加速制造业创新设计的“芯”选择

 

　　很多身处一线的工程师还处于PC配高端显卡的阶段。一些中小企业中开始涉水工作站的工程师，则选择了“攒”工作站的做法。也有一些工程师直接选择了专业的品牌工作站。在目前从事设计工作的工程师面前，需要超强计算能力的领域主要有几个方面，包括：结构工程师面临的大型装配体及其工程图、CAE以及工业设计师面临的渲染。在这些工作中，如果硬件的计算能力不够，一些CAE工作有时会花上几天几夜的时间才能得到结果，而由于系统不够稳定，有时渲染工作会因为宕机而前功尽弃。随着设计周期的缩短和设计质量需求的提高，从外观造型设计到详细设计，从详细设计到方案验证和仿真分析，很多企业都采取了“压缩”的方式，在设计团队内部分工的基础上对设计流程进行整合。传统上，图形工作站更多地服务于外观造型设计和详细设计阶段，这一阶段强调工作站的图形性能。在流程整合之后，工作站要承担一部分方案验证和仿真分析工作，而这一阶段则更强调系统的总体计算能力。传统的图形工作站必须“超越” 图形，实现功能、性能的扩展。

　　工作站的三个层级

　　什么样的工作应该对应什么样的工作站?也许每个人心中都有的自己的想法。近日记者采访了英特尔公司数据中心事业部工作站总经理 Anthony Neal-Graves先生。在他的界定中，英特尔将所支持的工作站分为三个层次，分别是入门级工作站、基本工作站和专家级工作站。其中入门级工作站在2011年年初将采用Sandy Bridge技术，这个新的处理器微架构把GPU融入CPU芯片中，成为自己身体不可缺少的 “一部分”。 用户购买了这样的CPU,同时也就拥有主流性能的“显卡”了，显卡以一块“卡”的形式存在于电脑中也越来越无形了。特别是笔记本电脑，用户不再为以往的集成显卡性能不佳而烦恼，也不用为焊上独立显卡芯片的笔记本电脑太热太吵以及电池迅速耗尽而苦恼。因为融合于CPU之中的核显，具有更高更智能的性能和更精良的能耗管理，以及和CPU其它计算单元之间更协调的均衡计算。

　　在谈到马上面世的Sandy Bridge时， Anthony Neal-Graves先生告诉记者：“英特尔将强化几件事情，如认证现有大多数软件在SandyBridge上能够很好的运行，同时通过一些性能优化的工作使得集成在CPU上的显卡能够达到专业级。目前Sandy Bridge只用于入门级工作站，基本级和专业级工作站不支持这项技术。”

　　目前英特尔界定的基本工作站包括一颗至强3600处理器，96GB内存，一通道Quickpath互连;而专家级工作站为两颗至强5600处理器,192GB内存，两通道Quickpath互连。“包括复杂的三维建模、仿真测试和渲染都可以很顺利地在桌面完成了。”Anthony Neal-Graves说。

　　工作站+制造业应用

　　然而，也有一个问题在于，现在有一部分CAE软件仍然不支持多核，或到现在只用单路。英特尔提供的多核、多路解决方案还有用武之地吗?

　　对这个问题Anthony Neal-Graves先生也很坦然：“并不是所有软件开发商愿意或者有计划在这个市场上使用多核和多线程。注意到这一点我们在SandyBridge和我们现有的产品里都设计了多款提高主频来提高单个速度的办法。另外，我们去说服最终用户和ISV支持多任务，一种办法是用虚拟化的办法，或者把工作打包，或者作为集群来运行。”

　　英特尔(中国)有限公司服务器产品事业部资深技术市场工程师罗一峰对这个话题给出了详细的解决方案：比如有两路至强，现在有12核2路处理器，可能CAD软件只能利用到一个核，你可以把主要CAD软件放在操作系统上，比如Win7，另外还可以利用基于Win7之上的虚拟化方案，把CAD软件放到虚拟机上面，可以很好地利用没有用到的核，甚至这些虚拟机上面不同的应用可以和后台的数据中心高性能计算连接起来，或者和其它工作站连接起来，形成工作站的集群，把很多CAE计算放到这些核上去运行。多工作站的群集和CAE的计算放到核上去运行，这样可以更好地利用CPU的核数。据悉，一些制造企业已经开始测试这样的用法。

　　多元化选择

　　尽管产业链上的技术融合还需加以时日，但对于一线的工程师而言，如今工作站的价格门槛已经大大降低。而英特尔作为技术厂商也提供了相当丰富的技术选择。

　　随着Win7的推出，英特尔CPU实现了从32位到64位的转变。在CAD建模应用呈现指数性增长的情况下，64位可以用到很强大的内存寻址技术，也支持更大的运算工作量。而在工作站的呈现方式上，除了桌面工作站以外，移动工作站甚至平板工作站也开始走近人们的视野。另外的一个趋势是虚拟化，也就是把专业的工作站硬件向后台集中。与桌面工作站相比，这种做法更适用于高端的应用。比如“把工作站中一部分的核专门用来做CAD的设计，把剩下的一些核通过虚拟化，把工作作为后台的渲染的计算，它可以结成工作站的集群，跟服务器一起工作。”

　　技术总是领先应用的，多元化选择是必然趋势，也为未来应用拓宽了道路。