三维实时设计、极速渲染、静音存储完美硬件配置方案2015
本文主要内容
科学合理分析动画行业应用特点，结合最新it架构，UltraLAB给出最完美的硬件配置解决方案，工作站硬件配置分类：
（1） 三维设计与建模、实时渲染工作站配置方案
--设计过程、实时预览的卡顿彻底解决
（2） 单机渲染工作站完美配置方案
--有限资金下，最合理的单机渲染工作站
（3） 史上最高效的渲染农场完美硬件配置方案
--国内首创~高效率极速分布式集群渲染，比传统渲染农场更快成本更低，1核顶传统的3核
（4） 静音级海量高速存储服务器硬件配置方案
--国内唯一基于办公环境的海量高速网络存储系统
当今时代，发展变化之大，三维动画设计建模、特技特效、视频动画后期剪辑、特效合成、调色软件功能不断升级换代，厂家被兼并频率频繁，行业应用要求越来越高，如果产品停止发展和提升，谁都无法保证未来还有没有自己位置，不仅仅是软件厂家，硬件厂家也是一样，计算科技不断更新换代，曾经非常辉煌的工作站厂家（IBM、SGI、SUN等）逐步退出历史舞台，也带来的新的机会，专业的工作站厂家必须要充分了解应用和软件，才能提供更好的机器，才有更大的市场，才能生存下来的可能
本文将对目前数字内容创作最主流的软件进行分析，与软件特点无法匹配，性能发挥将大打折扣，甚至表现极其低下，由于专业知识和时间紧迫，但是这个时代，时间和效率需要权衡，对软件资料查阅难免受到局限
在电影电视创作、建筑、园林设计、基础工程等行业，动画设计软件种类丰富、功能强大，带动了数字内容创作，但是三维模型越来越庞大、复杂，对工作站硬件性能提出了挑战，需要流畅的确保三维建模交互设计过程、实时渲染要保证流畅，最终渲染要最短时间内完成
本文关联的应用软件 ：
3DS MAX（建筑行业、游戏行业）
MAYA(影视动画行业)
Cinema4D（栏目包装）
Unity3D（游戏）
Rhino（建筑、工业）
SketchUP（草图大师）
Rehino（3D造型设计）
Lumion（三维建筑可视化）
渲染器类：
CPU类：MentalRay ，RenderMan ,V-RAY Render，MaxwellRenderMental
GPU类：FurryBallRT，Octane， MoskitoRender，Indigo Render，
（一）主要三维设计软件计算特点分析
（1） 三维设计/建模计算特点
这个阶段是对三维模型设计、创建、编辑，人机交互式，主要手段多边形建模、Nurbus建模等，模型生成全靠CPU单核计算，这个过程多核没有作用，你不可能手握10个鼠标或毛笔(类似10个核)同步画画一样，只能用一个鼠标或一个笔，这样图形绘制是单核计算模式，显卡只有需要贴图和即时预览的时候才发挥作用，视觉上的移动流畅，实际是鼠标移动过程，计算机要在1秒内生成至少24幅画面，但是随着应用深入，复杂三维模型计算量变得越来越大,移动过程计算机已经无法在1秒内达到完成24幅，这样使用者就觉得计算机性能不够，因此，碰到创建大模型就卡，创建小模型很流畅，唯一解决办法，提升CPU频率来达到提升性能，这对建模阶段是至关重要，因为完美壮观的三维模型数据量巨大，三维建模软件编程的工程师不会想到今天，为了追求完美和精彩设计效果，软件设计应用跑的太快，硬件在某个环节跟不上步伐
最常见问题：一旦模型复杂，计算机变的非常卡，模型移不动，其主要原因大量的几点顶点数据靠的是单核来完成，频率低就无法满足复杂模型数据计算，
（2）实时渲染(实时预览) 计算特点
这个阶段主要是把三维模型通过即时图形生成，把真实的模型展现在屏幕上，看到实际设计效果 ，用Shade显示出简单的灯光效果、阴影效果和表面纹理效果，当然，高质量的着色效果是需要专业三维图形显示卡来支持的，它可以加速和优化三维图形的显示。但无论怎样优化，它都无法把显示出来的三维图形变成高质量的图像，这是因为Shade采用的是一种实时显示技术，硬件的速度限制它无法实时地反馈出场景中的反射、折射等光线追踪效果，Shade窗口，提供了非常直观、实时的表面基本着色效果，根据硬件的能力，还能显示出纹理贴图、光源影响甚至阴影效果，预览是为了更好的建模，复杂模型对硬件要求，频率和显卡
常见问题：在屏幕上展现出来，模型复杂计算机生成无法做到实时，他需要单核高频和显存足够的强大图形处理能力的显卡，
（3）最终渲染（渲染器）计算特点
这个阶段是把三维模型通过软件计算生成图像的过程。三维模型是用语言或者数据结构进行严格定义的三维物体或虚拟场景的描述，它包括几何、视点、纹理、照明和阴影等信息。图像是数字图像或者位图图像， 基于一套完整的程序(渲染引擎)计算出来的，硬件对它的影响只是一个速度问题，而不会改变渲染的结果，影响结果的是看它是基于什么程序渲染的，比如是光影追踪还是光能传递
CPU将模型中设置好的参数按照渲染软件所设定的运算方式计算出来，包括：具体从某个角度观看模型，光照、距离、消隐/遮蔽、Alpha、过滤，甚至纹理贴上去该是啥样，使数字模型转变为真实的可视化图形，再交由显卡将这一张图片显示出来，
把创建好的三维模型，通过渲染器完成三维模型计算形成图像文件或图形文件，主要计算方式：
1）传统渲染主要靠多核CPU完成，
2）借助GPU强大的浮点运算能力完成渲染的多点计算
总之设计软件主要完成：建模、材质贴图和实时预览（实时渲染）、最终渲染，体现计算机性能最关键是建模和渲染
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（二）基于三维实时设计、高速渲染、静音海量存储硬件配置解决方案
UltraLAB定制图形工作站，凭借专业和领先计算架构，提供目前最强大的计算硬件配置，给出上述三维设计、建模中每个环节需要的最理想的硬件配置方案
硬件配置方案分类
2.1 三维设计与建模、实时渲染工作站配置方案
彻底解决复杂模型互动过程或实时预览卡顿，确保实时流畅预览三维模型，拥有超强三维建模和实时预览（渲染）和比常规单机渲染更高的计算能力
|
NO |
配置项 |
方案1 |
方案2 |
方案3 |
|
性能等级 |
Good |
Better |
Best |
|
|
机型 |
UltraLAB H350 |
UltraLAB H470 |
UltraLAB H470 |
|
|
14608-T1AG96 |
14416-S12T1G97 |
14316-S12T1BG98 |
||
|
主要配置 |
4核4.6Ghz/8GB/ GTX960//1TB/24”图显 |
6核4.4Ghz/16GB/ GTX970/256GBSSD /1TB/24”图显 |
8核4.3Ghz/16GB/ GTX980/256GBSSD /1TB/24”图显 |
|
|
1. 配置规格 |
||||
|
1.1 |
CPU |
intel 至尊处理器 |
intel 至尊处理器 |
intel 至尊处理器 |
|
|
|
（4核4.6Ghz/8MB） |
（6核4.4Ghz/15MB） |
（8核4.3Ghz/20MB） |
|
1.2 |
内存 |
8GB DDR3 1866 |
16GB DDR4 2133 RECC |
16GB DDR4 2133 RECC |
|
1.3 |
图卡 |
Nvidia GTX960 |
Nvidia GTX970 4GB |
Nvidia GTX980 4GB |
|
1.4 |
系统盘 |
256GB SSD企业级 |
256GB SSD企业级 |
|
|
1.5 |
数据盘 |
1TB SATA企业级 |
1TB SATA企业级 |
1TB SATA企业级 |
|
1.7 |
平台 |
塔式（DVD刻录机，900w，静音级)/ 104 键盘+1000dpi光电鼠标(USB口) |
||
|
1.8 |
硬盘位 |
4*3.5"+2*5.25" |
||
|
1.9 |
扩展槽 |
1个PCIe 16X 3.0/1个PCIe x8 3.0/2个PCIe x1 2.0/ |
||
|
1.A |
后侧端口 |
1个Intel千兆口/4个USB3.0/4个USB2.0/7声道 |
||
|
1.B |
显示器 |
24“高清图显 |
||
|
2.主要性能指标 |
||||
|
2.1 |
CPU |
单核:736亿次/秒，全核2944亿次/秒 |
单核:704亿次/秒， 全核4224亿次/秒 |
单核:688亿次/秒 全核5504亿次/秒 |
|
2.2 |
内存 |
峰值29GB/s |
|
|
|
2.3 |
像素填充 |
40.57GPs |
67.20GPs |
72.06GPs |
|
2.4 |
带宽 |
112GBs |
224.32GBs |
224.32GBs |
|
2.5 |
硬盘 |
读写:550MB/s、500MB/s |
||
|
2.6 |
分辨率 |
1920*1080 |
||
|
3 整机优化：1）高性能系统优化 2）CPU加速技术 3）多GPU加速技术 |
||||
|
|
售价 |
¥19500元 |
¥28500元 |
¥36500元 |
2.2 极速渲染工作站配置方案
由于企业或工作室资金限制，需要一款单机渲染性能很强的机器，UltraLAB提供高性价比的单机渲染工作站，能够发挥高速高效渲染能力
|
NO |
配置项 |
方案1 |
方案2 |
方案3 |
|
性能等级 |
Good |
Better |
Best |
|
|
机型 |
UltraLAB H600 |
UltraLAB H600 |
UltraLAB Alpha610 |
|
|
23016-S11T1BG96 |
23032-S12T1BG96 |
42264-S15T1BG98 |
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|
主要配置 |
20核3.04Ghz/16GB/ GTX960/128GB/2TB/ 23”图显 |
28核3.04Ghz/32GB/ GTX960/256GBSSD /2TB/23”图显 |
56核2.2Ghz/64GB/ GTX960/256GBSSD /4TB/23”图显 |
|
|
1. 配置规格 |
||||
|
1.1 |
CPU |
2颗Xeon E5v3 20核3.04Ghz/50MB |
2颗Xeon E5v3 28核3.04Ghz/70MB |
4颗Xeon E7v3 56核2.2Ghz/140MB |
|
1.2 |
内存 |
16GB DDR4 2133 RECC |
32GB DDR4 2133 RECC |
64GB DDR3 1600 RECC |
|
1.3 |
图卡 |
Nvidia GTX960 |
Nvidia GTX960 |
Nvidia GTX960 |
|
1.4 |
系统盘 |
128GB SSD企业级 |
256GB SSD企业级 |
512GB SSD企业级 |
|
1.5 |
数据盘 |
2TB SATA企业级 |
2TB SATA企业级 |
4TB SATA企业级 |
|
1.7 |
平台 |
塔式（900w，静音级) |
塔式（1500w，静音级） |
|
|
1.8 |
硬盘位 |
4*3.5"+2*5.25" |
5*3.5"热插拔+3*5.25" |
|
|
1.9 |
扩展槽 |
3个PCIe 16X 3.0/3个PCIe x8 3.0 |
2个PCIe 16X 3.0/2个PCIe x8 3.0/ |
|
|
1.A |
后侧端口 |
2个Intel千兆口/4个USB3.0/4个USB2.0/7声道 |
2个千兆/4个USB2.0/外置高音质2.0声卡 |
|
|
1.B |
显示器 |
23“高清图显 |
||
|
2.主要性能指标 |
||||
|
2.1 |
CPU |
9728亿次/秒 |
13619亿次/秒 |
19712亿次/秒 |
|
2.2 |
内存 |
峰值16.66GB/s |
峰值33.33GB/s |
峰值33.33GB/s |
|
2.3 |
像素填充 |
40.57GPs |
||
|
2.4 |
带宽 |
112GBs |
||
|
2.5 |
系统盘 |
读写:550MB/s、500MB/s |
||
|
2.6 |
分辨率 |
1920*1080 |
||
|
3 整机优化：1）高性能系统优化 2）CPU加速技术 3）多GPU加速技术 |
||||
|
|
售价 |
¥55000元 |
¥67500元 |
¥158000元 |
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2.3 1>3 ？史上高效能的渲染农场硬件配置方案
传统分布式渲染硬件架构中，每个节点-服务器，通常配置12核~20核，该架构在整个渲染过程，实际表现往往效率低下，CPU使用率在30%~80%之间，UltraLAB充分认识到太多的核并行计算效率低下的严重缺陷，结合最新的计算架构，每个节点控制在4核+4.6Ghz最理想的架构，真正做到使用率100%，1核相当于传统三个核的性能
UltraLAB静音级高效渲染农场组成：
（1） 单个机柜42U，可提供最大到10组计算单元，即最大到160核4.6Ghz计算能力
（2） 每组计算单元，由四个计算节点，16核*4.6Ghz+32GB DDR4+4*128GB SSD，放在4U空间里
（3） 每个计算节点的硬件配置：
CPU： intel 超高频处理器（Skylake核心,4核8线程4.6ghz，8MB缓存）
内存：8GB DDR4 2400
硬盘：128GB SSD
网络端口：千兆以太端口
可选：pcie 16x 3.0（GPU扩展或infiniband高速互联卡）
平台：mini机箱(450w静音电源)
(4) 1U 24口千兆交换机或48口千兆交换机
显著特点：
基于办公环境下，静音级渲染环境；
单个机柜整体性能达到传统三倍-480核的计算能力；
支持GPU渲染，每个计算节点支持一块GPU卡，通过高频CPU+多核GPU，实现最强大的GPU渲染架构扩展
其高效高可用性，可广泛用于分布式的高性能科学计算、CAE仿真计算、石油资料处理等
UltraLAB 静音高效渲染农场配置推荐
|
方案 |
计算单元数量 |
配置规格 |
性能等同于传统核数 |
浮点运算指标 |
售价 |
|
单位:万亿次/秒 |
单位:人民币 |
||||
|
1 |
2组 |
32核4.6Ghz， |
96核 |
2.36 |
165000元 |
|
-8个计算节点 |
64GB DDR4 2400, |
||||
|
|
8*128GB SSD， |
||||
|
|
8*GbE |
||||
|
2 |
4组 |
64核4.6Ghz， |
192核 |
4.71 |
320000元 |
|
-16个计算节点 |
128GB DDR4 400, |
||||
|
|
16*128GB SSD |
||||
|
|
16*GbE |
||||
|
3 |
6组 |
96核4.6Ghz， |
288核 |
7.06 |
450000元 |
|
-24个计算节点 |
192GB DDR4 2400, |
||||
|
|
24*128GB SSD |
||||
|
|
24*GbE |
||||
|
4 |
8组 |
128核4.6Ghz， |
384核 |
9.42 |
590000元 |
|
-32个计算节点 |
256GB DDR4 2400， |
||||
|
|
32*128GB SSD |
||||
|
|
32*GbE |
||||
|
5 |
10组 |
160核4.6Ghz， |
480核 |
11.78 |
720000元 |
|
-40个计算节点 |
320GB DDR4 2400, |
||||
|
|
40*128GB SSD |
||||
|
|
40*GbE |
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2.3 办公环境下的高速海量存储硬件配置方案
这是国内第一款基于办公环境的、静音级、海量高速网络存储，满足设计部门的性能与环境要求，更加实用，不再被噪音所困扰
|
型号 |
UltraLAB NAS16 |
|||
|
|
12416-T8BRi |
12416-T8DRi |
12416-TGDRi |
12416-TGFRi |
|
1.标准配置 |
||||
|
1.1存储平台 |
4U机架（16盘位热插拔，静音级，1500W） |
|||
|
1.2存储容量 |
14TB |
28TB |
60TB |
90TB |
|
1.3芯片组 |
intel C612 Chips+PCH |
|||
|
1.4CPU |
1颗*Xeon E5 2620v3 (6核2.4Ghz/15MB L3) |
|||
|
1.5内存 |
1根*16GB DDR4-2133 RECC |
|||
|
1.6网络接口 |
4*千兆以太端口 |
|||
|
2.性能指标 |
||||
|
2.1网口带宽 |
通过汇聚最大4Gbps（理论达1.25GB/s) |
|||
|
2.2 阵列IO带宽 |
RAID5下，1.4GB/s |
RAID5下，1.4GB/s |
RAID5下，3GB/s |
RAID5下，3GB/s |
|
2.3 CPU性能 |
2304亿次/秒 |
|||
|
2.4内存带宽 |
16.66GB/s |
|||
|
3.存储管理 |
||||
|
3.1 IOPU |
硬RAID，CPU |
|||
|
3.2缓存 |
1GB |
|||
|
3.3 RAID级别 |
支持RAID 0、1、5、6 |
|||
|
3.4 管理方式 |
基于Web的GUI，串口CLI |
|||
|
3.5基本功能 |
存储RAID管理，监视工具，系统日志，报错处理 |
|||
|
3.6用户管理 |
空间划分、分配 |
|||
|
4.扩展能力 |
||||
|
4.1阵列容量 |
最高达96TB |
|||
|
4.2CPU |
支持1颗，Xeon E5v3系列 |
|||
|
4.3内存规格 |
四通道，8*DIMM ，最大容量256GB DDR4-2133 RECC |
|||
|
4.4磁盘数目 |
16个热插拔，单盘最大6TB，SATA/SAS接口 |
|||
|
4.5网络端口 |
最大总共支持8口以太口 |
|||
|
4.6阵列 |
支持硬阵列卡，PCIe X8 3.0接口，16口 |
|||
|
5.操作系统 |
支持Windows，Linux 32位/64位 |
|||
|
报价 |
¥46,500 |
¥58,800 |
¥95,000 |
¥126,000 |
将设计过程的四个环节中我们提供了最合理的硬件配置方案，欢迎测试、验证，再次承诺任何品牌的方案达到上面性能，直接退货
