| | ||
| |||
| |||
Ferra.ru,
Опубликовано: 26.12.2002
Пакет AutoCAD 2002 от компании Autodesk является, пожалуй, одним из самых популярных средств проектирования среди инженеров всего мира. Это уже шестнадцатое поколение программы AutoCAD, и за десятилетия своего развития ACAD стал своеобразным индустриальным стандартом. Мощные возможности современного «автокада» позволяют работать как с двухмерными изображениями и моделями, так и заниматься профессиональным проектированием трехмерных конструкций, а также выводить результаты на внешние устройства (плоттер и т.п.).
ACAD 2002 (в отличие от предшественниц) оптимизирован под многопроцессорное использование, хотя, к сожалению, не полностью, а лишь операциях, связанных в основном с двухмерной графикой: перерисовка и перегенерация изображений по командам Zoom, Pan и т.п. Наши замеры действительно подтверждают, что при работе с трехмерными моделями и рендеринге второй процессор системы практически не используется. Для активации мультитредовых операций в ACAD 2002 служит команда (системная переменная) Whipthread, по умолчанию настроенная на мультипроцессорную работу (значение «3»). Официально на двухпроцессорной машине обещается прирост производительности приложения до 30%.
Для тестирования систем в ACAD мы воспользовались двумя наиболее известными методиками. Первая из них, AUGI Gauge Benchmark, является индустриальным стандартом CAD-бенчмаркинга и использует официальные модельные файлы и тестовый движок, разработанный международной группой пользователей продуктов Autodesk (Autodesk User Group International или AUGI, см. www.augi.com). Набор AUGI Gauge v.15.0 включает два тестовых скрипта: Real-World Drawings измеряет производительность при вводе-выводе файлов, выборе, редактировании и отображении серии из пятнадцати реальных объектов, большинство из которых — двухмерные схемы и карты (объектов, зданий, местности и пр., см. скриншоты), а Synthetic исполняет добавочные команды — такие как создание и мультиплицирование объектов и манипуляцию с трехмерными изображениями. Есть также отдельный скрипт для тестов вывода на плоттер.
Пятнадцать реальных (Real-World) чертежей имеют следующие характеристики: размер всех чертежей и изображений равен 30 Мбайт. Размер чертежа с прикрепленными Xrefs и вложенными изображениями составляет в среднем 2 Мбайт и колеблется от 0,7 до 4 Мбайт; эти чертежи поступили от пользователей продуктов компании Autodesk и представляют собой широкий спектр областей проектирования. Все чертежи записаны в формате DWG 14-й версии ACAD, используют особенности проектирования этой версии, и один чертеж является трехмерной моделью. А некоторые чертежи содержат большое количество текста в формате TrueType font (TTF).
Тестовый скрипт AUGI Gauge, оперирующий чертежами, последовательно выполняет тридцать операций, включая:
Синтетический тестовый скрипт начинает с чистого листа и производит восемьдесят тестовых операций по созданию изображения и манипуляции трехмерными проекциями, включая: рисование (Pline, Hatch, Mtext, Text, Dimensions); отображение (Vports, Shade, Render); растеризацию изображения (Image, Imageclip, Draworder); выполнение сценариев Xref (Xref Attach и Load с различными установками системных переменных).
Все тесты в AutoCAD 2002 проводились при экранном разрешении 1280х1024 и 32-битном цвете на системном разделе диска с файловой системной FAT32. Результаты теста AUGI Gauge можно сгруппировать по нескольким категориям: File I/O Results Aggregate Times; Selection & Change Properties Results; Editing Results Aggregate Times; Display Results Aggregate Times; TrueType Font Comparison; AUGI Gauge Small Size Real-World drawings; AUGI Gauge Medium Size Real-World drawings; AUGI Gauge Large Size Real-World drawings.
Интересно, что производительность систем в этом тесте зависит в принципе от размера исходного чертежа. Результаты пакета тестов по категориям и усредненная производительность показаны на диаграммах в низу страницы.
Вторым тестовым пакетом для оценки производительности платформ в AutoCAD 2002 нам послужил Cadalyst Systems Benchmark 2001 v.3.01 (см. www.cadalyst.com). Он свежее предыдущего и тоже имеет хорошую репутацию в сообществе. Cadalyst содержит четыре теста двухмерной графики и четыре теста трехмерных моделей для ACAD, взятых из библиотеки самой Autodesk. Двухмерные чертежи включают разные типы проектов — архитектурный, механический, картографический и цокольный архитектурный (см. скриншоты). Последний состоит из нескольких частей, представленных Xref-чертежами. Трехмерные чертежи представляют собой мультиплицированные несколько раз модели разных деталей или конструкций — автомобильного руля, обода колеса, трубопровода и робота-манипулятора (на рисунках ниже). После мультиплицирования файлы трехмерных моделей (*.dwg) имеют размер от 7 до 44 Мбайт. Cadalyst выполняет различные процедуры с двухмерными изображениями, аналогичные описанным в предыдущем тесте, а для трехмерных моделей выполняется вращение в реальном времени как каркасных моделей в различном увеличении, так отрендеренных («обтянутых» поверхностями). Скрипт измеряет время выполнения каждой из следующий операций:
и затем преобразует его в индекс производительности по обратно пропорциональному закону относительно некоей базовой системы (уровня). Индекс вычисляется как в целом, так и отдельно по нескольким разным категориям операций:
Результаты тестов представлены на соответствующих диаграммах.
Тест AUGI Gauge позволяет очень подробно проанализировать быстродействие каждой операции (команды) AutoCAD, однако здесь мы ограничимся лишь суммарной производительностью по совокупности всех операций и выберем из них три самые интересные, которые оптимизированы для многопроцессорной работы: Zoom, Pan и RegenAll. Действительно, оказалось, что для операции RegenAll наблюдается существенный прирост быстродействия при использовании технологии Hyper-Threading — ускорение этой операции именно за счет HT составляет 12–13% в среднем по тесту. Благодаря HT Pentium 4 на Granite Bay почти догнал Athlon XP 2800+, безоговорочно лидирующий в тесте AUGI Gauge. Между тем для двух других частных операций прирост за счет HT скромнее — для Pan он составляет всего пару процентов, а для Zoom его и вовсе нет — скорее есть даже небольшое ухудшение при использовании Hyper-Threading.
В целом по тесту AUGI Gauge Real World есть 1–2 процента прироста за счет использования Hyper-Threading и менее процента прироста, обеспечиваемого более высокой тактовой частотой ядра процессора (!) при использовании PC1066 в режиме «Turbo» (и до 10% при более медленной памяти). Среди платформ для Pentium 4 побеждает, безусловно, чипсет E7205 с двухканальной памятью DDR266 (хотя PC1066 тоже выглядит достойно), причем и одноканальный 845PE с DDR333 не думает сдаваться перед более дорогим собратом. И с внушительным отрывом лидирует платформа AMD Athlon XP 2800+ на nForce2 с двухканальной DDR333.
В синтетическом тесте AUGI Gauge Synth картина очень похожая, хотя здесь уже PC1066 в турборежиме обошла двухканальную DDR266, средний прирост от использования Hyper-Threading составляет около двух процентов, а преимущество Athlon XP над старшими Pentium 4 уже не так велико. В целом по тесту AUGI Gauge (см. диаграмму индекса относительной производительности) система с последним процессором AMD оторвалась от конкурентов почти на десять процентов, двухканальные DDR266 и PC1066 для Pentium 4 практически равноценны, Hyper-Threading добавляет полтора-два с половиной процента производительности системам, а одноканальная DDR333 на чипсете 845PE не пасует перед более дорогими конкурентами. Видимо, это приложение пока недостаточно хорошо использует преимущества микроархитектуры Intel NetBurst.
В качестве иллюстрации, насколько AutoCAD 2002 оптимизирована для использования Hypеr-Threading, приведу график загрузки системы на Pentium 4 3,06 ГГц при выполнении тестов AUGI Gauge (здесь используются в основном операции при работе с двухмерной графикой). Видно, что даже при очень интенсивной работе (картинки мелькают на экране с бешеной скоростью) загрузка процессора в AutoCAD 2002 в среднем не превышает 60% (есть редкие всплески до 80–90%). Тем не менее, загрузка, как правило, больше 50%, то есть второй логический процессор системы используется параллельными тредами, но не слишком интенсивно. Несколько иная ситуация в другом тесте для AutoCAD 2002 — CADALYST. Здесь преобладают операции с трехмерными моделями, которые пока (в ACAD 2002) не оптимизированы для многопроцессорной работы. Соответственно почти все это время наблюдается ровно 50-процентная загрузка такого процессора (но стопроцентная для процессоров без Hyper-Threading). И лишь в небольшие промежутки времени между трехмерными операциями, когда выполняются преобразования двухмерных чертежей и карт, загрузка процессора Pentium 4 3,06 ГГц вырастает до 80–95%. Соответственно, лишь в эти моменты мы можем ожидать прироста быстродействия системы за счет использования HT.
Действительно, при работе с трехмерными моделями (каркасными и «обтянутыми») влияние HT практически не чувствуется. Кстати, трехмерная работа выявляет громадные преимущества памяти RDRAM перед даже двухканальной DDR. Видимо, еще не все потеряно для RDRAM, и в ряде специализированных применений альтернативы ей еще не придумано. Другой неожиданностью стало то, что если в «планарной» работе Athlon XP безусловно лидирует, то при работе с трехмерными моделями в ACAD он отстает от Pentium 4 просто катастрофически — на 20–25%. Кстати, в тестах двухмерной графики из пакета CADALYST преимущество Athlon не столь велико, как в более старых скриптах AUGI Gauge — и старшая система на Pentium 4 его догоняет. Правда, при этом у «пня» нужно отключить Hyper-Threading, который неожиданно сильно губит его производительность! Потери скорости при использовании HT тут могут составить до 10%! После неуспеха в трехмерной графике DDR-чипсеты для Pentium 4, наконец, берут свое в «неграфических» операциях в ACAD 2002.
Суммарный индекс производительности, выдаваемый тестом CADALYST и подсчитываемый, очевидно, с какими-то не совсем ясными коэффициентами, показывает общее преимущество платформы AMD, несмотря на ее сильный проигрыш в трехмерных операциях. Меня это не удовлетворило, и я подсчитал «свой» средний индекс для CADALYST, просто усреднив (без весовых коэффициентов) относительные показания четырех его подтестов. Результат оказался прямо противоположным — Athlon XP 2800+ прочно засел в группе Pentium 4 2,80 ГГц, а старшие Pentium 4 с RDRAM (причем — без Hyper-Threading) уверенно лидируют.
|