Профессиональное рабочее место для САПР. Дмитрий Якунин Руководитель направления САПР

Профессиональное рабочее
место для САПР.
Дмитрий Якунин
Руководитель направления САПР
Группа компаний «АРБАЙТ»
pm@arbyte.com
Человеческий
фактор
Аппаратная
часть
Программное
обеспечение
Низкая цена владения
Производительность
Комфорт
Надежность
Уменьшение затрат на оборудование
Покупка дешевой техники
Покупка профессиональной техники
(в меньшем количестве)
Низкая надежность
Высокая надежность
Увеличение времени простоев
Тестирование и сертификация
Дискомфорт в работе
Сокращение времени на разработку
Снижение производительности труда
Убытки
Ускорение вывода продукции на рынок
Конкурентные преимущества
Оценка производительности
Сравнительное тестирование
SPECViewPerf
SPEC – Международная Корпорация
Стандартизации Сравнения
Производительности Систем –
результаты сравнимы для всех
производителей и позволяют оценить
как абсолютную, так и относительную
производительность системы
Оценка производительности
Сравнительное тестирование
Методики разработчиков ПО
Процессоры
Новая микроархитектура Intel® - Sandy Bridge
Sandy Bridge
Microarchitecture
PCIe I/O
DMI





Display
LLC
Core
LLC
Core
LLC
Core
LLC

Ускорение вычислений с плавающей точкой с технологией Intel® AVX
Оптимизация технологии Intel® Turbo Boost + Intel® Hyper-Threading
Улучшенная графическая архитектура

System Agent IMC
Core
Техпроцесс 32nm
Новые мультимедийные функции, технологии управления питанием и
возможности 3D
LLC, объединенный с графическим – снижает зависимость от
системной памяти и повышает скорость работы
Улучшенное управление энергопитанием(PCU)

Интеллектуальное разделение энергии между вычислительными
ядрами процессора и графикой – оптимизация производительности
Graphics
Энергоэффективно
Производительно
8
Технология Intel® Turbo Boost 2.0
SPECViewPerf 11
50.00
P67+I5-2500K+Quadro 600
45.00
P67+I5-2400+Quadro 600
P55+I5-760+Quadro 600
40.00
P55+I5-661+Quadro 600
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
CATIA
EnSight
Lightwave
Maya
Pro/ENGINEER
SolidWorks
Teamcenter
Visualization
Mockup
Siemens NX
P67+I5-2500K+Quadro 600
17.34
11.00
45.06
12.47
9.66
30.16
16.35
13.30
P67+I5-2400+Quadro 600
17.33
10.98
44.13
33.17
8.88
28.21
16.24
13.14
P55+I5-760+Quadro 600
16.75
10.93
39.27
29.82
7.24
26.38
15.89
12.93
P55+I5-661+Quadro 600
16.68
10.96
40.81
31.45
7.81
27.60
15.88
13.04
КОМПАС 3D V12. Бенчмарк АСКОН
60
P67+I5-2500К+Quadro 2000
50
P67+I5-2400+Quadro 2000
P55+I5-760+Quadro 2000
40
P55+I5-661+Quadro 2000
30
20
10
0
Рейтинг CPU/HDD
Рейтинг Video
P67+I5-2500К+Quadro 2000
54
32
P67+I5-2400+Quadro 2000
51
29
P55+I5-760+Quadro 2000
47
34
P55+I5-661+Quadro 2000
56
31
Видеокарты
Выбор видеокарты
Брэнды
Игровые
Профессиональные
Производитель
Palit
XFX
Zotac
…
NVIDIA
PNY (NVIDIA)
HP (NVIDIA)
Gygabyte
XFX
Sapphire
…
ATI
Графика Quadro vs GeForce
GeForce
Quadro
• низкое разрешение
• высокое разрешение
•мало геометрии (<100.000 полигонов)
• много геометрии ( >1.000.000 полигонов)
• низкая точность (ошибки округления)
• высокая точность (абсолютная точность)
• высокая частота кадров ( > 35Hz)
• средняя частота кадров ( > 15Hz)
• много текстуры (около 30 – 230MB)
• CAD – немного текстуры ( 0 – 100MB)
• полноэкранный режим
• DCC – очень много текстуры (до 2GB)
• режим нескольких окон
Quadro vs GeForce

Доступность ~ 3-6 месяцев

Доступность > 24 месяца

Производство на основании
спецификации NVIDIA, решение
производителя

Производство контролируется NVIDIA =>
гарантированное качество от NVIDIA

Собственный BIOS разработанный NVIDIA

Сертифицированы ISV (независимыми
разработчиками ПО)

Встроенные функции OpenGL

Протестированы с профессиональными и
офис приложениями

BIOS от производителя (не Nvidia)

Нет сертификации от ISV (независимых
разработчиков ПО)

Нет поддержки OpenGL на аппаратном
уровне

Протестированы только с играми и офис
приложениями
50.00
45.00
40.00
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
SPECViewPerf 11
P67+I5-2400
CATIA
EnSight
Lightwave
70
Maya
Pro/ENGINEER
Компас v12
60
SolidWorks
P67+I5-2400+Quadro 600
P67+I5-2400+GTS450
Teamcenter
Visualization
Mockup
Siemens NX
P67+I5-2500К+Quadro 600
P67+I5-2500К+Quadro 2000
50
P67+I5-2500К+Quadro 4000
40
P67+I5-2500К+GTS450
30
20
10
0
Время
открытия, с
Время
перестроения,
с
Вращение в
полутоне с
каркасом,
кадр/c
Вращение в
Вращение в
Вращение в
полутоне без каркасе, кадр/c
каркасе с
каркаса, кадр/c
удалением
невидимых
линий, кадр/c
Вращение в
каркасе с
тонкими
невидимыми
линиями,
кадр/c
Рейтинг
CPU/HDD
Рейтинг Video
Существующие задачи и
особенности программного
обеспечения
Авиация и ракетнокосмическая отрасль
Транспортное
машиностроение
Трехмерное
моделирование
Судостроение
Инженерные расчеты
Энергетика
Технологическое
обеспечение
производства
Дизайн и
архитектура
Металлургия
Моделирование изделия
САПР «нижнего уровня» - детали и небольшие сборки
(до 3000 деталей)
Основные требования:
САПР «среднего уровня» - узлы и системы
(до 20000-30000 деталей)
САПР «верхнего уровня» - модель изделия в целом
(свыше 30000 деталей)





Особенности ПО:
•Слабое использование многоядерности и
многопроцессорности
•Большой «срок жизни» ПО
•Высокая стоимость
Оборудование:
•Однопроцессорные графические станции
(возможна многомониторная конфигурация)
•Двухпроцессорные рабочие станции (для
использования в качестве «расчетных»)

Мощная видеокарта
Быстрый процессор
Достаточный объем оперативной
памяти
Надежная дисковая система
Профессиональный монитор
Устройство трехмерного
позиционирования (3D манипулятор)
Инженерные расчеты
«Нижний уровень» - модули, интегрированные в ПО
для моделирования (меньшее количество элементов в модели,
Основные требования:
вычисления на рабочей станции)

«Высокий уровень» - специализированное расчетное
ПО (большое количество элементов, вычисления на кластере)

Особенности ПО:
•Активное использование параллельных вычислений
(многоядерности и многопроцессорности)
•Большой «срок жизни» ПО
•Лицензируется по возможному количеству потоков
вычислений
Оборудование:
•Однопроцессорные графические станции (с
быстрыми четырехъядерными процессорами)
•Двухпроцессорные рабочие станции с большим
объемом памяти

Большая вычислительная
мощность
Большой объем памяти
Быстрая дисковая система
Технологическая подготовка производства
Разработка оборудования - та же задача
проектирования изделия – САПР для трехмерного
моделирования
Подготовка управляющих программ –
интегрированными модулями ПО или с помощью
сторонних продуктов.
Особенности ПО:
•Большое количество дополнительных библиотек
•Средние требования к графической системе
•Высокие требования к процессору, но
многопоточность поддерживается слабо
Оборудование:
•Однопроцессорные графические станции
Основные требования:


Разработка оборудования –
рабочее место для трехмерного
моделирования
Подготовка управляющих
программ – ниже требования к
графике, выше – к
вычислительной мощности и
надежности хранения данных.
Существующее аппаратное обеспечение
WS 2xx:

Трехмерное моделирование в САПР «низкого» и «среднего» уровней

Инженерные расчеты с использованием интегрированных модулей

Подготовка программ для станков с ЧПУ
WS 4xx:

Трехмерное моделирование в САПР «среднего» и
«высокого» уровней

Инженерные расчеты с использованием
интегрированных модулей

Подготовка программ для станков с ЧПУ
WS 6xx:

Работа в САПР «высокого» уровня

Инженерные расчеты с использованием
интегрированных модулей и
специализированного ПО
 Работа в качестве хранилища данных

Возможно использование в режиме
параллельной работы –
моделирование+инженерный расчет
Существующее аппаратное обеспечение
ARBYTE CADStation WS2xx
Однопроцессорная платформа
Чипсет
Процессор
Память
Видеокарта
P55
Сокет 1156
P67
Сокет 1155
Intel® Core™ I5 7хх и I7 8хх
с системной шиной
QPI 2,5 GT/s
Intel® Core™ I5 и I7 второго
поколения
DDR-3
До 16 ГБ, двухканальная
DDR-3
До 32 ГБ, двухканальная
Quadro
600, 2000, 4000
Quadro
600, 2000, 4000
Существующее аппаратное обеспечение
ARBYTE CADStation WS4xx
Чипсет
Процессор
Память
Видеокарта
X58
Сокет 1366
I3400
Сокет 1366
Intel® Core™ I7 с
системной шиной
QPI 6.4 GT/s
Intel Xeon серии 34хх
системной шиной
QPI 2,5 GT/s
DDR-3
До 24 ГБ, трехканальная
32ГБ двухканальной
памяти с ECC
Quadro
600, 2000, 4000, 5000
Quadro
600, 2000, 4000, 5000
Однопроцессорная платформа
Существующее аппаратное обеспечение
ARBYTE CADStation WS6xx
Чипсет
Процессор
Память
Видеокарта
i5520
Два процессора Intel®
Xeon® с системной шиной
QPI 6.4 GT/s (Nehalem)
DDR-3
До 96 ГБ, трехканальная
12 слотов, по 6 на процессор
Quadro
600, 2000, 4000, 5000, 6000
Выбор конфигурации
Вопросы для сбора предварительной информации
1. Какую операционную систему предполагается использовать? (название,
версия, разрядность)
2. Какое программное обеспечение предполагается использовать для
проектирования? (название, версия, разрядность)
3. Какие задачи предполагается выполнять? (проектирование изделия,
сборка изделия из деталей и работа с ним, инженерные расчеты для
спроектированного изделия, разработка техпроцессов, разработка
программ для станков с ЧПУ...)
4. Какова примерная сложность задач? (физический размер файлов
деталей, сложность деталей - количество элементов, сложность сборок количество деталей, общий объем проекта - физический на диске и
условный - в деталях и элементах)
5. Какое оборудование для решения текущих аналогичных задач уже
имеется? Есть ли претензии к его работе? Какие именно?
6. Если есть возможность отследить загруженность компьютера в момент
возникновения претензии – насколько загружен процессор (одно, два
ядра, загрузка в процентах), сколько приложение использовало памяти.
Комфорт и эргономичность
Графическая станция. Комфорт.
Шум
Нагрузка на зрение
•Повышенная утомляемость
•Зрительное утомление
•Увеличение ошибок
•Сухость глаз
•Ослабление иммунитета
•Падение остроты зрения
•Сердечно-сосудистые
заболевания
Эргономичность?
Графическая станция. Комфорт.
Нагрузка на зрение
Шум
Технологии снижения шума
Профессиональные мониторы
•Управляемые тихоходные
вентиляторы
•Жесткий контроль параметров матрицы
•Оптимизация параметров для
длительной работы
•Специальный корпус с шумозащитой
и низким уровнем вибрации
Эргономичность 3D манипуляторы
Профессиональные мониторы
SpacePilot Pro
SpaceExplorer
SpaceNavigator
SpaceNavigator FN
Работа в одно касание
Панорамирование,
масштабирование,
вращение
Выбор,
редактирование,
создание
Команды меню
Производительность
повышается на 20%
Мышь используется
на 50% меньше
Профессиональное рабочее место
Спасибо за внимание!
Дмитрий Якунин
Руководитель направления САПР
АРБАЙТ
pm@arbyte.com