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Die neuen Fujitsu CELSIUS W550 und J550 Workstations: klein, leise & voller Leistung

Die deutschen Workstation-Spezialisten haben zwei neue Systeme entwickelt, die trotz kleiner Abmessungen mit Leistung vollgepackt sind. Fujitsu hat die Power, die in eine kleine 10 Liter, Small Formfaktor Workstation gepackt werden kann übertroffen ­– und zwar gewaltig.

Fujitsu entwickelt und produziert seit 25 Jahren professionelle Workstations in Deutschland und hat soeben die erste Small Formfaktor Workstation des Unternehmens vorgestellt. Der 10-Liter Formfaktor ist normalerweise auf jenes Workstation-Segment beschränkt, das allgemein als das Entry-Level Workstation‑Segment bezeichnet wird.

Doch die deutschen Designer haben die neueste Workstation-Plattform mit einem einzigartigen Design für die CELSIUS J550 kombiniert und Vollgröße-Grafik in ein winziges System gepackt. Das Ergebnis ist alles Andere als Entry-Level Leistung.

Bei der neuen CELSIUS W550 Mini-Tower Workstation hat das Augsburger Team ähnliche Wunder vollbracht. Unter Verwendung der neuesten Quadro GPUs von NVIDIA und der neuen CPU-Plattform von Intel in einem ausgeklügelten System kann das Mini-Tower Modell High-Performance Grafik mit 8 GB Arbeitsspeicher, 64 GB Hauptspeicher und sage und schreibe 27 TB an Massenspeicher bieten.

 

Die vielleicht leistungsstärkste SFF Workstation auf dem Markt

Fujitsu in Augsburg hat neue CELSIUS Workstations gelauncht

Keine andere 10-Liter Workstation eines der führenden Anbieter unterstützt eine Grafikkarte der Vollgröße. Das ausgewogene System im Inneren der winzigen CELSIUS J550 kann folgende Konfiguration bieten:

  • NVIDIA Quadro K2200 mit 4 GB GDDR5 Arbeitsspeicher
  • 64 GB 2133 MHz Speicher
  • A 3.7 GHz Intel Xeon E3-1280 v5 (bis zu 4 GHz)
  • 14.5 TB Massenspeicher

Nur ein absoluter High-End Anwender würde diese Konfiguration als „Einstiegslevel“ bezeichnen.

Obwohl die schnellste der in der CELSIUS J550 verwendbaren GPUs die Quadro K2200 ist, war unser System mit einer sehr leistungsfähigen Quadro K1200 und einem 3.6 GHz Intel Xeon E3-1275 v5 Prozessor mit 16 GB Arbeitsspeicher und einem schnellen 512 GB SSD Treiber ausgestattet. Beide Systeme wurden auf einem Fujitsu P27T-7 UHD Monitor mit einer Auflösung von 3840x2160 getestet. Die Quadro K1200 unterstützt 4K-Auflösungen, außerdem gefällt uns das Design der Konsole mit 4 Mini DisplayPort Ausgängen und der Fähigkeit, vier 4K-Monitore gleichzeitig zu betreiben. Die im Sommer herausgebrachte Quadro K1200 basiert auf der höchst effizienten Maxwell GPU-Architektur von NVIDIA, protzt mit 4 GB Arbeitsspeicher und liefert exzellente 3D-Performance auf kleinstem Raum.

Das SFF Design ist sehr kompakt. Trotzdem passen die Quadro-Grafikkarten in Vollgröße

Was Konfigurationen für mehrere Monitore betrifft, so können die Workstations der neuen Serie 550 mit NVIDIA NVS 510 und NVS 315 ausgestattet werden. Es sind spezielle Grafikkarten für Workstations, die eher für Anwendungen mit mehreren Monitoren konzipiert sind, als für 3D-Anwendungen. Mit diesen GPUs ist es möglich, 8 Monitore über eine einzige Workstation zu bedienen. 

Das SFF-Design ist sehr kompakt mit hervorragendem Airflow. Beachten Sie, dass die Quadro parallel zum Motherboard ausgerichtet ist. Dies ermöglicht die Verwendung einer Grafikkarte der Vollgröße. (Foto: Tom Lansford)

Die Intel Xeon E3-1275 v5 CPU basiert auf der neuen Xeon-Architektur von Intel. Die neue Xeon steigert die CPU-Leistung. Und, was noch wichtiger ist, dies ist die Plattform, mit der 64 GB Hauptspeicher erzielt werden. Kombiniert mit der Quadro-Performance von NVIDIA liefert diese Doppelkombination einen guten Teil der außergewöhnlichen Performance, die man bei der CELSIUS J550 findet.

Das einzigartige Design von Fujitsu erlaubt eine Full-Height GPU im System. Doch damit war es den Ingenieuren von Fujitsu noch nicht genug. Sie haben eine Spezialversion des Riser Board für PCI Express kreiert, die auch einen Legacy PCI Steckplatz beinhaltet. Der PCI Steckplatz ist für jene Kunden wichtig, die immer noch eine spezielle, vielleicht sogar maßgeschneiderte Ausrüstung verwenden.

Das System wird mit einer vorinstallierten 64-Bit Version von Windows 7 und mit Installations-DVDs für Windows 10 geliefert. Wir haben Windows 10 installiert und Leistung sowie Anwendungen geprüft. Alles funktionierte mit der erwarteten Leistung.

 

CELSIUS W550 bietet die Intel „Xeon v5“-Plattform mit Mini-Tower Formfaktor.

Die CELSIUS W550 ist die Mini-Tower Version derselben Plattform und unterstützt die neuen Xeon V5 CPUs sowie 64 GB Arbeitsspeicher. Unsere Testeinheiten verfügten über dieselbe 3.6 GHz Intel Xeon E3-1275 v5 CPU und 500W Energieversorgung, die für die Unterstützung der Quadro M4000 und anderer Zusatzausrüstungen erforderlich ist. Die Quadro M4000 benötigt 120W, weshalb an der Rückseite des Boards ein zusätzlicher 6-poliger Verbindungsstecker zur Stromquelle angesteckt werden muss. Durch die zusätzliche Energie können Sie die 3D- und GPU-Rechenleistung einer GPU mit 1664 CUDA-Kernen, 192 GB/S Speicherbandbreite, bis zu 8 GB GDDR5 Speicher und vier DisplayPort-Ausgängen nutzen. An der Oberseite der Quadro M4000 befinden sich 3 spezielle Verbindungsstecker für 3D-Stereo, Display-Synchronisierung für mehrere Monitore und die SLI-Technologie von NVIDIA zur Beschleunigung für mehrere Grafikkarten. Diese Leistungsstufe und die zusätzlichen Funktionen sind in einer Full-Height, Single-Slot GPU-Lösung zusammengefasst.

Die CELSIUS W550 verfügt über mehr Speicherkapazität als ihre kleine Schwester. Die W550 kann mit 27 TB an Speicherplatz ausgerüstet werden. All diese neuen Funktionen zusammengenommen lassen es unvermeidlich anmuten, dass diese Modelle zu Bestsellern werden.

Die Testergebnisse finden Sie weiter unten. Die von einer 3.6 GHz CPU gespeiste Quadro M4000 Performance lässt diese Workstation als einen 3D-Performer für High-End, interaktive 3D-Modeling- & Visualisierungsanwendungen hervorstechen. Diese Leistungsstufe liefert die leistungsstärkste Workstation auf „Einstiegsniveau“, die wir bisher gesehen haben. Die Performance der Quadro M4000 schneidet gut ab im Vergleich mit der Quadro K5200, die wir Anfang dieses Jahres getestet haben.

Mit der CELSIUS W550 ist Fujitsu noch einen Schritt weiter gegangen, indem eine Option für einen Produkt-Lebenszyklus von mindestens 3 Jahren für die CELSIUS W550 geschaffen wurde. Dieses Angebot der garantierten Verfügbarkeit einer Workstation für einen Zeitraum von mindestens 36 Monaten haben wir bei keinem anderen Workstation-Anbieter gefunden.

 

Um aus Ihrer Workstation das Beste herauszuholen, benötigen Sie einen das richtige Display-System

Für die Test stand uns ein Fujitsu Ultra HD Monitor zur Verfügung

Angesichts der Unterstützung von 4 x 4K-Monitoren auf der Quadro K1200 und auf der Quadro M4000 macht es Sinn, diese Workstations mit einem hochauflösenden Display zu testen. Beide Workstations wurden mit dem P27T-7 UHD Modell, einem Monitor mit 4K-Auflösung, von Fujitsu getestet.

Es ist dies ein 27-Zoll Monitor mit einer Auflösung von 3840x2160, der ca. 800€ kostet und somit dieses Display mit 4K-Auflösung für immer mehr Ingenieure leistbar werden lässt. Die Bildqualität ist solide, der Bildschirmplatz großzügig.

Der Monitor bietet Eingänge für DisplayPort & Mini DisplayPort der Quadros sowie für HDMI. Er arbeitet in Quer- oder Hochformat. Die Menüsteuerung befindet sich gut sichtbar an der Vorderseite  und ist einfach zu bedienen.

Die Anzeige verwendet In-Plane Switching (IPS) mit LED-Hintergrundbeleuchtung. IPS bietet Darstellung mit einem weiten Betrachtungswinkel und hohem Kontrast. Der P27T-7 UHD Monitor bietet außerdem eine Bild-im-Bild-Funktion, sodass Bilder aus einer zweiten Eingabequelle angezeigt werden können, und unterstützt HDMI mit MHL-Input für den Anschluss von Tablets und Smart Phones.

 

Der Made-in-Germany-Vorteil

Ein großer Entwicklungsschwerpunkt lag auf der Geräuschreduzierung

Diese beiden Workstations haben mehrere Vorteile gemeinsam und ein nicht geringer Teil davon beruht auf ihrem deutschen Ursprung. Vielleicht ist es die örtliche Platzierung im Land von Audi, BMW und Daimler Benz, die dem Augsburger Team einen Hang zu Design, Qualität und Zuverlässigkeit verleiht. Was immer die Gründe sind, einige Punkte stechen hervor.

Auf Ergonomie wurde Wert gelegt. Beide Systeme sind außerordentlich leise im Betrieb. Die CELSIUS W550 läuft mit einem extrem leisen Geräuschpegel von 18 dB(A).

Beide Systeme profitieren von umfangreichen Tests und Qualitätssicherung mit Zertifikaten von den Entwicklern professioneller Anwendungen (ISV Zertifikate).

Die Tatsache, dass F&E, Fertigung und IT-Services alle zusammen in Augsburg sitzen, ermöglicht Fujitsu, für kleine und große, einheimische und internationale Kunden einen Mehrwert in Form von höchst personalisierter Maßanfertigung für Projekte zu bieten, die den Produktlebenszyklus mehrerer Produktgenerationen umfassen. Diese CELSIUS Workstations sind außerdem mit den fortgeschrittenen IT-Sicherheitstechnologien von Fujitsu ausgestattet und in die IT-Sicherheits-Services und –Produkte des Unternehmens integriert.

 

Interaktive 3D-Performance

SPECiewperf 12 wurde von der SPEC.ORG Industriegruppe entwickelt und dient der Messung der Performance einer Grafik-Workstation. Nachstehend finden Sie die Ergebnisse für CELSIUS J550 & CELSIUS W550. Beide Systeme sind mit einem 3.6 GHz Intel Xeon E3-1275 v5 ausgestattet. Deshalb zeigt Ihnen der Vergleich die Leistungsunterschiede zwischen einer NVIDIA Quadro K1200 und einer NVIDIA Quadro M4000.

 

SPECviewperf 12

Viewset

CELSIUS J550 mit Quadro K1200

in frames per second (fps)

CELSIUS W550 mit Quadro M4000

in frames per second (fps)

Catia-04
31,1985,02
Creo-01
29,6672,44
Energy-01
2,35,74
Maya-04
27,869,97
Medical-01
1025,25
Showcase-01
16,7342,96
snx-02
25,3975,5
sw-03
61,79111,26
   

 

 

Die obige Tabelle zeigt, dass Sie von der Quadro M4000 eine etwa zwei- bis dreimal schnellere Rohgrafikleistung erwarten können. Die 3D-Performance der Quadro K1200 ist ohnehin sehr gut geeignet für CAD und 3D-Modeling. Beachten Sie, dass die Quadro K1200 auch 4K-Auflösungen unterstützt und vier 4K-Displays über ein einziges Board betreibt. Deshalb ist eine Quadro M4000 mit viel höherer Leistung, zusätzlichen Verbindungssteckern für 3D-Stereo, Display-Synchronisierung und SLI, sowie mit doppelt soviel Grafikspeicher auf komplexe Projekte und anspruchsvolle 3D‑Anwendungen ausgerichtet.  Die Quadro M4000 macht es möglich, dass die CELSIUS W550 eine Grafikleistung bietet, die jener der Quadro K5200 ebenbürtig ist: eine Grafiklösung mit 2 Steckplätzen und einem Stromverbrauch von 150W. 

 

Betrachtung der CPU- und GPU-Arbeitslasten 

 

GPU- und CPU-Rendering im Vergleich

Als nächstes haben wir High-End-Anwendungen von Adobe, Premier Pro CC 2015 und After Effects CC 2015 für Videobearbeitung und Spezialeffekte geladen und getestet.

Adobe Premier Pro verwendet den Mercury Playback Engine (MPE) von Adobe zur Darstellung von Videodateien. Dieser Engine kann die Darstellung Mithilfe nur der CPU herstellen oder unter Verwendung von GPU + CPU darstellen. Der MPE wird zur Darstellung des endgültigen Video-Outputs verwendet sowie zur Darstellung von Videoaufnahmen während der Bearbeitung. Das bedeutet, dass unsere Testergebnisse nicht nur für die endgültig dargestellte Videoaufnahme gelten, sondern auch die Performance Ihrer Workstation während des gesamten Projekts beschreiben.

Zur Untersuchung der System-Performance unter unterschiedlichen Bedingungen haben wir unser Test-Video verschiedenen Tests unterzogen. Alle Videosegmente sind HD und alle Videosegmente verwenden Farbkorrektureffekte. Hier stellt der Benchmark einen einzigen Videostream mit Effekten dar und danach zwei aufeinanderfolgende Videostreams mit Effekten.

Verschiedenste Szenarien unterstützen Tests von unterschiedlichen Videostream-Bedingungen: Betitelung, Überlagerung von Effekten, Zusammenspielen mehrerer Kameras und Einfügen sekundärer Bilder, um einige Beispiele zu nennen. Allerdings verwenden wahrscheinlich die meisten Premier Pro Anwender für den größten Teil ihrer Arbeit den ersten Testfall:  jeweils ein einzelner Videostream  mit Farbkorrektur oder einem ähnlichen Effekt.

 

Wenn Sie bei Adobe Premier Pro nicht mit einer Quadro arbeiten, dann arbeiten Sie nicht in Echtzeit

Die CELSIUS W550 bei Performance-Test

Die Ergebnisse machen es deutlich – wenn Sie Premier Pro nicht auf einer Quadro anwenden, dann arbeiten Sie nicht in Echtzeit. Ob mit einem oder mit zwei gleichzeitigen Videostreams, MPE unter Verwendung von CUDA braucht weniger als eine Sekunde, um eine Videosekunde darzustellen. Im Gegensatz dazu braucht MPE unter Verwendung von CPU-Rendering länger als Echtzeit und ist 2 bis 2 ½ Mal langsamer, wenn die Quadro GPU verwendet wird. Dies verzögert die Bearbeitung und verlängert die Zeiten für die endgültige Darstellung auf mehr als das Doppelte.

Adobe After Effects (AE) wird verwendet, um Spezialeffekte zu generieren, zu modifizieren und darzustellen. Das Programm stellt extrem hohe Anforderungen an Ihre Workstation und nutzt die Leistung der GPU nicht optimal für praktische Zwecke. Unter diesen Bedingungen haben wir mehrere Konfigurationen verifiziert. Da beide Systeme dasselbe CPU-Modell verwendeten und über ähnliche Konfigurationen von Daten- und Arbeitsspeichern verfügten, bestand kein Unterschied zwischen den beiden Workstations.

Was After Effects und GPU-Beschleunigung betrifft, ist anzumerken, dass dies bei diesen beiden GPUs derzeit nicht funktioniert. AE hat kürzlich die CUDA-Technologie von NVIDIA für schnelles 3D‑Ray‑Tracing bei extrudiertem Text und Formen verwendet. Es hat den Anschein, dass Adobe eine Umstellung durchführt und die Technology von Maxon Cinema 4D einführen wird. Sobald die Umstellung abgeschlossen ist kann wieder der Fall eintreten, dass die GPU einige der zeitaufwändigsten Rendering-Aufgaben in After Effects beschleunigt. Diesen Herbst gab es ein relativ vielversprechendes Signal bei IBC, als NVIDIA seinen iRay, den GPU-beschleunigten Ray-Tracing-Renderer für Maxon Cinema 4D, enthüllte. 

Ein abschließendes Thema beim Benchmark-Test von After Effects basiert auf der AE Rendering-Time-Fluktuation. Es kommt vor, dass bei mehrmaliger Darstellung ein und derselben Sequenz die Darstellungszeit um mehr als 20 % variiert. Weiter unten sehen Sie vier Darstellungszeiten und den Mittelwert. Wir haben eine Sequenz des CADplace-Logo Einführungsvideos dargestellt.

After Effects CC

2105 Render Test

Ergebnis in SekundenAnzahl der Sekunden für Darstellung einer Videosekunde
 

Test 1

Test 2

Test 3

Test 4

Mittelwert

Intel Xeon E3-1275 v5@3.6 GHz
113,33100123,00123,33114,92

Die Schlussfolgerung aus den AE-Tests ist simpel: Für After Effects benötigt man maximale Rechenleistung. Während Premier Pro unter Verwendung einer Quadro in Echtzeit dargestellt werden kann, braucht After Effects 100 Sekunden länger, um eine Videosekunde in unseren Tests darzustellen.

 

Die CADplace-Perspektive

Quadro K1200 bietet solide 3D-Performance, 4GB Speicher und 4 Mini-DisplayPorts

Diese beiden Workstations haben eine leistungsstarke neue Plattform gemeinsam. Neue Grafikarchitekturen, neue Levels von Systemspeicher, dichtere & schnellere Speichertechnologien und schnellere Rechenleistung laufen in dieser neuen Generation von Workstations zusammen und bedingen einen Quantensprung in der Leistung – deshalb ist diese Bezeichnung als “Entry-Level“-Workstations kaum zutreffend.

Darüber hinaus hat das Fujitsu Konstruktionsteam in Deutschland leise und ergonomische Designs mit Zusatzfunktionen für Kunden kreiert, wie etwa Vollgröße-GPUs in beiden Systemen und drei Jahre Garantie optional für Modelle der CELSIUS W550.

Die Einbindung der neuesten NVIDIA Quadro GPUs bedient nicht nur Ultra-High-Definition Auflösungen, wie jene des Fujitsu P27T-7 UHD Monitors, diese GPUs können vier solche Monitore gleichzeitig betreiben. In Verbindung mit den neuen Intel Xeon CPUs und 64 GB Arbeitsspeicher statten diese GPUs die CELSIUS J550 und W550 Workstations mit einer Leistungskraft aus, die unsere Erwartungen an eine „Entry-Level“-Workstation weit übertrifft. Dieser Leistungsspielraum stellt für die Kunden einen wesentlichen Vorteil dar.

Die Tatsache, dass bei Fujitsu F&E, Fertigung, Logistik und IT-Services alle zusammen in Augsburg beheimatet sind, erlaubt einen hohen Integrationsgrad bei IT-Services, wie etwa höchste Kundenanpassung und IT-Sicherheitslösungen, sowie die Bereitstellung dieser Dienste für Kunden, die CELSIUS Workstation verwenden.