小巧而高能HP Z240图形工作站的“黑科技”
   来源:智能制造     2021年03月11日 03:11

朱辉杰

2015年 11月12日,惠普推出了两款体型小巧的塔式图形工作站——HP Z240和 Z240纤小型(SSF)。两款产品均隶属入门级的Z200系列,其上代产品是HP Z230图形工作站。HP Z200系列工作站的特点是:提供工作站级性能的同时,具备紧凑、小巧的体型,同时又保持入门级产品的价格竞争力。这一代的HP Z240强化了这种特点,不仅更小巧,而且性能更强大。这对于工作空间有限,要求较强数据运算和图形处理能力,又追求性价比的用户而言,十分难得。

众所周知,计算机的性能和体积是相悖的。强大的运算性能离不开高主频、多核心的处理器,兼顾高容量、高效能的存储需要多块硬盘(或 SSD),强大的专业图形性能更需要 NVIDIA(或 AMD)的专业图卡……这些硬件本身所需体积就很可观了。而为了保障高负荷运行的稳定性,工作站还必须留足散热空间、附加强力散热辅件。这些因素使得工作站很难“瘦身”。

但是,HP Z240确实做到了小巧且高能。采用C236芯片组的 HP Z240,支持 LGA1151接口的 Skylake至强 E3-1200 v5系列处理器,也可以安装最新的酷睿i5(i7)处理器。Z240采用 PC4-17000 DDR4新规格内存,最大可以升级到64GB。图形处理方面,支持 PCIe 3.0的NVIDIA(或AMD)专业图卡,如NVIDIA Quadro K2200、K620、K420等。存储方面,Z240提供 4个 SSD或机械硬盘位置(SATA-6Gb/s),可以让用户自由组合、升级存储设备。在提供高性能硬件的基础上,塔式 Z240的机箱体积仅与一般的商用 PC相仿,而纤小型的 Z240比塔式工作站的体积进一步减小了 57%!其视觉体积甚至可以和一些 Micro ATX架构的商业 PC相媲美。

HP Z240和 Z240纤小型(SSF)是如何在“小身材”和强大性能之间取得平衡的呢?我们不妨研究一下惠普图形工作站的一些最新“黑科技”。

优化机箱布局,精心设计散热风道

尽管 HP Z240的机箱小巧,但同样具备良好的可扩展性,散热设计也非常合理。Z240的主板面积相比上代产品缩小了 10%,却同样提供了四条 PCI Express Gen3插槽(X16\X4\X1)和一个可选的 PCI插槽,四个内存槽位,以及四个硬盘位(可选光驱配件)。风道采取前抽风、后出风的方式,处理器、内存、图卡和硬盘等主要部件被有序地排布在主风道上,线缆则被捆扎固定在机箱四周,顺畅的气流快速带走热量,有助于保持系统持续稳定的工作。而且,考虑到工作站有可能在户外、粉尘等恶劣环境下工作,为了避免前抽风、后送风导致机箱内的灰尘积聚,Z240可选除尘滤芯,这个类似于空气净化器初效滤网的部件,不会阻隔散热气流,但可以将灰尘阻隔在机箱之外。

特殊设计的散热器

HP Z240选配的 Skylake至强 E3-1200 v5系列处理器热设计功耗高达 80W,而 Z240的机箱又十分小巧,为保证处理器高负荷工作下的极限散热,惠普采用了新设计的 ZCooler散热器。Z Cooler不同于传统的水冷和纯风冷方式,没有复杂的泵和液管等装置,也不需要过于巨大的高转速散热风扇,仅仅依靠蒸汽冷却板和薄蜂窝状的散热鳍片,即可完成热传导和热辐射过程,不仅散热效率更高,而且可以避免风扇的高速旋转,从而将噪音控制在极低的水平。据了解,惠普的 Z Cooler散热器采用液氨蒸汽冷却原理,类似于青藏铁路沿线预防冻土融化所采用的“热棒”技术。

另外,Z240和 Z240 SSF的主板上都集成了环境温度传感器,用以智能地控制系统风扇和电源,更好地取得散热、性能和静音的平衡。

M.2插槽和 HP Z Turbo Drive

除了传统的机械硬盘和 SSD硬盘外,HP Z240的主板上集成了 M.2插槽,可以选用支持 PCI-E X4接口的 SSD硬盘,不仅体积小巧、速度更快,而且还不会占用主板上的PCI-E插槽。省下的 PCI-E插槽(X4),可以安装 HP ZTurbo Drive G2 SSD卡,从而进一步提高存储I/O性能。也可用于扩展 Thunderbolt雷电设备。

HP的 Z Turbo Drive Quad Pro是工作站的典型黑科技之一,这块扩展卡上载有四路 M.2硬盘,最高支持2TB PCI-E SSD容量,而理论的连续速度可以达到9GB/s。当然,Z Turbo Drive Quad Pro需要一条全长的 PCI-EX16插槽,而 Z240的这条插槽要预留给图卡,因此,Z Turbo Drive Quad Pro更适合 Z840等更高级别的工作站产品。仅需要 PCI-E X4插槽的 HP Z Turbo Drive G2SSD卡更适合 HP Z240,而且 Z240最多可同时安装两片。

选购建议

迷你级的机箱内,塞入了至强E3-1200 v5系列处理器, Quadro或FirePro专业图卡,DDR4 ECC内存,多块机械或 SSD硬盘,以及高速 PCIeSSD卡,在保证工作站级性能的同时,确保高负荷工作下的散热和稳定性,这就是 HPZ240和 Z240纤小型(SSF)工作站。

虽然其定位是入门级的图形工作站,但如果选用NVIDIA Quadro K2200或 AMD FireProW5100级别的图卡,配合至强或新酷睿 i7处理器,并适当配置内存数量,在Solidworks、Creo、CATIA和Inventor等三维软件中,绝对可以轻松应付中等规模的装配体模型。而小巧的机身和较低的价格门槛,又非常适合工程图学教育、通用机械、模具和零部件等行业的用户。IM

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