以“小”见大:从Precision 3660看工作站技术发展趋势

目录

-Precision 3660 Tower初感:散热增强
-CPU散热器:加入液冷选项
-显卡导风罩与750/1000W大功率电源
-主板设计、普及PCIe 4.0 NVMe SSD
-前置插拔驱动器:更好的数据安全/隐私保护
-为什么是DDR5-4400?

伴随着12代Intel Core处理器的上市,对应的工作站机型也开始发布了。按照Intel这几年的节奏,估计13代桌面CPU也就是一年后的事情,到那时即使LGA1700不换新平台,当前工作站新品在市场上的主销时间也就是两年左右。

之前不时看到有人说:Intel更希望人们在换CPU的同时一起换主板,当然这对于企业客户、新采购用户的影响不大。再加上如今AMD带来的竞争,新品迭代的脚步很难放慢下来。这对于ODM、OEM都有一定的挑战,从设计、硬件、BIOS到驱动,研发人员加班早已家常便饭。在这种情况下想做出一款精品有些不容易吧?

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基于Intel W680芯片组的工作站平台,最吸引人的地方我觉得还是来自新一代处理器,比如直连CPU的PCIe 5.0以及x4 PCIe 4.0 lane,虽然当前基本还没有PCIeGen5的显卡和SSD上市。另外这次Intel还把RST RAID对NVMe固态盘的支持扩展到了CPU直连的通道,这样就不再只受到PCH芯片组与CPU之间“x8 DMI 4.0”连接的带宽限制。

Precision 3660 Tower初感:散热增强

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上图是Dell的塔式工作站新品Precision 3660。我以前很少看到一款单路(甚至被称为“入门级”)的工作站用模块化的“爆炸图”来宣传。与前几代3630/40/50机型散热设计不同的是,3660这种从前到后的加强风道让我有点想起中高端工作站Precision 5820/7820/7920,特别是看到机箱前部那2个大尺寸进气风扇的感觉。

扩展阅读:《_双Xeon SP只用一个风扇?Percision 7920工作站散热设计解析

另一点就是我用红圈标出的,是不是也像以前Dell 5820等工作站从前端可插拔(不用开机箱侧盖)的硬盘托架呢——这块我想留到下文中讨论,还是先重点看散热。

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Precision 3660机箱后背给我最大的印象就是布满了散热(出风)孔,对比前一代的3650工作站(如下图)就会比较明显。还有一个变化,就是2个USB 3.2 Type-C和2个USB 3.2 Type-A接口都是Gen2 10Gbps速率,当然在3660机箱前端还有Type-C Gen2x2 20Gbps的USB口。
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这是Precision 3630/40/50的机箱设计,由于电源是“叠“在主板上方,正常立起来使用时,尺寸会略显得“矮胖”一些。

CPU散热器:加入液冷选项

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上表引用自《_Precision 3660__塔式机设置和规格_》技术文档,仅作为当前支持的配置参考。在这些12代Core CPU中,从i5-12600K往右都是大、小核设计,从i5、i7、i9分别为6+4、8+4和8+8(大+小)核配置,其中大核支持超线程。

还想交待一点,就是Intel这一代工作站不再用衍生出Xeon W-1xxx系列的做法来支持ECC内存了,酷睿CPU+W680芯片组主板可支持ECC或非ECC内存,直接简单省事。

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Precision 3660工作站加入CPU液冷散热(冷板式)选配件,同时也可选125W或65W的风冷CPU散热器。液冷的优势一个是噪音降低,另一个就是短时间吸热空间大(大家想一想水的比热),在负载突然提高的情况下有助于更好地调节性能和风扇(向机箱后排出热空气)转速的平衡。

扩展阅读:《_CPU的温度、功耗&风扇噪声控制模型_》

《_冷板式液冷标准化:PowerEdge 15G服务器散热杂谈_》

显卡导风罩与750/1000W大功率电源

K结尾的Intel Core CPU TDP功耗还是125W,而机箱里的头号发热大户早已易主,例如NVIDIA GeForce RTX3090显卡设计功耗已达350W,下一代4090据说会达到450W甚至更高。

我以前给大家介绍过双宽涡轮风扇的RTX 3090,但从本文开头第2张图片可以看出Dell出厂配置的3090、3080显卡还是双风扇、2.5插槽宽度的散热器,这是为什么呢?其实以前我提到过,双宽350W显卡的噪音略大,更多针对数据中心来设计,而桌面工作站需要兼顾散热和静音。

Precision 3660工作站还加入了对高端专业显卡RTX A6000(双宽,300W)的支持,针对GPU以及背面显存的散热,我还看到了下面这样的风道优化设计。

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上图引用自《_Precision 3660__塔式机服务手册_》技术文档,我看到这个被称为“风扇通风罩”的选件,其在机箱中的位置就在显卡进风口前方。它的作用不难理解——就是为了把前置下方的风扇气流更好地导向显卡正反两面。

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上表来自《_Precision 3660__塔式机设置和规格_》中的电源部分描述,我们看到4款可选电源300W、500W、750W和1000W都是92%能效、80 Plus白金标准的。取消了+5V、+3.3V输出(改为通过主板上DC-DC电路实现),结合下面主板图中的10pin电源连接器,可以看出这款主机已经采用最新的ATX12VO电源规范。

12 VA、B、C三组输出应该是分别对应CPU、主板等外设,以及显卡(PCIe附加供电头)。我们看到750W和1000W电源单独每一组+12V的最大额定电流都一样,以12 VA的36A来计算就是432W。按照我的测试经验,普通RTX 3090显卡从PCIe附加供电头持续取电不超过300W(余下可以从主板插槽供应),而优秀的电源也能匹配显卡峰值的动态范围。

仅从上表来看,Precision3660工作站的750W电源已经能支持350W显卡,1000W电源的优势在于更大的总功率,也就是多组+12V输出更大的合并电流——我猜它可能还有更好的动态范围,以应对未来的显卡(450W?)。

主板设计、普及PCIe 4.0 NVMe SSD

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上面是Precision 3660的主板图。其中24指示的就是PCIe 5.0 x16显卡插槽(向下兼容3.0和4.0卡);另外2个PCIe x4插槽位置有些变化,26设在了上方、23则在下方多空出(隔开)一个槽位。这显然是为双宽度的中高端显卡来考虑的——不会影响到底下23槽的使用。只要不是3080、3090这样超大散热器的,我理解在电源等配置满足的情况下,23槽可以最高配置到NVIDIA RTX A4000这样的第二块显卡。

新一代工作站取消了老式32位PCI插槽,估计是需求越来越少了。如果真有这方面的用途,还可以考虑同样12代CPU的Dell OptiPlex 7000 Tower台式机新品,该机型还保留有一个传统PCI扩展槽。

Dell 3660工作站板载的M.2 NVMe SSD安装位还是3个(上图6、21、25),除了上文中提到过Intel RST RAID打通每个NVMe盘之外,我还看到下面这点变化:

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如上表,在3660工作站机型上主推的M.2 2280(Class 40,Dell性能等级)NVMe SSD已经全面采用PCIe Gen4,单盘接口理论支持带宽从4GB/s提升至8GB/s(我之前测试过有的盘,顺序读最大约为6xxx MB/s左右)。至于M.2 2230的256GB Class 35 SSD,PCIe Gen3 x4接口带宽目前还足够。

前置插拔驱动器:更好的数据安全/隐私保护

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如上图,在Precision 3660机箱的顶部,确实有一个可以从前方抽出的硬盘、SSD扩展位,并且可以加锁。结合彩页上的描述,这个位置应该可选3.5英寸、2.5英寸或者M.2 NVMe SSD,如果配NVMe时估计支持热插拔(前提不要是系统盘或RAID组成员)。

这种设计,应该是从之前的中高端塔式工作站5820/7820/7920借鉴过来。除了便捷拆卸之外,还可以反映出全球工作站客户对数据安全/隐私保护重视的趋势。因为在Precision 7000系列移动工作站上也开始加入一个可翻盖便捷拆下的SSD槽位,如下图:
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当用户离开主机时,可以采取“盘随人走”的方式来避免数据/__隐私泄露__。

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上图截自Dell中文官网,我看已经可以选择到前置“可移动”2.5或3.5英寸SATA HDD硬盘的配置。

为什么是DDR5-4400?
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我想讨论的最后一点,是关于Precision 3660工作站支持的DDR5内存频率。如果大家关注过家用12代CPU主板,可能看到过DDR5-4800以及各种超频内存支持等。然而像工作站的W680主板,还有商用台式机的Q670芯片组,只要设计为4个内存插槽,最高内存频率就只有4400 MHz;如果安装满4条(也就是每通道2条DIMM)则会降低到4000 MHz等。

我看最新发布的DellOptiPlex 7000 Tower台式机(同样是4个内存槽)也是如此,只有那些2槽位DDR5内存的工作站,如Precision 3460、3260能支持到DDR5-4800。

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为了引个旁证,我还查询了一下SuperMicro网站的W680主板信息,4个DDR5插槽同样是4400MHz的内存频率。看来限制应该来自Intel,而不是主板、整机厂商。

毕竟商用产品对稳定性/可靠性的要求更高,所以性能指标放保守一些也算正常。一方面每条DDR5内存上都是2个32bit子通道的设计,这样原本总共128bit的双通道内存控制器就变成了4通道,多2个DIMM插槽对信号质量也可能会有所影响。另一方面,大多数应用都对内存带宽也没有那么敏感。

换个角度,单路工作站支持的是Unbuffered无缓冲ECC或非ECC内存;如果是后续的服务器/中高端工作站平台(如:Precision5000、7000系列新品),会采用带有Reg.寄存器的DDR5内存,实现较高的频率应该会容易些。

作者:唐僧 huangliang
原文:企业存储技术

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