最新 CPU 和工作站的大比拼
領域的競爭格局比近二十年來更加激烈。自 2000 年代中期以來，業界第一次可以為每個工作站的主要組件找到兩家真正可行的供應商：CPU 領域為英特爾和 AMD，獨立專業 GPU 領域為英偉達和 AMD。與這一時期的許多點相比，今天的所有人都可以說是同時展現出了最好的一面，他們的產品線沒有任何明顯的弱點。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202401/455173.htm此外，頂級 OEM 廠商戴爾、惠普和聯想 (DHL) 都已實現產品多元化，以利用具有競爭力的芯片資源，同時認真投資于產品的差異化，特別是在堅固性、易于訪問性和散熱方面。除了供應商選擇之外，該行業還擁有一批規模較小、靈活的工作站 OEM 和系統集成商，充滿活力，可以滿足專業計算領域幾乎每個角落的需求。
所有這些都為我們提供了一個很好的機會，可以在市場上不斷擴大的范圍內試用工作站產品，從高性能且纖薄的移動工作站，到桌邊工作站，再到高端工作站可以提供的突破性功能。這些包括：
戴爾 Precision 5680 移動工作站：行業領導者的頂級型號，以輕薄的封裝提供可靠的第 13 代核心性能。
惠普 Z4 G5：一款高級臺式塔式電腦，圍繞英特爾更新的 Xeon W-2000 系列而構建。
惠普 Z6 G5 A：一款基于 AMD 最新 Ryzen Threadripper Pro 7000WX 系列 CPU 的旗艦級立式臺式機，性能可擴展至行業領先的 96 核。
輕薄/高性能移動工作站級別的最先進示例
配備第 13 代酷睿移動 CPU 的戴爾 Precision 5680。在當今的工作站市場中，移動工作站的出貨量超過固定工作站約 45%–55%，這與 2010 年代形成鮮明對比，當時固定工作站擁有 2:1 的銷量優勢。疫情時期使市場發生了翻天覆地的變化，移動設備在遠程和混合工作方面的卓越能力在 2019 年至 2022 年期間大幅增加了其受歡迎程度。幾乎在任何類別的產品中，隨著產量的增長，可用的外形尺寸和配置的種類也隨之增加。移動工作站市場也不例外，其井噴式增長催生了一系列比傳統桌面市場更廣泛的產品類型。
在跟蹤 JPR 工作站報告系列的市場時，筆者沿著兩個主軸對當今的市場進行了細分：首先是機器移動性與性能的平衡，其次是顯示器尺寸。
在前者中，定義了四個主要類：
次入口/低功耗——傾向于最輕、最小的封裝，消耗最少的功耗。
性價比——市場的核心，服務于更多有興趣在不超出預算的情況下優化性能的傳統工作站用戶。
輕薄/性能——針對尋求性能但愿意支付一點溢價以獲得更具移動性的套餐的核心用戶群。
績效——績效和生產力是最重要標準的部分。
這些細分市場往往都直接映射到英特爾為筆記本電腦和移動工作站提供服務的核心處理器系列中的功率層，因此后綴為：U/P (15W /28W)、H (45W) 和 HX (55W)。AMD 最近還使用 Ryzen Pro 移動 CPU 突破了聯想和惠普工作站系列，它們自然傾向于適應相同的功率范圍。
表 1：戴爾、惠普和聯想當前的移動工作站產品如何適應 JPR 移動工作站細分市場和顯示器尺寸。
沿著顯示屏尺寸軸，市場上長期以來的主流顯示器 15.6 英寸屏幕已分為 16 英寸和 14 英寸兩類，以滿足那些渴望更大屏幕（以及 16:10 寬高比）的用戶的需求屏幕以及那些尋求絕對最小物理足跡的人。最高端仍然是 17.3 英寸屏幕，適合那些尋求最大的道路生產力的人。毫不奇怪，14 英寸的受歡迎程度往往與優先考慮移動性的次入門/低功耗客戶群密切相關，而 16 和 17 英寸屏幕則更多地服務于以性能為導向的買家。
戴爾最新推出的薄型/高性能產品是 Precision 5680，與性價比級別（通常接近 1 英寸）相比，它在更?。ㄇ昂?0.8-0.87 英寸）的外形中提供了更高端的性能。這種時尚的外形配備了寬大的 16 英寸顯示屏，具有 3840×2400 OLED 選項，以及人們期望在高級移動工作站中擁有的所有先進的專業功能，例如：vPro、指紋識別器和專業功能獨立英偉達 RTX GPU。
Precision 5680：戴爾在輕薄/高性能領域的頂級移動工作站型號。（來源：戴爾）
重點關注 CPU 性能，在 SPECworkstation 3.0.4 基準測試的一系列 CPU 特定測試中，Precision 5680 的第 13 代酷睿 i9-13900H 的性能比同類第 12 代酷睿 i7-12800H（具有相同的核心數量和類型，由類似的內存、I/O 和圖形功能支持）高出約 7%。
移動 Core i9-13900H (Dell Precision) 相對于上一代移動和桌面 Core CPU 的 SPECworkstation 3.0.4 得分。
有幾點需要指出，最值得注意的是，此處的結果將第 13 代酷睿 H 級 (45W TDP) SKU 與具有相同內核數的第 12 代酷睿 H 級 SKU 進行了比較，在本例中為 14 個（六個注重性能的 P 核心和八個注重效率的 E 核心）。第 13 代酷睿整體提高了能效，使高端性能級 HX (55W TDP) SKU 能夠擴展到 24 個內核 (8P/16E)，這無疑將比第 12 代酷睿帶來更大的性能裕度。
CPU 名稱中包含什么？
上圖對比了同類移動第 12 代和第 13 代酷睿 CPU 的性能，其中還包括一列：第 12 代酷睿 i9-12900K。對于那些不熟悉英特爾在其 SKU 編號后附加字母的人來說，i9-13900H 可能看起來像是 i9-12900K 的一代進步，或者至少接近。但事實證明，H 和 K 之間存在巨大差異。如上所述，H 代表更高性能移動設備的 45W TDP，而 K 指的是具有 125W TDP 的高端桌面 (HEDT) CPU，解鎖超頻頻率（主要針對游戲玩家）。因此，這兩個人當然不是能力上僅有微小差異的「近親兄弟」，而是在潛在表現方面幾乎沒有相似之處的「遠房表親」。（無論如何，移動和固定領域的編號模糊性在 GPU 以及 AMD 和英偉達等其他供應商中也很普遍。）
HEDT CPU 更大的功率包絡可實現顯著更高的頻率，從而轉化為更高的性能，上一代 i9-12900K 在基準測試分數上相對于同類第 12 代和第 13 代酷睿移動 SKU 的巨大優勢就證明了這一點。請記住，對于固定臺式工作站而言，像第 13 代酷睿 i7 或 i9 這樣的 CPU 代表入門級，在高級和旗艦級型號中還有很大的空間。
2024 年終極級固定工作站快照
配備 AMD Ryzen Threadripper Pro 7000WX 系列 CPU 的 HP Z6 G5 A。毫無疑問，移動工作站代表了設計、制造、數字媒體和娛樂、醫療、地球科學等專業人士移動性和功能的最佳折衷——強調「折衷」。
雖然固定工作站在移動性方面無法與移動工作站相比，但當首要目標是性能時，后者與固定機器所能實現的目標相比相形見絀。原因很簡單，受物理定律的約束：機器移動性越高，可用功率越少，并且可以有效耗散功率的相應熱輸出消耗也越少（即熱設計功率或 TDP）。相反，機器需要的移動性越小，可以傳遞和消耗的功率就越高。在其他條件相同的情況下，具有較大體積的線路供電機箱的性能優于冷卻空間不足的電池供電（至少是部分時間）移動設備。
為了說明可用性能差距的全面范圍，讓我們跳到當今可用工作站 CPU 性能的最高端：AMD 的 Threadripper Pro 7000WX 系列，在所有 1 級三巨頭的全新 Ultimate 級工作站中展示：戴爾的 Precision 7875、惠普的 Precision 7875 Z6 G5 A 和聯想的 ThinkStation P6。
表 2：AMD Ryzen Threadripper Pro 7000WX 系列工作站 CPU 的主要規格。
7000WX 系列（TDP 為 350W）保留了之前 5000WX 系列的可用 CPU 核心數量，可滿足各種工作站級別工作負載和計算專業人士的預算：從 12 核 7945WX 到 64 核 7985WX。隨著 7000WX 系列的誕生，Threadripper Pro 將性能擴展范圍進一步擴大，將行業標準提高到 7995WX 的 96 個內核。
JPR 的細分市場是為當今的固定工作站市場定義的，由各自的 CPU 產品線提供服務。
Z6 G5 A 加入了惠普工作站的固定系列，在表面和內部都展現了供應商既定的 Z DNA。從外面看，無論是美觀還是堅固的結構，共同的外觀和感覺都是顯而易見的。當然，無處不在的 Z 機箱頂部手柄是集成的，乍一看可能是一個看似微不足道的功能，但它對負責部署和維護的 IT 人員證明了其巨大的價值。在內部，惠普對免工具訪問的全面、認真的關注不僅意味著不需要螺絲或驅動器，而且還非常堅固。卸下 CPU 和內存風扇以訪問 CPU 冷卻器或添加 DIMM 需要按下兩個指尖卡舌。同樣，可以釋放隔板處 PCIe 附加支架上的壓力，并用一根手指來緩解板后部經常被忽視的固定。毫無疑問，對于那些需要經常了解內部結構（更換 CPU 和 GPU、添加內存或存儲）的人來說，Z 周到的機箱設計肯定會令他們滿意。
惠普 Z 工作站：基于 AMD Ryzen Threadripper Pro 的全新 Z6 G5 A。（來源：惠普）
但 Z6 G5 A 的主要賣點是我們在這里重點關注的：Threadripper Pro 7000WX 系列 CPU?；萜战弑M全力，為 JPR 評測設備配備了 96 核 7995WX，其內核數比上一代 5000WX 系列多出 50%，大大提高了單個 CPU 插槽中可用的最大內核數的標準。（值得注意的是，我還提供了一個配備非常相似的 Threadripper Pro 平臺以及其他可用的 7000WX SKU。）鑒于 7995WX 在該平臺和 Z6 G5 A 中的測試結果非常一致，并且為了獲得更大的性能，跨 SKU 的結果廣度，同時確保一致性和公平性，遵循的基準測試結果基于該平臺，而不是 Z6 G5 A。（有充分的理由預期 Z6 G5 A 將提供全面的可比結果。）
惠普 Z 的簡單、顏色編碼但非常強大的組件訪問。
將 Threadripper Pro 與英特爾最新的同類產品 Xeon W-3400 系列進行比較并不是那么簡單。兩者都支持八個帶寬相似的內存通道，但兩條產品線的 SKU 因核心數量而異，它們在少數數量上重疊，但并非全部重疊，而且在性能可能變化最大的高端也沒有重疊。因此，筆者以這種方式評估兩條產品線的性能：對于每個 W-3400 SKU（我有四個可用），比較兩個最接近的 7000WX SKU，一個具有相同或下一個較低的核心數，另一個與下一個相比更高的計數。對于每個測試，我運行了一系列 SPECworkstation 3.1 CPU 特定測試、Cinebench R23（多線程/MT 模式）、Blender Cycles 3.0.6 和 PassMark 性能測試（所有 MT 測試的幾何平均組合）。雖然這些測試旨在隔離 CPU 和內存子系統，但確保兩個系統的 GPU 和 I/O 的性能即使不相同，也非常相似。
Threadripper Pro 7000WX CPU 相對于最接近的同類 Xeon W-3400 SKU 的基準測試結果。
平均而言，在將每個 7000WX SKU 與英特爾至強 W-3400 系列的相同或次低核心數 SKU 進行比較的全套測試中，7000WX 的得分高出 43%。將每個 7000WX 系列 SKU 與相同或更高核心數量的英特爾 Xeon W-3400 SKU 進行比較，Threadripper Pro 的得分高出約 18%。
升級的高級固定工作站：配備 Xeon W-2400 系列 CPU 的 HP Z4 G5
盡管 AMD 在 PC 和服務器市場的技術、性能和市場份額方面取得了明顯進步，但英特爾仍然是 CAD 市場工作站的主要 CPU 供應商。雖然 AMD 憑借其 Threadripper Pro 和 Ryzen Pro 系列成功蠶食了英特爾在工作站領域的份額（這兩款產品都獲得了一級 OEM 的支持），但英特爾如今仍保持著主導份額。值得注意的是，盡管執行過程中出現了異常的失誤并且刷新周期滯后，但它還是成功地保住了這一份額。
2023 年，英特爾最終成功升級的不是一個，而是整個以工作站為中心的 CPU 系列：入門級 Core、中端及以上 Xeon W 以及雙路高端 Xeon Scalable。特別是，Xeon W（主要用于工作站的單插槽）和 Xeon Scalable（主要用于服務器的 2S+，但也用于高端工作站）迫切需要改造。英特爾在本世紀初失去了一些競爭力，部分原因是在先進制造工藝方面的掙扎。但英特爾更快地扭轉了局面，第 12 代和第 13 代 Core 使 Core 重新回到了入門級 CPU 的地位。在高端領域，支持雙插槽的至強可擴展處理器已經停滯不前，但隨著雙插槽工作站細分市場的萎縮，現在代表的市場利基越來越小，至強可擴展競爭優勢的任何損失都幾乎不會體現在英特爾的工作站 CPU 數量上。
相反，英特爾在其工作站 CPU 產品組合中的明顯競爭漏洞是 Xeon W，該產品線服務于高端中端固定市場領域。進入 2023 年，至強 W-2200 產品一代在推出近四年后仍然是一級（戴爾/惠普/聯想）OEM 的高端工作站型號的支柱。
最終，人們期待已久的 2023 年 Sapphire Rapids 一代 Xeon 的到來解決了這一問題。今年早些時候推出的 Sapphire Rapids 中更引人注目的是 Xeon W-3400 系列，其核心數量高達 56 個，以應對 Threadripper Pro 的猛攻。但引人注目并不一定與市場影響相關，因為更常見的是，較少被吹捧但主流價格的產品產生了最終收入流的大部分。
W-2400 是利潤豐厚的高級中端產品的主宰，夾在下面的核心產品和上面更昂貴的 W-3400 之間。更重要的是，它結束了該關鍵領域長達四年的技術更新暫停。SPECworkstation 的基準測試表明 CAD 用戶可以預期從上一代 W-2200 升級到 W-2400 時性能將大幅提升。將高端至強 W-2495X 與之前的旗艦產品 W-2265 進行比較，我們發現多種 SPEC 工作站測試（版本 3.0.4，以實現歷史一致性）的吞吐量平均提高了 115%。
當然，W7-2495X 提供的核心數量是 W-2265 的兩倍，因此有人可能會認為這不是一場公平的戰斗。我絕對會反駁這一點，因為在同類競爭中，最終的決定因素是價格。通過在該范圍內的相似點進行介紹，這是與買家最相關的比較，并且以相同的價格將核心數量增加一倍是工藝縮小的不止一步所預期的邏輯改進。
英特爾全面恢復競爭地位，但 AMD 繼續施加壓力
英特爾近年來在執行方面的失誤（更關鍵的是在制造方面）使該公司處于一種尷尬的境地：它不是掠奪者，而是獵物，迫切需要恢復其競爭優勢。隨著 2022 年和 2023 年推出的幾代 Core 系列（第 12 代 Alder Lake 和第 13 代 Raptor Lake），它在入門級固定工作站和各種移動設備中都實現了這一目標。經過一段長時間的停頓后，隨著 Sapphire Rapids 一代 Xeon W-2400 的繼任者的推出，英特爾似乎已經鞏固了其作為服務于高級工作站級別的主導 CPU 供應商的地位。（值得注意的是，AMD 的 HEDT、以游戲玩家為中心的 Threadripper 7000X 沒有「Pro」或「W」）可以根據客戶的不同，被視為高級工作站細分市場中 W-2400 的可行替代品。但是，其缺乏 AMD Pro 技術支持通常使其在企業應用程序中無法啟動。
憑借 Xeon W-3400，英特爾至少減緩了 AMD 對 Ultimate 級別的入侵，或多或少地趕上了 2022 年的 Threadripper Pro 5000WX 一代。不過，AMD 仍在繼續施加壓力，其 7000WX 系列再次確立了性能領先地位在終極類別中，盡管尚未轉化為銷量領先地位。
移動工作站與固定工作站：針對不同目標優化的不同工具
以工作站為中心的基準測試結果驗證了這樣的主張：像 Precision 5680 這樣的移動工作站可以為遠離辦公桌的專業用戶提供性能最高、最可靠的計算機。但同樣的結果駁斥了工作站市場上普遍存在的一種誤解：移動工作站可以取代固定工作站。這種想法可能只適合少數人——他們的需求比較溫和并且可以通過手機完全滿足，但通常情況下肯定不會。它絕對不適用于傳統工作站市場的長期核心用戶群：那些需求從未真正得到滿足的人，而是那些只接受目前可以獲得的東西，同時期待著未來可用的增量性能的人。
SPECworkstation 3.1 整個工作站范圍內 CPU 的總體性能（各個測試的幾何平均值），針對移動 Core i9-13900H 進行標準化。
考慮上面的圖表，它反映了此次調查的工作站相關 CPU 的相對 SPEC 工作站性能。配備 Core i9-13900H 的 Dell Precision 5680 在如此輕薄的封裝中提供了前所未有的性能水平。然后，對固定高級版和終極版中可用的當前型號進行采樣，很明顯，對于那些需要它并且傾向于將大部分時間花在辦公桌上的人來說，有更多可用的性能。
簡而言之，移動工作站和固定工作站就像蘋果和橘子，針對不同的優先級進行優化：前者的移動性以犧牲性能為代價，后者的性能以犧牲移動性為代價。為了獲得最佳性能，固定工作站是無可替代的，而且永遠不會有。這種二分法解釋了為什么對于繼續重視增量性能的核心工作站來說，它不是選擇其中之一，而是兩者兼而有之。固定工作站仍然是坐在辦公桌旁的主力，輔之以用戶遠離辦公室的移動工作站，這清楚地反映在目前非常接近 50/50 的市場容量分配上。
評論