Лучший компьютер для 3d моделирования и рендера 2021 году

be quiet! Dark Power Pro 11 750W

• Форм-фактор: ATX
• Мощность: 750 Вт
• Мощность по линии +12 В: 408 Вт
• Сертификат 80 Plus: да
• Отстегивающиеся кабели: да
• Разъемы 4+4 pin CPU: 1
• Разъемы 8 pin CPU
• Разъемы 6+2 pin PCI-E: 6
• Разъемы 6 pin PCI-E: 1
• Разъемы 15 pin SATA: 8
• Разъемы 4 pin Molex: 7
• Разъемы 4 pin Floppy: 2
• Габариты (ВxШxГ): 86x150x180 мм

Когда смотришь на действительно крутой блок питания, то сразу осознаешь всю мощь, которую он сможет вдохнуть в корпус со свежесобранной топовой системой. Dark Power Pro 11 как раз из таких. И для топовой сборки, где разгон процессора либо не планируется, либо будет не самым экстремальным, вполне хватит мощности в семьсот пятьдесят ватт.   

Вообще же флагманская серия be quiet! поражает продвинутостью технологической мысли. Для начала скажу, что коэффициент полезного действия – девяносто четыре процента. Это автоматически означает платиновый сертификат 80 PLUS. Еще отмечу модульность конструкции всей проводки, позволяющая как наращивать длину, так и подключать только те линии, которые действительно нужны.

Это лишь малая часть всех удобств топового блока питания, о котором можно снять отдельное видео. А я лишь хочу подчеркнуть, что «тёмная сила» впечатляет и действительно стоит своих денег.

Размеры кристаллов

На протяжении долгих лет графические процессоры были больше центральных и продолжают неуклонно расти. Площадь последнего ГП AMD составляет примерно 520 мм2, что более чем в два раза больше их предыдущего чипа Navi. При этом он все еще не самый большой: эта честь принадлежит графическому процессору в новом ускорителе Instinct MI100 с площадью порядка 750 мм2.

В последний раз AMD производила игровой процессор размером примерно с Navi 21 для карт Radeon R9 Fury и Nano, которые имели архитектуру GCN 3.0 в чипе Fiji. Его площадь составляла 596 мм2.

С 2018 года AMD использует в работе 7-нм процесс от TSMC, и самым большим чипом из этой производственной линейки был Vega 20 (из Radeon VII) с площадью 331 мм2. Все графические процессоры Navi созданы на основе слегка обновленной версии этого процесса, называемой N7P.

И все же, что касается размеров кристалла, корона остается за NVIDIA, но не то чтобы это было хорошо. Последний чип на базе Ampere, GA102, имеет площадь 628 мм2. Это примерно на 17% меньше, чем у его предка, TU102: он имел ошеломляющую площадь кристалла в 754 мм2. Но все это ничто по сравнению с монструозным чипом NVIDIA GA100: используемый в ИИ и обработке данных, этот 7-нм графический процессор имеет площадь 826 мм2. Он наглядно показывает, каких размеров может достичь графический процессор.

По сравнению с ГП NVIDIA Navi 21 выглядит довольно стройно, хотя стоит помнить, что процессор — это не только кристалл. GA102 содержит около 28,3 миллиарда транзисторов, тогда как новый чип AMD на 5% меньше — 26,8 миллиарда.

Мы не знаем, из скольких слоев состоит каждый из этих ГП, поэтому все, что мы можем сравнить, — это отношение транзисторов к площади кристалла, обычно называемое плотностью кристалла. Navi 21 имеет примерно 51,5 млн транзисторов на квадратный мм, в GA102 она заметно ниже — 41,1 млн.

Navi 21 производится у TSMC в соответствии с процессом N7P, который дает небольшое увеличение производительности по сравнению с N7. Свои новые чипы GA102 NVIDIA предпочла производить у Samsung. В них используется модифицированная специально для NVIDIA версия так называемого 8-нм узла (обозначаемого как 8N или 8NN). Значения узлов 7 и 8 имеют мало общего с фактическим размером компонентов: это просто маркетинговые термины, используемые для различения производственных технологий.

Теперь давайте углубимся в компоновку каждого графического процессора и посмотрим, что находится у них под капотами.

Кодирование данных: Adobe Lightroom, BRAW Speed Test, HandBrake и LameXP

В этом разделе мы рассмотрим еще несколько примеров кодировочной нагрузки. Adobe Lightroom мы начали использовать в качестве бенчмарка сразу после его выхода, но несколько лет назад отложили его в сторону – из-за плохой оптимизации многопоточных режимов. Однако через некоторое время ситуация изменилась, и теперь это приложение на многоядерных процессорах работает вполне эффективно.

В дополнение к Lightroom, мы также провели быстрый тест Blackmagic RAW Speed Test, который наглядно показывает, как процессор справляется с воспроизведением формата BRAW при разных уровнях сжатия. Кроме того, мы провели тест в приложении LameXP – это открытый кодировщик музыкальных форматов, который использует преимущества многоядерных процессоров. Наконец, мы провели тесты в суперпопулярном кодировщике HandBrake.

Adobe Lightroom Classic

Временами даже не верится, что мы проводим тестирования в Adobe Lightroom вот уже почти 14 лет. В течение этого времени мы долго использовали одну и ту же тестовую подборку фотографий, снятых аппаратом Nikon D80. Но недавно один наш друг заметил, что подборка устарела, и обеспечил нас новым комплектом фотографий с высоким разрешением, снятых в формате RAW камерой Canon DSLR. К нашему удивлению, распределение результатов в целом сильно не изменилось, но файлы большего размера дают более интенсивную тестовую нагрузку.

До сегодняшнего дня мы тестировали в Lightroom только пересохранение исходных RAW-фотографий в формате JPG с изменением размера и матированием изображения. В этот раз мы добавили сюда тест с пересохранением RAW в DNG, и хорошо сделали, потому что, как видно из приведенных выше диаграмм, во втором тесте распределение результатов существенно отличается от первого.

В тесте с JPG чипы Threadripper заняли первые три места, а в тесте с DNG они заняли последние три места. По-видимому, перекодирование в формат DNG оптимальным образом задействует число ядер и тактовую частоту процессора, что ставит на первое место 16-ядерный чип 5950X. Забавно, что Threadripper’ы, доминировавшие в JPG, в DNG съехали в самый низ турнирной таблицы

Если вам нужен многоядерный чип, который будет эффективен в Lightroom, обратите внимание на Ryzen 9 5950X или на Core i9-10980XE.

Blackmagic RAW Speed Test

BRAW – это формат, который может в равной мере использовать мощности CPU и GPU, что подтверждают вышеприведенные результаты теста. И снова, первое место занимает не 64-ядерный 3990X, как можно было ожидать, а 32-ядерный 3970X. Но остальные результаты, кроме первых двух мест, распределились вполне ожидаемым образом. Сравнительно бюджетные модели, такие как 8-ядерный 5800X или 10-ядерный 10900K выглядят здесь довольно прилично, но более мощный процессор, конечно, будет заметно эффективнее.

HandBrake

Тесты в HandBrake снова ставят на первую позицию 32-ядерный 3970X. Теперь уже практически очевидно, что, хотя 64-ядерный 3990X в своей области действительно впечатляет, большинство приложений, осуществляющих кодирование данных в различных форматах, лучше идут на более легких процессорах. И нам не терпится посмотреть, изменится ли ситуация в следующем поколении Threadripper, базирующемся на архитектуре Zen 3.

В сегодняшней тестируемой линейке процессоров наиболее выгодным вариантом за свою цену представляется 12-ядерный Ryzen 9 5900X. Он на равных конкурирует с более тяжелым 18-ядерным чипом Intel i9-10980XE.

LameXP

Как человеку, перекодировавшему за годы десятки тысяч музыкальных треков, за тестом типа LameXP мне далеко ходить не надо (даже если я больше не занимаюсь кодированием музыки в таком объеме благодаря стриминговым сервисам). LameXP задействует далеко не все вычислительные потоки, предлагаемые Threadripper’ами, но тем не менее эти процессоры смогли обойти здесь представителей массового сегмента.

Чип 5950X здесь продолжает выступать сильно, но все остальные процессоры, кроме Threadripper’ов, расположились в ожидаемом порядке. В будущем хорошо бы провести в этом приложении тест, задействующий все ядра/потоки, и посмотреть на распределение результатов. Такая нагрузка – с достаточно большим количеством рабочих потоков – также хорошо подошла бы для тестирования накопителей.

ASRock X570 Phantom Gaming X

• Форм-фактор: Standart-ATX
• Сокет: AM4
• Чипсет: AMD X570
• Количество слотов памяти: 4
• Каналы памяти: 2
• Максимальный объем памяти: 128 ГБ
• Число и тип портов SATA: SATA III – 8
• Количество разъемов M.2: 3
• Слоты PCI-E: PCI-E x16 – 3, PCI-E x1 – 2
• Разъемы на задней панели: LAN — 2, USB 3.0 – 7, USB 3.0 Type-C – 1, mini Jack – 5, S/P-DIF – 1, антенные разъёмы – 2, PS/2 – 1.
• Аудио: Realtek ALC1220, HDA, 7.1
• Сетевые интерфейсы: Intel WGI211AT – 1000 Мбит/с, Dragon RTL8125AG – 2.5 Гбит/с, Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac/ax (2,4/5 ГГц) + Bluetooth 5.0

А вот для топовой сборки я выбрал плату с богатым функционалом и соответствующей стоимостью – гулять так гулять! Phantom Gaming X – это флагманская модель с системной логикой X570 из геймерской серии ASRock.

Лично мне она понравилась чисто визуально: черно-красно-белая броня укрывает почти весь текстолит, а RGB-подсветка пробивается сквозь щели радиаторов всеми цветами радуги. Но само «железо» еще круче.

Четырнадцатифазное питание по схеме двенадцать плюс два отдает шестьдесят ампер на процессор и SoC, но последнее для нас не актуально. Естественно, что VRM прикрыт мощными радиаторами. Да и вообще, Gaming X покрывает пассивным охлаждением все горячие зоны: южный мост, слоты под SSD. Из удобств присутствуют две кнопки сброса настроек BIOS и визуальное отображение POST-кодов.

Премиальная материнка поддерживает PCIe четвёртой версии на всех шинах. Туда можно поставить две видеокарты в режиме SLI или три в CrossFire. И еще останутся линии под твердотельные накопители в слотах M.2.

В общем, перечислять достоинства крепкого текстолита ASRock можно долго, но необходимо рассказать еще и о других комплектующих, поэтому я перехожу к разным вариантам систем охлаждения.

Синтетические тесты: SiSoftware Sandra

Хотя мы уже рассмотрели здесь несколько синтетических бенчмарков, SiSoftware Sandra позволяет легко проверить ключевые аспекты производительности: скорость выполнения арифметических операций, скорость обработки мультимедийных данных, скорость шифрования данных и фактическую пропускную способность памяти. Тесты Sandra разработаны таким образом, что они могут задействовать преимущества любой архитектуры, так что у любого процессора здесь есть возможность блеснуть.

Но здесь нужно оговориться. «Лучший» результат из возможных не обязательно будет коррелировать с производительностью данного чипа в реальных приложениях или других тестах. Это просто демонстрация возможностей, которая к тому же наглядно показывает отличия одной архитектуры от другой.

Multimedia

Как мы уже упомянули, Sandra расставляет процессоры по местам наиболее объективно, и результаты здесь в основном соответствуют тому, что должно быть «в теории». Исключениями стали 6- и 10-ядерный чипы Intel, которые оба проиграли своим ближайшим конкурентам от AMD. 10-ядерный процессор Intel фактически уступил 8-ядерному процессору AMD – такого мы еще не видели за всю историю этого теста, где процессоры Intel всегда были сильнее.

В верхней части турнирной таблицы расположились Threadripper’ы – в правильном порядке, который по ходу этой статьи соблюдался далеко не везде (особенно в тестах с кодированием видео).

Arithmetic

Как выясняется, не только в тесте Multimedia процессоры Intel не могут догнать процессоры AMD – это наблюдается и в тесте Arithmetic. Поскольку этот тест может задействовать преимущества AVX-512, мы ожидали, что i9-10980XE займет более высокое место, чем он занял в итоге. То, что процессор с AVX-512 не смог достать 16-ядерный Ryzen, действительно неожиданный результат.

Cryptography

Мы отметили, что поддержка AVX-512 не помогла процессору i9-10980XE занять высокое место в тесте Arithmetic, но это получилось в тесте Cryptography. В тесте с наиболее сложной криптографической нагрузкой 10980XE сумел опередить 32-ядерный Threadripper AMD. Странно, что 6- и 10-ядерный чипы Intel с треском провалились в тесте AES-256 + SHA-256, но в тесте AES-256 + SHA-512 показали результаты, в большей степени соответствующие ожиданиям.

Memory Bandwidth

Последний тест – один из самых простых. Диаграмма результатов наглядно показывает, что 4-канальные платформы для энтузиастов способны обеспечить гораздо большую пропускную способность памяти, чем массовые 2-канальные. К счастью, между соответствующими платформами AMD и Intel здесь существенной разницы нет.

Crucial CT8G4DFS824A

• Форм-фактор: DIMM
• Объем одного модуля памяти: 8 ГБ
• Количество модулей: 1
• Тактовая частота: 2400 МГц
• Тайминги CL: 17
• Радиаторы: нет
• Подсветка: нет
• Напряжение: 1.2 В

Да-да, именно в этом месте многие сильно удивятся. Где же любимый Kingstone HyperX? Почему обычная «зелёнка»? Отвечаю и аргументирую.

Во-первых, за шестнадцать гигабайт вместе с фирменными радиаторами и крутым брендом придется отдать минимум в два раза больше денег, чем сто́ят выбранные плашки от Crucial, а результат может быть тот же.

Во-вторых, даже две тысячи четыреста мегагерц (а именно столько гарантирует производитель) способны показывать отменные результаты в двухканальном режиме.

Да, приобретая тот же Predator можно гарантировано рассчитывать на определённую частоту, и она будет повыше, чем у «крушаловских» OEM-модулей. Однако, стоит немного поковыряться в BIOS, поиграть с таймингами и, вуаля, имеем уже три тысячи мегагерц, а то и больше, если с чипами повезёт. Как по мне, так вариант c Crucial`ом беспроигрышен в любом случае.

Какую видеокарту выбрать для Ryzen 5 3600

К выбору комплектующих нужно относиться очень серьёзно, так как обычно компьютер собирается на долгий срок. Обновлённые процессоры Ryzen 3000 на архитектуре Zen 2 показывают действительно отличные результаты. Уменьшение технологического процесса позволило значительно увеличить производительность без роста энергопотребления.

Видеокарту стоит выбирать в зависимости от разрешения используемого монитора. В принципе лучшими видеокартами для Ryzen 5 3600 являются решения высокого и среднего уровней. Выбирая этот процессор, можно предположить, что пользователь предпочитает средний уровень графических карт. Не стоит всегда переплачивать за несколько кадров.

Thermaltake View 71 TG RGB CA-1I7-00F1WN-01 Black

• Типоразмер: Full Tower
• Материнские платы: ATX, mATX, EATX, Mini-ITX
• Разъемы на передней панели: USB x4, mini Jack x2
• Слоты расширения: 10
• Отсеки под накопители 3.5/2.5: 4/6
• Макс длина видеокарты: 410 мм
• Макс. высота кулера: 190 мм
• Вентиляторы в комплекте: 3 x 140×140 мм
• Всего мест под вентиляторы: 8
• Материалы: сталь, закаленное стекло
• Вес: 19.1 кг
• Габариты (ШхВхГ): 274x577x592 мм

Знаете, я сегодня хочу побыть перфекционистом и для топовой сборки взять корпус ровно в таком же стиле, как и у «Первого игрока». Посмотрите на Thermaltake View 71 – стекло слева, справа, сверху и спереди, три вентилятора с RGB-подсветкой, классический чёрный цвет.

Да, вкусовщина. Да, наверняка, есть решения лучше, краше и просторнее. Но послушайте, это всего лишь вариант, который понравился мне. И есть за что.

Посмотрите на эту здоровенную стеклянную башню. Кажется, небоскрёб из Нью-Йорка каким-то чудом поместился на столе. Внутри все также просторно и по-деловому изящно. Найдется место и для крупного, тяжёлого блока питания, и для полноразмерной материнской платы. Жидкостное охлаждение тоже влезет спокойно. Я уж молчу про организацию RAID`ов различных уровней.     

Тесты в играх

На этом диферамб стеклу и стали можно считать законченным. Можно приступать к самому интересному. К тестированию сборок в играх.

Я взял наиболее тяжёлые проекты и воткнул максимально возможные пресеты, ориентируясь на возможности видеокарты. Там, где это было возможно технически, был включен режим трассировки лучей.

Игра, настройки	Ryzen 5 3600 + 1660 Super	Ryzen 5 3600 + 2080 Ti
Red Dead Redemption 2 (highest)	42	156
Battlefield V (ultra)	92	139
Metro Exodus (extreme)	63	73
Shadow of the tomb raider (highest)	71	94
Control (high)	53	110

Ожидаемо результаты на топовой видеокарте и высокой частоте оперативной памяти оказались выше, чем у менее продвинутой сборки. Примечательно, и мне никак пока не объяснить этот результат, что в Metro Exodus был получен почти равный FPS при совершенно разном поведении игры в момент тестирования.

Собственно, мораль из очевидных фактов следует простая – шесть ядер на частоте выше, чем четыре гигагерца, с памятью на три тысячи мегагерц и более могут отлично работать как в паре со средней видеокартой, так и давать классную картинку на топовом графическом ускорителе.  

Видеокарта для вьюпорта

Поскольку обычно именно процессор выступает узким местом в производительности вьюпорта, выбор видеокарты, как правило, не даст большой разницы, при условии что вы выбираете из актуальных и достаточно производительных.
Нечасто бывает в 3d приложениях, чтобы видеокарта обрабатывала данные медленнее, чем CPU обновлял меши, деформеры и прочие элементы. Проще говоря, это обычно видеокарта вынуждена ждать процессор, а не наоборот. К исключениям можно отнести проекты с тяжелыми отражениями, антиальянсингом и похожими вещами во вьюпорте – тогда стоит брать GPU помощнее. Или если у вас высокополигональные RAW меши по 50 млн полигонов с минимум модификаторов – тогда да, система упрется в максимальную производительность видеокарты раньше, чем в процессор.

Лучшая материнская плата для 3d моделирования и рендеринга

Материнская плата гораздо меньше других комплектующих влияет на конечную производительность компьютера при рендеринге и работе в 3d приложениях, но важно убедиться, что выбранная мать поддерживает все что нужно: • Поддержка нужного CPU сокета: у разных процессоров разные сокеты для подключения, поэтому важно убедиться, что выбранная материнская плата имеет требуемый слот для процессора. • Поддержка максимального количества памяти: разные материнские платы имеют ограничения по количеству суммарной оперативной памяти, которая может быть в системе и по количеству слотов под нее

Стоит убедиться, что слотов хватит для набора RAM, который вы собираетесь установить. • Поддержка M.2 (NVME дисков): если собираетесь ставить M.2 диск, материнская плата должна иметь поддержку дисков этого типа. Подробнее о дисках мы расскажем чуть позже. • Размер материнской платы: материнские платы имеют разные размеры и стоит убедиться в совместимости по форм-фактору материнки и корпуса.

SSD Samsung 970 EVO Plus 250 GB/ 1000GB

• Код производителя: MZ-V7S250BW/ MZ-V7E1T0BW
• Форм-фактор: 2280
• Интерфейс: PCI-E 3.0 x4
• Объем: 250/1000 ГБ
• Контроллер: Samsung Phoenix
• Тип памяти: TLC 3D V-NAND
• Макс. скорость чтения: 3500 МБ/c
• Макс. скорость записи: 2300 МБ/c
• Ресурс работы: 150 TBW

В топовой сборке операционная система должна летать быстрее пули, а для этого необходим соответствующий по скорости чтения/записи накопитель, на котором будут находиться системные файлы и загрузочный сектор. Наилучший вариант по моему мнению предлагает Samsung с его новейшей версией чипов трёхмерной памяти.

Девятьсот семидесятый EVO Plus пока остаётся лучшим SSD по соотношению цена/качество. Посудите сами: максимальная скорость последовательного чтения составляет 3500 мегабайт в секунду, запись – 2300 мегабайт в секунду, а заявленный ресурс работы – 150 терабайт перезаписи. Такая скорость – плод тщательной инженерной работы с микрочипами. Samsung первыми перешли на чипы с трехмерной памятью, которые имеют девяносто шесть слоев. Плюс, отличный контроллер собственного производства. В общем, накопитель я выбрал самый что ни на есть быстрый, и пусть вас не смущает тот факт, что его объем всего 250 гигабайт. В качестве хранилища будет использован терабайтник от того же производителя, той же модели, с теми же чипами.   

Внутри кристаллов

Общая структура Ampere GA102 и RDNA 2 Navi 21

Схемы ниже не обязательно показывают, как все устроено физически, но они дают четкое представление о том, из каких компонентов состоят процессоры.

В обоих случаях макеты очень знакомы, поскольку они по сути являются расширенными версиями своих предшественников. Добавление большего количества компонентов повышает производительность, что особенно полезно при условии, что при высоких разрешениях в современных 3D-приложениях рабочие нагрузки рендеринга включают огромное число параллельных вычислений.

Такие схемы полезны, но для нашего анализа интереснее посмотреть, где находятся различные компоненты внутри самих кристаллов. При проектировании крупномасштабного процессора обычно требуется, чтобы общие ресурсы, такие как контроллеры и кэш, находились в центре, чтобы гарантировать, что все компоненты имеют одинаковый путь к ним.

Интерфейсные системы вроде контроллеров локальной памяти или видеовыходов должны располагаться по краям микросхемы, чтобы упростить их подключение к тысячам отдельных проводов, соединяющих графический процессор с остальной частью карты.

Ниже приведены изображения кристаллов AMD Navi 21 и NVIDIA GA102 в искусственных цветах. Оба изображения были подчищены и показывают только один слой внутри чипа, однако при этом дают хорошее представление о внутренностях современного графического процессора

Наиболее очевидное различие между конструкциями заключается в том, что NVIDIA не следует централизованному подходу к компоновке микросхем: все системные контроллеры и основной кэш находятся внизу, а логические блоки расположены в длинных столбцах. Они проделывали это и раньше, но только с моделями среднего и нижнего ценового сегмента.

Например, Pascal GP106 (используемый в GeForce GTX 1060) был буквально вдвое меньше GP104 (из GeForce GTX 1070). В более ранней версии размер кристалла был больше, а кэш-память и контроллер располагались посередине. У младшего брата они переместились в сторону.

Pascal GP104 и GP106

Для всех предыдущих топовых ГП NVIDIA использовала классическую централизованную компоновку. Зачем же было менять подход? Интерфейсы здесь ни при чем, ведь контроллеры памяти и PCI Express работают на краю кристалла. С тепловыми проблемами это тоже не связано, ведь даже если кэш-часть или контроллер кристалла будут нагреваться сильнее, чем логические секции, вам наверняка захочется, чтобы посередине схемы было больше теплопоглощающего кремния. Хотя причина этого изменения не вполне понятна, есть подозрение, что она связана с реализацией блоков вывода рендеринга (ROP).

Позже мы рассмотрим их более подробно, а пока просто скажем, что, хотя изменение макета выглядит странно, оно не оказывает существенного влияния на производительность. Это связано с тем, что 3D-рендеринг сопровождается большим количеством длительных задержек — как правило, из-за необходимости ожидания данных. Таким образом, дополнительные наносекунды, добавленные за счет того, что некоторые логические блоки находятся дальше от кэша, скрываются в общей схеме чипа.

Прежде чем мы продолжим, стоит отметить инженерные изменения, реализованные AMD в компоновке Navi 21 по сравнению с Navi 10, установленном в Radeon RX 5700 XT. Несмотря на то, что новый чип в два раза больше предыдущего как по площади, так и по количеству транзисторов, разработчикам удалось улучшить тактовые частоты без значительного увеличения энергопотребления. Например, Radeon RX 6800 XT имеет базовую частоту и частоту разгона 1825 и 2250 МГц, соответственно, при TDP, равном 300 Вт. Те же показатели для Radeon RX 5700 XT: 1605 МГц, 1905 МГц и 225 Вт.

Исследование производительности на ватт карт Ampere и RDNA 2 показало, что оба производителя добились значительных улучшений в этой области, но AMD и TSMC достигли чего-то весьма примечательного — сравните разницу между Radeon RX 6800 и Radeon VII на графике выше.

Radeon VII — первая коллаборация AMD и TSMC с использованием 7-нм технологии, и менее чем за два года они увеличили производительность на ватт на 64%. Отсюда возникает вопрос: насколько лучше мог бы быть Ampere GA102, если бы NVIDIA осталась с TSMC.

В чем отличие 3d моделирования?

Когда мы работаем с графикой это активный рабочий процесс, который использует возможности железа иначе, чем рендеринг. Например, мы создаем модель машины, которая состоит из полигонов с модификаторами, деформерами, отражениями, клонированием, изгибами и т.д. Компьютер тоже проводит немало расчетов во время этого процесса, но почти все они проводятся исключительно на одном ядре процессора.

Почему так? Потому что сцена строится с определенной иерархией и процессору нужно обработать всю эту структуру пошагово. CPU не может распараллелить большинство этапов на отдельные ядра, так как почти все этапы связаны и зависят друг от друга.

В практическом смысле это означает, что даже если у вас топовый процессор с кучей ядер, моделлинг не пойдет быстрее и вьюпорт не будет работать быстрее. Для лучшей производительности при моделировании и активной работы со сценой будет предпочтителен процессор с наибольшей тактовой частотой отдельного ядра, а не их количеством.

Лучший процессор – максимум ядер с максимальной тактовой частотой?

Вполне закономерный вывод, ведь тогда мы сможем максимально быстро рендерить и работать, благодаря такому процессору. Вообще да, но практически так не бывает.

Из-за высокого энергопотребления и, как следствие, выделения тепла есть ряд ограничений не позволяющий создать чудо процессор, который одинаково хорош в обоих аспектах. Между количеством CPU ядер и максимальной тактовой частотой есть взаимосвязь и чем больше ядер имеет конкретный процессор, тем ниже предельные значения по тактовой частоте этих ядер. И, напротив, если у процессора меньше ядер, их можно сделать более быстрыми.

Однако, технологии не стоят на месте и производители процессоров Intel и AMD нашли решение для этой проблемы – turbo boost.

Турбо буст и турбо ядра

Представьте, что мы снова используем компьютер для моделирования и нагружаем 1-2 ядра, остальные в простое. Технология турбо буста разгоняет эти ядра в пределах безопасных пределов по энергопотреблению и тепловыделению, чтобы добиться максимальной производительности. Технология от производителя, бояться нечего. После того как будут достигнут предел по температуре, тактовая частота будет понижена до стандартной, чтобы не нанести вред самому процессору.

Таким образом, мы по сути и получаем многоядерный процессор со средними частотами, который, однако, может выдать большую производительность на 1-2 ядрах, когда нужно при остальных в простое.

На этом обзорная часть заканчивает и переходим к выбору комплектующих для лучшего компьютера для 3D моделирования и рендеринга.

Лучший процессор (CPU) для 3d моделирования и рендеринга

Upd. ноябрь 2020 – статья о процессорах AMD 5000 серии

Для активной работы

Как мы рассматривали выше, нужно исходить из основного сценария использования компьютера. Если большую часть времени мы моделим, скульптим, текстурируем или анимируем, т.е. активно работаем за компьютером, а меньшую часть рендерим, то нам нужен процессор с максимальной тактовой частотой:

Intel i9 9900K, 8 ядер, частота базовая 3,6 GHz, 5 GHz ТурбобустIntel i7 9700K, 8 ядер, частота базовая 3,6 GHz, 4,9 GHz Турбобуст (нет гипертрединга)AMD Ryzen 9 3950X, 16 ядер, частота базовая 3,5 GHz, 4,7 GHz Турбобуст AMD Ryzen 9 3900X, 12 ядер, частота базовая 3,8 GHz, 4,6 GHz Турбобуст AMD Ryzen 7 3700X, 8 ядер, частота базовая 3,6 GHz, 4,4 GHz Турбобуст

На данный момент, я считаю лучшим процессором для активной работы AMD Ryzen 3900X и если бюджет позволяет – берите, не пожалеете. Помимо топовой производительности при активной работе, процессор обладает 12 ядрами/24 потоками, которые дадут огромную производительность и в рендеринге, без необходимости связываться с более специфичными AMD Threadripper. Полагаю, что даже с выходом новых линеек процессоров 3900Х будет актуален еще долгое время из-за баланса своих характеристик.

Из более дешевых вариантов и от Intel примечателен i7-7700K 4,2 Ghz стандартная частота, до 4,5 Ghz в бусте. Мы не можем рассмотреть все процессоры на все бюджеты, но при выборе в рамках тех денег, которыми вы располагаете, можете опираться на сам подход – нужна именно максимальная частота ядер, а не их количество. Бенчмарки, показывающие производительность режиме 1 потока в помощь.

Для рендеринга

Если у вас ситуация противоположная и больше времени уходит на рендеринг на компьютере, а не на активную работу с графикой или речь идет о сборе отдельной машины, которая будет использоваться только для рендеринга проектов, ищем процессоры с максимальным количеством ядер.

AMD Threadripper 3960X, 3970X, и 3990X c 24-64 ядрами лучший выбор на рынке.Можно посмотреть на Intel i9 9900X, 9920X, 9960X, 9980XE с 10-18 ядрами, но цена будет неоправданно высока при сравнимой или даже более низкой производительности.

Western Digital WD10EZEX

• Емкость — 1000 ГБ
• Форм-фактор — 3.5«
• Объем буфера обмена — 64 МБ
• Частота вращения шпинделя — 7200 об/мин

К сожалению, мы не можем себе позволить обойтись одним SSD – его хватит лишь на установку системы и небольшой файловый раздел. Поэтому нам на помощь спешит терабайтный жёсткий диск от Western Digital из линейки Blue.

Стоит отметить, что голубые накопители от «ви-ди» – это всегда надёжное и оптимальное решение по адекватной цене, поэтому модель WD10EZEX стоит брать, даже не глядя на подробные характеристики. Но для педантов приведу несколько важных моментов из паспорта устройства.

Во-первых, объем кэш-памяти составляет шестьдесят четыре мегабайта, что прилично. Во-вторых, конструктивно накопитель содержит только одну пластину, что, вкупе с объёмным кэшем, должно увеличить скорость работы. Ну и, конечно, не забываем про вращение шпинделя, которое составляет 7200 оборотов в минуту.

Вот и все важные характеристики. Учитывая надёжность механики самого устройства, жёсткий диск WD станет прекрасным выбором для любой системы.

Deepcool ICE BLADE 200M

• Сокеты Intel: LGA 1200/1156/1155/1151/1151v2/1150/775
• Сокеты AMD: FM2/FM1/AM4/AM3+/AM3/AM2+/AM2
• Рассеиваемая мощность: 125 Вт
• Материал ребер радиатора: алюминий+медь
• Количество тепловых трубок: 2
• Штатные вентиляторы: 92x92x25 мм
• Скорость вращения: 900 — 2200 об/мин
• Разъем для подключения: 4 pin
• Уровень шума: до 30.1 дБ
• Термопаста в комплекте: да
• Подсветка: нет
• Габариты (ВxШxД): 94x135x103 мм

Шестиядерник AMD – это уже серьёзное тепловыделение, несмотря на заявленные шестьдесят пять ватт TDP. Поэтому хорошая система охлаждения для него жизненно необходима. Не переплачивая за всякие красивости вроде подсветки, можно приобрести неплохой вариант не дороже полутора тысяч рублей.

Я могу рекомендовать отличный вариант из арсенала Deepcool под названием «холодное лезвие». Кулер действительно имеет тонкий алюминиевый радиатор, поэтому имя свое оправдывает. Я полагаю, что именно такой кулер будет максимально эффективен в корпусе, о котором расскажу чуть позднее. Выбранная модель хороша еще и тем, что может отвести нагрев до 125 ватт тепла, что очень эффективно в случае с Ryzen`ом.

Лучший диск для 3d моделирования и рендеринга

Производительность накопителя при работе с графикой влияет на следующие моменты:
• Сохранение и загрузка файлов сцены
• Хранение и загрузка текстур, ассетов и прочего
• Файл подкачки (своп файл) если RAM не хватает
• Запуск самого софта

Все достаточно просто: если хотите, чтобы загрузка сцен и сохранение сцен происходили быстро, берем быстрый накопитель. С другой стороны, даже самый быстрый диск имеет мало значения после того как сцена загружена и крутится уже в оперативной памяти.

Большинству визуализаторов подойдет вариант с производительным SSD для операционной системы и установки графического софта, хранения актуальной сцены в работе. Для такого варианта выбирайте SSD на 500 Gb – 1 Tb, благо цены на SSD большой емкости значительно снизились в последнее время. А для хранения ассетов, архива, бекапов и прочего добра можно взять дополнительный жесткий диск HDD на 1-2 Tb.

Вот мы и коснулись всех основных комплектующих, которые определяют производительность лучшего компьютера для 3d графики и рендеринга. Отдельной статьей я опишу конкретные сборки компьютера по состоянию на 2019 год и лучший компьютер GPU рендеринга. UPD. Появилась отдельная полноценная статья про выбор монитора для профессиональной работы с графикой.

Заключение

Как обычно, выбор процессора, который наилучшим образом подойдет для решения ваших задач, зависит от вида нагрузки или даже от конкретного приложения. В настоящее время рендеринг все в большей степени осуществляется силами видеокарт – при такой раскладке мы рекомендовали бы 8-12-ядерный процессор с высокими тактовыми частотами. Чем выше частота процессора, тем быстрее отклик приложения.

Что касается рендеринга силами CPU, то многочисленные тесты, представленные в данном обзоре, подтверждают – чем больше у процессора ядер, тем быстрее осуществляется рендеринг. К несчастью для Intel, чипы последнего поколения AMD Ryzen серьезно укрепили свои позиции по многим направлениям, и особенно в рендеринге. Мы видели ряд примеров, в которых новый 6-ядерный чип AMD 5600X превосходит 6-ядерный чип Intel Core i5-10600K. Более того, в некоторых примерах 8-ядерный 5800X обходит 10-ядерный i9-10900K.

Если вы планируете заниматься рендерингом (или кодированием видео) при помощи видеокарты, то сильно многоядерный процессор вам, скорее всего, не нужен. По результатам данного обзора мы рекомендовали бы для этих целей чип типа Ryzen 7 5800X, который за свою цену ($449) предлагает отличную производительность

В большинстве случаев будет достаточно восьми ядер, но здесь также важно понимать, как такой сравнительно тяжелый процессор может повлиять на другие аспекты вашей работы (энергопотребление, нагрев, шум и т.д.).

Для более серьезных пользователей выгодным вариантом станет чип Ryzen 9 5900X за $549, у которого под капотом 12 ядер (за дополнительные $100 к цене 8-ядерного чипа). Такой чип обладает большим запасом скоростной выносливости, но опять же, перед покупкой нужно убедиться в отсутствии потенциальных узких мест в вашей системе.

В рендеринге процессор с наибольшим числом ядер, как правило, побеждает, но сравнивать производительность двух чипов в кодировании намного сложнее. Если вы посмотрите на результаты Premiere Pro, то увидите, что время выполнения проекта на том или другом процессоре зависит также от используемого кодека. Если вы предпочитаете работать с каким-то одним кодеком, то нужно выбирать процессор, который тоже работает с этим кодеком быстрее конкурентов.