HP台式工作站性能优化:适用于 Z 系列台式工作站的性能控制模式

HP台式工作站性能优化:适用于 Z 系列台式工作站的性能控制模式

1. 概述

本文提供了有关惠普Z系列台式工作站性能控制模式的详细信息。惠普BIOS中的F10菜单允许客户根据自身需求和工作负载在声学表现与性能之间进行权衡,选择优先优化声学表现还是性能

每种模式都包含其自身的散热和性能算法,这些算法基于温度传感器、CPU可用功率以及声学目标范围。每种模式的优势会根据其他变量而有所不同,这些变量包括处理器、内存和显卡配置、机器运行环境、工作负载以及工作负载持续的时长。

在惠普Z2 G9台式工作站上,通过使用高性能模式,在多线程工作负载下,性能提升可达41%3,同时在合理的声学影响范围内。这些提升效果相当于仅通过在BIOS中更改性能控制模式设置,就实现了两代处理器的升级。高性能模式在Z4、Z6、Z8和Z8 Fury台式工作站上同样可用。

1.1 HP 如何实现这些成果

多线程应用程序/工作流程的性能显著提升,最高可达41%3,这是通过英特尔®自适应技术(包括动态调优技术或DTT框架)与惠普专有的散热和电源设计相结合来实现的。

1.2 如何设置 HP 性能控制模式

在 F10 BIOS 菜单中,标题为“性能控制”的设置可根据平台调整为机架模式、高性能模式、性能模式或静音模式。这些模式是根据用户需求优化性能和声学的选择点。

图 1:性能控制设置可在 F10 BIOS 菜单中进行调整

启动时,在系统启动时按 F10 键以进入 BIOS 菜单。

转到 –> 高级 –> 系统选项 –>向下滚动并选择“性能控制”。

设置所需的性能模式,然后返回 Main –> 保存更改并退出 –> Yes。

计算机将以您选择的模式重新启动。

您可以随时更改这些模式,以便在优先考虑声学效果(静音模式)、希望在性能与声学效果之间取得平衡(性能模式),或优先考虑性能(高性能模式和机架模式)时进行选择。与高性能模式相比,机架模式将风扇转速设置为更高水平。

Z2 G9系统出厂时设置为高性能模式。

2. 有关性能控制选项的更多信息

2.1 性能模式

搭载®英特尔第 14 代酷睿™处理器的 Z2 G9 系统以高性能模式出厂。配备 Intel® 第 12 代和第 13 代处理器的 Z2 G9 型号,以及配备 Intel® Xeon® 处理器的 Z4、Z6 和 Z8 G5 型号均默认以性能模式出厂,但可以专门订购高性能模式。

性能模式在性能和声学之间提供平衡,假设一个开放概念的办公环境。此模式可平衡声学、温度和性能,可在使用高功率工作负载时为用户提供出色的体验,而不会使风扇和功率预算达到最大值。

请注意,在某些平台中,如果出厂时已配置,则可以选择 High Performance Mode 作为默认设置。

在下面的“高性能模式”小节中,我们将讨论高性能模式的优势,以及为什么您希望在出厂时将此模式作为默认模式提供。有关按平台划分的默认模式和其他可用模式的详细信息,请参阅下面的表 1:

产品代数默认模式可用模式
Z1 TowerG9 N/APerformance Modes are not available on  the Z1
Z2 TowerG9 High PerformanceQuiet, Performance, High Performance
Z2 SFFG9 High PerformanceQuiet, Performance, High Performance
Z2 MiniG9 High PerformanceQuiet, Performance, High Performance
Z4 G5Performance High Performance, Performance, Rack
Z6 G5Performance High Performance, Performance, Rack
Z8 Fury G5Performance High Performance, Performance, Rack
Z8 G5Performance High Performance, Performance, Rack
Z4R G5Performance High Performance, Performance, Rack

*注意:Z2 G9 的第 14 代处理器默认以高性能模式出厂,而第 12 代和第 13 代处理器默认以性能模式提供。

2.2 静音模式

在静音模式下,风扇噪音降低,优先考虑声学效果而非性能

在更密集的任务中,风扇仍然会加速,但系统将通过管理最大风扇速度来优先考虑较低的声学目标。

与设备处于高性能模式和性能模式时相比,CPU 风扇的运行速度可能会降低。

在某些情况下,比如在使用独立显卡执行非常繁重的工作负载时,噪音可能不会明显降低。

2.3 高性能模式

当用户希望优先考虑性能而非静音运行时,高性能模式是最佳选择。此模式通过允许 CPU 在较高功率水平下运行更长时间来提高性能,偶尔会出现明显的风扇噪音增加,尤其是在工作负载开始时。

高性能模式利用英特尔 ®Adaptix™技术(包括动态调优技术或 DTT 框架),结合惠普专有的散热和电源设计,以提升多线程应用程序 / 工作流程的性能。

性能提升可能会因系统配置以及额外的功率和性能特性(如功率负载平衡)而异,功率负载平衡可优化系统中安装的组件之间的功率分配。

英特尔 ® 第 14 代酷睿™i7 和酷睿™i9 处理器的性能提升最为显著2

以下基准测试的综合结果显示性能提升了37%。

该组合由以下使用多线程工作负载的基准测试组成:

  • CINEBENCH R23 Multi-threaded
  • Geekbench 6 Multi-Core
  • Autodesk Arnold 2023
  • SPECapc Autodesk Maya 2023
  • SPECworkstation 3.1 FSI, rodiniaCFD, Convolution, FFTW
  • Maxon Cinema 4D CPU Multi-Threaded & Batch Render
  • Autodesk Revit 2024 RFO
  • Vray 5 CPU
  • SPECapc SOLIDWORKS 2022 CPU Raytrace
  • Passmark 10 CPU Mark Composite
  • Blender OpenData classroom CPU
  • PTC Creo 9.0 SPECapc Render Studio CPU

当环境温度高于 30°C/86°F 时,不建议使用高性能模式。较高的环境温度可能会增加风扇噪音并限制性能提升。

2.4 机架模式

机架模式会提高系统风扇转速,以适应高密度的机架部署。系统线缆和外部电源的存在会限制出风口的气流,从而可能导致系统内部温度上升。与其他系统距离过近也可能导致温度升高。较高的系统温度可能会降低某些组件的性能和使用寿命,同时,系统排出的热空气会使电源升温,这有可能降低电源的效率和使用寿命。为了弥补这一点,机架模式会提高风扇转速,使系统能够在 “正常” 温度下运行,从而保持性能和可靠性。

机架模式结合高端CPU散热器,可在全核心工作负载中实现更高的时钟速度。不过,这可能会显著增加噪音,因此该模式适用于数据中心,而非桌面使用。

机架模式在Z2 G9 Mini、Z4 G5、Z6 G5、Z8 G5和Z8 Fury G5上可用。有关各代Z系列桌面工作站的可用模式列表,请参阅上文表1。

机架模式不会启用高性能模式中存在的所有性能调优功能,如英特尔动态温度技术(Intel DTT),但对于诸如CPU渲染等高功率、持续的多线程工作负载,它最多可提供高出15%5的性能。这种性能提升已在配备W9 – 3475X 36核™处理器的Z8 Fury G5上通过Cinebench R23进行了验证。

机架模式目前并非适用于所有外形规格。建议在将系统安装在机架中且声学要求不太重要的数据中心中使用。

2.5 Z2 G9 Tower

在Z2 G9塔式电脑上,使用65瓦处理器进行多线程基准测试时性能提升最为显著。从性能模式切换到高性能模式后,酷睿™ i7-14700 6的性能提升高达26%。综合基准测试结果显示,英特尔® 酷睿™ i7-14700平均性能提升26%,英特尔® 酷睿™ i9-14900平均性能提升20%。

测试的惠普Z2 G9塔式电脑配置了英伟达RTX™ A4000 24GB显卡。

2.6 Z2 G9 Small Form Factor

Z2 G9 小尺寸规格的测试是在全高显卡机箱(也称为转接卡机箱)上进行的。在高性能模式下,使用英特尔®酷睿™ i7-14700 处理器时,性能比性能模式提升了 18%,使用英特尔®酷睿™ i9-14900 3处理器进行测试时,性能提升了 20%。综合基准测试结果显示,英特尔®酷睿™ i7-14700 的平均性能提升了 18%,英特尔®酷睿™ i9-14900 的平均性能提升了 20%。

2.7 Z2 G9 Mini

对搭载英特尔®酷睿™ i9-14900 处理器的 Z2 G9 Mini 进行的测试表明,在高性能模式下,其性能比性能模式提升了高达33%。而综合基准测试结果显示,平均提升幅度为25%。

2.8 声学影响

在使用Cinebench R23多核性能测试软件对配备英特尔®酷睿™i9 – 13900和英特尔核芯显卡的机器进行高性能模式和性能模式的惠普内部基准测试期间,观察到了以下情况。

在Z2 G9塔式机箱上,高性能模式下的前两分钟,噪音明显增大,大约增加了25分贝。在最初的两分钟后,噪音显著降低,然后保持较低水平,比性能模式低5分贝(±3分贝)。

对于Z2 G9 SFF,高性能模式下的声学表现有所不同。使用相同的基准测试和配置,在最初的2.5分钟内,噪音增幅通常小于20分贝。在最初的2.5分钟之后,噪音有所降低,但仍比性能模式高10 – 15分贝(±3分贝)。

在运行与塔式机和小型机相同基准测试和配置的Z2 G9 Mini上,噪音仅有轻微上升,增幅不到5分贝,在负载运行期间偶尔会额外增加5分贝(±3分贝)。

2.9 性能控制模式与微软Windows电源计划的相互作用

惠普F10 BIOS菜单中的性能模式选择与微软Windows电源计划相互独立,但又协同工作。

惠普BIOS性能控制模式可设置以下内容:

• CPU功率限制

• GPU功率限制(如适用)

• 系统功率限制

• 温度限制

• 风扇控制设置和噪音控制

Windows电源计划可控制以下设置:

• CPU电源状态(P状态)

• 何时进入空闲状态

• 何时退出空闲状态

• 何时使用最大睿频频率与节能

• 何时使用最大内存和I/O频率与节能

• 线程调度和优先级

Windows的“平衡”电源计划相较于高性能更倾向于低功耗。“HP优化”在“平衡”的基础上增加了一些惠普特定的设置,以提升I/O和内存性能。而“高性能”电源计划则更注重最高性能(CPU、I/O和内存)而非低功耗。惠普在配备英特尔® 至强® 处理器的工作站上提供“HP极致性能”电源计划。与微软的“极致性能”电源计划相比,该电源计划既注重最高性能,又能在Windows处于空闲状态时降低功耗。

惠普建议在Windows控制面板中选择“高性能”电源计划当与设置为“高性能模式”的惠普BIOS性能控制模式结合使用时,该计划可提供最高性能。在Z4、Z6和Z8至强®系统上,可以选择惠普极致性能电源计划,而非Windows默认的高性能电源计划。两者的区别在于,惠普极致性能电源计划在电脑繁忙时可提供最高性能,而在Windows处于空闲状态时,可将功耗降低多达50%。对于搭载酷睿™ CPU的Z2电脑,若要实现最高性能,仍建议选择高性能电源计划。

注意:要更改Windows电源选项,你必须前往“控制面板”>“硬件和声音”>“电源选项”>“选择或自定义电源计划”。

在Windows电源计划选项中,选择“高性能”。

有关Windows电源计划的更多信息,请参阅Microsoft文档。

3. 结论

惠普的性能控制模式使用户能够根据工作负载、性能需求以及惠普Z系列台式工作站的风扇噪音偏好,对真正重要的事项进行优先级排序。

使用惠普高性能模式,在合理的声学影响范围内,性能提升可达41% 3,4。这些提升相当于通过简单更改BIOS中的性能控制模式设置,实现两代处理器的升级。我们仍在继续研究这些模式在所有Z系列桌面工作站上的优势。

惠普建议客户使用本文档,以帮助他们在购买和使用惠普机器时进行考量,将惠普产品的性能与其他品牌进行对比,并协助他们规划自己的基准测试,从而实现性价比的最大化。

3.1 免责声明

1、与性能模式对比 – Z2 TWR G9,64GB,1TB NVME,Windows 11,RTX A4000搭配i7 – 14700

2、与性能模式相比。在配备64GB内存、1TB NVMe、Windows 11 22H2操作系统、RTX A4000、英特尔®酷睿™ i9 – 13900 CPU的Z2 Tower G9上,使用SPECworkstation 3.1基准测试,性能提升34%。

3、与性能模式相比。在配备64GB内存、1TB NVMe、Windows 11 22H2操作系统、RTX A4000、英特尔®酷睿™ i7 – 13700和英特尔®酷睿™ i9 – 13900的Z2 Tower G9上,综合性能提升基于CINEBENCH R20和R23、Geekbench 5.4.5、Autodesk Arnold 2023、Cinema 4D R21、SOLIDWORKS 2022 SPECapc CPU光线追踪、Blender OpenData、Revit 2022渲染、SPECworkstation 3.1金融服务、SPECworkstation 3.1卷积、Maya 2023 SPCapc CPU Arnold光线追踪和Adobe After Effects 2023基准测试。

4、与性能模式相比。在配备64GB内存、1TB NVMe、Windows 11 22H2操作系统、RTX A4000、i7 – 14700 CPU的Z2 Tower G9上,性能提升基于Blender OpenData CPU渲染和Arnold 2023 CPU多核基准测试。

5、Z2 G9 Mini测试基于64GB内存、1TB NVME、Windows 11 22H2操作系统、RTX 4000显卡以及英特尔®酷睿™ i7 – 13700处理器和英特尔®酷睿™ i9 – 13900处理器的配置。Mini在Cinema 4D批量渲染基准测试中获得35%的性能提升。综合得分使用上述配置下的以下基准测试计算得出:CINEBENCH R20和R23、Geekbench 5.4.5、Autodesk Arnold 2023、Cinema 4D R21、SOLIDWORKS 2022 SPECapc CPU光线追踪、Blender OpenData、Revit 2022渲染、SPECworkstation 3.1金融服务、SPECworkstation 3.1卷积、Maya 2023 SPCapc CPU Arnold光线追踪和Adobe After Effects 2023。

6、在配备英特尔®至强® w9 – 3475X 36核处理器、4x32GB(128GB)内存、1块NVIDIA RTX™ A4000显卡、1块1TB M.2 SSD并运行Windows 11 22H2的Z8 Fury G5上,基于Cinebench R23基准测试,性能提升15%。