Das bringen Profi-Grafikkarten und SSD-RAID in der Lenovo Thinkstation P620

Wer eine Workstation anschafft, findet schon zu moderaten Einstiegspreisen durchdachte, vorgeprüfte Sys­teme mit der Option auf umfassende Serviceleistungen. Greift man zu dem schnellsten Prozessor, maximalem Speicherausbau, einem oder gar mehreren Profi-Grafikbeschleunigern und einem mehrere Terabyte fassenden Verbund schneller NVMe-SSDs, kostet eine Workstation schnell so viel wie ein Mittelklasseauto. Doch die teuersten Komponenten sind selten nötig. Welche sich wie stark auf die Performance verschiedener Anwendungsgebiete auswirken, prüfen wir am Beispiel von Lenovos Thinkstation P620. Die gibt es schon ab rund 2300 Euro, allerdings ohne Grafikkarte und Massenspeicher.

Die Basis für das Testsystem bilden AMDs Threadripper Pro 3975WX mit 32 Kernen und Simultaneous Multithreading (SMT), unterstützt von 128 GByte DDR4-3200-Speicher, verschiedenen Grafik­beschleunigern und einer Add-in-Karte, die per PCI-Express x16 vier NVMe-SSDs zu einem RAID-Verbund koppelt. Das Betriebssystem liegt auf einer schnellen NVMe-SSD mit PCIe 4.0. Für die Grafikbeschleunigung sorgt eine Nvidia RTX A6000, die wir mit ihrer Vorgängerin Quadro RTX 6000 und den Radeon Pro W5700 sowie W6800 vergleichen.

Quervergleiche

Die Benchmarkresultate stellen wir in Bezug zu den Messergebnissen, die wir im ersten Test der Thinkstation P620 ermittelten [1]. Diese Version war mit einem Threadripper Pro 3995WX ausgestattet, hatte aber nur 64 GByte Arbeitsspeicher, eine eher gemächliche SSD und einer Radeon Pro W5700 aus der Mittelklasse der Profi-Grafikkarten.

Unser damaliges Fazit lautete, dass die P620 als eine der ersten Workstations mit Threadripper Pro zwar Prozessorleistung im Überfluss bot und auch beim Speicherausbau sowie den Erweiterungs­optionen mit PCIe 4.0 klotzte, statt zu kleckern. Allerdings ging dies auch mit hoher Leistungsaufnahme und einer nicht gerade leisen Kühlung schon im Leerlauf einher.

Das von uns bemängelte Problem, dass sich SMT im BIOS nicht wirksam deaktivieren ließ, wurde in einer neuen BIOS-­Revision behoben. Kaum verändert hat sich der lärm- und energieintensive Betrieb der P620: 80 Watt und 1,5 Sone im Leerlauf sind auch für eine Profi-Work­station viel. Unter voller CPU-Last schwoll die Geräuschkulisse auf sehr laute 3,8 Sone an, immerhin etwas weniger als bei der 64-Kern-Version mit 4,0 Sone. Muss die Grafikkarte schwer schuften, kamen wir mit der Nvidia RTX A6000 auf bis zu 4,6 Sone, die sich nach längerem Einpendeln auch des GPU-Taktes auf 3,7 Sone reduzierten.

Heizten wir das Gehäuse mit Volllast für CPU und GPU auf, röhrten die Lüfter nach einigen Minuten mit 5,5 Sone. Doch selbst dann haben die Ventilatoren offenbar noch Reserven. Steht die Workstation etwa in einem stark aufgeheizten Raum, können sie auch bis zu 8,4 Sone erzeugen. Mit der Nvidia RTX A6000 schluckte die P620 dann 705 Watt, mit der Quadro RTX 6000 maßen wir 650 Watt.

Workstation mit Wumms

Für diesen Test nutzten wir die brandneue SPEC Workstation 3.1 für die allgemeine Systemleistung sowie die aktuelle SPEC ViewPerf 2020 für die Grafikperformance. Diese Benchmarksuites der Standard Performance Evaluation Corporation, wie die SPEC mit vollem Namen heißt, vereinen etliche Teilbenchmarks, die auf realen Anwendungen basieren.

Die SPEC Workstation errechnet aus mehr als zwei Dutzend Einzelbenchmarks in 140 Tests verschiedene Ratings und setzt so die erzielte Leistung in Bezug zu einem definierten Basissystem (Xeon E3-1240 v5, Radeon Pro WX3100). Die frische Version 3.1 kommt besser mit vielkernigen Prozessoren zurecht als ihre Vorgänger und setzt für die Berechnungen auf der Grafikkarte nur noch OpenCL ein – Nvidias CUDA flog raus.

Die verschiedenen Anwendungs­gebiete der SPEC Workstation 3.1 werden über eine Mischung aus CPU-, Grafik- und Storage-lastigen Tests errechnet. Die langsamere SSD der früheren P620-Variante mit Threadripper Pro 3995WX bremst die durchaus vorhandene Mehrleistung der 64 Extra-Kerne in einigen Tests ein wenig. Betroffen sind die Wertungen General Operations und Product Development. Die Financial Services wollten wohl auch mit dem verbesserten Multithreading der Workstation-Suite 3.1 noch nicht so recht zusammenarbeiten, sie liefen auf dem eigentlich langsameren Threadripper Pro 3975WX schneller.

Bei den Sub-Scores für CPU, Storage, Grafik und GPU-Compute zeigten sich klarere Resultate, und die CPU-Wertung schafft der 3995WX mit 43 Prozent Vorsprung vor dem 3975WX, während der reine Storage-Wert aufgrund der lang­sameren SSD nur auf gut die Hälfte kam.

NVMe-SSDs im RAID

Die Storage-Wertung der SPEC Workstation 3.1 auf dem NVMe-RAID-Array war indes nicht bedeutend flotter als mit einer einzelnen, schnellen PCIe-4.0-SSD. Und dass, obwohl die Karte mit vier Samsung PM961 Pro à 512 GByte bestückt war. Wahrscheinlich sind die Zugriffszeiten, die sich durch das RAID eher verschlechtern, ebenfalls ein Faktor.

Bei der Durchsatzmessung zeigten sich hingegen die erwarteten Leistungssteigerungen: Mit knapp 14,6 GByte/s lief das RAID-0-Array beinahe viermal so schnell wie eine einzelne SSD. Ein Versuch mit den schnelleren SSD 980 Pro brachte keine weitere Geschwindigkeitssteigerung – wohl weil die Karte nur PCIe 3.0 unterstützt. Modernere 4.0-Varianten, die die Möglichkeiten der SSDs und des Prozessors ausnutzen, sollen bald erscheinen.

Grafik-Power

Die Spec ViewPerf 2020 gibt für acht Tests gewichtete Mittelwerte verschiedener Szenarien gängiger CAD/CAM-Anwendungspakete in Bildern pro Sekunde (frames per second, fps) aus.

Als Basisausstattung verkauft Lenovo eine kleine Nvidia Quadro – wie die Thinkstation mit der Nummer P620 – für 170 Euro, die zwar nicht viel mehr als Bildschirm- und Video-Darstellung bietet, aber etwa fürs Programmieren sowie für kleinere Bildbearbeitungsaufgaben in Photoshop genügt. Wer der Lenovo-Workstation jedoch intensive Grafik- und Designaufgaben zumuten will, greift ab der Radeon Pro W5700 für 900 Euro zu [2]. Die Nvidia Quadro RTX 6000 mit 24 GByte Speicher kostet rund 4400 Euro, die RTX A6000 auf Basis der moderneren Ampere-Architektur mit 48 GByte rund 6000 Euro. Der riesige Grafikspeicher ist vor allem für große Machine-Learning-­Datensätze interessant, Grafikanwendungen sind meist auch mit 16 oder 24 GByte zufrieden.

Die Nvidia-Karten liefern deutlich mehr Performance: Im Vergleich zur Radeon Pro W5700 ist die Quadro RTX 6000 in Ultra HD über alle Tests im Mittel rund doppelt so schnell, die RTX A6000 rund 2,4 Mal. Wer auf die brandneue Radeon Pro W6800 wechselt, bekommt indes im Schnitt 60 Prozent mehr Performance als mit der W5700 - in 3dsmax-07 und energy-03 sogar über 100 Prozent.

Doch nicht nur die Grafikkarte beeinflusst die ViewPerf-Ergebnisse. Wer zum Beispiel PTC Creo einsetzt, kann laut creo-03-Ergebnissen mit einem flotteren Prozessor bis zu 19 Prozent höhere Bildraten erreichen. Catia läuft bis zu 14 Prozent flotter.

Unterschiede gibt es auch bei den Displayanschlüssen: Radeon-Pro-Karten binden bis zu sechs 4K-Bildschirme via Mini-DP an, während Nvidias Beschleuniger nur vier Displays an normal großen DP-Buchsen betreiben.

Fazit

Ausgestattet mit Vielkern-Prozessor und schnellem Grafikbeschleuniger wird aus Lenovos Thinkstation P620 ein echter Numbercruncher oder ein Render-Biest. Ob 64 oder 128 GByte Arbeitsspeicher spielte in unseren Benchmarks keine entscheidende Rolle. Der Massenspeicher bedarf ­besonderer Beachtung: Eine schnelle NVMe-SSD ist für das Betriebssystem sinnvoll, aber viele Anwendungen profitieren nicht oder nur wenig von schnellen und ­teuren RAID-Verbünden. Daher sollten IT-­Entscheider zunächst das Anwendungs­szenario genau analysieren. (csp@ct.de)