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HP ZBook 17移动工作站GIS性能测试报告

ZBook17介绍及试用机型的配置

笔者本次的体验用机属于惠普公司于不久前发布的面向工程、CAD、设计、动画、建筑领域的移动工作站新品——ZBook系列。该系列按照屏幕尺寸分为ZBook14 、ZBook15以及 ZBook17三款。其中,ZBook14不仅在本系列中拥有最轻便的机身,约1.6kg的质量,即使和消费级超极本相比也处于同一水平。而ZBook15尽管在移动性上略逊于前者,但是其可选配的分辨率高达3200x1800的QHD+级别的显示屏可给图形编辑工作者极大的便利。相对ZBook14 与ZBook15,笔者手中的这款ZBook17给人的感觉更贴近用户对图形移动工作站的传统印象——沉稳大气而不失科技感。

既然选择了更大的模具空间,ZBook17的设计者是如何利用空间的呢?最直接的体现为双硬盘位的设计,且默认的第一硬盘位已安装固态硬盘。毫无疑问在固态硬盘逐步普及的今天,这样的设计对于保证软件系统的响应速度显得理所应当。然而,作为商务用途的移动工作站,其中难免需要存储重要数据。尽管固态硬盘的安全性相对几年前已经显著提高,但就大量用户的使用体验以及笔者的亲身经历而言,其出现突发故障的几率以及数据恢复的难度与传统机械硬盘相比仍显不足。此时,若利用第二硬盘位安装惠普提供的大容量自加密机械硬盘作为仓库盘便能妥善解决该隐患。

从惠普官网的介绍中可以看出,ZBook可选配置丰富。本机配置四核英特尔酷睿i7-4900MQ处理器,其强劲的处理能力自然无可挑剔。内存方面,ZBook 17共提供四个SODIMM插槽,最大可支持32G内存,本次体验机为4×4GB和128GBmSata-3固态硬盘。

图形工作站的定位使得图形数据处理及输出是重点,本机所配置的显卡为英伟达Quadro 5100m专业图形显卡,其一大亮点是高达8GB的显存。众所周知,专业图形显卡针对专业3D设计软件做过优化,使其在显示上更为准确,而在绘图过程中,它又可以大大减轻中央处理器负担,让图形实时查看更为流畅。就单机GIS用户,ZBook17还提供较低端配置的显卡选择,用户可根据自身情况进行配置选择,以达到更高的性价比。

操作系统方面,尽管Windows8是可用选择,但是新系统所带来的诸多新特性对目前的办公特点来说意义并不明显,Window7 SP1更加成熟且完全能满足工作内容需求,无疑是更理智的选择。

在接口方面,体验用机配置了面向未来的雷电接口取代此前的标配“火线”接口单独设计1个USB 3.0充电端口,为移动设备提供更高效的充电功能。

GIS专业用户体验

为贴近单机环境GIS从业人员在具体工作中对硬件的需求,本次体验拟从GIS专业软件的基本功能出发,即数据输入、数据编辑、数据存贮与管理、空间查询与空间分析、可视化表达与输出五部分,配合多种常用GIS专业软件处理相关数据,全面体验ZBook17。

1. 数据的采集与编辑

本功能通常是一个GIS项目的起点,它主要用于获取数据,保证数据库中的数据在内容与空间上的完整性,包括图形数据采集与编辑和属性数据编辑与分析。

为充分挖掘硬件性能,本次体验选用一个复杂程度较高、文件体积较大的dwg地形地物图文件,利用AutoCAD进行初步处理后,再导入GIS软件进一步编辑。

图件打开后的全景以及图件的基本信息如图1及表1所示:

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图1 dwg图形文件全景

表1 dwg文件概况

文件类型Dwg

数据内容地形地物图

文件体积134MB

复杂程度172455个对象

图层数38个

表2 详情对比

应用软件打开耗时acad进程内存消耗(打开前-后)

ZBook17普通办公

笔记本电脑ZBook17普通办公

笔记本电脑

AutoCAD2008 (64bit)29s约5min约100MB-约1.1G约150MB-约1G

AutoCAD2014 (64bit)42s打开失败约200MB-约2.6G打开失败

随着AutoCAD系列软件的发展,其对内存的消耗量逐步增大。最新2014版本中,可能是由于加入了更多的功能模块,在对图件进行反复缩放查看以后,进程对内存的消耗已经逼近3G普通笔记本由于内存插槽以及单根容量的限制,普遍内存总量不超过8G,如笔者办公用笔记本只配备了4G内存,已经无法在AutoCAD2014应对该图件的普通查看与编辑工作。

而ZBook17标配16G,最大支持32G的内存容量,则顺畅完成了处理大型图形档案的工作其强劲的中央处理器即使在应用软件未能充分针对硬件优化的前提下,也实现了高效的处理过程超大容量的显存配备迎合了未来的AutoCAD系列软件的发展趋势另外,全高清分辨率所带来的更大的可视面积,使得图形编辑效率得到了极大的提高。

2. 数据转换与处理

为保证数据入库时在内容上的完整性以及逻辑上的一致性,必须对GIS数据做转换与处理。与数据采集与编辑功能不同的是,数据转换与处理通常对中央处理器的性能需求明显大于对内存容量的要求。略显遗憾的是,在目前的GIS专业软件领域,针对该部分的多核多线程优化还不成熟,即使是作为世界最大的地理信息系统技术提供商ERSI旗下的ArcGIS系列软件的最新版本v10.2也只能在部分空间处理功能中同时利用多核心运算能力,或者依靠隶属于ArcGIS的其他进程来实现对其余处理能力的利用。为体验ZBook17的强劲性能,笔者决定采用运行ArcMap多实例的方法来测试。

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图2 同时开启四个ArcMap进程

如图2所示,在同时开启四个ArcMap进程后,将上述dwg图件中等高线部分,通过“要素类转shapefile(批量)”工具,对应四个进程同时进行转换操作(图3)。

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图3 同时进行数据转换的准备工作

与预期相似,四个实例相互独立,分别占用一个线程的全部资源,在经过近三分钟的处理过程以后,分别得到四个内容完全相同的shp文件。打开以后如下图4所示:

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图4 数据转换的结果展示

我们看到,数据转换对中央处理器的利用目前只能针对单核单线程,但是对多核多线程的优化已经在各大GIS软件厂商的努力下全面展开。ZBook17不仅具有多核的整体实力,单核性能同样强劲再加上主流GIS软件如ArcGIS以及SuperMap均能实现多实例运行,仍然可以在大量转换任务时,充分利用ZBook17的机能在上述转换任务中,各进程的内存消耗峰值均达到1.5G,由此推算,即使同时打开8个实例,来处理复杂程度和文件体积都较大的文件,最高配置可达32G的ZBook17依然能够轻松应对

另外,HP DreamColor显示屏,在整个图形编辑过程中,体现了出众的色彩效果,全高清的分辨率在保证更高可视面积的同时,也为快捷键系统中不够丰富的某些GIS软件操作过程中工具的选取提供了便利。

3. 数据存储与管理功能

对于GIS系统来说,数据的存储和管理功能多指数据库的存储与管理,具体可包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。

数据库的管理效率与性能对应用软件的要求胜过硬件本身。目前业界使用最广泛的两种数据库无疑还是Oracle以及MS SQL Server。前者数据库提供了新的分布式数据库能力,非常巧妙而合理的使用了系统内存,实现了高效的运行效率SQL Server数据库对中央处理器二级缓存的要求比较高。但是这样的应用通常直接基于台式工作站,就本次的移动工作站而言,小型数据库的管理可以通过提高磁盘数据的吞吐速率来优化。

利用目前具有广泛接受度的固态硬盘测试软件AS SSD Benchmark对ZBook17所配备的固态硬盘做基本测试,结果令人满意,详情如图5所示:

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图5 体验用机固态硬盘测试结果

另外从本机BIOS的选项中可以看出,本机的双硬盘位支持RAID,通过磁盘列阵无疑可实现更优秀的数据读写速率。

4. 可视化表达与输出

中间处理过程和最终结果的可视化表达是GIS的重要功能之一。前者通常以人机交互方式来选择显示的对象与形式,后者的主要表现则为打印出图。

本部分体验,笔者选用老牌国产GIS软件MapGIS。由于装机量最大的仍是发布于近十年前的MapGIS v6.7(图6),因而选用了其最完善修订版build 051118来做打印出图。

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图6 待出图的工程图全景

由于文件体积缘故已超出选定软件的处理范围,笔者选用一点线面文件总数接近30个的大型工程文件数据来完成300DPI的JPG格式文件出图体验(图6)。

由于发布时间相对久远,近年来面对日益增多和增大的数据文件数量及体积,利用MapGIS打印出图过程易出现崩溃现象。本次体验中,以往笔者工作用笔记本出图末期的“假死期”在ZBook17上却不易察觉,而该“假死期”过长通常是出图失败征兆。ZBook17强悍的CPU单核性能在此得到很好的发挥。

5. 空间查询与空间分析功能

为了提取和传输空间信息,需要利用基于地理对象位置和形态的空间数据的分析技术,该功能是地理信息系统区别于一般信息系统的重要功能。然而一直以来空间分析功能对硬件的要求甚高,其相关的软硬件优化是近年来发展的重要方向。本部分的体验,继续利用前述地形图,对其进行常见的线缓冲区分析。使用的软件仍然为ArcGIS。

为保证数据导入的质量,将前述dwg文件中等高线图层单独保存为dxf文件,由于文件格式自身的特点,其体积进一步增大到近450MB。直接添加dxf文件中的多段线部分,并转换为shapefile,体积达到56MB。

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图7 缓冲分析对话框

最后利用工具箱中的缓冲区分析工具做线缓冲区分析(图7)。

在只能利用单核单线程的前提下,分析过程令人惊喜地持续了不足半分钟(图8)。

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图8 缓冲分析成果局部图

6. 虚拟化功能

另外,在常见的局域网办公系统中,仍有部分用户的部分相关专业软件必须安装并使用在Windows XP系统中。而ZBook17凭借其强悍的性能,完全可以承担小型服务器的角色,为这部分需求提供XP系统环境。笔者利用VMWare10 Workstation搭建并共享了两个装有XP操作系统的虚拟系统,并以笔者工作用机远程开启两个虚拟系统,完成了一些小型软件的操作。在两个虚拟系统分别占用两个线程及2GB内存同时运行的前提下,ZBook 17的运行并没有影响工作站自身的用户体验。

总结

ZBook17系列对于GIS专业用户而言,是一款立足当下,更面向未来的产品。就目前而言,以单机GIS软件的应用情况还不能充分挖掘其超前的性能。但是,若考虑到网络GIS环境以及未来GIS软件的发展趋势要求来说,它绝对是当下值得拥有的新产品。

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