挖礦、渲染、轉(zhuǎn)碼都必須行高性能工作站如何選擇處理器？

馬宇川

一定要考慮投資回報(bào)

與普通電腦不同，我們認(rèn)為在為高性能工作站選擇硬件時(shí)，除了能滿足目前所需的用途，還應(yīng)具備一定的投資價(jià)值。簡(jiǎn)單地說(shuō)，可能您現(xiàn)在需要一臺(tái)高性能工作站用于渲染，但當(dāng)這行的客戶減少、行業(yè)不景氣時(shí)，你也可以將它用于挖礦、轉(zhuǎn)碼等其他工作?？傊銣?zhǔn)備購(gòu)買的工作站應(yīng)在各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景下，都能有優(yōu)秀的表現(xiàn)，能實(shí)現(xiàn)不間斷地生產(chǎn)、創(chuàng)作，這樣才能保護(hù)您的投資。目前高性能工作站主要用于挖礦、內(nèi)容創(chuàng)作、模擬仿真、設(shè)計(jì)制造等幾方面，接下來(lái)我們將以跟經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出密切相關(guān)的挖礦、渲染、轉(zhuǎn)碼三方面舉例，并通過AM D銳龍Threadripper 3990X、Intel酷睿i9-10980XE兩款規(guī)格差異較大的處理器在這些應(yīng)用中的實(shí)際表現(xiàn)來(lái)說(shuō)明哪類處理器更適合高性能工作站。

AMD銳龍Threadripper 3990X是目前A M D頂級(jí)的消費(fèi)級(jí)處理器，擁有64核心、128線程配置。借助Zen 2核心的采用，銳龍Threadripper 3990X也擁有很多新特性—從IPC提升了15%到PCIe 4.0技術(shù)的使用，再到對(duì)高頻內(nèi)存的支持?？犷9-10980XE則是目前英特爾方面定位最高的產(chǎn)品，它是第十代酷睿i9 X系列處理器中的旗艦。相對(duì)于銳龍Threadripper 3990X處理器，它的核心、線程數(shù)要少很多，只有18核心、36線程，但這款處理器的工作頻率要高一些，最高加速頻率可以達(dá)到4.8GHz，不過酷睿i9-10980XE 仍只支持PCIe 3.0技術(shù)。

新一代挖礦依賴加密性能

說(shuō)到挖礦大家可能首先想到的是顯卡，的確像之前的比特幣、ETH，ETC和ZEC這些虛擬貨幣的挖掘非常依賴顯卡的整數(shù)并發(fā)運(yùn)算性能，不過隨著全網(wǎng)挖礦難度的不斷增加，挖礦收益的急速下跌，目前從事上述幣種的礦工越來(lái)越少，一些新的虛擬貨幣開始流行了起來(lái)，典型代表就是Filecoin。

所謂Filecoin就是一個(gè)基于IPFS分布式存儲(chǔ)協(xié)議，將云存儲(chǔ)轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)對(duì)點(diǎn)、去中心化、自由交易的存儲(chǔ)市場(chǎng)。礦工通過提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索服務(wù)來(lái)獲得數(shù)字貨幣報(bào)酬。對(duì)于Filecoin中的礦工來(lái)說(shuō)，要想盡可能多地獲得報(bào)酬就需要提供盡可能大的存儲(chǔ)空間，并更快地存儲(chǔ)客戶分發(fā)的數(shù)據(jù)，以及為有檢索需求的客戶上傳數(shù)據(jù)。要想盡可能多地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)很簡(jiǎn)單，礦工需要準(zhǔn)備更多的大容量存儲(chǔ)設(shè)備。而要想盡快地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或?yàn)橛袡z索需求的客戶上傳數(shù)據(jù)，首先需要礦工擁有性能強(qiáng)大的存儲(chǔ)設(shè)備，如傳輸帶寬高達(dá)8GB/s的PCIe 4.0 SSD。而目前只有以銳龍Threadripper 3990X為代表的第三代銳龍Threadripper，以及第三代銳龍?zhí)幚砥髟诖钆湎嚓P(guān)主板時(shí)可以支持這類SSD。同時(shí)礦工最好還需要為礦機(jī)采用萬(wàn)兆網(wǎng)卡，以能快速地傳輸數(shù)據(jù)。

不過對(duì)于Filecoin挖礦來(lái)說(shuō)最為重要的還是處理器的加密解密性能，簡(jiǎn)單地說(shuō)，F(xiàn)ilecoin使用哈希加密算法來(lái)識(shí)別和分發(fā)存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)在礦機(jī)上的數(shù)據(jù)需要加密進(jìn)行數(shù)據(jù)密封，用戶在檢索時(shí)也需要唯一的哈希密鑰來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)尋找。如果處理器的加密、解密速度慢自然會(huì)影響數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)速度和客戶的檢索效率。

目前在Filecoin的哈希加密算法中，SHA256是使用得最多的一種，特別是在最為耗費(fèi)時(shí)間的扇區(qū)封裝第一階段，其每一層的n o d e計(jì)算全部采用SHA256，這也就意味著在硬件上支持SHA加密計(jì)算的處理器將更有優(yōu)勢(shì)。所謂SHA是安全散列算法（Secure HashAlgorithm）的英文縮寫，目前在硬件上支持SHA加密計(jì)算指令集，擁有硬件計(jì)算電路的只有A M D的全系銳龍?zhí)幚砥鳌Ｄ敲此鼈冊(cè)赟HA加密計(jì)算上會(huì)有多大的差別呢？

從下一頁(yè)的測(cè)試結(jié)果可以看到，硬件上支持SHA計(jì)算的AMD銳龍Threadripper 3990X在各類SHA標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算上的測(cè)試結(jié)果都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過酷睿i9-10980XE，尤其是在關(guān)鍵的SHA2-256計(jì)算中，銳龍Threadripper 3990X領(lǐng)先酷睿i9-10980XE達(dá)53.2%，而在AIDA64更先進(jìn)的S H A3加密解密計(jì)算中，銳龍Threadripper 3990X的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)擴(kuò)大到81%。事實(shí)上在實(shí)際的Filecoin挖礦中，A M D相對(duì)英特爾處理器的優(yōu)勢(shì)更大。在Filecoin算力測(cè)試排行榜上（Filecoin Benchmarks），位居前列的幾乎全部都是AMD 銳龍Threadripper或E PYC（霄龍）處理器，目前各類專門為Filecoin開發(fā)的礦機(jī)也幾乎全都使用AMD處理器。

現(xiàn)在Filecoin虛擬貨幣的單枚價(jià)值已經(jīng)達(dá)到20美元以上，專家樂觀地預(yù)測(cè)其主網(wǎng)上線之后，還會(huì)有很大的上漲空間。毫無(wú)疑問，要想玩轉(zhuǎn)這類新型虛擬貨幣，做一名優(yōu)秀的礦工，像銳龍Threadripper 3990X這類在硬件上支持SHA加密算法、擁有超多核心的處理器就是更好的選擇。

多線程就是渲染利器

高性能工作站的另一大用途就是在各類創(chuàng)作設(shè)計(jì)中，為用戶高效地渲染出成品效果圖。我們通過Blender渲染一幅產(chǎn)品級(jí)單幀動(dòng)畫進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果讓人非常意外。銳龍Threadripper 3990X只需要4分32秒就能完成渲染，而酷睿i9-10980X E的渲染耗時(shí)達(dá)到了12分09秒，所用時(shí)間是A M D處理器的2.68倍。同時(shí)從業(yè)內(nèi)常用的V-R AY渲染器效率測(cè)試來(lái)看，酷睿i9-10980X E在一分鐘內(nèi)只能渲染26776ksamples，而銳龍Threadripper 3990X在一分鐘內(nèi)可以渲染73388ksamples，渲染性能也達(dá)到了酷睿i9-10980XE的2.74倍，兩款處理器在渲染上的生產(chǎn)力有天壤之別。

顯然渲染這個(gè)工作除了需要高性能的處理器架構(gòu)外，還非常依賴處理器的線程數(shù)量，即便是128條線程的處理器，也可做到100%占用。

轉(zhuǎn)碼也需要多線程

對(duì)于影視公司來(lái)說(shuō)，視頻的編輯、轉(zhuǎn)碼是其中最為消耗時(shí)間的工作。在本次測(cè)試中，我們將把一段8K、60f p s，時(shí)長(zhǎng)5分37秒的We b M影音文件轉(zhuǎn)碼為常用的MP4文件。測(cè)試軟件使用了HandBrake 1.33，為模擬專業(yè)人士應(yīng)用，轉(zhuǎn)碼品質(zhì)則采用了“Production Max”（最高產(chǎn)品級(jí)）。

而結(jié)果也讓人非常吃驚，銳龍Threadripper 3990X在轉(zhuǎn)碼這段視頻時(shí)，只需要16分45秒，而酷睿i9-10980XE則需要多達(dá)38分14秒，其轉(zhuǎn)碼消耗時(shí)間達(dá)到了前者的2.28倍。這是為何？我們?cè)跍y(cè)試時(shí)也偵測(cè)了處理器的使用率情況，可以看到視頻軟件在轉(zhuǎn)碼時(shí)對(duì)多核心處理器的利用效率不如渲染軟件，其實(shí)在Premiere Pro、會(huì)聲會(huì)影等軟件中都很難100%地使用到64條計(jì)算線程，而最新的HandBrake 1.33則改變了這種情況—它雖然無(wú)法完全使用銳龍Threadripper 3990X的128條線程，但能在工作中使64條線程全部以100%的狀態(tài)滿負(fù)荷投入工作，并能調(diào)用64線程以外的其他幾條計(jì)算線程，這也使得處理器的總體占用率達(dá)到63%。而酷睿i9-10980XE在這項(xiàng)工作中的36條線程則保持100%的工作，但由于計(jì)算線程比銳龍Threadripper3990X少太多，因此它的轉(zhuǎn)碼時(shí)間要長(zhǎng)很多。

面面俱到就對(duì)了

我們認(rèn)為搭建高性能工作站其實(shí)就像買房、買股票一樣，是一種價(jià)值高昂的投資，因此在組建時(shí)，就應(yīng)保證它能勝任各類專業(yè)應(yīng)用。就像前面所說(shuō)—如果您是買來(lái)挖礦的，那么在挖礦時(shí)，需要它能高效地給您帶來(lái)回報(bào)，在挖礦效益降低后，您又能將它用于視頻處理、圖形渲染或轉(zhuǎn)賣給相關(guān)公司。對(duì)于內(nèi)容創(chuàng)作類公司也是如此，在業(yè)務(wù)繁忙時(shí)，將工作站用于自身生產(chǎn)，在行業(yè)淡季時(shí)，也可將工作站用于挖礦這樣的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出上。因此高性能工作站處理器的選擇其實(shí)只需遵循兩個(gè)原則：

1.處理器具有先進(jìn)的技術(shù)架構(gòu)、生產(chǎn)工藝，在同類產(chǎn)品中擁有更多的核心、更多的計(jì)算線程，在轉(zhuǎn)碼、渲染、內(nèi)容創(chuàng)作設(shè)計(jì)等應(yīng)用上有更高的運(yùn)算效率。

2.在虛擬貨幣的挖掘上，處理器具有相應(yīng)的“必殺技”，可以提供更高的挖礦效率，在同級(jí)處理器中，能給用戶帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

所以，從以上兩個(gè)原則來(lái)看，我們認(rèn)為以AMD銳龍Threadripper 3990X為代表的這類處理器就是搭建高性能工作站的更好選擇。