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[原创] 工业企业软硬件DIY的探讨(含最新软、硬件信息)

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发表于 2006-4-6 13:05:20 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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关于国内工业企业计算机软硬件自助更新的探讨
                            (个人观点,欢迎各位师兄指正)
        我国工业企业众多,特别是国有企业,计算机软硬件的老化和配置不合理严重影响生产进度并耗费了大量宝贵资源,甚至成为企业开支中很大的一部分。本文就这一问题提出自己的看法和改进措施,期望能很大程度上提高现有生产水平,尽量减少投入并最大限度节约国家资产,把有限的资金转移到更需要的环节。文中涉及的大部分数据来自网络,部分是笔者及其他朋友多年经验的积累,还有些数据直接来自计算机市场。文中提到的产品属商标注册企业,大多经过笔者及同事(或网友)的试用或正在使用中。
对于现代企业,计算机成为不可或缺的重要生产工具,制造行业,CAD\CAE\CAM的普及和应用给企业生产力带来前所未有的提高,耗时、费力、需要大量人力资源的工作交由计算机处理不仅方便迅速,更能通过仿真和模拟在生产前期发现并处理问题,优势是不言而喻的。
我们的目的是性价比,达到并稍稍预留性能储备的同时将投入降到理想的状态,就要通过自主、自助的方式,对计算机软硬件系统进行升级改造。下面我们就这一问题做具体探讨。
一、软件方面
1、3D设计软件
产品生产或是研发单位,3D设计是必然选择。国外传过来的新产品数据大都包括3D模型。接触过的合资企业,介绍他们自己的产品时也总是着重指出“我们应用的是最新的全三维设计”,细问之下不过是用的一个普通的小软件而已,跟我们很多国有大企业早已储备的大型通用设计软件是不可比拟的。
似乎在他们看来,国内企业生产水平落后,不会用到3D设计。然而随着我们的技术创新、产品出口,以及加入世界贸易组织后与世界产业技术的接轨迫使也鞭策我们从传统的二维设计甚至手工描图向全三维设计转变。由此也就带来设计软件的选型问题。
笔者认为3D设计软件选型应该注意的问题有:
(1)软件功能是否全面、实用——对于制造和研发单位,计算机辅助设计(CAD)功能是一方面,辅助工程(CAE)和辅助制造(CAM)也是不可或缺的。如果一个软件包含CAD、CAE、CAM全部模块(包含PDM/PDMⅡ、CAPP、ERP等更好),并且图形用户界面(GUI)(后面介绍)人性化好,通用性好,将节省大量培训费用,设计人员也能很快掌握尽可能多的功能。而且一般比分模块购买便宜。如果分软件采购,像CAD模块用软件1,CAE用软件2,CAM用软件3,比较而言不仅购买成本、人员培训费用会增加,掌握难度也会增大。另外,如果软件间接口(后面介绍)不好,CAD做出的图形无法导入CAE和CAM,或者导入后要做大量修补工作就会严重影响生产效率。当然企业是要根据需要的功能购买几个相应的模块,这就是实用性了。集成度较好的通用软件有美国UGS公司的Unigraphics(当前版本号UG NX 4.0.25),法国达索公司的CATIA(当前版本CATIA V5R16 SP2),美国PTC公司的Pro/Eingineer(当前版本Pro/E Wildfire 2.0 M190)等。
(2)软件稳定、升级方便、有强大的售后保证——稳定才是硬道理,设想一位工程师埋头苦想几个小时终于完成了几个难度很大的造型,思路的连贯性让他忘却了随时存盘的操作,屏幕上突然弹出一个对话框“致命错误,软件将关闭”,或者什么提示都没有窗口就消失了,这时他是什么感觉?!据论坛多个网友反映,某著名软件每3小时左右就会自动跳出一次(类似上面第二种),官方目前也没有有效的解决办法,用户只有等下次升级才能安心工作了。据统计,目前使用中的大型3D设计软件由于程序过于复杂,大多存在这样的错误。几个“权威”软件的“平均非法操作时间”为5小时左右。笔者使用过UG的NX2,3,和4,除了因操作不当(如圆角过大)或复杂模型更新出错时间过长而主动退出外,软件本身的平均跳出时间为10小时左右(与个人计算机环境有关),对于普通单位来说算是很稳定了。对于升级性和售后来说,选择知名公司的主导产品更有保障。
(3)图形用户界面和易用性——前者决定软件的易用性,读者朋友可以到网上对比一下各个软件的主界面,根据自己的喜好做出选择。个人感觉UG NX4的界面非常漂亮,给人舒心的感觉,工作起来自然心情愉快,不易烦躁和疲劳。而且UG的设计理念很好即“让设计者的思路永远在产品而非软件本身”。对于使用Pro/E的朋友来说,Wildfire 2.0的界面较2001前的版本焕然一新,去掉了以前很多深层的瀑布菜单,易用性也有了很大的提高。网上发布的Wildfire 3.0预览版界面和2.0的几乎没什么差别,用户可以放心学习使用。达索旗下的另一个大型通用软件SOLIDWORKS(当前版本号Solidworks 2006 SP3)更是由于界面简洁,操作方便和易用性好,上手容易又能做出很好的产品得到越来越多的设计师和企业的支持。说起易用性不得不说一个先入为主的话题。如果设计师受Pro/E的全参深深影响,那么UG局部参数化和极其方便的复合建模功能接受起来就没初学者那么容易了。如果设计师脑中UG、Pro/E的操作方式根深蒂固,那么CATIA的上手也不是简单几分钟能搞定的了。然而很多网友反映,如果是第一个学习的软件,那么CATIA上手(学习和应用)是很容易的。
(4)软件间接口丰富,通用格式支持得好——即使一个单位拥有一套“全能”系统,也无法避免和外单位(可能还有国外企业、研究机构)没有任何技术和产品交流。另外,如果企业内部购买的是不同系统的不同模块,如3D建模用UG,仿真用MSC Nastran,加工用Master CAM,那么就要求你的3D模型能完好导入CAE和CAM软件中不发生破损和数据丢失。笔者曾遇到过UG模型导入Pro/E中是片体而非实体的问题,中间格式古老的IGES,传统的Step203/214,很多大型软件都支持的转换格式Parasolid,甚至Dwg/dxf,中转软件Solidworks,CATIA,连3DS MAX都用到了(部分为网友代试)还是以失败而告终。很多朋友让补片。想想很怕,复杂程度适中的模型还不如重新建模。所以还是推荐单位和集团企业选用统一的设计平台。
(5)通用和专用的选择——世界性大型主导生产工业不过三种:航空航天、船舶和汽车。对于航空航天和汽车,CATIA、UG的曲面优势发挥得比较好,更由于达索和麦道(已属波音公司)本身就是飞机制造企业,所以CATIA和UG应用广泛。汽车制造企业也选用Pro/E,像丰田等。但由于全参原因,大的复杂模型更新起来是很有难度的,至少现在的计算机还很吃力。船舶企业,过去选用的是UG或Pro/E,近年国内引进了造船专用软件Tribon。国内以船海工程著称的哈尔滨工程大学也为船舶企业和即将走向船舶制造行业的本校毕业生开设了Tribon培训课程。笔者有很多朋友参加过,软硬件环境还是很出色的。Tribon的到来为船企带来了一个很好的选择。专用软件的优势在于其为某一行业专门的设计,所以软件符合行业规范,库文件使用方便,业内设计师容易上手。但缺点也不言而喻,接口隐患、功能单一,有后续风险。同时笔者看到新版本的UG NX 4.0.25集成了造船模块,这又给专用软件带来了压力。对于发动机研发单位,AVL、GT、Ricardo等专用软件则有很大市场。
(6)开放性、二次开发能力——对于高级用户,希望拥有自己的界面环境或者新增特性,从而提高本单位研发效率,或者将现有通用软件改造为本单位的“专用软件”,开放性就显出重要性了。很多软件有自己的开发语言,还有的直接支持VC或VB的二次开发。
(7)软件成本——这就要根据以上所述和软件市场价格间的差距进行衡量决定了。对于软件保有企业,还要看升级成本是否超出整体换代(换产品)的额度。当然这要关系到更新后数据转换和保存的问题。软件购进后还要考虑人员培训问题。软件价格请咨询经销商。举个例子:1999年5月CATIA V5 R1上市,在我国作为教育版的全套优惠价是1.6万元人民币一套,含一百多个模块。2003年2月1日起,达索停止了教育版优惠价,含十几个模块的MD2商业版要2万美元一套。
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发表于 2006-4-6 13:09:34 | 只看该作者
附1,软件简介:
(1)UG:新版全称Unigraphics NX 4.0.25,它集成了美国航空航天、汽车工业的经验,成为机械集成化CAD/CAE/CAM主流软件之一。
DAC 1967年与McDonnell飞机公司合并,简称麦道公司。UG的产生就归功于麦道飞机公司,它在20世纪70年代结合F15战斗机的研制,开发了功能强大的曲面造型和三维线框设计绘图系统,称作CADD。开发工作由McAuto负责,在IBM主机上运行。与此同时,为了加工生产的需要,1975年收购了研制UniAPT软件的小公司United Computing,在DEC小型机上开发出曲面加工编程系统,并且往上移植CADD功能,逐渐形成UG产品。随着业务范围的扩展,McAuto改组为MDISG(麦道信息系统组)。麦道飞机公司由于急需投入资金加强军品研制,1991年5月将UG出让给通用汽车公司下属的EDS公司。
UG现属UGS公司,主要应用在航空航天、汽车、通用机械、模具、家电等领域。其采用自由的复合建模技术,局部参数化,强大的曲面功能和方便的布尔运算使得设计师工作起来得心应手。新版中,板金、注塑模、级进模、机械管路、外观造型、工程图、加工、电气线路、电极、装配、造船、人体仿真、运动仿真、高级FEA等模块众多。特别是高级分析模块,用NX Nastran全面替代了以前的Structure P.E.,精确度大幅提高。增加了接触分析,模型更接近真实状态。
(2)Pro/E:新版全称Pro Engineer Wildfire 2.0 M190,属美国PTC公司。
1985年数学教授Samuel Geisberg提出了参数化特征造型的发展途径,并且组建了Parametric Technology公司, 推出Pro/Engineer产品,为CAD三维设计树立了典范。九十年代初PTC已成为全球CAD/CAM市场增长最快的公司。该系统是一个全参数化、基于特征和全相关的系统。它把所有的功能模块在统一的数据库下联系起来,使其在同一数据库结构下工作提供了所有工程项目之间的全关联。其在参数设计技术上独领风骚。不过全参的模型设计也决定了其比较适于零件相对简单,部件结构比较复杂的产品设计。
(3)Solidworks:新版全称Solidworks 2006 SP3。
SolidWorks创建于1993年12月,总部设在美国麻省Concord。创始人兼CEO Jon Hirschtick制定的业务方针是:促进三维实体建模技术的普及,使它成为机械设计的主流工具,让当前使用二维绘图或混用二三维系统的所有设计人员及早转入以三维设计为中心,用实体主模型统一支持产品装配、出图和满足后续生产的其他需求; 将三维设计软件推广到所有中小企业,使每个设计人员人手一套微机系统。这就要求软件采用标准化界面、容易上手,产品模型可以自动进行装配和出图,产品价格合理。公司主要领导人大多在PTC、CV、Aries等主管过产品开发、销售,阅历丰富。首席科学家叶修梓是浙江大学数学系梁友栋教授名下硕土、柏林工业大学CAD实验室Nowachi教授名下博士、MIT海洋工程系设计实验室Patrikalakis教授名下博士后,长期从事曲线、曲面理论和应用研究,1995年12月进入SolidWorks,负责复杂曲面功能的研究开发。在软件开发中SolidWorks采用最好的几何平台ACIS、Parasolid和约束求解DCM组件。第一版于1995年11月上市,在AutoFACT展示会上重演了当年Pro/E赢得观众一片叫好的火爆场面。由于定位准确,SolidWorks的发展速度超越了AutoCAD,也超过了Pro/E。 1997年6月达索用US$3.1亿收购了SolidWorks,但并没有改变原来的管理班子和业务运转。
(4)CATIA:新版全称CATIA V5 R16 SP2。
法国达索飞机公司从1960-1965年开始引进IBM计算机和使用数控加工机床,1967年着手用Bézier曲面建立飞机外形的数学模型,1970年用批处理方式全面展开幻影的数字化设计。1974年达索投入开发飞机吹风模型的三维造型和加工软件,以便大量缩短飞机模型的吹风试验周期,并1975年引进CADAM,花100万美元买下了CADAM源程序,学习CADAM的技术诀窍。1977年达索启动开发三维交互CAD软件,1978年CATIA投入使用,同时建立主数据库,统一管理CADAM二维结构图和CATIA三维模型文件。1979年达索采用数控加工方式制造出第一个吹风模型。1981年IBM公司开始负责经销CATIA系统,于是单独组建达索系统公司。后来达索独立开发了二维绘图模块,撇开CADAM,形成完整的CAD 系统。1997年6月达索用3.1亿美元收购了美国SolidWorks。1998年2月达索独资在美国成立ENOVIA公司,与IBM合作从事第二代产品数据管理系统PDMII的开发和经营。至此,达索/CATIA基本完成了PLM业务范围的战略布局,形成产品全生命期的CAD/CAM/CAE/PDMII一体化管理,为数字化企业提供电子商务的完整工具,足以完成产品从初步设计到售后服务的全过程仿真。过去,CATIA只在IBM主机和工作站上运行,当剖析了PC版的SolidWorks后,1998年5月达索宣布将推出全新的CATIA V5 Windows NT和UNIX版,99%的用户界面图标采用MS Office形式。CATIA V4的曲面系统使用Bézier形式,现在改成NURBS形式,而且采用DCM约束管理软件,使得新的尺寸驱动模型与其他流行系统很相像。
(5)国产软CAXA:新版全称CAXA电子图板2005 R4,是我国制造业信息化CAD/CAM/PLM领域自主知识产权软件的优秀代表和知名品牌。
CAXA十多年来坚持“软件服务制造业”理念,开发出20多个系列软件产品,覆盖了制造业信息化设计、工艺、制造和管理四大领域,曾连续五年荣获“国产十佳优秀软件”以及中国软件行业协会20年“金软件奖”等荣誉;CAXA始终坚持走市场化的道路,截至2004年底已累计成功销售正版软件超过150,000套,赢得广大企业用户与工程技术人员的信任和好评,是我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。
2、办公软件
办公软件方面微软的Microsoft Office系列市场份额巨大。现行版本Microsoft Office 2003 SP2,包含Microsoft Word,Excel,Powerpoint,Frontpage等等。从排版、网站设计、演示稿制作到数据库建设、电子邮件甚至通讯录几乎无所不包。预览版的Microsoft Office 2007更是凭借靓丽的图形界面赢得了试用者的好评。其他办公软件大多以Microsoft Office为模板,界面风格几乎没什么差别,也都留有与Microsoft Office的接口。
Office 2000下没有预警的出错跳出相信很多人都遇到过。所以推荐用户尽快升级到最新版Office系统。
推荐两款国产办公软件,即
(1)金山WPS Office:新版全称WPS Office 2005 专业版(还有个人版)。
WPS Office 2005突破轻巧极限,强大功能随需跨越Windows/Linux操作平台,同一文件在两个操作系统中读写效果一致,无障碍交互。WPS文字、WPS表格、WPS演示与MS Word、MS Excel、MS PowerPoint一一对应,从文件格式、用户界面、使用习惯到安全模式、二次开发,无障碍双向精确兼容。独创的KRM授权保护技术,基于用户授权的保密新技术,优于传统密码设置,满足协同环境下文档安全要求。支持PDF格式输出及权限设置,输出后的PDF文档与原文档完全一致。突出的中文特色,足量尊重中国人的使用习惯(摘自金山网站)。
(2)永中Office:新版全称永中Office 2004增强版。
无锡永中科技有限公司成立于2000年1月24日,是无锡新区经济发展集团总公司和美国Evermore Software共同创立的合资企业,永中公司致力于Office套装软件的开发和行销。公司口号是“发扬硅谷创业精神,开发世界领先科技”。100多位研发工程师历经一年多的不懈努力和辛勤工作,终于在2001年年底向市场推出我们的第一个产品:“永中Office”——“第一个真正的Office”。经过广泛的研究和艰苦的研发,我们成功地开发出一个全新的革命性新技术“数据对象储藏库 - Data Object Oriented Repository System”(专利申请中)。使用该技术来取代目前市场上各种Office中的“集成应用”(摘自永忠网站)。
对于网站制作推荐专业软件Adobe公司的Dreamweaver 8。Dreamweaver原属Macromedia公司,现已被Adobe公司收购。Macromedia Dreamweaver、Flash和Fireworks并称为“网页设计三剑客”,特别是专有格式Flash已成为网页动画的标准。Dreamweaver 8拥有强大的图层功能,这就使得网页创作得心应手。
提到Adobe大家自然会想到PDF和Adobe Acrobat——Adobe 智能文档技术推动着整个企业级文档服务领域的发展,帮助各种规模的企业优化和加速文档处理流程并进一步提高效率。所有这些解决方案都采用了 Adobe 便携文档格式 (PDF) 这一基础技术。 Adobe PDF 和随处可得的 Adobe Reader 已成为在各种计算机和系统间交互查看和共享文档等内容的既成标准,跨越了各种平台或设备差异的障碍。Acrobat新版全称Adobe Acrobat 7.0.7 Professional(Reader)。
一般公司间文档交流已大多采用Acrobat的PDF这一格式,相信大家都不会陌生。
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发表于 2006-4-6 13:10:26 | 只看该作者
3、2D设计软件
Autodesk 公司的Auto CAD是国内公司几乎必备的2D设计软件。新版全称Autodesk AutoCAD 2006 Mechanical(还有一个Electrical)。
AutoCAD 2006相对于以前版本有了较大改进,界面更漂亮,操作更方便。增加了智能动态输入对话框,这个很像UG的动态追踪对话框,作图更加直观便捷了。
对于我们的设计成果,即便经过Lightware、3DS MAX等的渲染,或是经过FEA软件的后处理,交给用户作终效果图前,几乎都要经过后期处理,这就要用到“世界位图霸主”Adobe公司的Photoshop软件了。
Photoshop新版全称Adobe Photoshop CS 2.0,是集创作、编辑、看图、出版等于一身的大型通用位图处理软件。
“市值达数十亿美元的软件公司 Adobe Systems Incorporated,20 多年来一直致力于帮助用户和企业以更好的成本效益,通过更好的方式表达图像、信息和思想。公司在数码成像、设计和文档技术方面的创新成果,在这些领域树立了杰出的典范,使数以百万计的人们体会到视觉信息交流的强大魅力。今天,几乎每一幅我们所看到的图像(无论是在 Web 上,在各种大大小小的显示屏上,还是转换的印刷材料上),都是通过 Adobe 软件创建或修改的。”(摘自网络)
4、视频编缉
非线性视频编辑软件对于产品的宣传和公司广告设计是很有帮助的。这里推荐Adobe公司的After Effects或者Premiere,前者新版全称Adobe After Effects 7.0 Professional是Adobe公司的专业非线性视频编缉系统,后者新版全称Adobe Premiere Pro 2.0,也是Adobe公司的非线性编辑软件,更适合中小企业和个人,价格自然相对前者便宜很多。
5、操作系统
当今我们应用的操作系统几乎被微软的Windows/Dos系列所垄断,苹果机上的MAC OS系统不适合国内多数企业(据说支持Intel CPU的MAC OS Ⅹ系统已经出现),采用免费开源的Linux或是Unix系统就意味着增加人员的培训费用和时间,可能还要放弃很多只能运行在Windows下的软件,有时会得不偿失。所以本文讨论Windows。
微软的Windows系列系统软件版本很多,当年视窗(Windows)98中文版刚刚推出的时候国内用户的激动心情可能很多人都记忆犹新,现在有些低端用户(如学校、网吧)由于资金问题还在沿用Windows 98,但对于企业和多数个人用户在用的应该都是Windows XP(SP1/SP2),网络公司或网吧可能有用Window 2000/NT系列的。这些都与价格因素和长期习惯有关。
笔者在此给大家推荐一款感觉很不错的系统——Windows Server 2003。很多朋友试用过32位的2003系统,得出的结论是,稳定性胜过XP,速度和其他方面和XP没什么差别,只是部分游戏由于针对XP设计的,所以无法安装(有些用一定方法也可以运行,诸如Doom3可以通过整盘拷贝的方式安装)。对于用到的办公和工程软件,笔者还没有发现在2003下运行不正常的,相反由于系统稳定性好,工作起来也更加放心。
用好Windows Server 2003首先要打开它的硬件加速和关闭一些网络服务器才用到的安全配置。下面是具体步骤:
(1)开始—运行—gpedit.msc—计算机配置—管理模板—系统—双击显示“关闭事件跟踪程序”—已禁用—确定;
(2)开始—所有程序—管理工具—服务-- Windows Image Acquisition (WIA)—常规—自动—启用—确定;
(3)开始—所有程序—管理工具—服务—Themes--常规—自动—启用—确定(此后可调用XP的漂亮主题);
(4)开始—所有程序—管理工具—服务—Windows Audio--常规—自动—启用—确定;
(5)右击桌面—属性—设置—高级—疑难解答—把硬件加速的拖动条拖到完全;
(6)开始—运行—dxdiag--确定—显示/声音—所有禁用改为启用/加速级别拖动到完全加速;
(7)右击我的电脑—属性—高级—性能—设置—高级—单选按钮全部改为程序—确定;
(8)右击我的电脑—属性—高级—启动和故障恢复—设置—编辑-- NoExecute=后的单词不论optin还是optout都改为alwaysoff—保存—确定(对于Windows server 2003 SP1或XP SP2中经常出现的应用软件被错误屏蔽有效)。
经过以上改造,Windows server 2003已和XP没多大区别了,不过诸如第(8)条,去掉了“数据执行保护 (DEP)”,增强兼容性的同时失去了防病毒和恶意软件等的数据保护功能,就要根据需要决定取舍了。
新的Windows XP和Server 2003的64位版本以及32位的2003 SP2由于较新,笔者也没有真正使用过。而且微软正在努力拉近下一代操作系统Vista的发布日期,所以是否更新到64位Windows请根据需要选择。(64位系统优势也很明显,内存寻址范围扩大到几乎无限,效率较32位系统提升约48%等等。在虚拟机上试用Windows XP-64bit,不论是速度上还是兼容性方面感觉都是很不错的。)
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发表于 2006-4-6 13:10:55 | 只看该作者
二、硬件方面
软件的改进和更新对于企业节约增效的影响可能并不是立竿见影的,但硬件方面则不然,每笔投资的效益都有目共睹,改进措施的影响也能很快的表现出来。下面笔者重点讲一下工作站和打印机(耗材)的选用问题。
1、工作站
对于处理大运算量和复杂图形的高级设计任务来说,一台高性能的图形工作站和运算工作站是非常必须的。
(1)图形工作站:图形工作站一直是高性能计算机的代名词,性能优越的处理器、强悍的图形处理能力以及良好的整体综合性能使其在平面设计、三维设计(包括动画)、工业建筑等领域,发挥着极其重要的作用。一台性能出色的图形工作站,不仅能让设计人员制作出大量效果逼真、出众的图形与动画,同时也能提高工作效率,为企业带来更大的效益。
(2)运算工作站:对于现有工业企业,几乎不会应用到大型机,银河、曙光那样的超级计算机更是不可能的,成本也不允许,而普通PC机又不能满足性能要求,那么配置一台专用运算工作站也是很有必要的。“运算工作站”是笔者“杜撰”出来的一个名词,相对图形工作站,运算工作站可以在显卡(显示器也可以适当减弱)上面节省很多,甚至古老的MX440都能胜任(不过由于不支持新版DirectX和OpenGL,除非非要节省几十块人民币,没人会选择淘汰的板卡的),而处理大渲染、大贴图的3D动画用的图形工作站即使用最先进的nVidia Quadro FX 4500都嫌不足。
现今,网络信息高度发达,DIY也越来越深入人心。前几年大家一般只会DIY一台式家用台式电脑什么的,很少有人去组装高性能工作站/服务器,但随着中高端工作站/服务器配件市场的成熟,越来越多的企业、个人用户为追求最大的性价比而选择自己组装一台工作站。笔者所讲的“硬件自助更新”也正是DIY的意思。不用说所有人都知道,DIY的目的只有一个即“性价比”。
对于CAD/CAE/CAM等专业行业用户该如何去定制一台性能出色,使用方便,效果逼真,价格更合理的图形工作站呢?图形工作站不同于普通台式电脑:大量、大型的图形和图片处理需要图形工作站具有非常强大的性能(运算工作站只是相对图形工作站在显示处理芯片和显示设备上有所减弱,就不单作说明了),以下几个问题至关重要:
(1)中央处理(CPU):
不论图形工作站还是运算工作站,CPU都是越强越新越好。对于3D图像处理过程中大量浮点运算密集型过程的处理,需要由CPU完成,而仿真计算同样要处理大量浮点运算,也是CPU承担的。所以CPU的性能决定了整体工作效率和运算时间。
当动画越来越逼真、模型越来越细腻的时候,伴随着文件变大、素材库变大,庞大复杂的数据处理将使得32位计算在本身架构上就成为一个瓶颈,所以64位才是解决之道。
由于核心频率的提高,功耗及发热量的问题成为了CPU研制的最大障碍,对于90nm工艺来说,3.6G就是速度极限(那些用液氮作冷却剂的超级发烧友例外)。人们一度开始怀疑摩尔定律的正确定。然而双核的出现证明摩尔定律仍然延续。
于是双核、64位处理器正逐渐成为桌面计算机的标准配置。对于运算量极大的图形/运算工作站来说,双处理器、双核、64位也就成了追求的必然。
由于AMD处理器一惯的高性价比和出色的浮点运算性能,笔者倾向于选择AMD的Opteron。目前最新的AMD Opteron 850单价在2000美元左右。
对于Intel的爱好者可以考虑其志强(Xeon)系列。Intel的市场占有率一直很高,相信是当前企业单位的首选品牌。对于文档处理来说,Intel的多任务处理能力有一定优势。
(2)图形加速卡:
图形卡(显示卡)主要处理复杂整数运算密集型过程,影响视口更新速度。不过如果是CAD/CAE/CAM为主的制造行业,超高性能的专业绘图卡是没有太大意义的。但如果资金允许还是选择最新的专业卡比较好。即便每款专业显卡都有同等级的普通消费卡,而且后者不仅核心频率、显存速度都较前者快,价格又是前者的几分之一,但专业卡都对应用程序(如UG、3DS MAX、Pro/E等)做过优化,工作中出错概率相对较低,驱动程序也有相应的优化。如果连续工作时间较短(不是几天几夜的渲染),又对显卡速度要求高(3D游戏,动画演示等)个人感觉消费卡也能很好的胜任。笔者就在用nVidia的6600GT-SLI作3D模型图,感觉也很稳定(同事还在用老Quadro2 MX400和MX440作图)。当然一些细节是无法和专业卡比拟的(Quadro FX4500特有的RG-FSAA显示质量就较消费卡的4×FSAA好很多)。
这里推荐nVidia公司的产品,其驱动程序的稳定性、通用性较好,更新也很快。Quadro FX4500是其当前最高端的专业图形加速卡,单卡现价17000人民币左右。7系列(7800GTX、7300GS等型号)的大量铺货也已成为消费卡中的热门产品。
相应比较出色的专业显示芯片还有ATI的FireGL和3D labs的Wild CAT。
(3)主机板:
主板是计算机板卡的母体,主板的稳定性和芯片组的功能以及接口的丰富与否直接影响整机稳定性和系统的扩展、升级能力。目前对主板的要求是,支持最新CPU接口(如AMD Athlon64的Sockets939或Opteron的Socket940等),支持最新显卡接口(双PCI-Express 16×等),支持Cross Fire或SLI技术(双显卡并行处理),支持双通道DDR400或更高速的DDRⅡ,支持USB2.0,支持SATA或更高速的SATAⅡ,集成千兆以太网卡等。
这里推荐nVidia的nForce4系列(nForce4 SLI、Ultra等),Intel的975系列。
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发表于 2006-4-6 13:11:23 | 只看该作者
(4)内存:
对于工作量大、连续运行时间长的工作站和服务器,一般购买REG ECC DDR400内存。对于普通工作量(8小时工作制)的工作站,如果内存容量小于2G则推荐购买普通DDR400内存(还要视主板接口而定),以节省成本。笔者试验过双通道2G 普通DDR400内存的主机连续两天两夜较高负荷运算,并没有出现内存错误。更高容量的非ECC DDR400内存连续长时间工作是否出现问题请感兴趣的朋友亲自尝试。
内存要组成双通道使用,多数情况2条1G和4条512M内存比较性能几乎没什么差距,多数测试项目中前者成绩稍好些,出于扩展性建议买单条容量更大的内存(组双通道还要注意尽量选用同一型号,同一批次的颗粒,以保证兼容性)。
如果不考虑超频后的性能,建议购买威刚科技的红色威龙。另外金士顿、英飞凌等的产品都很不错。不同品牌内存价格稍有差距。
(5)硬盘:
随着其他配件性能的大幅提升,硬盘的传输速率成为整个计算机系统速度的瓶颈。由于硬盘要求极高的生产技术和高无尘环境,世界上只有为数不多的几家生产企业。
希捷是一个古老的硬盘品牌,也是出货量最大的硬盘供应商。迈拓的产品在用户中也有很好的口碑(现迈拓已被希捷收购)。国内长城科技出品的易拓硬盘,使用IBM专有的玻璃盘片,能有效防止盘片的发热变形,笔者参加活动曾有幸获赠一块易拓木星60G硬盘,使用3年多感觉还是很不错的(其间坏过2块更新的其他品牌120G硬盘),至今稳定运行。其他品牌还有西部数据、三星和日立等。各品牌在性能、发热量、噪音以及售后和质保方面各有不同。
最近希捷硬盘为控制良品返修率加强了回收监控,本来已证明是坏盘的产品,质保期内当时就能从经销商换到新品,现在要经过几道手续,换回的还是“良品”。等待让个人用户感觉很不舒服。对于对机器依赖程度高的用户就要注意退换周期问题了。
以前大多使用SCSI硬盘,但现在很多SATA硬盘也能达到10000转/分,如西数的猛禽系列。视资金情况而定吧。总体来说,现在硬盘价格相对便宜,出于性能或安全考虑最好每台工作站预装2块以上,组成冗余阵列。或者直接作为备份盘使用。
(6)电源:
对于工作站来说,一向很少有人注意的电源也是我们考虑的重点。计算机的强劲动力来自电源,电源的稳定性对整机的稳定和使用寿命都有重要影响。
选购电源,首先要看是否通过国家安全认证(目前是3C强制认证),接口是否齐全、足够(影响扩展性和升级能力),再就是功率问题。工作站大多配置高功率CPU和显示卡(都可能是两块),多块硬盘,多台光驱(现在衡量性价比应该是DVD-ROM或DVD刻录机),多个主动散热器,功率问题也就凸显出来。市面多数电源都是虚标功率(有些标的是没有实际意义的峰值功率),很多号称300W电源实际功率不到200W,或者玩文字游戏,什么P4 300,PC350什么的,大多不可信。
第一个提出实标功率的品牌是鑫谷,这里我们也推荐使用鑫谷的产品。其功率范围从250-500W都有选择。国外的产品可以选择TT和Cooler Master(超能550是很经典的电源产品)等,但价格稍贵。
(7)显示器:
不论主机性能多么出色,设计师注意的都只是显示器上显示的东西。显示效果的好坏甚至显示器外观是否符合人体工程学都将直接影响设计师的身心愉悦程度,这就对工作效率产生了无法具体衡量的影响。
对于入门级图形工作站,建议选择19’或20’液晶彩显。对于研发或设计单位,由于经常要参照已有的二维工程图(或草绘图纸)或某些电子资料设计全新的三维产品,或者要对照自己的产品模型编制说明文件,再或者需要同时监控多个处理任务等等。这样双屏显示的优势就不言而喻。对于新版显卡,单卡或双卡都能完美支持双屏显示。
之前由于液晶显示面板不够成熟,色彩、亮度、对比度等等都不及普通CRT显示器,所以专业图形设计大多还是选用美格的钻石珑或索尼的特丽珑(即所谓珑管)。现在液晶面板技术成熟,产量增大,成品率高,液晶显示器已正式成为CRT显示器的接班人。
选购液晶显示器要注意响应速度,当前主流液晶面板已经达到了灰阶1ms,曾经20ms以上产品的拖影问题已得到根本解决。近日宽屏(16:10或16:9)成为液晶显示器的新靓点,宽屏更符合人体工程学,也能使应用软件工具栏的布置更加宽松。不过对于习惯4:3普通屏幕的设计人员,接受宽屏还要有一个适应过程。
笔者使用的是美格(MAG)T9,是美格“BEST”系列中最高端的“T”系列,已经过严格的TCO 03认证。T9液晶面板外有一层通透性很好的,坚硬的玻璃保护层,更适合办公和灰尘较多的环境(普通液晶面板是很娇气的,很容易划伤),拿块餐巾纸或是软布就可以很方便的擦洗。缺点是响应速度只有灰阶8ms,长宽比例4:3。
(8)鼠标:
设计师参与计算机工作依赖的是键盘和鼠标,键盘我们可以不考虑,按键轻松就够了,但鼠标的质量和功能则尤为重要,个人认为不亚于显示器等关重部件。
很多单位的工程师甚至研发人员还在使用古老的三键(还有两键的)鼠标,部分是某些品牌工作站随配的,鲜有人像笔者这样宁可自己花钱买个鼠标换上。但要知道,新版软件,不管UG、Pro/E还是Ansys,鼠标滚轮的作用至关重要。对这些软件,几乎可以说没有鼠标滚轮也就没有工作效率。同样,鼠标的FPS(每秒捕捉侦数)也很重要,精度高的鼠标移动起来更加灵敏,能捕捉更为细节的目标。其次是否符合人体工程学也是衡量鼠标质量的重要指标。
推荐罗技或微软的高端鼠标。罗技的MX518不论外观还是性能都很出色。另外双飞燕的X7系列也是不错的选择。(有人会说这些都是“游戏利器”,其实游戏是对当前多媒体计算机的最高应用,可以说有了高端游戏的发展,计算机配件才有了这样紧迫进步的动力。)
(10)机箱等其他部件:
要构成完整的工作站,普通PC机的配件也都应具备。新版高端主板都会集成声卡和网卡(有的是双千兆网卡),音箱和耳机等视使用者的具体应用而定。键盘上面说过,市面10元左右的杂牌都不影响正常使用(其实键盘是计算机最大的辐射源,据说比主机大很多倍,只是还没见到哪个厂家注意键盘的电磁屏蔽问题),按键舒适,颜色协调就好(有意思的是号称符合人体工程学的外形独特的键盘还不是多数人能适应的)。
对于机箱(根据需要选择普通ATX或是服务器专用机箱,出于散热和内部布置等原因不建议选择Micro ATX型机箱),除了与显示器等颜色搭配协调外还要注意板金和做工(板金薄的容易产生内部共振,影响硬盘等的使用寿命,还会产生不必要的噪音),扩展能力(硬盘插槽是否足够,外部接口是否齐全等),散热设计(风口、流道是否合理、是否预留风扇安装接口)以及外观是否美观(机箱放置在明显位置时考虑)。
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发表于 2006-4-6 13:12:08 | 只看该作者
2、打印机及耗材
打印机(包括部分传真机、复印机)耗材是企业日常支出中的很大一部分,也是节约减耗的首要环节。打印机的选取直接影响企业作业效率和设计后处理的成本多少。
部分单位出于初期投资考虑,不论幅面大小统一采购的都是喷墨打印机。最常用的A4幅面打印,不管彩色还是灰度全用喷墨方式,这样两个墨盒(黑盒和彩盒)几天就用玩了,打不到一包纸(标准包500页)。就算当前比较便宜的原装墨盒也要150元左右1个(2个就是300¥)。算下来每打印页成本在0.5-1元,覆盖率大的话成本更高。由于喷墨打印的独特性,对墨水要求严格,喷头清洗难度大,灌装墨水也会使彩色打印失真严重,还容易堵塞喷孔。喷墨打印还有一个严重缺点就是速度慢。所以笔者极力推荐小幅面打印(A3以下)选用激光打印机。
建议分开购买彩色机型和黑白机型。彩色打印机可以选择喷墨和激光两种,相对于喷墨打印机,彩激单机成本高很多,据网友提供资料,如果不进行二次灌粉,两种方式单页成本相差不大,但对于量大、速度要求较高的单位,彩激则是更好的选择。如果二次加粉,成本下降就会立竿见影。
对于小幅面(A3以下)黑白打印,除非打印量极少(即使这种情况也要考虑时间过久墨盒喷头堵塞问题),激光打印机就是不二之选。新版普通激光打印机,速度是喷墨机的很多倍,质量也更好。对于激光打印机,由于粉鼓价格较贵,大家都会考虑二次加粉问题。激光机加粉方便,如果操作人员有一定的技术经验,加粉后的效果和原装鼓粉几乎没什么差别。如果没有相关经验,很容易伤到鼓芯等重要部件,这就影响了打印质量和硒鼓的使用寿命。笔者曾将惠普LJ1010的随机鼓加粉3次,后来由于工作量集中,纸张磨损了鼓芯,不得不从市场购买了另一个新芯,更换后又能正常使用了。
我们就以惠普的HP LJ1010标准版打印机举例介绍。惠普打印机的质量和信誉有目共睹,激光打印机的市场占有率也一直很高。LJ1000系列(1010、1012、1022等)是很适合企业单位和个人用户的低成本小幅黑白打印机型。单机成本(含鼓)约1450元。其随机鼓6012A标准输出2500页,实际应用中在2300页左右。原装单鼓售价450元,如果不加粉每打印页(A4)成本450/2300=0.19565元,加上纸张价格0.03元(普通A4白复印纸)约合0.22-0.23元。二次加粉后考虑普通粉价格35元,每页成本变为(450+35)/4600+0.03=0.13543元,三次加粉后为(450+35*2)/6900+0.03=0.10536元。如果操作人员技术熟练,一般一个原装鼓可以加粉3-5次。如果鼓芯磨损严重,35-45元可以购买一个兼容鼓芯,仍可以加粉3次左右。这样算下来每打印页成本将会低于0.1元,甚至更低。即使喷墨打印机可以重复加墨而不影响质量,单从成本上也无法和激光打印机比拟。
爱普生(Epson)激光打印机还做到了鼓粉分离,以方便加粉,减少用户成本 。这样的人性化设计自然得到用户的好评。
3、硬件自助更新的优缺点
(1)如果单位极其注重性能,即使花很多资金在市面上也很难采购到每个配件都出色,整体性能极为优秀的工作站成品,这样就要考虑资助(DIY)了。当然可以自己写配置清单要求品牌主机供应商组装,这样出来的成品也是“品牌机”,享有该品牌产品同样的服务。缺点是价格昂贵,周期较长。
(2)如果单位更注重性价比,力图花更少的钱做更多的事,或者花同样的钱买到相对于成品整机性能高很多的工作站,这只能找板卡经销商或者直接到电脑城选配符合自己要求的产品(前面说过中高端工作站/服务器配件市场已趋于成熟,DIY自己的工作站已经不存在多大困难)。缺点是除硬件质量问题可以随时退换或返修外,其余问题的处理都将由本单位技术人员负责,对技术人员的实际应用水平要求较高。
三、总结
以上对国内工业企业及其产品研发部门的计算机软硬件需求作了具体说明,相关软硬件产品也给出了详细介绍,并提出笔者的建议。每点建议都是笔者及同事和热心网友多年的经验总结,希望对提高国内工业企业生产力水平,对节约增效作出有益的贡献。
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发表于 2006-4-6 13:15:37 | 只看该作者
本文共1.6W字,耗费了笔者很多精力,希望对部分朋友有所帮助,更希望有感兴趣的朋友予以指正和指导。
8
发表于 2006-4-12 09:33:23 | 只看该作者
楼主,顶
9
发表于 2006-9-5 22:57:19 | 只看该作者
d1d
10
发表于 2006-9-19 09:46:14 | 只看该作者
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