小巧而高能HP Z240圖形工作站的“黑科技”

朱輝杰

2015年 11月12日，惠普推出了兩款體型小巧的塔式圖形工作站——HP Z240和 Z240纖小型（SSF）。兩款產(chǎn)品均隸屬入門級的Z200系列，其上代產(chǎn)品是HP Z230圖形工作站。HP Z200系列工作站的特點是：提供工作站級性能的同時，具備緊湊、小巧的體型，同時又保持入門級產(chǎn)品的價格競爭力。這一代的HP Z240強化了這種特點，不僅更小巧，而且性能更強大。這對于工作空間有限，要求較強數(shù)據(jù)運算和圖形處理能力，又追求性價比的用戶而言，十分難得。

眾所周知，計算機的性能和體積是相悖的。強大的運算性能離不開高主頻、多核心的處理器，兼顧高容量、高效能的存儲需要多塊硬盤（或 SSD），強大的專業(yè)圖形性能更需要 NVIDIA（或 AMD）的專業(yè)圖卡……這些硬件本身所需體積就很可觀了。而為了保障高負荷運行的穩(wěn)定性，工作站還必須留足散熱空間、附加強力散熱輔件。這些因素使得工作站很難“瘦身”。

但是，HP Z240確實做到了小巧且高能。采用C236芯片組的 HP Z240，支持 LGA1151接口的 Skylake至強 E3-1200 v5系列處理器，也可以安裝最新的酷睿i5（i7）處理器。Z240采用 PC4-17000 DDR4新規(guī)格內(nèi)存，最大可以升級到64GB。圖形處理方面，支持 PCIe 3.0的NVIDIA（或AMD）專業(yè)圖卡，如NVIDIA Quadro K2200、K620、K420等。存儲方面，Z240提供 4個 SSD或機械硬盤位置（SATA-6Gb/s），可以讓用戶自由組合、升級存儲設(shè)備。在提供高性能硬件的基礎(chǔ)上，塔式 Z240的機箱體積僅與一般的商用 PC相仿，而纖小型的 Z240比塔式工作站的體積進一步減小了 57%！其視覺體積甚至可以和一些 Micro ATX架構(gòu)的商業(yè) PC相媲美。

HP Z240和 Z240纖小型（SSF）是如何在“小身材”和強大性能之間取得平衡的呢？我們不妨研究一下惠普圖形工作站的一些最新“黑科技”。

優(yōu)化機箱布局，精心設(shè)計散熱風(fēng)道

盡管 HP Z240的機箱小巧，但同樣具備良好的可擴展性，散熱設(shè)計也非常合理。Z240的主板面積相比上代產(chǎn)品縮小了 10%，卻同樣提供了四條 PCI Express Gen3插槽（X16＼X4＼X1）和一個可選的 PCI插槽，四個內(nèi)存槽位，以及四個硬盤位（可選光驅(qū)配件）。風(fēng)道采取前抽風(fēng)、后出風(fēng)的方式，處理器、內(nèi)存、圖卡和硬盤等主要部件被有序地排布在主風(fēng)道上，線纜則被捆扎固定在機箱四周，順暢的氣流快速帶走熱量，有助于保持系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的工作。而且，考慮到工作站有可能在戶外、粉塵等惡劣環(huán)境下工作，為了避免前抽風(fēng)、后送風(fēng)導(dǎo)致機箱內(nèi)的灰塵積聚，Z240可選除塵濾芯，這個類似于空氣凈化器初效濾網(wǎng)的部件，不會阻隔散熱氣流，但可以將灰塵阻隔在機箱之外。

特殊設(shè)計的散熱器

HP Z240選配的 Skylake至強 E3-1200 v5系列處理器熱設(shè)計功耗高達 80W，而 Z240的機箱又十分小巧，為保證處理器高負荷工作下的極限散熱，惠普采用了新設(shè)計的 ZCooler散熱器。Z Cooler不同于傳統(tǒng)的水冷和純風(fēng)冷方式，沒有復(fù)雜的泵和液管等裝置，也不需要過于巨大的高轉(zhuǎn)速散熱風(fēng)扇，僅僅依靠蒸汽冷卻板和薄蜂窩狀的散熱鰭片，即可完成熱傳導(dǎo)和熱輻射過程，不僅散熱效率更高，而且可以避免風(fēng)扇的高速旋轉(zhuǎn)，從而將噪音控制在極低的水平。據(jù)了解，惠普的 Z Cooler散熱器采用液氨蒸汽冷卻原理，類似于青藏鐵路沿線預(yù)防凍土融化所采用的“熱棒”技術(shù)。

另外，Z240和 Z240 SSF的主板上都集成了環(huán)境溫度傳感器，用以智能地控制系統(tǒng)風(fēng)扇和電源，更好地取得散熱、性能和靜音的平衡。

M.2插槽和 HP Z Turbo Drive

除了傳統(tǒng)的機械硬盤和 SSD硬盤外，HP Z240的主板上集成了 M.2插槽，可以選用支持 PCI-E X4接口的 SSD硬盤，不僅體積小巧、速度更快，而且還不會占用主板上的PCI-E插槽。省下的 PCI-E插槽（X4），可以安裝 HP ZTurbo Drive G2 SSD卡，從而進一步提高存儲I/O性能。也可用于擴展 Thunderbolt雷電設(shè)備。

HP的 Z Turbo Drive Quad Pro是工作站的典型黑科技之一，這塊擴展卡上載有四路 M.2硬盤，最高支持2TB PCI-E SSD容量，而理論的連續(xù)速度可以達到9GB/s。當然，Z Turbo Drive Quad Pro需要一條全長的 PCI-EX16插槽，而 Z240的這條插槽要預(yù)留給圖卡，因此，Z Turbo Drive Quad Pro更適合 Z840等更高級別的工作站產(chǎn)品。僅需要 PCI-E X4插槽的 HP Z Turbo Drive G2SSD卡更適合 HP Z240，而且 Z240最多可同時安裝兩片。

選購建議

迷你級的機箱內(nèi)，塞入了至強E3-1200 v5系列處理器， Quadro或FirePro專業(yè)圖卡，DDR4 ECC內(nèi)存，多塊機械或 SSD硬盤，以及高速 PCIeSSD卡，在保證工作站級性能的同時，確保高負荷工作下的散熱和穩(wěn)定性，這就是 HPZ240和 Z240纖小型（SSF）工作站。

雖然其定位是入門級的圖形工作站，但如果選用NVIDIA Quadro K2200或 AMD FireProW5100級別的圖卡，配合至強或新酷睿 i7處理器，并適當配置內(nèi)存數(shù)量，在Solidworks、Creo、CATIA和Inventor等三維軟件中，絕對可以輕松應(yīng)付中等規(guī)模的裝配體模型。而小巧的機身和較低的價格門檻，又非常適合工程圖學(xué)教育、通用機械、模具和零部件等行業(yè)的用戶。IM