SOLIDWORKS
Modul:	SOLIDWORKS
Gilt für:	Versionsübergreifend
Status:	09.03.2023

1. Einleitung

Eine immer wiederkehrende Frage ist diejenige nach der richtigen Hardware für eine neue CAD Workstation. Dieser Artikel soll eine Hilfestellung bei der Auswahl der benötigten Komponenten bieten, (fast) ohne sich auf spezifische Produkte zu beziehen, die zum Zeitpunkt des Verfassens schon beinahe wieder veraltet sind.

2. Grundsätzliches

Wir empfehlen immer die Verwendung eines Markenprodukts. Im Supportfall ist es ohne Herstellersupport oft sehr schwierig, ohne ein ganzes Sammelsurium von Ersatzkomponenten zu Testzwecken, eine saubere Diagnose zu stellen. Der allfällige Mehrpreis eines Markenprodukts ist im Problemfall schnell erwirtschaftet, wenn man eine langwierige Problemsuche auf den Hersteller abwälzen kann, der im Idealfall einen Garantie-Service vor Ort bietet.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Tatsache, dass alle Komponenten in genau dieser Konfiguration getestet und zertifiziert wurden. Daraus ergibt sich auch die Empfehlung in der "Workstation" Klasse der jeweiligen Hersteller zu suchen, da in der Regel nur hier die entsprechenden Grafikkarten von Haus aus verbaut sind, womit keine Kompatibilitätsprobleme zu erwarten sind.

3. Komponentenauswahl

3.1 CPU

Viele Vorgänge in parametrischen CAD Applikationen (wie SOLIDWORKS) werden seriell abgearbeitet und profitieren generell mehr von höheren Taktraten als von sehr vielen Kernen. Es empfiehlt sich also eher die Investition in einen 8- oder 10-Kern Prozessor mit 5.x Ghz Taktfrequenz als in einen 16-Kern Prozessor, der aus thermischen Gründen auf 3 Ghz limitiert ist (wobei sich diese Aussage mit den i9 Prozessoren mit 16 Kernen und 5Ghz Takt etwas relativiert). Wo immer möglich wird SOLIDWORKS mehrere Kerne nutzen und auslasten. Dies ist z.B. bei der Berechnung von mehreren Zeichnungsansichten oder dem Neuaufbau von Baugruppenkomponenten der Fall. Die immer mal wiederkehrende Aussage, dass SOLDWORKS mehrere CPU Kerne nicht unterstützt stimmt definitiv nicht, allerdings wird der Featurebaum eines Einzelteils zwangsläufig seriell abgearbeitet da die einzelnen Features aufeinander aufbauen.

Einige Anwendungen im SOLIDWORKS Umfeld profitieren stark von einer hohen Parallelisierung. Dies wären z.B. das Rendern von photorealistischen Grafiken oder Simulationsaufgaben. Wird eine Workstation hauptsächlich für diese Zwecke verwendet, kann eine 10- oder 12-Kern CPU durchaus Sinn machen. 

Intel Core oder Xeon:
Xeon Prozessoren bieten vielfach eine etwas höhere Taktrate gegenüber Ihrem Core i7 Pendant. Ausserdem bieten sie die Unterstützung für die automatische Fehlerkorrektur im Arbeitsspeicher (ECC). Ob diese Vorteile den meist erheblichen Aufpreis rechtfertigen darf bezweifelt werden. Vom Preis/ Leistungsstandpunkt wird ein i7 Prozessor i.d.R. besser dastehen als ein Xeon System. Der Betrieb von mehreren parallelen CPUs wird nur von Xeon Unterstützt.

3.2 RAM

Beim Arbeitsspeicher gilt "viel hilft nicht immer viel".
Ein System mit 128GB Ram läuft nicht schneller als eines mit 16GB Ram, sofern die 16GB nicht komplett ausgelastet werden. Problematisch wird es nur wenn zu wenig Arbeitsspeicher zur Verfügung steht. Dabei ist zu beachten, dass sich z.B. der Speicherverbrauch einer vollständig geladenen Baugruppe immer aus der Baugruppe und der Summe aller Einzelteile zusammensetzt. Ausserdem werden die Dateien auf dem Datenträger in komprimierter Form gespeichert, sodass das Dokument im Arbeitsspeicher deutlich mehr Platz belegen kann als auf der Festplatte.

Aktuell empfehlen wir ein CAD System mit 32GB RAM auszustatten. Diese Grösse hält sich von den Kosten in Grenzen und wird nach aktuellem Stand so ziemlich alles Abdecken was benötigt wird.  Grundsätzlich lässt sich sagen, dass ab 16GB gut gearbeitet werden kann mit 32GB ist man auf der sicheren Seite. 64GB oder mehr werden nur in Extremfällen nötig sein.

3.3 Grafikkarte

Bei der Auswahl der Grafikkarte ist es wichtig eine zertifizierte Karte zu verwenden. Nur so kann im Supportfall auf den Softwarehersteller zurückgegriffen werden kann. Treten Stabilitäts- oder Grafikfehler im Zusammenhang mit einer Spielekarte auf, steht man ohne den Herstellersupport allein da und die Ersparnis beim Kauf löst sich bei der Fehlersuche in Luft auf. Ausserdem haben professionelle OpenGL-Karten gegenüber Spielekarten deutlich mehr Leistung wenn es um die Berechnung komplexer Wireframe Ansichten (die zur Darstellung der Kanten benötigt werden) oder der Beschleunigung mehrerer Fenster geht. Seit SOLIDWORKS 2019 steht eine neue Grafikpipeline zur Verfügung, die die Grafikkarte wesentlich besser ausnützt. Auch diese Funktion nur mit Professionellen Grafikkarten aktivierbar.

Ob AMD oder NVIDIA Karten eingesetzt werden hängt von den persönlichen Präferenzen ab (GPU Rendering in Visualize wird heute auch mit AMD KArten unterstützt). Im Supportalltag hat sich bei uns auch gezeigt, dass AMD bei der Treiberqualität leider etwas hinter NVIDIA anzusiedeln ist, obschon die Hardware sehr potent ist.

Zur Ausbaustufe der jeweiligen Grafikkarten Generation (Aktuell bei NVIDIA Pascal (Quadro Pxx00/,Tesla (Quadro Tx000/RTXx000) und Ampere (RTX Ax000)) gibt es folgendes zu beachten:

• Für den Grossteil der Anwendungen im SOLIDWORKS Umfeld leistet schon die 1000er Serie gute Dienste (schon etwas ältere Tests haben ergeben, dass eine NVIDIA P1000 in etwa auf dem Niveau einer Quadro K4200 liegt).
• Die Empfehlung geht für die klassische Anwendung im Maschinenbau in Richtung "Mainstream". Bei NVIDIA ist dies die 2000er Serie (Also aktuell P2200/ T2000/ RTX A2000).
• Wer gerne noch etwas "Luft" hat kann auch eine Klasse höher, also die 4000er Serie, gehen.
• Alles darüber rechnet sich vom finanziellen Aufwand her selten, zumal SOLIDWORKS kaum von der Mehrleistung profitiert. Eine Ausnahme bilden hier wieder grosse Renderings mir Visualize. Hier kann eine oder sogar zwei Karten aus der 5000er Serie nochmal eine deutliche Zeitersparnis bringen. Wie hoch der monetäre Wert dieser Ersparnis ist, muss letztlich jeder für sich entscheiden.
• NVIDIA hat in der letzten Generation (Ampere) den Brand "Quadro" bei der professionellen GRafikkarten gestrichen. Die korrekte Produktbezeichnung lautet also z.B.  NVIDIA RTX A4000. Unbedingt zu vermeiden ist die Verwechslung mit der Geforce RTX Serie aus dem Spiele Bereich (z.B. Geforce RTX 3060).

Für AMD FirePro/ RadeonPro gelten im Grundsatz ähnliche Voraussetzungen in Bezug auf die Klassen der jeweiligen Generation.

3.4 Festplatten

Bei den Festplatten werden SSD Speicher ab 256GB empfohlen. Je nachdem wo und wie die CAD Daten gespeichert bzw. gechached werden, kann die Grösse variieren. Der Vorteil von NVMe gegenüber SATA SSDs hat sich im Alltag als keiner erwiesen als es die theoretischen Durchsatzzahlen vermuten lassen. Verkehrt ist die Anschaffung einer NVMe Festplatte aber sicher nicht.

Ein Hinweis noch zur Auslagerungsdatei. Gerade z.B. beim Import von grösseren Fremddaten kann die Auslagerungsdatei zwischenzeitlich signifikant wachsen (es wurden schon >100 GB beobachet). Dies führt zum einen zur Empfehlung die Grösse der Auslagerungsdatei von Windows verwalten zu lassen und zum Anderen darauf zu achten, dass immer eine genügende Reserve an freiem Platz auf dem Laufwerk C:\ verfügbar ist. Andernfalls kann es zu Abstürzen der Software oder gar des Betreibssystems kommen.

3.5 Monitor

Bei Displaygrössen < 30" empfehlen wir auf eine 4k bzw. QFHD (3.840 x2.160) Auflösung zu verzichten. Hier kann es zu unschönen Skalierungseffekten kommen, wenn die Bildschirmskalierung auf 150% oder gar 200% gestellt wird.
Leider ist auch bei weitem noch nicht jede(s) Applikation oder Addon "DPI Aware" und durch eine hohe Skalierungseinstellung wird der Platzvorteil der höheren Auflösung wieder aufgefressen.

4. Beispiel Konfiguration HP

Um doch eine konkrete Angabe zu einer aktuellen Systemkonfiguration zu machen finden Sie hier noch jeweils eine "vernünftig dimensionierte" stationäre und eine mobile Workstationkonfiguration. Die Konfigurationsoptionen werden sich bei den anderen Herstellern wie Dell oder Lenovo nur marginal unrterscheiden.

4.1 Desktop

• HP Z2 G9
  • Intel® Core™ i9-12900K (16C 2.4 - 5.2 Ghz)
  • 32 GB Ram
  •  NVIDIA Quadro RTX A2000 oder RTX A4000
  • 1TB NVMe TurboDrive

4.2 Mobil

• HP ZBook Fury G9
  • 15" Display (1920x1080)
  • Intel Core i9-12900HX (16C 1.7-5 GHz)
  • 32GB Ram
  •  NVIDIA Quadro RTX A2000 oder RTX A3000
  • 1TB NVMe TurboDrive

Tags: Hardware