תחנת עבודה HP Z4 G4

הקדמה

סדרת ה- Z של HP כוללת 3 דגמים מרכזים:

1. Z8 G4
2. Z6 G4
3. Z4 G4

שלושת הדגמים נבדלים בחומרה בה הם מגיעים, כאשר ה- Z8 G4 הינו הדגם הבכיר שזמין עם תמיכה בעד זוג מעבדי Xeon מדגם Xeon Platinum 8180, כלומר בתצורת מעבדים מלאה ניתן להגיע ל- 56 ליבות בסך הכל כשתדר העבודה הבסיסי עומד על 2.5GHz ועד למקסימום של 3.8GHz

ה- RAM מסוג DDR4-2666 ECC עם תמיכה בעד 3TB מעל 24 תושבות. ניתן לשלב עד 3 כרטיסי מסך עד לדגם NVIDIA Quadro GP100. זהו כרטיס בארכיטקטורת Pascal וליתוגרפיה של 16nm, בעל 3584 ליבות CUDA ותמיכה מלאה בזיכרון ECC כאשר הוא נושא בקרבו כ- 16GB זכרון HBM2.

סדרת הביניים, ה- Z6 G4 מכילה מאפיינים דומים לדגם הבכיר יותר, אך לוח האם כולל פחות אפשרויות הרחבה. התמיכה במעבדים זהה עד לזוג מעבדי Xeon, אך ה- RAM הנתמך הוא עד ל- 768GB DDR4-2666 ECC. ניתן למצוא 2 תושבות PCI-e לכרטיסי מסך ואפשרויות התצורה לאחסון מעט צנועות יותר.

דגם הכניסה של הסדרה וזה שלפנינו, הינו ה- Z4 G4. ניתן לשלב בו מעבד בודד עד לדגם Intel Xeon W-2195 שמכיל כ- 18 ליבות בתדר מקסימלי של 4.3GHz, ה- RAM בנפח של עד ל- 128GB DDR4-2666, זוג תושבות m.2 (לעומת 4 ב- Z8 G4 להשוואה), זוג התקני אחסון 3.5" ובגלל מגבלות ספק כח, ניתן לשלב זוג כרטיסי מסך מדגם AMD FirePro W2100 בתצורת Crossfire או כרטיס בודד עד לדגם NVIDIA Quadro GP100.

תצורת ה- Z4 G4 שקיבלנו טומנת בליבה מעבד Intel Xeon W-2145 בעל 8 ליבות שמגיע במקסימום לתדר עבודה של 4.5GHz
ה- RAM מורכב מ- 4 סטיקים בנפח של 16GB כל אחד מסוג DDR4-2666 RDIMM וכרטיס המסך הינו NVIDIA Quadro P5000 עם 16GB RAM מסוג GDDR5 והאחסון מורכב מהתקן בנפח 512GB בתושבת m.2 בממשק NVMe.

ה- Z4 G4 מחליף למעשה את ה- Z440 שהיווה את אחת מתחנות העבודה המוצלחות ביותר של HP עם מעבד בודד. המאפיינים החיצוניים של ה- Z4 G4 בולטים לחיוב וכוללים:

1. עיצוב מודרני יותר ופחות קופסתי של המארז.
2. זוג מחברי Gigabit Ethernet LAN.
3. חיבוריות USB 3.1 מדור שני (עם תמיכה ב- 10Gbps לעומת 5GBps) מעל מחבר USB Type-C.

למה לקנות תחנת עבודה ולא להרכיב לבד?

זוהי בהחלט שאלה שעולה מידי פעם בראשם של אנשי IT והתשובה לה מאוד פשוטה, זה בהחלט אפשרי, השאלה היא עד כמה אתם בטוחים שהתוצאה תהיה טובה יותר או לפחות זהה מבחינת ביצועים ואמינות. קיימים 6 הבדלים מרכזיים בין מחשב שמחלקת ה- IT שלכם תרכיב לתחנת עבודה מוכנה:

1. תחנת עבודה תגיע לרוב עם מעבדי Xeon, אלו מעבדים לרוב בעלי מספר ליבות רב יותר וזכרון מטמון on-die בעל נפח גבוה יותר, דבר שמבטיח ביצועים טובים יותר לעומת מעבד מקביל מסדרת Intel Core i7 או אפילו Intel Core i9. 
2. הבדל עוד יותר חשוב טמון בסוג ה- RAM שיותקן על המערכת שמשפיע ישירות על אמינותה. הפרעות מגנטיות או חשמליות בתוך המחשב יכולות לשנות ערך של ביט אחד ב- DRAM וככל שנפח הזכרונות עולה ומתח העבודה יורד גם כן, הסיכוי לשינוי ערך כזה בטעות גובר. עכשיו חלק ממכם יאמרו כי התופעה הזאת נדירה וזה בהחלט נכון. לפי מחקר של Google, הסיכוי לתקלה כזאת מגיע בתדירות של בין 2.5×10^-11 ל- 7×10^-11
   אם נתרגם את זה למספרים ממשיים יותר, 8% מרכיבי ה- RAM בעולם סובלים מתקלה כזאת בשנה. זה אומנם לא נשמע הרבה, אבל תחשבו על לקוחות בהם הסובלנות לטעויות כאלו אינן נסבלות או מקובלות בשום פנים ואופן, כמו מוסדות פיננסיים, שוק ההון, סימולציות לתחום הרכב או התעופה או מחקרים בתחום הפענוח הגנטי. עבור לקוחות כאלו ההשקעה בזיכרונות ECC אשר מגיעים עם יכולות לזהות ולתקן שגיאות ב- DRAM, הינה שפויה ולמעשה התשובה הנכונה היחידה עבור אמינות בנתונים. 
3. מעבר לסוג ה- RAM, לקוחות גדולים דורשים גם נפח RAM גבוה, משהו שמעבדי Intel לשוק הצרכני לא יכולים לספק ואילו מעבדי Xeon לרוב מגיעים לתמיכה בנפח RAM של Tera ומעלה. 
4. תחנות עבודה מגיעות לרוב עם כל תוכנות הליבה מותקנות מראש ורק לאחר שהן נבדקו על ידי היצרן מבחינת יציבות ותאימות לחומרה. למעשה, רוב יצרניות התוכנה הגדולות עובדות בצמוד עם יצרניות חומרה גדולות על מנת להבטיח כי התאימות תישמר בגרסאות בפיתוח לפני שהן יוצאות לשוק. 
5. פלטפורמת Xeon לרוב מגיעה עם מספר Data Transmission Lanes גבוה יותר להתקני ה- PCIe, כאשר לא רק שנפוץ לראות חיבוריות של Gen3x16 ישירות ל- CPU, אלא שגם מספר ההתקנים ב- PCIe ל- CPU במספר Lanes כאלו בדרך כלל עומד על 2 והשאר עם כפילויות של Gen3x8 או Gen3x4 ל- PCH. בפלטפורמת Intel Core i9 למשל, עד כמה שהיא מתקדמת, היא כוללת רק חיבוריות Gen3x16 בודד בלבד,. דבר זה הופך את פלטפורמת Intel Xeon לאידיאלית עבור מהירות עבודה מקסימלית מול התקני PCIe. 
6. שימוש בכרטיסי מסך מסדרת NVIDIA Quadro. קיימת מגמה מסוימת בקרב חלק קטן מאנשי ה- IT לחסוך מעט כסף ולקנות כרטיסי מסך מסדרת GeForce וכשמתמקדים בכרטיסים מדגמים גבוהים כמו Titan ומעלה, ההבדלים בינם לבין כרטיסי מסך מסדרת Quadro (שמתומחרים יקר יותר), בהחלט מטשטשים – אך עדיין קיימים. הדרייברים של סדרת Quadro מגיעים עם התאמות מיוחדות לשימושי AutoCAD ותלת מימד, דבר שמעניק להם ביצועים הרבה יותר טובים באפליקציות כאלו. מספיק שתפתחו את Siemens NX עם פרויקט גדול שמציג Wireframe, Shades, Anti-Aliasing ואתם תראו הבדלים של מאות אחוזים ב- fps. תקפצו ל- SolidWorks או לחבילת CATIA ותנסו לרנדר מודול 3D עם Anti-Aliasing, Wireframe, Shaders וההבדלים יכולים להגיע לפי 3 בזמן רינדור לטובת כרטיסים מסדרת Quadro.
   אבל לא רק ביצועים, אלא גם אמינות. הדרייברים שמשוחררים ל- GeForce הינם Game Ready, כלומר מבטיחים תאימות למשחקים חדשים שיוצאים לשוק, אבל מועד שחרור משחקים לשוק איננו נעשה בתיאום עם NVIDIA ולכן יוצא מצב (ודי נפוץ) ש- NVIDIA מזדרזת לשחרר דרייברים Game Ready לשוק, אבל המהירות הזאת מגיעה על חשבון אמינות – ולא חסר דיווחים ברשת על NVIDIA שמכירה בנושא ומושכת את הדרייברים חזרה לאחר ששיחררה אותם. עכשיו תדמיינו לכם את אחד הלקוחות שלכם עם דרייבר כזה כשהוא בכלל לא מעוניין להריץ משחקים ורק דורש מערכת אמינה.
   בגלל הרגישות לפלטפורומות אליהן כרטיסי Quadro מיועדים, הדרייברים שלהם עוברים מקצה אבטחת איכות הרבה יותר קפדני וממושך ולכן היציבות שהם נושאים גבוהה יותר.
   אין ספק כי כרטיסי GeForce הם מצוינים, אבל לגיימינג בלבד, לא לאפליקציות בהם תרצו ביצועים אופטימליים ויציבות.

NVIDIA Quadro P5000 – אחד מכרטיסי המסך הטובים כיום לשימושי 3D, CAD, אפליקציות Adobe ועוד.

מערכת ההפעלה Windows 10 Pro x64 for Workstations

באוגוסט 2017 הכריזה חברת Microsoft על מערכת ההפעלה החדשה שלה לתחנות עבודה, ה- Windows 10 Pro x64 for Workstations. מערכת הפעלה זו מהווה למעשה גרסה גבוהה יותר של Windows 10 Pro עם התאמה טובה יותר לרכיבי חומרה ברמת Server ולעומסי עבודה ואבטחה, בנוסף היא יציבה יותר בשל הסביבה אליה היא מיועדת.

מערכת ההפעלה החדשה כוללת מספר יתרונות, כמו מערכת קבצים מסוג ReFS שגמישה יותר בפני תקלות בקריאת נתונים מהתקני זכרון Big DATA ועם יכולת משופרת לתקן את השגיאות במידת האפשר. רוצים לשתף קבצים עם עמיתים לעבודה? המערכת מכילה SMB Direct, שתומכת בהתקני רשת בעלי RDMA שמניבים Latency נמוך במיוחד לצד צריכת CPU נמוכה מהרגיל.

קיימת גם תמיכה בזכרונות NVDIMM-N שמספקים מהירות כתיבה וקריאה דומה לזאת של RAM, אך הם לא נדיפים. הדבר מאפשר עבודה מאוד מהירה מבלי צורך להסתמך על התכני SSD שלא מהירים דיו עבור אפליקציות תובעניות.

מכיוון שהייעוד של מערכת ההפעלה הינה עבור תחנות עבודה, היא מכילה תמיכה במעבדי Intel Xeon מבלי צורך במערכת הפעלה לשרתים.

התמיכה ב- RAM מגיעה עד לנפח של 6GB לצד 4 מעבדים. בהשוואה ל- Windows 10 שתומכת רק ב- 2TB RAM לכל מעבד עד ל-2 כאלו.

מבחני ביצועים

בפרק מבחני הביצועים שלפניכם, נבדק כרטיס המסך NVIDIA Quadro P5000 לצד מספר אופציות אחרות בו זמינה תחנת העבודה, כאשר המטרה להראות את הביצועים שתוכלו לקבל עם הכרטיס הנבחן בהשוואה לכרטיסים אחרים מדגם נמוך או גבוה יותר בסדרת Z4 G4.

מבחני ביצועים – קריפטוגרפיה 

Results are in GBps.
Higher is better.

מבחני ביצועים – חישובים פיננסיים 

Results are in GOPS. 1 GOPS = 1000 MOPS.
Higher is better.

Results are in MOPS. 1 MOPS = 1000 KOPS.
Higher is better.

מבחני ביצועים – חישובים מדעיים

Results are in TFLOPS.
Higher is better.
GEMM – Matrix Multiplication. Binary operation that produces a matrix from two matrices with entries in a ring.
FFT – Fast Fourier transform. Algorithm that samples a signal over a period of time (or space) and divides it into its frequency components.
N-Body – N-body simulation. Simulation of a dynamical system of particles.

מבחני ביצועים – SPECviewperf 13

SPECviewperf מהווה את אחד הסטנדרטים המוסכמים להערכת ביצועי כרטיסי מסך על בסיס אפליקציות מקצועיות ולא גיימינג. המבחן בוחן ביצועי 3D תחת ממשקים מבוססי OpenGL ו- DirectX. גרסה 13 של SPECviewperf שרק יצאה סוף סוף לאויר ב- 23 למאי האחרון, קיבלה תמיכה מענקיות בתחום ה- Enterprise כמו HP, Dell, AMD, Intel, Lenovo, NVIDIA ועוד.

ה- Viewset של Maya כולל מספר מודולים חדשים שמבוססים על פרויקט SPECapc for Maya 2017, שפותחו בשיתוף פעולה עם Autodesk על מנת לבחון ולהציג תוצאות רלוונטיות של מבחני ביצועים מעל מערכות חומרה ובכך לשקף בצורה אובייקטיבית טרם התחייבות לרכישה, על הביצועים הצפויים מהמערכת.

Autodesk סיפקה לטובת פרויקט SPECapc Maya 2017 כ- 7 מודולים גרפיים וסצנות חדשות.

Higher is better.

מבחני ביצועים – Adobe Premiere Pro CC 2018

סט מבחני הביצועים שלמטה איננו סינתטי וכולל מספר פרויקט גדול עליו אנחנו נבצע 3 מבחני השוואה:

1. רינדור מקדים – כשהפרויקט רחב וכולל מספר רב של אלמנטים, תחנת עבודה שתדע לייצר במהירות את התצוגה המקדימה תעזור לעבודה מהירה יותר ותיתן מושג טוב יותר לגבי התוצאה הסופית של העריכה. הרינדור נעשה ל- DNxHR HQ
2. מבחן שני: יצוא הפרויקט – רינדור ל- 1080p H.265
3. מבחן שלישי: יצוא הפרויקט – רינדור ל- 4K H.265

Lower is better.

Lower is better.

Lower is better.

מבחני ביצועים – AutoCAD 2018

אחד הפלאגינים הטובים ל- Autodesk Maya & Autodesk 3ds Max הינו ה- Iray של NVIDIA שמהווה טכנולוגית רינדור ראליסטית במיוחד אשר מדמה את ההתנהגות הפיזית של אלמנטים של תאורה וחומרים שונים, כאשר הפלאגין עושה שימוש יעיל במיוחד בכרטיסי Quadro על מנת להציג תוצאות רינדור מהירות הרבה יותר מברירת המחדל. פלאגין ה- Iray די מקיף ומסוגל לייצר Snapshots לשימושי VR עם הדמייה של עדשות Spherical, פיזיקת הדמייה מדויקת למדי של טמפרטורות שונות של תאורה והאופן בו הן נוגעות בחומרים בעלי מרקמים שונים, רינדור מיוחד לפרויקטים ב- 3D שמעצים תגובתיות מיידית ותמיכה במספר כרטיסי מסך, כולל כאלו שנמצאים בתחנות עבודה מרוחקות.

כמובן שמכיון ש- NVIDIA אחראית לפלאגין ה- Iray, הם יודעים טוב מאוד כיצד להשתמש בכל היכולות המתקדמות של חומרת ה- Quadro כולל שילוב התמיכה בדרייברים של הכרטיס. מבחן הביצועים למטה מראה את השיפור היחסי המתקבל בזמן אמת במהלך רינדור עם כרטיסי Quadro שונים בהשוואה לרינדור על ידי המעבד בלבד שמהווה נקודת ייחוס ראשונית.

Higher is better.

חומרה

יש מספר נקודות חשובות בחומרה שרצוי לציין.

• על מנת לספק עבודה קלה לאנשי ה- IT עם תחנות העבודה של סדרת Z4 G4 / Z4 G6, הסדרות הינן Tool-less וניתן לפרק את המחשב לרמת רכיב ללא צורך במברג.
• חברת HP פיתחה פתרון ניתוב קירור מיוחד אקטיבי אשר מנתב את האויר בצורה אופטימלית מעל המעבד. הרכיב כאמור אקטיבי ומקבל את הזנת החשמל שלו ישירות מפורט מיוחד מעל לוח האם וחיבוריות החשמל נעשית Tool-less, די מרשים.
• חברת HP מבצעת Cable Management לתחנות העבודה שלה, דבר אשר מעניק מראה מקצועי יותר וגם עוזר במידה מסויימת עם קירור יעיל יותר.

למעלה פתרון הקירור האקטיבי המיוחד למעבד והזכרון שמקבל אספקת חשמל ממחבר יעודי ב- MB והחיבוריות שלו לגמרי Tool-less.

• מפרט החומרה משתנה בתלות המעבד. את דגם ה- Z4 G4 ניתן לרכוש עם מעבד מסדרת Intel Core X או Intel Xeon W, כשהאחרון מגיע עם מפרט חומרה מתקדם יותר שבא לידי ביטוי בין היתר על ידי:
  • חיבוריות רחבה יותר של מחברי USB מסוג 3.1 דור 1 בחיבוריות USB Type-A.
  • זוג מחברי אתרנט 1GbE לעומת אחד.
  • זוג מחברי PCIex16 עם חיבוריות ישירה ל- CPU.
  • זוג PCIe G3x4 – חיבוריות ל- Platform Controller Hub.
  • אחד PCIe G3x8 – חיבוריות ישירה ל- CPU.
    עם מעבד מסדרת Intel Core X, קיים רק מחבר PCIe בודד מסוג G3x4
    לאחר שקוראים את היצע חיבוריות מחברי ה- PCIe ומספר ה- Lanes הגבוה יותר עבור פלטפורמת ה- Xeon, אין ספק כי מי שמעוניין בביצועים המהירים ביותר, עליו לבחור בפלטפורמה זאת מעל Intel Core X. 
• את תחנת העבודה ניתן לקבל במספר רחב למדי של תצורות כשלרוב הן נתפרות במיוחד לדרישת הלקוח, אם זה חבילות התוכנה המותקנות מראש, כולל מערכת הפעלה מסוג Windows 10 Pro x64 for Workstations או רשיון לשנה של Red Hat Enterprise Linux Desktop Workstation וכמובן תפירה של החומרה – החל מתצורת  Quadro רגילות ועד ל- 3xSLI, שפע של התקני אחסון, החל מ- NVMe, דרך PCIe SSD ו- HDD נורמטיביים ועוד.

אסמכתת ISV

ה- Z4 G4 ולמעשה כל סדרת G4, מגיעים עם אסמכתת ISV שמהווה למעשה אישור פנימי של HP בנוגע לתאימות של התוכנה אל מול החומרה מבחינת יציבות וביצועים. תוכנית ה- ISV מורכבת מיצרני תוכנה עצמאיים אשר מבצעים את הבדיקות הללו ולרוב גם משנים את התוכנה על מנת להציג ביצועים אופטימליים ומותאמים טוב יותר לחומרה. לצרכן הסופי אישור כזה מעל תחנת העבודה שלו מבטיח ראש שקט ואמינות בעבודה. כפי שניתן לשער, חברות ענק כמו Adobe ו- Autodesk הינן חלק מחברות התוכנה אשר עובדות בצמוד ל- HP על מנת להתאים את התוכנה שלהם לחומרה בשרתי סדרת G4.

מה היינו רוצים לראות בדור הבא?

בשורה אחת: פלטפורמה מבוססת AMD. נתחיל במעבד.
מעבדי ה- AMD Ryzen Threadripper מציעים ערך גבוה מאוד לכסף מבחינת עלות ליבה לדולר יחסית לסדרת ה- Intel Xeon W, אז לא רק שסדרה מבוססת Threadripper יכולה להציע פתרון בעלות נמוכה יותר, אלא השימוש בליתוגרפיה זעירה יותר של 12nm-14nm (תלוי דגם), גם נושאת בקרבה TDP נמוך יותר, לפיכך הקירור פשוט יותר ולאורך זמן עלויות החשמל גם נמוכות יותר.

אבל לא רק מעבד, ל- AMD יש היצע טוב של כרטיסי מסך בארכיטקטורת Polaris מבוססי Radeon Pro WX יעודים לתחנות עבודה כשהדרייברים שלהם לא רק שעברו התאמה לחבילות מובילות כמו AutoCAD, Autodesk או Adobe, אלא ש- AMD גם מקדמת מאוד את הפתרון שלהם שיהיה אופטימלי לאפליקציות Cryptocurrencies ו- Blockchains האופנתיות ואם תחשבו יותר בגדול, כרטיסי המסך מתאימים גם לוירטואליזציה ולכן ניתן לקיים שימושים יעילים כמו חוות כרטיסי מסך מולה עובדים מספר משתמשים עם קליינטים רזים.

בקצרה, פתרון מבוסס סביב AMD נשמע הגיוני והעלות הנלווית של מערכת סביב פלטפורמה זו גם מובילה לעלות נמוכה יותר של תחנת עבודה שכזאת.

חברת HP כבר היתה מוכנה לשאלה שמופיעה בכותרת הפרק ומסרה כי הם בוחנים כל הזמן את היצע השוק ביחס לדרישות הלקוחות שלהם ולזמן תכנון סדרת G4, פתרונות מבוססי Xeon הציעו את המענה המתאים ביותר, אך כל זה יתכן וישתנה בעתיד.

סיכום

ל- HP יש תחרות קשה בתחום תחנות העבודה עם מספר מתחרות כאשר כל הסדרות שלהן מגיעות עם חומרה בהתאמה אישית וכמובן אפשרות לבניית תחנת העבודה סביב פלטפורמת Intel Xeon ו- NVIDIA.

אם משווים רכיב לרכיב במדויק (ולא לרכיב מקביל), הביצועים יהיו זהים לא משנה המותג שמופיע על מארז תחנת העבודה, אבל הערך המוסף של HP מגיע היצע פתרונות רחב יחסית למתחרים, לא רק שהם היו בין הראשונים להציע תחנות עבודה, אלא שהם מחדשים הרבה בתחום, הם היו מהראשונים שהציגו מיני-תחנת עבודה (ה- HP Z2 Mini) ומהראשונים שהציגו טאבלטמחשב בקטגורית תחנת עבודה (ZBook x2 וה- ZBook Studio). החברה מציעה שירות ואחריות על החומרה לתקופה של 3 שנים לפחות עם אפשרות ל- 5 שנים, כאשר מערך השירות הגדול בארץ גם מאפשר את הדבר שלעיתים מהווה את הקריטריון החשוב ביותר – זמן התגובה לאירוע עומד על יום העסקים הבא.

תחנת העבודה HP Z4 G4 הציגה ביצועים נפלאים ויציבות טובה כמצופה. פתרון הקירור המיוחד של HP עזר לצמצם CPU Throttling במשימות תובעניות ועבודת רינדור בזמן אמת עם AutoCAD והעבודה עם Adobe Premiere Pro CC 2018 היתה פשוט תענוג בשל התגובתיות המהירה שתרם כרטיס ה- Quadro. אנשי ה- IT גם כן ישמחו לארח תחנות עבודה מהסדרה בשל אפשרות ה- Tool-less לביצוע שינוי חומרה יחד עם תאימות לעתיד עבור שדרוג רכיבי הליבה.

בשורה התחתונה, סדרת ה- G4 מפגינה ביצועים ונוחות עבודה שדי מכניסה אותה בקלות לרשימת תחנות העבודה שאתם צריכים לשקול ברצינות לפני שאתם שולפים את הארנק.

לדיון בנושא: תחנת עבודה HP Z4 G4