Hardwareempfehlung
| SOLIDWORKS | |
| Modul: | SOLIDWORKS |
| Gilt für: | Versionsübergreifend |
| Status: | 06.12.2023 |
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. Die Investition in einen 8- oder 10-Core-Prozessor mit 5.x GHz Taktfrequenz ist also sinnvoller als in einen 16-Core-Prozessor, der aus thermischen Gründen auf 3 GHz begrenzt ist, wobei sich diese Aussage bei den i9-Prozessoren mit 16 Kernen und 5 GHz Taktfrequenz 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 128 GB RAM läuft nicht schneller als eines mit 16 GB RAM, sofern die 16 GB nicht 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 32 GB RAM auszustatten. Diese Größe hält sich von den Kosten in Grenzen und wird nach aktuellem Stand das meiste abdecken, was benötigt wird. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass ab 16 GB gearbeitet werden kann und mit 32 GB ist man für alltägliche CAD-Arbeiten gut gerüstet. Sollen sehr große Modelle oder sehr große Fremddatenimports durchgeführt werden, empfiehlt sich, das System mit 64 GB oder gar 128 GB und mehr auszurüsten. Folgende Tabelle zeigt die empfohlene RAM-Ausrüstung nach Use Case :
| Use Case | RAM (GB) |
|
16 |
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32 |
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64 |
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128 oder mehr |
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. Bei Stabilitäts- oder Grafikproblemen im Zusammenhang mit einer Spielekarte steht man ohne Herstellersupport da und die Ersparnis beim Kauf löst sich bei der Fehlersuche in Luft auf. Darüber hinaus sind professionelle OpenGL-Karten deutlich leistungsfähiger als Gaming-Karten, wenn es um die Berechnung komplexer Wireframe-Ansichten (die für die Darstellung von Kanten benötigt werden) oder die Beschleunigung mehrerer Fenster geht. Ab SOLIDWORKS 2019 steht eine neue Grafikpipeline zur Verfügung, die die Grafikkarte deutlich besser ausnutzt. Diese Funktion sollte nur mit professionellen Grafikkarten aktiviert werden.
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 gezeigt, dass AMD bei der Treiberqualität etwas hinter NVIDIA anzusiedeln ist, obschon die Hardware sehr potent ist.
Zur Ausbaustufe der jeweiligen Grafikkartengeneration, aktuell bei NVIDIA
- Tesla (Quadro Tx000/RTXx000)
- Ampere (RTX Ax000)
- Ada Lovelace (RTXx000 Ada)
gibt es Folgendes zu beachten:
Für den Großteil der Anwendungen im SOLIDWORKS Umfeld leistet schon die 1000er Serie gute Dienste (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 T2000/ RTX A2000/ RTX 2000 Ada).
Wer gerne noch etwas „Luft“ hat, kann eine Klasse höher auf 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 mit 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 abgewogen werden.
NVIDIA hat in der 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 Gamening-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 (lokal oder auf einem Netzlaufertk) bzw. gechached (lokale PDM Ansicht) werden, kann die nötige 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 x 2.160) 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 unterscheiden.
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 G10
- 15" Display (1920 x 1080)
- Intel Core i9-13900 HX (16C 1.7-5 GHz)
- 32 GB RAM
- NVIDIA Quadro RTX A2000 oder RTX A3000
- 1 TB NVMe TurboDrive