从而极大地影响速度，在实际使用过程中的表现主要是操作卡顿，甚至完全无法工作。

模型文件读取到内存后进入人机交互的过程，工程师会根据工作需要不断地对模型进行修改、移动、变换等操作，在整个交互设计过程中CPU承担的主要是关联运算，而模型的三维图像生成、渲染则主要由GPU完成，所以随着模型的复杂度越高，也需要配备更高性能的CPU和更大的内存。

图10 插入子装配体时CPU性能表现

图11 打开多个装配体文件时内存性能表现

图12 装配体旋转缩放时GPU性能表现

在CAD建模测试中，各项常规操作如平移、旋转、放大缩小以及对模型进行细节展示，快速切换视图，打开多个装配体，包括在向装配体中插入子装配体的操作过程中ThinkStation P350都始终保持流畅，无卡顿现象发生。

在对ThinkStation P350进行CAD建模测试整个过程中，唯一一次出现反应迟缓的情况，是在进行整体装配体的动画播放过程中出现的，对于如此规模的大型装配体动画演示来说，这样的性能表现可以说很出色了。

图13 装配体的动画播放过程

CAD测试小结

目前主要的三维结构设计软件的主模块大都不能完全利用双核及以上的CPU，主要是一个内核在发挥作用。因此，三维结构设计为主选配工作站时，CPU应优先选择高主频，而在渲染或PDM等相关工作为主时，CPU的多核优势则可以得到充分发挥。

在日常CAD建模和各项任务中，大型装备体都非常考验工作站的CPU计算性能。模型通过约束定义确定零部件之间的相互位置和连接关系，形成一个完整的产品。模型装配是设计中较为复杂的操作，如果工作站的CPU性能不够或者是内存容量不充足，通常会直接影响工作效率。轻松胜任12 000个零部件的大型装配体工作，ThinkStation P350的CAD建模能力可见一斑。

（2）仿真分析测试

在Solidworks中进行设计验证与仿真分析是非常便捷的，仿真界面、仿真流程无缝融入到了SolidWorks的设计过程中，可以快速进行应力、频率、扭曲、热和优化等一系列仿真分析工作。

为尽量全面地模拟ThinkStation P350在制造业企业实际生产过程中可能遇到的工作场景，也对其进行了仿真分析的测试。

模型是一个相对简单的支撑结构，底部4条支腿，支腿支撑支座，支座与支座间通过腹板进行连接，支座与腹板中间放置一个筒体。静力学分析条件是假设支腿的底部完全固定，给支座上表面施加一定的力，分析整个模型的受力情况。

图14 网格划分过程中GPU性能表现

图15 静力学分析过程中GPU性能表

图16 静力学分析完成后动画演示过程中GPU性能

仿真分析测试小结

在仿真分析的过程中，对硬件平台的需求主要体现在内存和CPU两方面，内存的大小决定了可以处理模型的大小和复杂程度，而CPU的性能决定了计算要花多长时间。对仿真分析而言，分析的种类和求解器不同对CPU的利用率也不同。CPU较高的时钟频率会影响网格划分速度和计算收敛速度， 高速缓存大小也会影响性能，而CPU核心数量决定并行计算的速度，但是对于一些计算量较少（自由度少）的模型来说，过多的内核有可能会将时间消耗在通信上，这时需要针对不同模型进行相应调整。

ThinkStation P350在整个仿真分析测试过程，从网格划分到静力学分析都表现的相当出色，完全能够胜任一般的设计验证与仿真分析工作。

3 总结

对于制造工程师来说，不同任务需求对于工作站的要求也是不同的。工程师需要根据工作的性质，模型大小等因素合理配置、平衡工作站的CPU、内存、GPU和硬盘等关键部件。这样才能在保证工作效率的同时，减少不必要的浪费。本次测试，希望尽量贴近制造业用户的实际应用场景，体现出真实的产品性能，也为工作站选型提供一些参考。在各项测试面前，ThinkStation P350显得得心应手、游刃有余，顺畅、稳定的表现证明ThinkStation P350可以轻松应对绝大多数常规设计与仿真任务。

联想ThinkStation以多年的专业图形图像开发设计经验，结合广泛的ISV支持，成功地建立了业界最完善和齐备的工作站产品阵营，而P350的出色表现，不仅使其在整个联想工作站系列产品中占据一席之地，也让联想工作站产品线的组和更加合理，可以为广大制造业用户提供更加多样、合理的选择方案。