三維實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)、極速渲染、靜音存儲(chǔ)完美硬件配置方案2015
本文主要內(nèi)容
科學(xué)合理分析動(dòng)畫(huà)行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)，結(jié)合最新it架構(gòu)，UltraLAB給出最完美的硬件配置解決方案，工作站硬件配置分類(lèi)：
（1） 三維設(shè)計(jì)與建模、實(shí)時(shí)渲染工作站配置方案
--設(shè)計(jì)過(guò)程、實(shí)時(shí)預(yù)覽的卡頓徹底解決
（2） 單機(jī)渲染工作站完美配置方案
--有限資金下，最合理的單機(jī)渲染工作站
（3） 史上最高效的渲染農(nóng)場(chǎng)完美硬件配置方案
--國(guó)內(nèi)首創(chuàng)~高效率極速分布式集群渲染，比傳統(tǒng)渲染農(nóng)場(chǎng)更快成本更低，1核頂傳統(tǒng)的3核
（4） 靜音級(jí)海量高速存儲(chǔ)服務(wù)器硬件配置方案
--國(guó)內(nèi)唯一基于辦公環(huán)境的海量高速網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)
當(dāng)今時(shí)代，發(fā)展變化之大，三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)建模、特技特效、視頻動(dòng)畫(huà)后期剪輯、特效合成、調(diào)色軟件功能不斷升級(jí)換代，廠家被兼并頻率頻繁，行業(yè)應(yīng)用要求越來(lái)越高，如果產(chǎn)品停止發(fā)展和提升，誰(shuí)都無(wú)法保證未來(lái)還有沒(méi)有自己位置，不僅僅是軟件廠家，硬件廠家也是一樣，計(jì)算科技不斷更新?lián)Q代，曾經(jīng)非常輝煌的工作站廠家（IBM、SGI、SUN等）逐步退出歷史舞臺(tái)，也帶來(lái)的新的機(jī)會(huì)，專(zhuān)業(yè)的工作站廠家必須要充分了解應(yīng)用和軟件，才能提供更好的機(jī)器，才有更大的市場(chǎng)，才能生存下來(lái)的可能
本文將對(duì)目前數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作最主流的軟件進(jìn)行分析，與軟件特點(diǎn)無(wú)法匹配，性能發(fā)揮將大打折扣，甚至表現(xiàn)極其低下，由于專(zhuān)業(yè)知識(shí)和時(shí)間緊迫，但是這個(gè)時(shí)代，時(shí)間和效率需要權(quán)衡，對(duì)軟件資料查閱難免受到局限
在電影電視創(chuàng)作、建筑、園林設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工程等行業(yè)，動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)軟件種類(lèi)豐富、功能強(qiáng)大，帶動(dòng)了數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作，但是三維模型越來(lái)越龐大、復(fù)雜，對(duì)工作站硬件性能提出了挑戰(zhàn)，需要流暢的確保三維建模交互設(shè)計(jì)過(guò)程、實(shí)時(shí)渲染要保證流暢，最終渲染要最短時(shí)間內(nèi)完成
本文關(guān)聯(lián)的應(yīng)用軟件 ：
3DS MAX（建筑行業(yè)、游戲行業(yè)）
MAYA(影視動(dòng)畫(huà)行業(yè))
Cinema4D（欄目包裝）
Unity3D（游戲）
Rhino（建筑、工業(yè)）
SketchUP（草圖大師）
Rehino（3D造型設(shè)計(jì)）
Lumion（三維建筑可視化）
渲染器類(lèi)：
CPU類(lèi)：MentalRay ，RenderMan ,V-RAY Render，MaxwellRenderMental
GPU類(lèi)：FurryBallRT，Octane， MoskitoRender，Indigo Render，
（一）主要三維設(shè)計(jì)軟件計(jì)算特點(diǎn)分析
（1） 三維設(shè)計(jì)/建模計(jì)算特點(diǎn)
這個(gè)階段是對(duì)三維模型設(shè)計(jì)、創(chuàng)建、編輯，人機(jī)交互式，主要手段多邊形建模、Nurbus建模等，模型生成全靠CPU單核計(jì)算，這個(gè)過(guò)程多核沒(méi)有作用，你不可能手握10個(gè)鼠標(biāo)或毛筆(類(lèi)似10個(gè)核)同步畫(huà)畫(huà)一樣，只能用一個(gè)鼠標(biāo)或一個(gè)筆，這樣圖形繪制是單核計(jì)算模式，顯卡只有需要貼圖和即時(shí)預(yù)覽的時(shí)候才發(fā)揮作用，視覺(jué)上的移動(dòng)流暢，實(shí)際是鼠標(biāo)移動(dòng)過(guò)程，計(jì)算機(jī)要在1秒內(nèi)生成至少24幅畫(huà)面，但是隨著應(yīng)用深入，復(fù)雜三維模型計(jì)算量變得越來(lái)越大,移動(dòng)過(guò)程計(jì)算機(jī)已經(jīng)無(wú)法在1秒內(nèi)達(dá)到完成24幅，這樣使用者就覺(jué)得計(jì)算機(jī)性能不夠，因此，碰到創(chuàng)建大模型就卡，創(chuàng)建小模型很流暢，唯一解決辦法，提升CPU頻率來(lái)達(dá)到提升性能，這對(duì)建模階段是至關(guān)重要，因?yàn)橥昝缐延^的三維模型數(shù)據(jù)量巨大，三維建模軟件編程的工程師不會(huì)想到今天，為了追求完美和精彩設(shè)計(jì)效果，軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用跑的太快，硬件在某個(gè)環(huán)節(jié)跟不上步伐
最常見(jiàn)問(wèn)題：一旦模型復(fù)雜，計(jì)算機(jī)變的非?？?，模型移不動(dòng)，其主要原因大量的幾點(diǎn)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)靠的是單核來(lái)完成，頻率低就無(wú)法滿(mǎn)足復(fù)雜模型數(shù)據(jù)計(jì)算，
（2）實(shí)時(shí)渲染(實(shí)時(shí)預(yù)覽) 計(jì)算特點(diǎn)
這個(gè)階段主要是把三維模型通過(guò)即時(shí)圖形生成，把真實(shí)的模型展現(xiàn)在屏幕上，看到實(shí)際設(shè)計(jì)效果 ，用Shade顯示出簡(jiǎn)單的燈光效果、陰影效果和表面紋理效果，當(dāng)然，高質(zhì)量的著色效果是需要專(zhuān)業(yè)三維圖形顯示卡來(lái)支持的，它可以加速和優(yōu)化三維圖形的顯示。但無(wú)論怎樣優(yōu)化，它都無(wú)法把顯示出來(lái)的三維圖形變成高質(zhì)量的圖像，這是因?yàn)镾hade采用的是一種實(shí)時(shí)顯示技術(shù)，硬件的速度限制它無(wú)法實(shí)時(shí)地反饋出場(chǎng)景中的反射、折射等光線追蹤效果，Shade窗口，提供了非常直觀、實(shí)時(shí)的表面基本著色效果，根據(jù)硬件的能力，還能顯示出紋理貼圖、光源影響甚至陰影效果，預(yù)覽是為了更好的建模，復(fù)雜模型對(duì)硬件要求，頻率和顯卡
常見(jiàn)問(wèn)題：在屏幕上展現(xiàn)出來(lái)，模型復(fù)雜計(jì)算機(jī)生成無(wú)法做到實(shí)時(shí)，他需要單核高頻和顯存足夠的強(qiáng)大圖形處理能力的顯卡，
（3）最終渲染（渲染器）計(jì)算特點(diǎn)
這個(gè)階段是把三維模型通過(guò)軟件計(jì)算生成圖像的過(guò)程。三維模型是用語(yǔ)言或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格定義的三維物體或虛擬場(chǎng)景的描述，它包括幾何、視點(diǎn)、紋理、照明和陰影等信息。圖像是數(shù)字圖像或者位圖圖像， 基于一套完整的程序(渲染引擎)計(jì)算出來(lái)的，硬件對(duì)它的影響只是一個(gè)速度問(wèn)題，而不會(huì)改變渲染的結(jié)果，影響結(jié)果的是看它是基于什么程序渲染的，比如是光影追蹤還是光能傳遞
CPU將模型中設(shè)置好的參數(shù)按照渲染軟件所設(shè)定的運(yùn)算方式計(jì)算出來(lái)，包括：具體從某個(gè)角度觀看模型，光照、距離、消隱/遮蔽、Alpha、過(guò)濾，甚至紋理貼上去該是啥樣，使數(shù)字模型轉(zhuǎn)變?yōu)檎鎸?shí)的可視化圖形，再交由顯卡將這一張圖片顯示出來(lái)，
把創(chuàng)建好的三維模型，通過(guò)渲染器完成三維模型計(jì)算形成圖像文件或圖形文件，主要計(jì)算方式：
1）傳統(tǒng)渲染主要靠多核CPU完成，
2）借助GPU強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算能力完成渲染的多點(diǎn)計(jì)算
總之設(shè)計(jì)軟件主要完成：建模、材質(zhì)貼圖和實(shí)時(shí)預(yù)覽（實(shí)時(shí)渲染）、最終渲染，體現(xiàn)計(jì)算機(jī)性能最關(guān)鍵是建模和渲染
（二）基于三維實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)、高速渲染、靜音海量存儲(chǔ)硬件配置解決方案
UltraLAB定制圖形工作站，憑借專(zhuān)業(yè)和領(lǐng)先計(jì)算架構(gòu)，提供目前最強(qiáng)大的計(jì)算硬件配置，給出上述三維設(shè)計(jì)、建模中每個(gè)環(huán)節(jié)需要的最理想的硬件配置方案
硬件配置方案分類(lèi)
2.1 三維設(shè)計(jì)與建模、實(shí)時(shí)渲染工作站配置方案
徹底解決復(fù)雜模型互動(dòng)過(guò)程或?qū)崟r(shí)預(yù)覽卡頓，確保實(shí)時(shí)流暢預(yù)覽三維模型，擁有超強(qiáng)三維建模和實(shí)時(shí)預(yù)覽（渲染）和比常規(guī)單機(jī)渲染更高的計(jì)算能力
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NO |
配置項(xiàng) |
方案1 |
方案2 |
方案3 |
|
性能等級(jí) |
Good |
Better |
Best |
|
|
機(jī)型 |
UltraLAB H350 |
UltraLAB H470 |
UltraLAB H470 |
|
|
14608-T1AG96 |
14416-S12T1G97 |
14316-S12T1BG98 |
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|
主要配置 |
4核4.6Ghz/8GB/ GTX960//1TB/24”圖顯 |
6核4.4Ghz/16GB/ GTX970/256GBSSD/1TB/24”圖顯 |
8核4.3Ghz/16GB/ GTX980/256GBSSD/1TB/24”圖顯 |
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|
1. 配置規(guī)格 |
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1.1 |
CPU |
intel 至尊處理器 |
intel 至尊處理器 |
intel 至尊處理器 |
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|
（4核4.6Ghz/8MB） |
（6核4.4Ghz/15MB） |
（8核4.3Ghz/20MB） |
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1.2 |
內(nèi)存 |
8GB DDR3 1866 |
16GB DDR4 2133 RECC |
16GB DDR4 2133 RECC |
|
1.3 |
圖卡 |
Nvidia GTX960 |
Nvidia GTX970 4GB |
Nvidia GTX980 4GB |
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1.4 |
系統(tǒng)盤(pán) |
|
256GB SSD企業(yè)級(jí) |
256GB SSD企業(yè)級(jí) |
|
1.5 |
數(shù)據(jù)盤(pán) |
1TB SATA企業(yè)級(jí) |
1TB SATA企業(yè)級(jí) |
1TB SATA企業(yè)級(jí) |
|
1.7 |
平臺(tái) |
塔式（DVD刻錄機(jī)，900w，靜音級(jí))/ 104 鍵盤(pán)+1000dpi光電鼠標(biāo)(USB口) |
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1.8 |
硬盤(pán)位 |
4*3.5"+2*5.25" |
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|
1.9 |
擴(kuò)展槽 |
1個(gè)PCIe 16X 3.0/1個(gè)PCIe x8 3.0/2個(gè)PCIe x1 2.0/ |
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|
1.A |
后側(cè)端口 |
1個(gè)Intel千兆口/4個(gè)USB3.0/4個(gè)USB2.0/7聲道 |
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|
1.B |
顯示器 |
24“高清圖顯 |
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|
2.主要性能指標(biāo) |
||||
|
2.1 |
CPU |
單核:736億次/秒，全核2944億次/秒 |
單核:704億次/秒， 全核4224億次/秒 |
單核:688億次/秒 全核5504億次/秒 |
|
2.2 |
內(nèi)存 |
峰值29GB/s |
|
|
|
2.3 |
像素填充 |
40.57GPs |
67.20GPs |
72.06GPs |
|
2.4 |
帶寬 |
112GBs |
224.32GBs |
224.32GBs |
|
2.5 |
硬盤(pán) |
|
讀寫(xiě):550MB/s、500MB/s |
|
|
2.6 |
分辨率 |
1920*1080 |
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|
3 整機(jī)優(yōu)化：1）高性能系統(tǒng)優(yōu)化 2）CPU加速技術(shù) 3）多GPU加速技術(shù) |
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售價(jià) |
￥19500元 |
￥28500元 |
￥36500元 |
2.2 極速渲染工作站配置方案
由于企業(yè)或工作室資金限制，需要一款單機(jī)渲染性能很強(qiáng)的機(jī)器，UltraLAB提供高性?xún)r(jià)比的單機(jī)渲染工作站，能夠發(fā)揮高速高效渲染能力
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NO |
配置項(xiàng) |
方案1 |
方案2 |
方案3 |
|
性能等級(jí) |
Good |
Better |
Best |
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|
機(jī)型 |
UltraLAB H600 |
UltraLAB H600 |
UltraLAB Alpha610 |
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|
23016-S11T1BG96 |
23032-S12T1BG96 |
42264-S15T1BG98 |
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主要配置 |
20核3.04Ghz/16GB/ GTX960/128GB/2TB/23”圖顯 |
28核3.04Ghz/32GB/ GTX960/256GBSSD/2TB/23”圖顯 |
56核2.2Ghz/64GB/ GTX960/256GBSSD/4TB/23”圖顯 |
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|
1. 配置規(guī)格 |
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1.1 |
CPU |
2顆Xeon E5v3 20核3.04Ghz/50MB |
2顆Xeon E5v3 28核3.04Ghz/70MB |
4顆Xeon E7v3 56核2.2Ghz/140MB |
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1.2 |
內(nèi)存 |
16GB DDR4 2133 RECC |
32GB DDR4 2133 RECC |
64GB DDR3 1600 RECC |
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1.3 |
圖卡 |
Nvidia GTX960 |
Nvidia GTX960 |
Nvidia GTX960 |
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1.4 |
系統(tǒng)盤(pán) |
128GB SSD企業(yè)級(jí) |
256GB SSD企業(yè)級(jí) |
512GB SSD企業(yè)級(jí) |
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1.5 |
數(shù)據(jù)盤(pán) |
2TB SATA企業(yè)級(jí) |
2TB SATA企業(yè)級(jí) |
4TB SATA企業(yè)級(jí) |
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1.7 |
平臺(tái) |
塔式（900w，靜音級(jí)) |
塔式（1500w，靜音級(jí)） |
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|
1.8 |
硬盤(pán)位 |
4*3.5"+2*5.25" |
5*3.5"熱插拔+3*5.25" |
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|
1.9 |
擴(kuò)展槽 |
3個(gè)PCIe 16X 3.0/3個(gè)PCIe x8 3.0 |
2個(gè)PCIe 16X 3.0/2個(gè)PCIe x8 3.0/ |
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|
1.A |
后側(cè)端口 |
2個(gè)Intel千兆口/4個(gè)USB3.0/4個(gè)USB2.0/7聲道 |
2個(gè)千兆/4個(gè)USB2.0/外置高音質(zhì)2.0聲卡 |
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|
1.B |
顯示器 |
23“高清圖顯 |
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2.主要性能指標(biāo) |
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2.1 |
CPU |
9728億次/秒 |
13619億次/秒 |
19712億次/秒 |
|
2.2 |
內(nèi)存 |
峰值16.66GB/s |
峰值33.33GB/s |
峰值33.33GB/s |
|
2.3 |
像素填充 |
40.57GPs |
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|
2.4 |
帶寬 |
112GBs |
||
|
2.5 |
系統(tǒng)盤(pán) |
讀寫(xiě):550MB/s、500MB/s |
||
|
2.6 |
分辨率 |
1920*1080 |
||
|
3 整機(jī)優(yōu)化：1）高性能系統(tǒng)優(yōu)化 2）CPU加速技術(shù) 3）多GPU加速技術(shù) |
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售價(jià) |
￥55000元 |
￥67500元 |
￥158000元 |
2.3 1>3 ？史上高效能的渲染農(nóng)場(chǎng)硬件配置方案
傳統(tǒng)分布式渲染硬件架構(gòu)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)-服務(wù)器，通常配置12核~20核，該架構(gòu)在整個(gè)渲染過(guò)程，實(shí)際表現(xiàn)往往效率低下，CPU使用率在30%~80%之間，UltraLAB充分認(rèn)識(shí)到太多的核并行計(jì)算效率低下的嚴(yán)重缺陷，結(jié)合最新的計(jì)算架構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)控制在4核+4.6Ghz最理想的架構(gòu)，真正做到使用率100%，1核相當(dāng)于傳統(tǒng)三個(gè)核的性能
UltraLAB靜音級(jí)高效渲染農(nóng)場(chǎng)組成：
（1） 單個(gè)機(jī)柜42U，可提供最大到10組計(jì)算單元，即最大到160核4.6Ghz計(jì)算能力
（2） 每組計(jì)算單元，由四個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，16核*4.6Ghz+32GB DDR4+4*128GB SSD，放在4U空間里
（3） 每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的硬件配置：
CPU： intel 超高頻處理器（Skylake核心,4核8線程4.6ghz，8MB緩存）
內(nèi)存：8GB DDR4 2400
硬盤(pán)：128GB SSD
網(wǎng)絡(luò)端口：千兆以太端口
可選：pcie 16x 3.0（GPU擴(kuò)展或infiniband高速互聯(lián)卡）
平臺(tái)：mini機(jī)箱(450w靜音電源)
(4) 1U 24口千兆交換機(jī)或48口千兆交換機(jī)
顯著特點(diǎn)：
? 基于辦公環(huán)境下，靜音級(jí)渲染環(huán)境；
? 單個(gè)機(jī)柜整體性能達(dá)到傳統(tǒng)三倍-480核的計(jì)算能力；
? 支持GPU渲染，每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)支持一塊GPU卡，通過(guò)高頻CPU+多核GPU，實(shí)現(xiàn)最強(qiáng)大的GPU渲染架構(gòu)擴(kuò)展
? 其高效高可用性，可廣泛用于分布式的高性能科學(xué)計(jì)算、CAE仿真計(jì)算、石油資料處理等
UltraLAB 靜音高效渲染農(nóng)場(chǎng)配置推薦
方案
計(jì)算單元數(shù)量
配置規(guī)格
性能等同于傳統(tǒng)核數(shù)
浮點(diǎn)運(yùn)算指標(biāo)
售價(jià)
單位:萬(wàn)億次/秒
單位:人民幣
1
2組
32核4.6Ghz，
96核
2.36
165000元
-8個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)
64GB DDR4 2400,
8*128GB SSD，
8*GbE
2
4組
64核4.6Ghz，
192核
4.71
320000元
-16個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)
128GB DDR4 400,
16*128GB SSD
16*GbE
3
6組
96核4.6Ghz，
288核
7.06
450000元
-24個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)
192GB DDR4 2400,
24*128GB SSD
24*GbE
4
8組
128核4.6Ghz，
384核
9.42
590000元
-32個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)
256GB DDR4 2400，
32*128GB SSD
32*GbE
5
10組
160核4.6Ghz，
480核
11.78
720000元
-40個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)
320GB DDR4 2400,
40*128GB SSD
40*GbE
2.3 辦公環(huán)境下的高速海量存儲(chǔ)硬件配置方案
這是國(guó)內(nèi)第一款基于辦公環(huán)境的、靜音級(jí)、海量高速網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)部門(mén)的性能與環(huán)境要求，更加實(shí)用，不再被噪音所困擾
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型號(hào) |
UltraLAB NAS16 |
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12416-T8BRi |
12416-T8DRi |
12416-TGDRi |
12416-TGFRi |
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1.標(biāo)準(zhǔn)配置 |
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1.1存儲(chǔ)平臺(tái) |
4U機(jī)架（16盤(pán)位熱插拔，靜音級(jí)，1500W） |
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1.2存儲(chǔ)容量 |
14TB |
28TB |
60TB |
90TB |
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1.3芯片組 |
intel C612 Chips+PCH |
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1.4CPU |
1顆*Xeon E5 2620v3 (6核2.4Ghz/15MB L3) |
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1.5內(nèi)存 |
1根*16GB DDR4-2133 RECC |
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1.6網(wǎng)絡(luò)接口 |
4*千兆以太端口 |
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2.性能指標(biāo) |
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2.1網(wǎng)口帶寬 |
通過(guò)匯聚最大4Gbps（理論達(dá)1.25GB/s) |
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2.2 陣列IO帶寬 |
RAID5下，1.4GB/s |
RAID5下，1.4GB/s |
RAID5下，3GB/s |
RAID5下，3GB/s |
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2.3 CPU性能 |
2304億次/秒 |
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2.4內(nèi)存帶寬 |
16.66GB/s |
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3.存儲(chǔ)管理 |
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3.1 IOPU |
硬RAID，CPU |
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3.2緩存 |
1GB |
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3.3 RAID級(jí)別 |
支持RAID 0、1、5、6 |
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3.4 管理方式 |
基于Web的GUI，串口CLI |
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3.5基本功能 |
存儲(chǔ)RAID管理，監(jiān)視工具，系統(tǒng)日志，報(bào)錯(cuò)處理 |
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3.6用戶(hù)管理 |
空間劃分、分配 |
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4.擴(kuò)展能力 |
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4.1陣列容量 |
最高達(dá)96TB |
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4.2CPU |
支持1顆，Xeon E5v3系列 |
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4.3內(nèi)存規(guī)格 |
四通道，8*DIMM ，最大容量256GB DDR4-2133 RECC |
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4.4磁盤(pán)數(shù)目 |
16個(gè)熱插拔，單盤(pán)最大6TB，SATA/SAS接口 |
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4.5網(wǎng)絡(luò)端口 |
最大總共支持8口以太口 |
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4.6陣列 |
支持硬陣列卡，PCIe X8 3.0接口，16口 |
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5.操作系統(tǒng) |
支持Windows，Linux 32位/64位 |
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報(bào)價(jià) |
￥46,500 |
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