HP Z640 工作站评测

by 莱尔·史密斯 on 2016 年 9 月 21 日

作为 Z620 的升级版，HP Z640 旨在为处理资源密集型应用程序的专业人士提供额外的生产力提升。 Z640 还面向那些只想以中档价格为员工配备高性能工作站的企业。从下面规格中列出的全面选项集可以看出，HP Z640 是一款高度可定制的工作站，可用于各种用例，允许企业创建非常具体的构建以准确满足他们的需求. HP 工作站还提供完整的免工具设计，使管理员可以轻松访问以快速进行组件升级和维护。

HP Z640 的模块化设计允许用户将工作站配置为单处理器或双处理器系统。添加第二个处理器模块允许第二个 CPU，以及四个额外的内存插槽（总共八个 DIMM 插槽）。对于这样一个紧凑的工作站来说，这是相当令人印象深刻的。

Z640 工作站最重要的特性之一是它与 HP Z Turbo Drive G2（256GB、512GB 和 1TB 容量）的兼容性，因为 NVMe 驱动器比标准的高性能 SSD 提供了一些非常显着的性能提升。这包括：更快的启动、计算和图形响应时间。它还允许在资源密集型应用程序下提供理想的工作条件，为 Z640 增加大量的多功能性和功能。惠普还升级了 Z640 中的存储产品，新的 Z Turbo Drive G2 提供高达 2.5GB/s 和 1.55GB/s 的最大顺序读写吞吐量。此外，HP Z640 支持多达 8 个内存 DIMM 和最大 256GB DDR4 RAM，并可配备两个下一代英特尔至强处理器，一个系统中的处理器内核总数可达 44 个。

HP Z640 还配备了四个 USB 3.0 端口（其中一个是充电端口）和一个 Thunderbolt 2 端口，让那些依赖大量数据传输的人能够显着提高他们的工作流程。用户还可以使用各种 SATA 和 SAS RAID 配置选项自定义他们的 Z640，所有这些选项都支持广泛的高性能、大容量存储解决方案。

我们的 HP Z640 构建包括 2 个 Intel Xeon E5-2667 v4（25M 缓存，3.20 GHz，8 核）处理器，8 个 8GB（总共 64GB）2400mhz 内存，NVIDIA M5000 显卡，512GB Z Turbo Drive G2 SSD启动存储，2 个 512GB HP Z Turbo 作为主存储，以及 Windows 10。

HP Z640 工作站规格

外形：可架式塔
操作系统：
- 10的Windows 64临
- 10的Windows家庭64
- 8.1的Windows 64临
- 7的Windows 64专业
- 7的Windows 64专业（可通过降级权从Windows 10 64临）
- 7的Windows 64专业（可通过降级权从Windows 8.1 64临）
- 适用于Linux的HP Installer Kit
处理器系列
- 英特尔至强 E5 2600 v4 处理器
- 英特尔至强 E5 2600 v3 处理器
- 英特尔至强 E5 1600 v4 处理器
- 英特尔至强 E5 1600 v3 处理器
芯片组：Intel C612
记忆：
- 256 GB DDR4-2400 ECC 注册内存
- 4 DIMM（带 1 个处理器）和 8 DIMM（带 2 个处理器）
- 传输速率高达 2400 MT/s。仅支持寄存式和低负载 ECC DIMM。
驱动控制器：
- 集成 SATA 6.0 Gb/s；
- LSI 9217-4i4e 8 端口 SAS 6.0 Gb/s RAID（可选）；
- LSI MegaRAID 9270-8i SAS 6.0 Gb/s ROC RAID 卡和 iBBU09 备用电池单元（可选）；
- 适用于 SATA/SAS 驱动器的工厂集成 RAID（RAID 0、0 数据、1、5 和 10）；
- 适用于 PCIe SSD 的工厂集成 RAID（RAID 0 数据）
内部存储器：
- 300 GB 至 600 GB SAS（15000 rpm）
- 300 GB 至 1.2 TB SAS（10000 rpm）
- 500 GB到TB 4 SATA（7200 RPM）
- 500 GB SATA SED（7200 RPM）
- 128 GB高达1 TB SATA SSD
- 256 GB 至 512 GB SATA SED SSD
- 1 TB（8 GB 缓存）SATA SSD
- 256 GB 至 512 GB HP Z Turbo Drive (PCIe SSD)
- 256 GB 高达 1 TB HP Z Turbo Drive G2 (PCIe SSD)
- 512 GB (2 x 256 GB) 至 2 TB (4 x 512 GB) HP Z Turbo Quad Pro (PCIe SSD)
光存储：Slim SATA DVD-ROM；超薄 SATA SuperMulti DVD 刻录机；超薄 SATA BDXL 蓝光刻录机
附加存储：15 合 1 媒体卡读卡器（可选）； HP DX115 可拆卸硬盘架/托架（可选）
可用图形：
- 专业 2D：NVIDIA NVS 310 (1 GB)；英伟达 NVS 315（1 GB）；英伟达 NVS 510 (2GB)
- 入门级 3D：NVIDIA Quadro K420 (2 GB)； NVIDIA Quadro K620（2 GB）； AMD FirePro W2100 (2 GB)
- 中档 3D：NVIDIA Quadro M2000 (4 GB)； NVIDIA Quadro K2200 (4GB)； NVIDIA Quadro K1200（4 GB）； AMD FirePro W4300 (4GB)； AMD FirePro W5100 (4GB)
- 高端 3D：NVIDIA Quadro M6000 (24 GB)； NVIDIA Quadro M5000（8 GB）； NVIDIA Quadro M4000 (8GB)； AMD FirePro W7100 (8GB)
- 高性能 GPU 计算：NVIDIA Tesla K40
I/O 控制器： HP IEEE 1394b FireWire PCIe（可选） HP Thunderbolt 2 PCIe 1 端口 I/O 卡（可选）
音频：集成 Realtek HD ALC221
通信：10 个集成英特尔 I218LM PCIe GbE；英特尔 I210-T1 PCIe GbE（可选）；HP X540-T2 10 GbE 双端口适配器（可选）；HP X520 10 GbE 双端口适配器（可选）；HP 10 GbE SFP+SR 收发器（选配）；HP 361T PCIe双口千兆（选配）；Intel 7260 802.11 a/b/g/n PCIe WLAN（选配）；Intel 8260 802.11 a/b/g/n/ac with BlueTooth 4.2 PCIe网卡（选配） )
扩展槽：2个PCIe Gen3 x16； 1 个 PCIe Gen3 x8（开放式）； 1 个 PCIe Gen2 x4（开放式）； 1 个 PCIe Gen2 x1（开放式）； 1 PCI 开放式连接器允许将更高带宽的卡物理安装到较低带宽的连接器/插槽中。
端口和连接器
- 正面：4个USB 3.0； 1个麦克风； 1个耳机
- 后置：4个USB 3.0； 2 个 USB 2.0； 2 马力/2； 1 个 RJ-45； 1 路音频输入； 1 个音频线路输出
- 内部：1个USB 2.0； 1 个 USB 3.0
驱动器托架（内部）：
- 两个 3.5" 驱动器托架（外部）
- 两个 5.25″；一个纤薄的ODD
输入设备：HP PS/2 键盘；惠普 USB 键盘；惠普 USB 智能卡键盘； HP 无线键盘和鼠标； HP PS/2 商用超薄键盘；惠普 USB 商用超薄键盘；惠普无线商用超薄键盘；惠普 PS/2 鼠标； HP USB 光电鼠标；惠普 USB 1000 dpi 激光鼠标；惠普 USB 光学三键鼠标； HP SpacePilot Pro 3D USB 智能控制器； 3Dconnexion CAD鼠标
软件：HP Performance Advisor； HP 远程图形软件 (RGS)；讯连科技 PowerDVD/威力酷烧；福昕风腾 PDF 快递；购买办公室
安全性：HP 螺线管发动机罩锁和发动机罩传感器；惠普商用电脑安全锁套件； TPM 1.2 认证
功率：925 W 90% 效率，主动式 PFC
尺寸（宽x深x高）：
- 6.75 x 18.3 x 17.5
- 17.5 x 46.48 x 44.45 cm
重量：
- 33.1磅
- 15 kg
- （确切重量取决于配置。）
环境规范：低卤素
能源效率合规性：提供能源之星认证和 EPEAT 注册配置
兼容显示器：支持所有 HP Z 显示器和 HP DreamColor 显示器。有关详细信息，请访问 www.hp.com/go/zdisplays
保修：受惠普服务保护，包括 3 年有限部件保修、3 年人工保修和 3 年现场服务 (3/3/3) 标准保修。某些限制和排除适用。

设计和建造

HP 构建的 Z640 工作站具有易于访问、免工具机箱以及低噪音和静音操作。对于引擎盖下的电源来说，它也是一个非常紧凑的设计。 Z640 还具有前后手柄，可安装在 4U 机架上，便于安装。

首先看一下前面板，您会发现绝大多数都被通风所占据。这促进了流体气流，使工作站保持凉爽。中间是专用的 9.5 毫米光驱托架，而几个连接端口和一个 LED 状态指示灯位于 Z640 的右侧。右侧是：四个 USB 3.0 端口（最上面的是充电端口）、一个 HDD 活动 LED、一个电源按钮以及一个麦克风和耳机端口。

将 Z640 转到后面板可以看到额外的连接，包括后电源按钮、四个 USB 3.0 和两个 USB 2.0 端口、PS/2 端口、一个 RJ-45 转集成 GbE，以及一个音频线路输入和音频线路输出端口. 安全和 PCI/PCIe 卡访问插槽位于底部。

拆下侧面板，可以看到紧凑但设计巧妙的组件布局。站立并从右到左开始，您将看到 2 个外部 5.25 英寸和 2 个内部 3.5 英寸托架、Intel Xeon E5-2667 处理器（第二个 CPU 模块连接器位于 CPU 0 下方）、925W、90% 效率的电源供应，以及用于 DDR4 ECC 注册内存的 4 个 DIMM 插槽（我们的设备有 64GB）。底部是大多数插槽和连接器所在的位置：一个 PCIe x8 Gen 3、一个 PCIe x1 Gen 2、一个 PCIe x4 Gen 2 和一个 PCI 插槽，以及正上方的两个 PCIe x16 Gen 3 插槽。还有六个 6Gb/s SATA 端口。

支持英特尔至强处理器 E612-5 系列和 E1600-5 系列的英特尔 C2600 系列芯片组采用集成 4 通道内存控制器和微架构改进。它还使用大型 L3 缓存（以提升快速性能）并利用 Intel QuickPath Interconnect (QPI)，以高达 9.6 GT/s 的速度连接处理器和 I/O 控制器。

Z640 在主显卡插槽中支持高达 225 W 的显卡或计算卡。可以在第二个 PCIe3 x16 插槽中安装第二张显卡，而可以在 PCIe 2 插槽中插入第三张和第四张显卡 (2D)。惠普表示所有安装卡的总功耗不能超过375W，否则可能会导致电源跳闸。惠普还在 Z640 工作站内添加了热传感器，旨在调节计算机风扇以保持可接受的高效机箱温度。

我们将使用 NVIDIA Quadro M2000 和 NVIDIA Quadro M5000（我们将在下面的性能部分进行测试）工作站 PCI Express 3.0 x16 视频卡。前者是中档专业图形解决方案，配备 4GB GDDR5 内存和四个 DisplayPort 1.2 多流输出，所有这些都支持 4Hz 下的真正 4096K 2160 x 60 分辨率。总体而言，M2000 是一款经济实惠的专业显卡，在工作站应用程序（如 HP Z640）中表现出色。

NVIDIA Quadro M2000 规格

CUDA 并行处理内核：768
显存：4GB GDDR5
最大功耗：75W
图形总线：PCI Express 3.0 x16
显示器连接器：DP 1.2 (4)
外形尺寸：4.376″ H x 6.6 L 单槽

M5000是配备8GB GDDR5显存的高性能显卡，使用户能够创建和渲染大型复杂模型，并在 ECC 支持下计算海量数据集以提高可靠性. 它包括对高动态范围显示器的 30 位颜色支持，并具有温度控制软件。 M5000 还支持 4096 Hz 下 2160 x 60 的最大分辨率，以实现真正的 4K。

NVIDIA Quadro M5000 规格

CUDA 并行处理内核：2048
显存：8GB GDDR5
最大功耗：150W
图形总线：PCI Express 3.0 x16
显示器连接器：4x DP 1.2 + DVI-I DL
外形尺寸：4.4″ H x 10.5″ L 双槽

这两款 NVIDIA 卡都利用 CUDA 和 NVIDIA 应用程序加速引擎等软件技术，使它们能够正常工作在 3ds Max 和 AutoCAD 等资源密集型应用程序中更有效。

内存可靠性也是惠普关注的一个问题，因为它为 Z640 提供了 ECC 故障预测。当计算机遇到过多的错误检查和纠正 (ECC) 内存错误时，它会发出包含有关 DIMM 信息的本地警报消息。这使您可以在为时已晚之前解决问题，避免陷入无法纠正的内存错误、关键数据丢失和计划外停机的困境。 ECC DIMM 是此计算机的标准配置。

性能

为了测试 HP Z640 工作站，我们将使用各种测试来展示它在资源密集型工作负载和存储测试中的表现，并展示 HP Z Turbo Drives 的优势。我们还将针对视频卡的性能。

在我们的第一个基准测试中，我们将查看 HP Z640 的视频卡性能。为此，我们安装了 PCMark，这是一种计算系统和组件级别性能的工具，通常代表所有类型 PC（包括平板电脑、移动工作站和台式机）的典型家庭用户工作负载。虽然 PCMark 测试了多个类别（包括典型的工作使用、家庭使用和创意使用），但我们只会查看存储和家庭常规基准测试。

Storage PCMark 测试系统中安装的任何驱动器的性能。具体来说，它利用从 Adobe Creative Suite、Microsoft Office 和一系列更流行的视频游戏中记录的痕迹来衡量存储设备之间的真实性能差异。在这里，HP Z640 以 5014MB/s 的带宽获得了令人印象深刻的 PCMark 得分 330.68，这是通过利用两个 Z Turbo Drives 获得的。

PCMark 存储
1	成绩 / 分数	带宽
HP Z1 G3	5,093	636.51MB /秒
惠普 z640	5,014	330.68MB/s

Home Conventional 基准测试衡量 HP Z640 在日常家庭使用的一系列常见任务中的性能。这种性质的工作负载通常相当轻，因为它测试网页浏览、写作、休闲游戏、照片编辑和视频聊天工作负载。在使用 NVIDIA Quadro M640 和 M4209 时，Z4214 的家庭得分分别为 2000 和 5000，令人印象深刻。

为了进一步测试 HP Z2000 内的 NVIDIA Quadro M5000 和 NVIDIA Quadro M640 视频卡的性能，我们将使用一个基准来查看 ArcGIS 程序的多个方面；然而，我们最感兴趣的是平均绘制时间、平均每秒帧数（Average FPS）和最小每秒帧数（Minimum FPS）。

查看绘制时间，两张 Quadro 卡在 HP Z640 内的平均时间都令人印象深刻，相差不到百分之一秒（M00 为 00:06.262:2000s，M00 为 00:06.324:5000s）。然而，平均 FPS 显示 M5000 的平均值 (286.87 FPS) 高于 M2000 (273.51 FPS)。最低 FPS 讲述了类似的故事，因为配备 M640 时 Z8 的执行速度大约快 5000 FPS。

ESRI 基准
抽奖时间	一般
HP Z1 G3	0:00:10.746
惠普 z640 (M5000)	0:00:06.324
惠普 z640 (M2000)	0:00:06.262
平均 FPS	一般
HP Z1 G3	72.60
惠普 z640 (M5000)	286.87
惠普 z640 (M2000)	273.51
最低帧率	一般
HP Z1 G3	49.35
惠普 z640 (M5000)	112.13
惠普 z640 (M2000)	160.51

下一个基准测试是 SPECviewperf 12，这是基于专业应用程序测量图形性能的全球标准。 SPECviewperf 运行 8 个它称为视图集的基准测试，它们都代表实际应用程序的图形内容和行为。这些视图集包括：CATIA、Creo、Energy、Maya、Mecial、Showcase、Siemens NX 和 Solidworks。在这里，HP Z640 在使用 M5000 显卡时表现出令人印象深刻的性能，因为它始终如一地产生一流的结果。 Energy (9.72)、CATIA (129.82) 和 Siemens NX (118.67) 视图集突出了这一点。正如预期的那样，使用 NVIDIA Quadro M2000 卡在所有视图集中显示较低的分数，所有这些都大致是中间结果。

SPECviewperf 12年
视图集	HP Z1 G3	惠普 z640 (M5000)	惠普 z640 (M2000)
Catia-04	45.25	129.82	69.36
克里奥-01	39.94	97.00	62.82
能源01	3.31	9.72	4.07
玛雅-04	37.26	83.68	49.88
医疗01	14.80	43.38	19.21
展示-01	22.20	66.68	28.45
SNX-02	34.80	118.16	61.94
SW-03	78.84	129.69	91.01

除了 SPECviewperf，我们还运行了 SPECwpc，这是一个专为测试工作站性能的所有关键方面而设计的基准。 SPECwpc 包含 30 多个工作负载，用于测试 CPU、图形、I/O 和内存带宽。这些工作负载属于更广泛的类别，例如媒体和娱乐、金融服务、产品开发、能源、生命科学和一般运营。我们将列出每个工作负载的大类结果，而不是单独的工作负载。结果是每个类别中所有单个工作负载的平均值。当配备 M2000 时，结果显示 3.93（媒体和娱乐）、4.82（金融服务）、3.83（产品开发）、5.49（能源）、4.75（生命科学）和 1.5（一般运营）。 Z640 与 M5000 相比产生了稍好的结果：4.34（媒体和娱乐）、4.3（产品开发）、6.14（能源）、5.58（生命科学）和 1.49（一般运营）。

规格wpc v2.0
类别	HP Z1 G3	惠普 z640 (M5000)	惠普 z640 (M2000)
我	2.35	4.34	3.93
产品开发	2.01	4.3	3.83
生命科学	2.26	5.58	4.75
新能源	2.14	6.14	5.49
FSI	1.26	0	4.82
通用操作	1.25	1.49	1.5

接下来，我们将了解 HP Z Turbo Drive G2 的性能，它是 Z640 工作站的重要组成部分。我们将把它与以下工作站和配置进行比较。澄清的一个重要方面是 Z640 测试了其主引导驱动器，而 HP Z1 G3 中的相同 SSD 能够作为辅助驱动器进行测试。因此，Z1 上的速度看起来会更快，即使它是完全相同的驱动器。

HP Z620 （惠普 Z 涡轮驱动）
HP Z620 （HP Z Turbo 驱动器 RAID 0）
HP Z1 G3 （惠普 Z 涡轮驱动）

所有 IOMeter 数字都表示为 MB/s 速度的二进制数字。

我们的第一个测试测量 2MB 的顺序性能。在 Z1,461.15 中，Z Turbo 驱动器为我们提供了令人印象深刻的 1,661.32MB/s 写入速度和 640MB/s 读取速度。对于 HP Z620，它的最大读取速度为 1,527.85MB/s，顺序速度为 1,420.77MB/s。

在随机传输性能方面，当用作 Z1,365.75 的主驱动器时，记录的写入速度为 1,396.41MB/s，读取速度为 640MB/s。使用 Z1 配置（即作为辅助驱动器），它的读取速度为 1,479.55MB/s，写入速度为 1,406.12MB/s。

当切换到较小的 4K 随机传输时，HP Z Turbo 驱动器在 Z75.58 中的写入速度为 29.44MB/s，读取速度为 640MB/s。作为 HP Z1 内部的辅助驱动器，它拥有 52.45MB/s 的读取速度和 165.06MB/s 的写入速度。

在吞吐量方面，HP Z640 达到 7,535.8 IOPS 读取和 19,347.88 IOPS 写入。

我们的 4K 写入延迟测试表明，配备 Turbo 驱动器的 HP Z640 的平均延迟为 0.0512 毫秒，最大延迟为 8.739 毫秒。

在我们的下一个测试中，我们转向 4K 随机工作负载，写入活动为 100%，从 1QD 扩展到 64QD。在此设置中，Z640 工作站产生的 IOPS 范围从 21,247.46 突发到终端中的 96,097.46。

查看 100% 读取活动，HP Z Turbo 驱动器开始时为 7,577.58 IOPS，而终端中的峰值为 150,180.96 IOPS。带有 Z Turbo Drives 的 HP Z1 G3（第 3 代）在用作辅助驱动器时表现出 13,426.03 IOPS 到 243,369.88 IOPS 的范围。

我们的最后一系列综合基准测试比较了一系列服务器混合工作负载中的硬盘驱动器，队列深度从 1 到 128。我们的每个服务器配置文件测试都强烈倾向于读取活动，从我们的数据库读取 67% profile 到 100% 在我们的网络服务器配置文件中读取。

第一个是我们的数据库配置文件，其中 67% 的读取和 33% 的写入工作负载组合主要以 8K 传输大小为中心。在测试中，HP Z Turbo 驱动器的记录范围为 7,823.95 IOPS 至 103,342.64 IOPS。

下一个配置文件查看一个文件服务器，80% 的读取和 20% 的写入工作负载分布在从 512 字节到 64KB 的多种传输大小上。这里的结果讲述了一个类似的故事，因为 HP Z Turbo 驱动器发布了类似的性能，在终端中用作 Z7,515.22 的主驱动器时从 94,943.49 开始并达到峰值 640 IOPS（再次仅次于 Z1）。

我们的 Web 服务器配置文件是只读的，传输大小从 512 字节到 512KB 不等。在 Z6,952.08 内部时，Z 驱动器发布的 IOPS 范围为 97,915.49 IOPS 至 640 IOPS。 Z1 工作站达到了 98,164.51 IOPS 的峰值。

最后一个配置文件查看工作站活动，使用 20K 传输混合使用 80% 的写入和 8% 的读取，显示 IOPS 范围从突发的 7,179.97 一直到终端的 116,728.22。一体机 Z1 G3 HP 工作站拥有类似的范围，从 11,673.55 IOPS 到 124,016.92 IOPS。

结语

HP Z640 无疑是一款灵活的工作站，用户可以选择安装第二个处理器。它采用 Intel C612 芯片组，最多支持 22 核 Intel Xeon E5-1600 和 E5-2600 处理器系列。此外，Z640 在如此小的空间内提供尽可能大的性能方面做得非常出色，同时提供易于使用的免工具设计，并为其尺寸提供了一组令人印象深刻的可扩展性选项（您可以添加存储功能或无缝附加 I/O 选项）。 HP Z640 可配备最大 256GB (8x32GB) 2400MHz DDR4 RDIMM ECC 内存，并提供多种内部存储选项，包括多种 SSD 配置。凭借其对散热器和风扇的高效利用以及主动风扇控制，HP Z640 提供比其前身更安静的声学效果。它还配有全握式集成提手，便于在办公室内移动。

为了衡量 HP Z640 的整体性能，我们对其进行了各种不同的测试，以展示它在资源密集型和临时工作负载中的表现，以及存储测试以展示 Z Turbo Drive G2 的优势。我们还针对视频卡的性能。在我们的 Storage PCMark 测试中，HP Z640 以 5014MB/s 的带宽取得了令人印象深刻的 330.68 分，而配备 NVIDIA Quadro M4209 和 M4214 的 Home Conventional 基准测试得分分别为 2000 和 5000。

我们还研究了 HP Z640 的 Z Turbo 驱动器的性能。在这些测试中，Z640 对其主启动驱动器进行了测试，而 HP Z1 G3 中的相同 SSD 能够作为辅助驱动器进行测试。总体而言，Z640 表现出令人印象深刻的速度，并且在利用 Z 驱动器时总体上比其前身有所改进。在我们的 2MB 顺序测试中，Z640 的 Z Turbo Drive G2 的写入速度为 1,461.15MB/s，读取速度为 1,661.32MB/s，随机传输性能记录为 1,365.75MB/s 写入速度和 1,396.41MB/s 读取速度。在我们对齐的读写期间，它发布的范围分别为 7,577.58 IOPS 和 150,180.96 IOPS，以及 21,247.46 IOPS 和 96,097.46 IOPS。服务器混合工作负载也显示出出色的整体结果。

优点