【硬件】生信专用高性能计算机配置指南(一):关于配置、CPU和机箱

R程序跑得多了,自然而然会想搞一台高性能计算机(High Performace Analytic Computer,以下简称HPAC),毕竟经常好几G的数据读来写去,矩阵计算家常便饭,对CPU算力,内存和硬盘都有比较高的要求。

虽然HPAC相比每平米房价不算个啥,但时代的一颗灰落到个人身上都是一座山,因此不少小伙伴还是限于经济望而却步。但横向来看,毕竟一台好的游戏主机也要好几万;纵向来看,如果看远一点,购买HPAC和发文章的数量肯定是正相关的,或许可以和老板商量,从实验室或小组的经费里拨点赞助,或者下班后可以加班去开滴滴送快递呀,或者街头唱歌的时候脚下放顶帽子,反正办法肯定是有的啦。如果你继续往下看,那么我就假设你已经有办法解决了经济问题,接下来我们将讨论在1.5-2.5w的范围内配置一台HPAC如何选择性价比最高,以及需要考虑哪些问题。

之前站长也写了20k搞定生信服务器相关的内容,本次我们将讨论得更加深入和广泛一点。 20k搞定生信服务器购买、安装与配置攻略~

CPU

如果光说服务器,这个概念稍微有点局限,因为服务器追求的稳定,一开机就5、6年不关机的那种稳定,不一定CPU性能就很好,所以讨论HPAC,首先还是要从CPU开始说起。

CPU当然是以多线程为佳,AMD的线程撕裂者(Threadripper)就是最好的选择,但Intel长于算法,在功率相对较低的情况下,通过优化算法也能达到四两拨千斤的效果,比如Intel著名的MKL库(Math Kernel Library),后面我们还会出相关的评测。

以目前处理单细胞数据的10x Genomics 的 Cell Ranger 为例,它给出的最低配置要求是:

  • 8-core Intel or AMD processor (16 cores recommended)
  • 64GB RAM (128GB recommended)
  • 1TB free disk space
  • 64-bit CentOS/RedHat 6.0 or Ubuntu 12.04

考虑在1.5-2.5w预算范围内,我们就选择了AMD的线程撕裂者2950X(基频3.5G,16核/32线程,L2+L3缓存 40M,支持超频,功率180W, 支持DDR-2933)和Intel的至强4212(基频2.2G, 12核/24线程, 16.5M 缓存, 支持超线程,功率85W, 支持DDR4-2400)两款CPU为核心,配置了两款HPAC。

第一款是基于AMD CPU自行组装的一台HPAC,经过实际测试,兼容性良好,稳定且性能优异,具体配置如下:

项目

配置

数量

CPU

AMD 线程撕裂者 2950X

1

散热器

猫头鹰 NH-U14S

1

主板

技嘉大雕 X399主板

1

机箱

美商海盗船 Air540

1

内存

DDR4 2666MHz 16GB

8

电源

振华80PLUS金牌 850w

1

硬盘

希捷酷狼 8T SATA

1

GPU

RTX2080TI 公版

1

光驱

DVD +/-RW SATA

1

附件

可选机械键盘

0

价格不包含运费 参考价格:¥ 18000 + ¥ 8000(显卡可选)

第二款我们直接在戴尔官网选择了PowerEdge T640主机,由于经费有限,基本全部是按默认选项来的,具体配置如下:

项目

配置

数量

CPU

Intel 至强银牌 4214

1

散热器

戴尔机箱自带

2

主板

戴尔T640MLK主板

1

机箱

戴尔T640塔式

1

内存

DDR4 2933MHz 32GB

1

电源

热插拔电源(1+0)750w

1

硬盘

戴尔 4T SATA

2

阵列卡

PERC H730P+RAID控制器 2GB

1

GPU

0

光驱

DVD +/-RW SATA

1

附件

iDRAC远程管理系统

1

价格包含包装和运费 参考价格:¥ 24999

经过测试,两款机器稳定性和兼容性都属上乘,实际性能第一款AMD主机要略胜一筹,我们后面还会推出详细的测评。

机箱

我们先来看看第一款机器的机箱,可以看到虽然比普通PC,但相比戴尔的塔式机箱还是要小巧很多的,而且显得那么低调有内涵。

这是后视图,可以看到兼容和扩展能力也是很强的,虽然机箱不大,但最多可以安装4个显卡做GPU深度学习用,而且散热能力非常强,所以这款配置是一款经得起考验的配置。

第二款戴尔主机就显得要大很多,长度达到了70cm,比普通冰箱还要长一截,而且重达40斤,加包装的话更重,要两个人才能抬得动。

打开机箱可以看到浓浓的服务器味道,布局敞亮,散热通道明显,扩能能力超强。

那么每个朋友的情况是不一样,是选组装机还是品牌机,简单来说,我们以动手能力和对硬件了解的程度画一个XY轴,那么结果就显而易见了。

比较

总的来说,以AMD为核心的HPAC,优点是:

  • 性能强劲
  • 性价比非常好
  • 可选配的自由度大
  • 机箱小,不占地方

不足之处也是有的:

  • 功率大,比较费电,夏天散热是个挑战
  • 需要足够的硬件知识,因为市场上往往真货假货难以区分
  • 只能使用普通内存,稳定性差
  • 只能单CPU运行

戴尔其实也是卖组装机,从各个厂家采购配件,自己组装后再卖给客户,但作为老牌电脑供应商,戴尔电脑的兼容性和稳定性口碑还是不错的,我们先从戴尔主机的缺点说起:

  • 机箱太大,占地方
  • CPU性能不如AMD
  • 整机价格比较贵

当然,站长买的就是戴尔,站长对戴尔的优点自然最有发言权:

  • 稳定,机箱散热性能好
  • iDRAC集成管理系统非常方便
  • 最多可以安装2个CPU,一共有24个内存插槽,扩展能力超强
  • 价格包含售前售后服务

最后,感谢唐渊提供相关硬件信息和测试,后面还有很多内容,且听下回分解。

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