最新 CPU 和工作站的大比拼

領(lǐng)域的競爭格局比近二十年來(lái)更加激烈。自 2000 年代中期以來(lái)，業(yè)界第一次可以為每個(gè)工作站的主要組件找到兩家真正可行的供應商：CPU 領(lǐng)域為英特爾和 AMD，獨立專(zhuān)業(yè) GPU 領(lǐng)域為英偉達和 AMD。與這一時(shí)期的許多點(diǎn)相比，今天的所有人都可以說(shuō)是同時(shí)展現出了最好的一面，他們的產(chǎn)品線(xiàn)沒(méi)有任何明顯的弱點(diǎn)。

此外，頂級 OEM 廠(chǎng)商戴爾、惠普和聯(lián)想 (DHL) 都已實(shí)現產(chǎn)品多元化，以利用具有競爭力的芯片資源，同時(shí)認真投資于產(chǎn)品的差異化，特別是在堅固性、易于訪(fǎng)問(wèn)性和散熱方面。除了供應商選擇之外，該行業(yè)還擁有一批規模較小、靈活的工作站 OEM 和系統集成商，充滿(mǎn)活力，可以滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)計算領(lǐng)域幾乎每個(gè)角落的需求。

所有這些都為我們提供了一個(gè)很好的機會(huì )，可以在市場(chǎng)上不斷擴大的范圍內試用工作站產(chǎn)品，從高性能且纖薄的移動(dòng)工作站，到桌邊工作站，再到高端工作站可以提供的突破性功能。這些包括：

戴爾 Precision 5680 移動(dòng)工作站：行業(yè)領(lǐng)導者的頂級型號，以輕薄的封裝提供可靠的第 13 代核心性能。

惠普 Z4 G5：一款高級臺式塔式電腦，圍繞英特爾更新的 Xeon W-2000 系列而構建。

惠普 Z6 G5 A：一款基于 AMD 最新 Ryzen Threadripper Pro 7000WX 系列 CPU 的旗艦級立式臺式機，性能可擴展至行業(yè)領(lǐng)先的 96 核。

輕薄/高性能移動(dòng)工作站級別的最先進(jìn)示例

配備第 13 代酷睿移動(dòng) CPU 的戴爾 Precision 5680。在當今的工作站市場(chǎng)中，移動(dòng)工作站的出貨量超過(guò)固定工作站約 45%–55%，這與 2010 年代形成鮮明對比，當時(shí)固定工作站擁有 2:1 的銷(xiāo)量?jì)?yōu)勢。疫情時(shí)期使市場(chǎng)發(fā)生了翻天覆地的變化，移動(dòng)設備在遠程和混合工作方面的卓越能力在 2019 年至 2022 年期間大幅增加了其受歡迎程度。幾乎在任何類(lèi)別的產(chǎn)品中，隨著(zhù)產(chǎn)量的增長(cháng)，可用的外形尺寸和配置的種類(lèi)也隨之增加。移動(dòng)工作站市場(chǎng)也不例外，其井噴式增長(cháng)催生了一系列比傳統桌面市場(chǎng)更廣泛的產(chǎn)品類(lèi)型。

在跟蹤 JPR 工作站報告系列的市場(chǎng)時(shí)，筆者沿著(zhù)兩個(gè)主軸對當今的市場(chǎng)進(jìn)行了細分：首先是機器移動(dòng)性與性能的平衡，其次是顯示器尺寸。

在前者中，定義了四個(gè)主要類(lèi)：

次入口/低功耗——傾向于最輕、最小的封裝，消耗最少的功耗。

性?xún)r(jià)比——市場(chǎng)的核心，服務(wù)于更多有興趣在不超出預算的情況下優(yōu)化性能的傳統工作站用戶(hù)。

輕薄/性能——針對尋求性能但愿意支付一點(diǎn)溢價(jià)以獲得更具移動(dòng)性的套餐的核心用戶(hù)群。

績(jì)效——績(jì)效和生產(chǎn)力是最重要標準的部分。

這些細分市場(chǎng)往往都直接映射到英特爾為筆記本電腦和移動(dòng)工作站提供服務(wù)的核心處理器系列中的功率層，因此后綴為：U/P (15W /28W)、H (45W) 和 HX (55W)。AMD 最近還使用 Ryzen Pro 移動(dòng) CPU 突破了聯(lián)想和惠普工作站系列，它們自然傾向于適應相同的功率范圍。

沿著(zhù)顯示屏尺寸軸，市場(chǎng)上長(cháng)期以來(lái)的主流顯示器 15.6 英寸屏幕已分為 16 英寸和 14 英寸兩類(lèi)，以滿(mǎn)足那些渴望更大屏幕（以及 16:10 寬高比）的用戶(hù)的需求屏幕以及那些尋求絕對最小物理足跡的人。最高端仍然是 17.3 英寸屏幕，適合那些尋求最大的道路生產(chǎn)力的人。毫不奇怪，14 英寸的受歡迎程度往往與優(yōu)先考慮移動(dòng)性的次入門(mén)/低功耗客戶(hù)群密切相關(guān)，而 16 和 17 英寸屏幕則更多地服務(wù)于以性能為導向的買(mǎi)家。

戴爾最新推出的薄型/高性能產(chǎn)品是 Precision 5680，與性?xún)r(jià)比級別（通常接近 1 英寸）相比，它在更?。ㄇ昂?0.8-0.87 英寸）的外形中提供了更高端的性能。這種時(shí)尚的外形配備了寬大的 16 英寸顯示屏，具有 3840×2400 OLED 選項，以及人們期望在高級移動(dòng)工作站中擁有的所有先進(jìn)的專(zhuān)業(yè)功能，例如：vPro、指紋識別器和專(zhuān)業(yè)功能獨立英偉達 RTX GPU。

Precision 5680：戴爾在輕薄/高性能領(lǐng)域的頂級移動(dòng)工作站型號。（來(lái)源：戴爾）

重點(diǎn)關(guān)注 CPU 性能，在 SPECworkstation 3.0.4 基準測試的一系列 CPU 特定測試中，Precision 5680 的第 13 代酷睿 i9-13900H 的性能比同類(lèi)第 12 代酷睿 i7-12800H（具有相同的核心數量和類(lèi)型，由類(lèi)似的內存、I/O 和圖形功能支持）高出約 7%。

移動(dòng) Core i9-13900H (Dell Precision) 相對于上一代移動(dòng)和桌面 Core CPU 的 SPECworkstation 3.0.4 得分。

有幾點(diǎn)需要指出，最值得注意的是，此處的結果將第 13 代酷睿 H 級 (45W TDP) SKU 與具有相同內核數的第 12 代酷睿 H 級 SKU 進(jìn)行了比較，在本例中為 14 個(gè)（六個(gè)注重性能的 P 核心和八個(gè)注重效率的 E 核心）。第 13 代酷睿整體提高了能效，使高端性能級 HX (55W TDP) SKU 能夠擴展到 24 個(gè)內核 (8P/16E)，這無(wú)疑將比第 12 代酷睿帶來(lái)更大的性能裕度。

CPU 名稱(chēng)中包含什么？

上圖對比了同類(lèi)移動(dòng)第 12 代和第 13 代酷睿 CPU 的性能，其中還包括一列：第 12 代酷睿 i9-12900K。對于那些不熟悉英特爾在其 SKU 編號后附加字母的人來(lái)說(shuō)，i9-13900H 可能看起來(lái)像是 i9-12900K 的一代進(jìn)步，或者至少接近。但事實(shí)證明，H 和 K 之間存在巨大差異。如上所述，H 代表更高性能移動(dòng)設備的 45W TDP，而 K 指的是具有 125W TDP 的高端桌面 (HEDT) CPU，解鎖超頻頻率（主要針對游戲玩家）。因此，這兩個(gè)人當然不是能力上僅有微小差異的「近親兄弟」，而是在潛在表現方面幾乎沒(méi)有相似之處的「遠房表親」。（無(wú)論如何，移動(dòng)和固定領(lǐng)域的編號模糊性在 GPU 以及 AMD 和英偉達等其他供應商中也很普遍。）

HEDT CPU 更大的功率包絡(luò )可實(shí)現顯著(zhù)更高的頻率，從而轉化為更高的性能，上一代 i9-12900K 在基準測試分數上相對于同類(lèi)第 12 代和第 13 代酷睿移動(dòng) SKU 的巨大優(yōu)勢就證明了這一點(diǎn)。請記住，對于固定臺式工作站而言，像第 13 代酷睿 i7 或 i9 這樣的 CPU 代表入門(mén)級，在高級和旗艦級型號中還有很大的空間。

2024 年終極級固定工作站快照

配備 AMD Ryzen Threadripper Pro 7000WX 系列 CPU 的 HP Z6 G5 A。毫無(wú)疑問(wèn)，移動(dòng)工作站代表了設計、制造、數字媒體和娛樂(lè )、醫療、地球科學(xué)等專(zhuān)業(yè)人士移動(dòng)性和功能的最佳折衷——強調「折衷」。

雖然固定工作站在移動(dòng)性方面無(wú)法與移動(dòng)工作站相比，但當首要目標是性能時(shí)，后者與固定機器所能實(shí)現的目標相比相形見(jiàn)絀。原因很簡(jiǎn)單，受物理定律的約束：機器移動(dòng)性越高，可用功率越少，并且可以有效耗散功率的相應熱輸出消耗也越少（即熱設計功率或 TDP）。相反，機器需要的移動(dòng)性越小，可以傳遞和消耗的功率就越高。在其他條件相同的情況下，具有較大體積的線(xiàn)路供電機箱的性能優(yōu)于冷卻空間不足的電池供電（至少是部分時(shí)間）移動(dòng)設備。

為了說(shuō)明可用性能差距的全面范圍，讓我們跳到當今可用工作站 CPU 性能的最高端：AMD 的 Threadripper Pro 7000WX 系列，在所有 1 級三巨頭的全新 Ultimate 級工作站中展示：戴爾的 Precision 7875、惠普的 Precision 7875 Z6 G5 A 和聯(lián)想的 ThinkStation P6。

表 2：AMD Ryzen Threadripper Pro 7000WX 系列工作站 CPU 的主要規格。

7000WX 系列（TDP 為 350W）保留了之前 5000WX 系列的可用 CPU 核心數量，可滿(mǎn)足各種工作站級別工作負載和計算專(zhuān)業(yè)人士的預算：從 12 核 7945WX 到 64 核 7985WX。隨著(zhù) 7000WX 系列的誕生，Threadripper Pro 將性能擴展范圍進(jìn)一步擴大，將行業(yè)標準提高到 7995WX 的 96 個(gè)內核。

JPR 的細分市場(chǎng)是為當今的固定工作站市場(chǎng)定義的，由各自的 CPU 產(chǎn)品線(xiàn)提供服務(wù)。

Z6 G5 A 加入了惠普工作站的固定系列，在表面和內部都展現了供應商既定的 Z DNA。從外面看，無(wú)論是美觀(guān)還是堅固的結構，共同的外觀(guān)和感覺(jué)都是顯而易見(jiàn)的。當然，無(wú)處不在的 Z 機箱頂部手柄是集成的，乍一看可能是一個(gè)看似微不足道的功能，但它對負責部署和維護的 IT 人員證明了其巨大的價(jià)值。在內部，惠普對免工具訪(fǎng)問(wèn)的全面、認真的關(guān)注不僅意味著(zhù)不需要螺絲或驅動(dòng)器，而且還非常堅固。卸下 CPU 和內存風(fēng)扇以訪(fǎng)問(wèn) CPU 冷卻器或添加 DIMM 需要按下兩個(gè)指尖卡舌。同樣，可以釋放隔板處 PCIe 附加支架上的壓力，并用一根手指來(lái)緩解板后部經(jīng)常被忽視的固定。毫無(wú)疑問(wèn)，對于那些需要經(jīng)常了解內部結構（更換 CPU 和 GPU、添加內存或存儲）的人來(lái)說(shuō)，Z 周到的機箱設計肯定會(huì )令他們滿(mǎn)意。

惠普 Z 工作站：基于 AMD Ryzen Threadripper Pro 的全新 Z6 G5 A。（來(lái)源：惠普）

但 Z6 G5 A 的主要賣(mài)點(diǎn)是我們在這里重點(diǎn)關(guān)注的：Threadripper Pro 7000WX 系列 CPU?；萜战弑M全力，為 JPR 評測設備配備了 96 核 7995WX，其內核數比上一代 5000WX 系列多出 50%，大大提高了單個(gè) CPU 插槽中可用的最大內核數的標準。（值得注意的是，我還提供了一個(gè)配備非常相似的 Threadripper Pro 平臺以及其他可用的 7000WX SKU。）鑒于 7995WX 在該平臺和 Z6 G5 A 中的測試結果非常一致，并且為了獲得更大的性能，跨 SKU 的結果廣度，同時(shí)確保一致性和公平性，遵循的基準測試結果基于該平臺，而不是 Z6 G5 A。（有充分的理由預期 Z6 G5 A 將提供全面的可比結果。）

惠普 Z 的簡(jiǎn)單、顏色編碼但非常強大的組件訪(fǎng)問(wèn)。

將 Threadripper Pro 與英特爾最新的同類(lèi)產(chǎn)品 Xeon W-3400 系列進(jìn)行比較并不是那么簡(jiǎn)單。兩者都支持八個(gè)帶寬相似的內存通道，但兩條產(chǎn)品線(xiàn)的 SKU 因核心數量而異，它們在少數數量上重疊，但并非全部重疊，而且在性能可能變化最大的高端也沒(méi)有重疊。因此，筆者以這種方式評估兩條產(chǎn)品線(xiàn)的性能：對于每個(gè) W-3400 SKU（我有四個(gè)可用），比較兩個(gè)最接近的 7000WX SKU，一個(gè)具有相同或下一個(gè)較低的核心數，另一個(gè)與下一個(gè)相比更高的計數。對于每個(gè)測試，我運行了一系列 SPECworkstation 3.1 CPU 特定測試、Cinebench R23（多線(xiàn)程/MT 模式）、Blender Cycles 3.0.6 和 PassMark 性能測試（所有 MT 測試的幾何平均組合）。雖然這些測試旨在隔離 CPU 和內存子系統，但確保兩個(gè)系統的 GPU 和 I/O 的性能即使不相同，也非常相似。

Threadripper Pro 7000WX CPU 相對于最接近的同類(lèi) Xeon W-3400 SKU 的基準測試結果。

平均而言，在將每個(gè) 7000WX SKU 與英特爾至強 W-3400 系列的相同或次低核心數 SKU 進(jìn)行比較的全套測試中，7000WX 的得分高出 43%。將每個(gè) 7000WX 系列 SKU 與相同或更高核心數量的英特爾 Xeon W-3400 SKU 進(jìn)行比較，Threadripper Pro 的得分高出約 18%。

升級的高級固定工作站：配備 Xeon W-2400 系列 CPU 的 HP Z4 G5

盡管 AMD 在 PC 和服務(wù)器市場(chǎng)的技術(shù)、性能和市場(chǎng)份額方面取得了明顯進(jìn)步，但英特爾仍然是 CAD 市場(chǎng)工作站的主要 CPU 供應商。雖然 AMD 憑借其 Threadripper Pro 和 Ryzen Pro 系列成功蠶食了英特爾在工作站領(lǐng)域的份額（這兩款產(chǎn)品都獲得了一級 OEM 的支持），但英特爾如今仍保持著(zhù)主導份額。值得注意的是，盡管執行過(guò)程中出現了異常的失誤并且刷新周期滯后，但它還是成功地保住了這一份額。

2023 年，英特爾最終成功升級的不是一個(gè)，而是整個(gè)以工作站為中心的 CPU 系列：入門(mén)級 Core、中端及以上 Xeon W 以及雙路高端 Xeon Scalable。特別是，Xeon W（主要用于工作站的單插槽）和 Xeon Scalable（主要用于服務(wù)器的 2S+，但也用于高端工作站）迫切需要改造。英特爾在本世紀初失去了一些競爭力，部分原因是在先進(jìn)制造工藝方面的掙扎。但英特爾更快地扭轉了局面，第 12 代和第 13 代 Core 使 Core 重新回到了入門(mén)級 CPU 的地位。在高端領(lǐng)域，支持雙插槽的至強可擴展處理器已經(jīng)停滯不前，但隨著(zhù)雙插槽工作站細分市場(chǎng)的萎縮，現在代表的市場(chǎng)利基越來(lái)越小，至強可擴展競爭優(yōu)勢的任何損失都幾乎不會(huì )體現在英特爾的工作站 CPU 數量上。

相反，英特爾在其工作站 CPU 產(chǎn)品組合中的明顯競爭漏洞是 Xeon W，該產(chǎn)品線(xiàn)服務(wù)于高端中端固定市場(chǎng)領(lǐng)域。進(jìn)入 2023 年，至強 W-2200 產(chǎn)品一代在推出近四年后仍然是一級（戴爾/惠普/聯(lián)想）OEM 的高端工作站型號的支柱。

最終，人們期待已久的 2023 年 Sapphire Rapids 一代 Xeon 的到來(lái)解決了這一問(wèn)題。今年早些時(shí)候推出的 Sapphire Rapids 中更引人注目的是 Xeon W-3400 系列，其核心數量高達 56 個(gè)，以應對 Threadripper Pro 的猛攻。但引人注目并不一定與市場(chǎng)影響相關(guān)，因為更常見(jiàn)的是，較少被吹捧但主流價(jià)格的產(chǎn)品產(chǎn)生了最終收入流的大部分。

W-2400 是利潤豐厚的高級中端產(chǎn)品的主宰，夾在下面的核心產(chǎn)品和上面更昂貴的 W-3400 之間。更重要的是，它結束了該關(guān)鍵領(lǐng)域長(cháng)達四年的技術(shù)更新暫停。SPECworkstation 的基準測試表明 CAD 用戶(hù)可以預期從上一代 W-2200 升級到 W-2400 時(shí)性能將大幅提升。將高端至強 W-2495X 與之前的旗艦產(chǎn)品 W-2265 進(jìn)行比較，我們發(fā)現多種 SPEC 工作站測試（版本 3.0.4，以實(shí)現歷史一致性）的吞吐量平均提高了 115%。

當然，W7-2495X 提供的核心數量是 W-2265 的兩倍，因此有人可能會(huì )認為這不是一場(chǎng)公平的戰斗。我絕對會(huì )反駁這一點(diǎn)，因為在同類(lèi)競爭中，最終的決定因素是價(jià)格。通過(guò)在該范圍內的相似點(diǎn)進(jìn)行介紹，這是與買(mǎi)家最相關(guān)的比較，并且以相同的價(jià)格將核心數量增加一倍是工藝縮小的不止一步所預期的邏輯改進(jìn)。

英特爾全面恢復競爭地位，但 AMD 繼續施加壓力

英特爾近年來(lái)在執行方面的失誤（更關(guān)鍵的是在制造方面）使該公司處于一種尷尬的境地：它不是掠奪者，而是獵物，迫切需要恢復其競爭優(yōu)勢。隨著(zhù) 2022 年和 2023 年推出的幾代 Core 系列（第 12 代 Alder Lake 和第 13 代 Raptor Lake），它在入門(mén)級固定工作站和各種移動(dòng)設備中都實(shí)現了這一目標。經(jīng)過(guò)一段長(cháng)時(shí)間的停頓后，隨著(zhù) Sapphire Rapids 一代 Xeon W-2400 的繼任者的推出，英特爾似乎已經(jīng)鞏固了其作為服務(wù)于高級工作站級別的主導 CPU 供應商的地位。（值得注意的是，AMD 的 HEDT、以游戲玩家為中心的 Threadripper 7000X 沒(méi)有「Pro」或「W」）可以根據客戶(hù)的不同，被視為高級工作站細分市場(chǎng)中 W-2400 的可行替代品。但是，其缺乏 AMD Pro 技術(shù)支持通常使其在企業(yè)應用程序中無(wú)法啟動(dòng)。

憑借 Xeon W-3400，英特爾至少減緩了 AMD 對 Ultimate 級別的入侵，或多或少地趕上了 2022 年的 Threadripper Pro 5000WX 一代。不過(guò)，AMD 仍在繼續施加壓力，其 7000WX 系列再次確立了性能領(lǐng)先地位在終極類(lèi)別中，盡管尚未轉化為銷(xiāo)量領(lǐng)先地位。

移動(dòng)工作站與固定工作站：針對不同目標優(yōu)化的不同工具

以工作站為中心的基準測試結果驗證了這樣的主張：像 Precision 5680 這樣的移動(dòng)工作站可以為遠離辦公桌的專(zhuān)業(yè)用戶(hù)提供性能最高、最可靠的計算機。但同樣的結果駁斥了工作站市場(chǎng)上普遍存在的一種誤解：移動(dòng)工作站可以取代固定工作站。這種想法可能只適合少數人——他們的需求比較溫和并且可以通過(guò)手機完全滿(mǎn)足，但通常情況下肯定不會(huì )。它絕對不適用于傳統工作站市場(chǎng)的長(cháng)期核心用戶(hù)群：那些需求從未真正得到滿(mǎn)足的人，而是那些只接受目前可以獲得的東西，同時(shí)期待著(zhù)未來(lái)可用的增量性能的人。

SPECworkstation 3.1 整個(gè)工作站范圍內 CPU 的總體性能（各個(gè)測試的幾何平均值），針對移動(dòng) Core i9-13900H 進(jìn)行標準化。

考慮上面的圖表，它反映了此次調查的工作站相關(guān) CPU 的相對 SPEC 工作站性能。配備 Core i9-13900H 的 Dell Precision 5680 在如此輕薄的封裝中提供了前所未有的性能水平。然后，對固定高級版和終極版中可用的當前型號進(jìn)行采樣，很明顯，對于那些需要它并且傾向于將大部分時(shí)間花在辦公桌上的人來(lái)說(shuō)，有更多可用的性能。

簡(jiǎn)而言之，移動(dòng)工作站和固定工作站就像蘋(píng)果和橘子，針對不同的優(yōu)先級進(jìn)行優(yōu)化：前者的移動(dòng)性以犧牲性能為代價(jià)，后者的性能以犧牲移動(dòng)性為代價(jià)。為了獲得最佳性能，固定工作站是無(wú)可替代的，而且永遠不會(huì )有。這種二分法解釋了為什么對于繼續重視增量性能的核心工作站來(lái)說(shuō)，它不是選擇其中之一，而是兩者兼而有之。固定工作站仍然是坐在辦公桌旁的主力，輔之以用戶(hù)遠離辦公室的移動(dòng)工作站，這清楚地反映在目前非常接近 50/50 的市場(chǎng)容量分配上。