主機板

技嘉MW51-HP0主機板解密,建構高效能工作站的入口

文.圖/Johan 2018-07-31 10:00:00

從Regular PC、Gaming PC,到HPC領域

當今的個人電腦(PC),由於效能已足以應付一般生活與商用需求,因此一般電腦(Regular PC)紛紛朝向提升產品可攜性或將體積縮小的趨勢來設計。而當今也不少廠商推出各種效能等級的迷你桌機、超輕薄筆電,甚至以時尚造型,來吸引大眾目光,以搶佔廣大的消費市場。

另外,由於近年來電競風潮興起,需要高效能的電腦才能享有較好的遊戲體驗,為此,廠商們也紛紛打造出高效能的電競電腦(Gaming PC),以強調遊戲娛樂需求與酷炫的外型,來吸引玩家們與專業遊戲戰隊們的選擇。

若需要將電腦效能往更高階的應用前進,那麼就是工作站(Workstation)或伺服器(Server)的等級,這些電腦主要是用來進行專業的工作運算或提供多人服務。以工作站(Workstation)而言,屬於HPC (High Performance Computing,高效能運算)電腦領域,其定位在需要給個人即時線上使用的高效能電腦,擁有超高的運算效能,能夠勝任各種超大的工作負載量,不僅是單一超大工作(Single Heavy-loading Task)或是多項小工作(Multi-task),都能快速處理完成,以減少工作處理時間(例如Ren圖時間),因此適合給各行各業的專業創作與工程人員(專業美工、工程師、遊戲設計師、動畫特效師、醫療人員、科學家等等),來進行各種專業繪圖、即時工程繪圖、醫療繪圖、即時運算、工程運算、資料分析、專業級影片處理/後製/轉檔、各種特效合成…等工作。

技嘉的MW51-HP0 伺服器/工作站主機板,將帶領您從一般電競電腦,晉升到更高境界的工作站環境


至於伺服器(Server)則是屬於多人多工同時使用的環境,主要是提供一般用戶各項不同的背景服務。使用者透過一般電腦或行動裝置,搭配對應的應用程式、App或專屬Client端軟體,連線至這些伺服器(Server端)來取得所需要的資訊或服務。這些服務包括各式網站應用,如網頁伺服器/檔案傳輸/線上購物/新聞影音/資料儲存/虛擬主機/遊戲伺服器/更新主機…等等,由於服務人數與服務內容以及運算等級的不同,伺服器的建置也從一般的大型房間(Server Room),到超大型的資料中心(Data Center)等級,以提供上千甚至高達上億個用戶使用。然而,由於近年來AI當道,伺服器的應用也開始朝向大數據分析與人工智慧發展,像是資料探勘、機器學習、深度學習、科學分析…等各式更進階的密集運算新應用。

建構高效能伺服器/工作站,Intel全新Xeon處理器出爐

在處理器方面,Intel規劃出一系列的處理器,並分門別類讓不同的使用族群選購。在一般的個人電腦(PC)方面,從低階處理器到高階處理器,就有主流的Core i3/i5/i7等處理器,甚至還有極致版本的Core i9,以提供不同需求的專業使用者使用。

至於工作站與伺服器方面,Intel力推的就是Xeon處理器家族。一般來說,以往大家對於Intel的印象就是選購Xeon E系列的處理器,這系列處理器依照等級分成E3、E5、E7 (以對應消費級的Core i3、i5、i7),但到了2017年8月之後的Purley平台開始,Intel將其新世代Xeon產品線重新大改造,把E7-8xxx/4xxx與E5-4xxx/2xxx等高階產品線改名為Xeon Scalable (可擴充處理器,並區分成白金/黃金/白銀/青銅等級)家族,以主打可擴充、高效能、專業工作站/伺服器市場。

Intel自2017年開始,重新將Xeon家族命名


至於原先1S Workstation(單插槽工作站)市場方面,Intel把原先E5-1xxx系列,在Basic Falls (即Skylake-W)平台之後,改開闢出一條新的Xeon W的產品線,主打主流工作站市場。而原先E3系列處理器,則簡化命名為E系列,主打入門級工作站市場。另外也有推出SoC系列的Xeon D與Atom C3000系列來主打嵌入式與網路伺服器市場。

Xeon處理器家族,區分為Scalable/Xeon D/Xeon W/Xeon E


也就是說,目前Xeon家族主要可以區分為:Xeon Scalable (可擴充處理器,區分成白金/黃金/白銀/青銅等級)、Xeon W (主流工作站處理器),以及Xeon E (入門工作站處理器)等四大類,以提供不同伺服器/工作站在效能與耗電上的不同應用需求,與Xeon D (低功耗SoC級處理器),以滿足各種不同的市場應用。

比Core i9更好的選擇,Xeon W工作站處理器

對於個人使用的環境來說,若是您需要一次同時處理多項工作,例如前景要瀏覽網頁,背景還要轉圖,跑個虛擬機來執行Linux程式碼,甚至可能還要跑個線上遊戲來練功…等等,那麼一般配置Core i系列的電競電腦可能力有未逮,畢竟Gaming PC主要還是針對遊戲族群所打造,而Workstation主要是針對專業人士在全天候密集運算與多工平行運算的需求上來做強化,可以勝任需要更高階的運算工作。而且工作站電腦本身可以成為高效能的Client端,也可以成為提供高效能運算服務的Server端,讓一般電腦透過遠端連線的方式來操控,以運用到Workstation的超高運算能力。

除了PC可以DIY,其實Workstation也是可以DIY的!既然要自己組裝一台工作站,那麼工作站/伺服器主機板一定是不可少的!但是消費者可能會問,工作站是不是主機會很大台,需要特別的硬體配備才能安裝嗎?其實不需要!因為工作站的主機板其實跟一般桌機類似,機殼大小甚至跟一般桌機差不多,可以放在您的桌面上僅佔用一點點空間,不需要像什麼1U、2U那種伺服器,需要機櫃的方式來擺放!因此,「只要您會組裝一般桌上型電腦,要組工作站也能很快上手!」

Intel Xeon W系列處理器,為14奈米支援Mesh架構的專業工作站處理器


在Intel那麼多處理器產品線中,Xeon W可說是針對主流工作站所設計,採用14奈米製程,可支援Mesh架構的的處理器,能支援四通道DDR4-2666 ECC記憶體,最高能支援到48條PCIe 3.0通道,同時整合了Gigabit網路,是專業人士組裝主流工作站或伺服器的最佳選擇之一。

Intel Xeon W系列處理器,搭配C422系統晶片,打造出主流工作站環境


▼Intel Xeon W系列處理器一覽表

技嘉專業打造,工作站主機板

在技嘉的Server Board產品系列中,主要分Server和Workstation專用主機板。並區分成以下產品線:

(1) 高階伺服器主機板:有支援雙Intel Xeon Scalable系列處理器的版本,另有支援單AMD EPYC 7000系列處理器的版本
(2) 主流工作站主機板:支援單Intel Xeon W系列處理器
(3) 入門工作站主機板:支援雙或單Intel Xeon E系列處理器
(4) 主流微伺服器主機板:內建單Intel Xeon D系列SoC
(5) 入門微伺服器主機板:內建單Atom C3000系列SoC



技嘉的伺服器/工作站主機板,可說是涵蓋了整個Intel與AMD的產品線,從入門到頂級都有,以滿足想要自己組裝Server或Workstation玩家們的需求。

技嘉MW51-HP0工作站主機板介紹

接下來就來介紹伺服器專用主機板!在各類工作站等級的產品中,本文選定第(2)種產品,也就是針對主流工作站主機板來做介紹,因為這個等級的工作站,可以支援具備超多核心與超大快取的Xeon W處理器,在超大工作負載量時可提升執行效率。當然,除了當工作站之外,亦可當成中小企業的伺服器使用,以提供資料儲存、繪圖運算,以及簡易的機器學習等應用。

技嘉的MW51-HP0 伺服器/工作站主機板的配件(另有說明書、保固卡)


技嘉MW51-HP0主機板的整體感覺


技嘉MW51-HP0主機板,大小為SSI CEB規格,即304.8 x 266.7mm,只比一般ATX的主機板稍微大一點點


技嘉目前首推支援Xeon W的主流工作站主機板,產品型號為MW51-HP0。在設計上,主機板採用Intel C422晶片組,具備單一LGA 2066的CPU插槽,可安裝Intel Xeon W系列的處理器(不支援Core i9處理器),並提供8組DIMM插槽,可安裝RDIMM/LRDIMM DDR4-2666記憶體(支援到最高512GB),支援7組PCIe通道,其中4組為全速的PCIe Gen3 x16介面,讓玩家在裝上4張顯示卡時也能發揮全速。

在儲存裝置介面部份,支援共10組SATA 6Gbps埠,以及PCIe x4介面的U.2埠與Ultra Fast M.2插槽各1組


採用LGA 2066插槽設計,CPU插槽兩旁各有4組DIMM插槽,可安裝ECC DIMM、RDIMM、LRDIMM DDR4 2666,最高可支援到四通道,最高可支援到512GB的記憶體(64GB*8)


主機板上的LGA 2066插槽,可安裝Intel Xeon W處理器 (不支援Core i9處理器),CPU插槽旁邊可以看到數位電源管理IC


支援7組PCIe Gen.3 x16插槽,其中4組支援全速PCIe x16介面,3組支援PCIe x8


主機板的大小採用為SSI (Server System Infrastructure)協會的CEB (Compact Electronics Bay)規格,即304.8 x 266.7mm,大約比標準ATX 305mm x 244mm的寬度大約多個2.27公分,因此只要您使用的一般ATX等級的機殼,也都可以裝得下這張主機板。

主機板後置I/O埠方面,提供PS/2埠、8組USB 3.1 Gen.1、2組USB 3.1 Gen.2 (Type-A與C)、2組Gigabit乙太網路埠、音效孔


主機板上可看到兩顆WGI210AT,為Intel I210乙太網路控制晶片


另有Asmedia(祥碩)的ASM2142,為USB 3.1 Gen.2控制晶片


D720210晶片,為USB 3.0 Hub晶片;旁邊有Realtek(瑞昱) ALC1150,為音效晶片


在儲存裝置方面,技嘉MW51-HP0主機板提供了總共10組SATA 6Gbps的連接埠,此外還提供了U.2埠與Ultra Fast M.2插槽(可支援到M.2 22110的規格),採用PCIe x4介面,提供充足的儲存裝置連接需求。此外該CPU支援VROC (Virtual RAID on CPU)功能,可讓NVMe SSD透過PCIe來連接,並直接在CPU進行管理,搭配BIOS支援VMD(容量管理裝置),不僅能建立可靠的資料保護RAID,同時可減少硬體佇列,加速資料存取,讓系統整體效率提升,同時將服務中斷最小化。不過,要使用VROC功能,必須搭配Intel SSD與VROC模組才能使用。

主機板中央,有標示GIGABYTE MW51-HP0的字樣


主機板的背面,佈線簡潔整齊


主機板右下處,有預留Power (開機鈕)與Reset (重置鈕),可以裸機測試之用


散熱片拆下後,可以看到Intel C422系統晶片組


旁邊的還有一顆Broadcom (PLX)的ExpressLane PEX8747晶片,為48通道、5埠PCIe Gen.3的Switch晶片


MW51-HP0產品規格簡述:
● 支援Intel Xeon W系列處理器家族 (LGA 2066 Socket)
● 採用Intel C422晶片組
● 提供8組DIMM插槽,支援四通道RDIMM/LRDIMM DDR4記憶體
● 支援Intel VROC (CPU內建虛擬RAID)
● 額外的USB 3.1晶片,採用ASMedia 2142 USB 3.1 Gen 3晶片
● 採用Realtek ALC1150 HD音效晶片
● 網路晶片採用Intel I210,支援兩組GbE LAN埠
● 支援8組SATA 6Gb/s埠(內建的C422晶片,可支援SATA DOM)
● 另提供2組SATA 6Gb/s埠(額外的Marvell 88SE9172晶片提供)
● 支援Ultra-Fast M.2與U.2 (採用PCIe Gen3 x4介面)
● 共提供7組PCIe插槽(其中4組為Full speed PCIe Gen3 x16介面)

技嘉MW51HP0主機板的系統架構圖


技嘉MW51HP0主機板各部件細節介紹


產品測試

以下就透過實際的效能測試,來看看C422工作站主機板的整體效能表現如何。這次我們選定Gigabyte MW51-HP0主機板,搭配Intel Xeon W-2195 2.3GHz處理器,並選定Gigabyte GeForce GTX 1070 Ti Gaming 8G顯示卡,來測試整體效能。以下是測試配備與測試成績。

測試配備
●處理器:Intel Xeon W-2195 (18核心) 2.3GHz
●主機板:GIGABYTE MW51-HP0
●記憶體:Samsung SZCBA107263606C72A RDIMM DDR4-2666 256GB (32GB*8)
●顯示卡:GIGABYTE GeForce GTX 1070 Ti Gaming 8G
●SSD:Plextor M9Pe(Y) 512GB
●作業系統:Windows 10 Pro 64-bit Version 1803

Intel Xeon W-2195處理器


C422平台採用LGA 2066插槽,因此Xeon W的安裝方式跟Core i9是一樣的


這次的測試配備


裝置管理員列表(可看到Xeon W-2195)共有36個執行緒


CPU-Z與GPU-Z資訊
CPU-Z的CPU資訊:可看到Xeon W 2195,18核/36執行緒


CPU-Z的快取資訊:L1為64KB (資料/指令各32KB)、L2為1MB,L3為25344KB (24.75MB)


CPU-Z的主機板資訊:可看到GIGABYTE MW51-HP0,採用C422晶片組


CPU-Z的記憶體資訊:支援四通道DDR4 2666,已安裝了256GB (32GBx8)


GPU-Z的顯示卡資訊:安裝了GeForce GTX 1070 Ti的顯示卡,容量為8GB


以Ashampoo熔毀(Meltdown)幽靈(Spectre)的CPU檢測工具檢測結果,當然已經是沒有漏洞了!


CINEBENCH、Arion Bench、VM多核心測試
在效能測試方面,我們皆以測試一般單機的多工密集作業時的效能表現。在CINEBENCH R15測試多執行緒下的效能。Xeon W-2195 CPU搭配GTX 1070 Ti GPU,讓OpenGL發揮到150.64fps,CPU分數也達到了2936cb,CPU單核心則是186 cb,MP Ratio為15.82。

而為了突顯W-2195的多核心處理能力,我們也以Arion Bench測試以純CPU來繪圖,並與i7-8750H做比較,前者得到1932.37分,後者為754.48分。因此綜合上述兩個測試軟體可知,W-2195工作站在Ren圖效能方面的確令人讚賞!

CINBENCH R15的測試結果:OpenGL達150.64fps,CPU達2936cb


Arion Bench以純軟體繪圖:W-2195 CPU達到1932.37分


再看對照組,Arion Bench的純軟體繪圖,i7-8750H CPU僅有754.48分


在VM(虛擬機)環境方面,透過VMware Workstaion同時執行7組跑不同作業系統。每個虛擬機都開到4~6個核心/執行緒數,記憶體也開到32GB,讓每個虛擬機都擁有寬裕的硬體資源分配,以順暢執行。從圖可以看到CPU使用率尚未完全用滿!

虛擬機多OS同時執行檢測:18核心/36執行緒的CPU平台,在執行VMware Workstation同時開7個虛擬機跑不同作業系統,圖右上方可以看到CPU使用率還沒完全用滿!


Geekbench多核心與搭配GPU的OpenCL效能
再來以Geekbench測試CPU與GPU的OpenCL效能,分數表現也不賴!單核心5250分,多核心39906分(贏過i9-7890XE),OpenCL分數達169220分

Geekbench 4的CPU測試結果:單核心5250分,多核心39906分


Geekbench 4的OpenCL測試結果:OpenCL分數達169220分


桌機應用效能測試:PCMark、3DMark、VRMark
至於一般桌機的測試方面,先以PCMark10測試三種分數(Standard、Express、Extended),分別得到5300、4186、6619等分數,表現不錯!

PCMark10測試的分數:達5300分


PCMark10 Express測試的分數:達4186分


PCMark10 Extended測試的分數:達6619分


工作站用來跑消費級3D場景,也有不錯的成績。以3DMark的Time Spy和Time Spy Extreme場景,測得7139與3384分數,算是不錯的表現!

3DMark Time Spy場景測試分數:達7139分


3DMark Time Spy Extreme場景測試分數:達3384分


工作站可說是VR應用的最佳平台。透過VRMark來測試Orange Room、Cyan Room、Blue Room等場景,各得到9073、5839、2020分,可賦予極佳的VR體驗!

VRMark Orange Room場景測試分數:達9073分 (SUPER)


VRMark Cyan Room場景測試分數:達5839分


VRMark Blue Room場景測試分數:達2020分


專業工程繪圖效能測試:SPECviewperf、SPECwpc
再來測試專業工程繪圖與高效能測試,先測試SPECviewperf 12的部份,其集結了CATIA V6 R2012 (catia-04)、Creo 2-PTC (creo-01)、Energy (energy-01)、Maya 2013 (maya-04)、Medical CT/MRI (medical-01)、Autodesk Showcase 2013 (showcase-01)、Siemens NX 8.0 (snx-02)、Solidworks 2013 SP1 (sw-03)等專業繪圖與分析軟體來進行評測。接著測試新版的SPECviewperf 13除了更新或加入3DS Max 2016 (3dsmax-06)、Maya 2017 (maya-05)、Creo 3-PTC (creo-02)等測試場景之外,繪製的圖樣更加複雜。以下就是兩軟體的測試結果。

SPECviewperf 12.0 OpenGL專業繪圖測試分數表


SPECviewperf 13.0 OpenGL專業繪圖測試分數一覽表,各專業軟體都有不錯的表現


至於SPECwpc v2.1則是綜合各種行業與應用類別做的各項測試,包括多媒體娛樂、產品開發、生命科學、金融服務、能源與一般作業。以下就是整體測試結果。

再來以SPECwpc v2.1來測試各種應用(多媒體娛樂、產品開發、生命科學、金融服務、能源與一般作業)下的表現,以官方提供的Official Run設定來進行測試


SPECwpc v2.1的測試結果,區分成:多媒體娛樂、產品開發、生命科學、金融服務、能源、一般作業)等分數表現。


效能表現不斐,專業人士必備

從上述的測試可得知,工作站主機板搭配工作站級處理器,可讓多軟體同時執行的應用環境非常順暢,當然在單一密集運算方面也具備非常高的效率,因此適合勝任各種重量級的工作,透過多核心/執行緒的架構,將工作短暫時間內完成。

技嘉 MW51-HP0工作站主機板,不僅用料高檔,擴充能力也超強!除內建7組PCIe x16插槽可多張顯示卡之外,還支援多組儲存裝置連接埠,並具備兩組網路孔,以及超多USB埠,在裝置擴充與網路連接上都能完美勝任,搭配Intel Xeon-W處理器更可以發揮出比Core i9更高的效能表現。因此非常適合各式專業人士、影像工作者、遊戲設計師、醫療人員、科學家,以及對於效能有極度要求的玩家們選購使用。



技嘉MW51-HP0是專為Xeon W主流級工作站所打造的主機板,提供7組PCIe x16插槽,搭配SATA、M.2、U.2等儲存裝置埠與USB 3.0/3.1埠,同時提供雙乙太網路埠,以及高檔用料,賦予專業人士最穩定與高效能的表現。PCDIY!在此推薦。



廠商資訊

廠商名稱:GIGABYTE - 技嘉科技股份有限公司
廠商電話:0800-079-800
廠商網址:b2b.gigabyte.com


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