Стресс-тест для HP ZBook Studio G3: такого вы еще не видели

Под металлическим корпусом прячется серверный процессор Intel Xeon

Для ответа на первый вопрос мы провели высокопроизводительный тест, за основу которого взяли программу компьютерного моделирования физического процесса. А именно, параллельную реализацию алгоритма расчета течений газа для многоядерных процессоров и графических ускорителей. Программами такого типа загружено большинство суперкомпьютеров, входящих в рейтинг Top-500.

С точки зрения тестирования достоинство таких программ заключается в сочетании большого объема вычислений с интенсивными обращениями к оперативной памяти.

Как была поставлена задача?

В упрощенном виде суть рассматриваемой задачи состоит в следующем. Геометрическая модель области расчета разбита на ячейки, в каждой из которых заданы параметры среды. Изменение параметров за малый промежуток времени t, называемый шагом по времени, вычисляется по формулам, аргументами которых выступают значения переменных в самой ячейке и ее ближайших соседях. Для того чтобы построить картину течения в момент времени T, необходимо последовательно обновить значения переменных N=T/t раз или выполнить N шагов по времени.

Пример расчета течения программой, использованной для теста программой

Алгоритмически реализация каждого шага по времени состоит из четырех вычислительных блоков. Все блоки эквивалентны обработке множества однотипных заданий над разными наборами данных. Для выполнения блока порождается группа параллельных процессов, каждый из которых обрабатывает только отведенную ему часть из общего множества заданий. Размер группы выбирается равным или числу ядер (4) процессора или числу потоков (8).

При подключении графической карты на нее переносится выполнение только одного вычислительного блока (в реальных расчетах на графический ускоритель переносится выполнение всех блоков). Быстродействие программы при этом остается близким к исходному. Лучшая производительность графики растворяется в потерях на передачу данных от процессора к ускорителю и обратно. Нам же в первую очередь важно не изменение производительности как таковой, а ее стабильность при увеличении аппаратной загрузки.

Размер конкретной тестовой задачи относительно невелик. Геометрическая модель содержит примерно 1,5 миллиона ячеек, что эквивалентно 1,3 Гбайт данных в оперативной памяти. В результате двадцатиминутного запуска каждой конфигурации программы строится график изменения мгновенной производительности и вычисляется ее средняя по времени величина.

Разбиение пространства расчетной области на ячейки

Производительность вычислений мы приравняли к числу шагов, выполняемых программой за одну секунду. Поскольку программа, по сути, циклически повторяет одни и те же арифметические операции над расположенными по одним и тем же адресам в памяти данными, то мы вправе ожидать, что значение критерия будет постоянным на протяжении каждого запуска. А для сравнения его абсолютной величины те же самые эксперименты были проведены на предназначенном для решения задач математической физики рабочем ПК (IntelCore i7-6700K 4.0 GHz, 64 Гбайт ОЗУ, NVidia GeForce GTX 980).

Результаты эксперимента

Если ориентироваться на цифры в таблице, то HP ZBook Studio G3 продемонстрировал хороший результат. При запуске четырех процессов без подключения графики производительность ноутбука оставалась стабильной и лишь незначительно уступила результату стационарного ПК, в корпус которого он поместится четырежды.

А вот добиться ускорения работы программы за счет запуска восьми параллельных процессов, по большому счету, не удалось. Средний показатель производительности подрос только на 12% против 40% у рабочего десктопа. График мгновенной производительности приобрел периодическую структуру. Разница между максимальным (4,31) и минимальным значениями (2,78) составляет более 40% от осредненной величины (менее 10% у стационарного ПК). Температура процессора ноутбука приблизилась к 90 градусам при максимально допустимых по техническим характеристикам 100. Но и 90 градусов — цифра серьезная.

С запуском 8 параллельных процессов график мгновенной производительности приобрел периодический вид

При максимальных нагрузках HP ZBook Studio G3 стал похож на метеорит, вошедший в плотные слои атмосферы. Конструктивно пик нагрева приходится на часть корпуса, расположенную между клавиатурой и монитором. Формально, здесь можно удержать руку, как ее можно удержать на чашке, в которой только что заварили чай. В остальном корпус нагрет не столь критично, но тем не менее нагрет равномерно везде, включая тачпад. Звук вентиляторов слышен в радиусе 10 метров. Температура прошедшего через систему охлаждения воздуха поднимается до вполне стандартных 50 градусов. Но направлен воздушный поток неудачно — прямо в монитор.

На высоких нагрузках система охлаждения не спасает ноутбук от высокого нагрева

Во время работы ноутбук с предварительно полностью заряженным аккумулятором был подключен к сети. А вне зачета мы провели несколько экспериментов, отключив аппарат от розетки и ограничив время выполнения программ до 3 минут. Аккумулятора хватит в лучшем случае на час непрерывной работы, что не так и плохо. Разочаровала только просевшая на четверть производительность процессора.

Перенос вычислений на графическую карту

Перенос части вычислений на графическую карту в рамках математического теста на быстродействие качественно не повлиял. Проведенный затем с подключением к сети тест FurMark показал 26 кадров в секунду на картинке с разрешением Full HD. После демонстрации 10000 кадров карта разогрелась до 68 градусов, где мы решили прерваться. При работе же от аккумулятора результатом теста стали только 6 кадров в секунду. Сравнение параметров ОС и схемы электропитания «Высокая производительность» с аналогичными настройками двух игровых ноутбуков, где быстродействие было устойчивым вне зависимости от выбора источника питания, не дало отличий. Возможно, что мы просто не смогли найти ту самую важную предустановленную настройку.

HP ZBook Studio G3 с точки зрения пользователя

Оформленный под металл тонкий корпус ноутбука выглядит стильно и солидно. Клавиатура с регулируемой подсветкой клавиш нейтрального белого цвета приятно отзывается на нажатия. Кроме того, она обладает повышенным уровнем защиты от влаги. Не понравилось, что при наборе текста модуль клавиатуры заметно прогибается, хотя тактильно это не ощущается.

Клавиатура HP ZBook Studio G3 при нажатиях заметно прогибается

Приятное впечатление оставил звук динамиков аудиосистемы Bang&Olufsen. Удобным оказался тачпад, который обладает высокой чувствительностью.

Монитор с разрешением Ultra HD демонстрирует контрастную, четкую картинку, на которой видны мельчайшие детали изображения. С другой стороны, высокое разрешение заставляет все время напрягать глаза, 15-дюймовой диагонали экрана оказалось маловато.

Делаем выводы

Мобильная рабочая станция HP ZBook Studio G3 на практике действительно продемонстрировала высокую производительность без скидок на свой компактный размер. А вот эргономика пользователя получает штрафные баллы. Мощный процессор сильно греется, и эффективно охладить его внутри маленького корпуса нелегкая задача. Любой, растянувшийся по времени процесс, типа фонового обновления операционной системы сообщит о себе теплом и назойливым шумом вентиляторов.

То, что в рамках длительного стресс-теста производительность потеряла стабильность, не имеет принципиального значения. Вряд ли в арсенале среднестатистического пользователя удастся найти хотя бы одно параллельное приложение, запуск которого выявит проблему. Впрочем, такой пользователь вряд ли вообще испытывает необходимость в столь мощном процессоре и 32 Гбайт оперативной памяти. Если же стоит задача с помощью премиального ноутбука подчеркнуть свой статус, то HP ZBook Studio G3 эту задачу выполняет.