计算化学购机配置推荐

计算化学购机配置推荐

文/Sobereva @北京科音

First release: 2018-Oct-8  Last update: 2019-May-31


0 前言

经常有人问买机子做计算化学计算该用什么配置,这要根据预算、主要用的程序、主要做的任务类型、算的体系大小、对购买渠道有无限制等很多因素综合考虑。这里,笔者根据不同预算档次,给出相应预算下目前天朝能买到的性价比最高的配置。这些配置对常规的量子化学、第一性原理计算都是非常适合的。而对于分子动力学,由于可以利用GPU加速达到比起用纯CPU的机子好几倍的性价比,故在文末单独给出了配置。本文是给那些把经费当自己的钱看待的而且水平不是差到连系统都不会装的读者。而那些经费极度充裕(然而通常都是来自纳税人的血汗钱)、不仇视奸商、就算可能明知道被坑一倍的钱也不心疼的人就别看此文了,我对这些人放弃治疗,这些人就去买那些看似是大品牌、给上门装程序、性价比通常也就是本文推荐的机子的一半的机子好了。

文中的这些服务器配置在淘宝上的很多卖服务器的商家处都可以买到,比如北京嘉兴科技图形工作站服务器等等(声明:我没在这家买过机子,但这是很典型的那种靠谱的淘宝服务器卖家)。如果商家的动态评分都比较高,比如都是4.9或有个别4.8的,总出货量也较高(比如好几个钻或者有皇冠),卖家的评价也都没什么问题,并且通过淘宝旺旺与之沟通也比较顺畅,那么这样的商家就是靠谱的,给出的机子的稳定性以及售后都不会有问题。这些商家都可以根据你的需要对配置进行灵活定制。他们不一定恰好能给出和文中一模一样的配置,但只要相仿佛即可。如果为了避嫌不方便以淘宝方式交易,也可以直接联系那些店家以其它方式交易,他们大多都有实体店,一般只要补上税点也都能开发票。

由于配件、价格经常会有变动,所以本文也会时不时更新,注意看本文开头的最后更新日期,可能几个月或者半年更新一次。文中推荐的配置都是最后更新时最高性价比配置,报价也都是最后更新时候的报价。

笔者强烈建议在阅读本文的同时阅读《淘宝店购买双路2696v3服务器的过程、使用感受和杂谈》(http://bbs.keinsci.com/thread-6310-1-1.html)了解一些关于购买服务器的基本知识,这也可以同时令你充分认识到只要商家选对了,从淘宝商家处购买服务器是100%可靠的。笔者很久很久之前还写过一篇《单路计算化学攒机配置推荐》(http://sobereva.com/243),里面做了不少硬件方面的讨论,但现在来看里面的配置已经过时了,但有兴趣的话仍可以看看。http://sobereva.com/datasheet.rar是笔者从2002年开始就一直维护至今一个硬件资料库,里面可以查到各种文中涉及的CPU和GPU型号。当你被型号搞糊涂的时候,查一下这个表格立刻就清楚了。

淘宝上的价格都很透明,基本上你把每个配件的淘宝上的平均报价加起来,差不多就是那些淘宝服务器商家给你的整机价格。注意现在市面上的卖服务器的奸商奇多(不是指淘宝商家),猖獗至极!!!笔者在网上答疑时,经常看到有人贴出市面上商家给他的配置和报价,配置不仅很不合理,好多地方瞎糟蹋钱,而且本来性能也就值2万的机子,居然能报到5万左右;好点的配置,本来也就3万多就能拿下来,愣是报7、8万!如果对配置一点不懂就到市面上去找服务器商家购买,9成几率血亏花大价钱就买个很垃圾的服务器,扔了也不是,用着又慢,简直添堵。每次笔者看见奸商给硬件小白列的这种配置和报价我就很火大。如果你对计算机配置方面一无所知,除了看上述文章外,吐血建议阅读计算化学公社论坛的“硬件配置与采购板块”的帖子:http://bbs.keinsci.com/forum-61-1.html。花个一两个小时的时间看看,很快就能对行情、配置选择心里有数,碰见不靠谱的配置和报价很容易就能识破(但也不是说那个板块里所有人的发言都是很正确、合理的,不过凡是有严重不合理的言论出现,基本上都会有真正懂行的人斧正)。

以下推荐的服务器配置里没包含显示器,要显示器的话就用推荐的PC机配置的显示器即可。由于不做GPU加速的时候显卡对计算性能没有丝毫影响,因此除了最后推荐的基于GPU加速的做动力学的配置外,用的显卡都是最低端的,因此可见用的要么是CPU集显或主板集显,要么用淘宝上的二手亮机卡(即无数年前的PCI-E显卡)。对于观看计算化学研究牵扯的3D模型,CPU集显和亮机卡的3D加速性能就已经够了。本文推荐的配置都没有包含固态硬盘,因为对于绝大部分类型的计算,硬盘速度不会明显影响计算速度,但牵扯到大量读写硬盘的任务用高速固态硬盘则很有好处,如果你需要的话可以加一块,关于这点务必阅读《硬盘速度与内存容量对量子化学计算速度影响的测试》(http://sobereva.com/397)。本文推荐的配置用的CPU,若无特殊说明,都是正式版CPU。虽然用工程版CPU便宜得多得多,但在稳定性和兼容性上会有一定风险,看RP,因此本文不考虑,但如果想省钱且不怕折腾的话则可以考虑用正显版。

下面的配置越往后价格越高,相应地性能也越好,应根据预算和实际需要来选择。影响计算速度最有决定性因素的是CPU的“频率*核数”(当然还有很多其它因素,如CPU架构、程序支持的指令集、并行效率等),因此可以看到随着配置价格的提升,大趋势是“频率*核数”逐渐增加的。

注:我不建议用AMD的CPU作为计算化学用机。有些人被AMD某些型号的CPU那高出来的一丁点性价比诱惑(但实际上往往是他们根本不知道Intel有很多性价比极高的型号,如下面提到的),殊不知用Intel的CPU省心得多。所有计算程序对Intel CPU的兼容都是最完美的,而且Intel有自家的编译器和数学库,其编译器还有专门为自家的CPU优化的选项,这都是AMD不能及的优势。目前90%以上的超算中心用的都是Intel的CPU。


1 可用于简单计算的PC机推荐配置

这个配置做一些小体系非高精度计算,或者就当做普通PC使用,都是适合的。

CPU:i5 9600K(六核3.7G,盒装,集显)
主板:技嘉B360M D2V
以上二者套装价一般为2300
散热器:酷冷至尊T400i  80
硬盘:希捷 2TB 256MB 7200rpm SATA3 390
内存:2*8G 金士顿骇客神条DDR4-2666 2*300
电源:Antec VP 550P(额定550W)320
机箱:任意 200
键盘鼠标:罗技MK200 多媒体套装 85
显示器:优派VA2226-A  21.5寸 500
总价:约4500


2 廉价双路服务器推荐配置

由于XEON v3的CPU已经快退出历史舞台了,因此其中规格略低的型号价格非常便宜。这样的机子使用Gaussian用DFT方法结合像样的基组算100个原子的体系已经完全无压力了。

注意有些别有用心的商家会贬损说v3 CPU已经很过时了,让你换别的。绝对别听他们说的,他们的目的通常只是想让你换个对于他们而言利润更高的CPU而已,然而对于你而言性价比则低得多得多得多。另外,也别去担心v3的CPU是二手三手四手之类的问题。CPU不是消耗品,只要是正式版、能点亮,用着就绝对不会有问题。

CPU:2* XEON E5-2678 v3(12核2.5G,散,无集显)2*1050
散热器:酷冷至尊T400i*2  80*2
主板:超微 X10DRL-I(C612芯片组,集显) 1700
硬盘:希捷 2TB 256MB 7200rpm SATA3 390
内存:三星DDR4-2400 ECC 8*8GB   8*350
电源:Antec VP 550P(额定550W)320
机箱:先马泰坦豪华黑 290
键盘鼠标:罗技MK200 多媒体套装  85
总价:约7900


3 较好双路服务器推荐配置

这个机子的性能在目前来说已经算不错了,属于中上档次。一般来说内存64GB已经基本够用了,但建议还是128GB,但更大的话一般绝对没必要,参看《硬盘速度与内存容量对量子化学计算速度影响的测试》(http://sobereva.com/397)。

CPU:2* XEON E5-2696 v3(18核2.3G,散,无集显)2*3900
散热器:酷冷至尊T400i*2  80*2
主板:超微 X10DRL-I(C612芯片组,集显) 1700
硬盘:希捷ST4000NM0033企业级4TB SATA 600
内存:三星DDR4-2400 ECC 8*16GB   8*550
电源:海韵S12II-620(额定620W)或 台达NX650(额定650W) 皆530
机箱:先马泰坦豪华黑 290
键盘鼠标:罗技MK200 多媒体套装  85
总价:约15600


4 顶级量化计算用双路服务器推荐配置

这个机子的性能在目前来说是属于顶级的。但由于目前XEON Platinum系列CPU性价比还没有XEON v3/4系列那么高,因此此配置只适合不差钱的人购买。如果预算不太够,内存可以降到8*16GB,此时只有四通道,对于全核满载时性能会打一定折扣(如10%)。值得一提的是,还有个比8173M性价比明显更高的型号是XEON Platinum 8175M,24核2.5G,全核睿频到3.1G,但属于亚马逊OEM定制版本,大部分主板不支持,需要店家专门的主板。鉴于这个太特殊,暂不纳入推荐,如果想试也完全可以。

CPU:2* XEON Platinum 8173M(28核2.0G,全核睿频到2.7G,散,无集显)2*10000
散热器:2*捷豹LGA3647散热器  2*260
主板:超微X11DAI-N(C621芯片组,集显) 3200
硬盘:希捷ST4000NM0033企业级4TB SATA 600
内存:三星DDR4-2666 ECC 12*16GB  12*700
电源:海韵S12II-620(额定620W)或 台达NX650(额定650W) 皆530 
机箱:先马泰坦豪华黑 290
键盘鼠标:罗技MK200 多媒体套装  85
总价:约33600


5 GPU加速做分子动力学的推荐配置

在“可用于简单计算的PC机推荐配置”配置基础上增加一块时下中高档次的nVidia的游戏显卡即可(可以把9600K改为不带集显的9600KF,这样可以便宜约100块钱)。显卡至少不应低于GTX1070 Ti,否则加速效果太有限。如果不是很穷的话,建议上RTX2060 6G,跑GROMACS性价比极高(性价比远高于RTX2080、RTX2080Ti),跑GROMACS性能直逼其上一代高端的GTX1080Ti,牌子就选耕升或者映众的就行,性价比高,质量也靠谱。绝对不要用好几万的Tesla产品,血亏,也不要用Titan系列产品,很不值。因为绝大多数分子动力学程序做GPU加速关键看的是GPU的单精度浮点运算性能,游戏用的显卡在这方面性价比是最高的,其中最高端产品的GPU加速性能和最高端的Tesla产品是相仿佛的。绝对不要因为一些卖服务器的人一听说你要做GPU加速就给你推荐Tesla然后你就买了。