Цилиндрический суперкомпьютер. Обзор Apple Mac Pro 2013

О новом Mac Pro уже сказано немало. Пожалуй, он был самым долгожданным компьютером Apple за всю историю компании, причём в буквальном смысле слова — с момента прошлого обновления прошло десять лет. За это время профессиональный десктоп изменился до неузнаваемости. Что же скрывается внутри этого сияющего цилиндра? В середине 90-х годов на рынке появились первые Power Macintosh — новое поколение настольных компьютеров Apple в отдельном корпусе. Power Macintosh со временем превратился в PowerMac, а позже в Mac Pro с переходом на процессоры Intel. Однако с этими компьютерами в последнее время все было как-то не очень ясно. Тренд очевиден — это мобильные устройства и Apple тут безоговорочный лидер. Даже складывается впечатление, что компании уже не очень-то интересны и моноблоки iMac, что уж говорить о Mac Pro — профессиональных рабочих станциях, до которых они доросли за почти 20 лет своего существования? Более того, стали активно муссироваться слухи об отмене линейки Mac Pro, как сравнительно недавно случилось с серверами XServe. И действительно, для подобных подозрений есть весьма существенные основания — Mac Pro Apple обновляет очень редко. Смотрите сами: в середине 2006 года вышла серия этих ПК, первый апдейт последовал в 2008 году, дальше — в 2009, потом в 2010 и легкое изменение в 2012. В современном стремительном мире это непозволительно медленно. Но, тем не менее, в 2013 году стало ясно, что команду по рабочим станциям никуда не разогнали, а напротив, сосредоточили на новом поколении Mac Pro. Дизайн и эргономика Казалось бы — что там «дизайнить» в этих самых сверхкрутых рабочих станциях? Их задача — работать быстро, долго и надежно, а не радовать глаз владельца. Но нет, Apple такой подход явно не нравился. И новый Mac Pro отличный тому пример — ничего подобного до сих пор ни один производитель компьютеров не сделал.Вообще Apple пришла к концепции «ведра» не сразу. Как ни странно, форма корпуса нового Mac Pro очень напоминает именно этот предмет офисной обстановки. Компания долгое время «штамповала» настольные компьютеры в классических корпусах, лишь переделанных в «яблочном» стиле. Только PowerMac Cube выделяется на общем фоне, да еще более ранний Apple TAM (Twentieth Anniversary Macintosh). Обе модели были проданы сравнительно небольшим тиражом и их жизненный цикл был недолог. А вот «классика» протянула гораздо дольше.Но теперь в классике отпала нужда — возможность простого апгрейда как-то в последнее время отошла на второй план. Да и от оптических приводов можно отказаться. Итого, подумали в Apple, если выкинуть «сидюк» и универсальность обновления, можно добиться очень внушительного результата. Сказано — сделано. Новый Mac Pro 2013 выглядит очень круто.Черный лакированный корпус круглой формы из алюминия — такой дизайн для профессионального компьютера его можно считать однозначно удачным.Элементов на корпусе мало. Вообще компьютеры Apple никогда не отличались обилием кнопок, лампочек и переключателей. Наверное, если вдруг компания сделает самолет, то в воздух он станет подниматься единственной кнопкой, которая будет вместо ключа зажигания. Сверху и снизу компьютера имеется пара блоков вентиляции. Без нее никак нельзя — железо внутри мощное, а потому тепло надо как-то отводить. Но вот ведь парадокс — шумит Mac Pro 2013 совсем мало. Даже если он стоит на столе, его практически не слышно.Сзади Mac Pro находятся все доступные разъемы и элементы управления. Впрочем, вернее сказать, «элемент» — такой только один, кнопка включения. Разъемов же выведено порядочно: выход для наушников, аудиовыход, комбинированный с оптическим выходом, четыре USB 3.0, шесть (!) Thunderbolt 2.0, два гигабитных RJ-45, HDMI 1.4 и разъем питания. Всего этого будет более чем достаточно для работы с современной периферией. Впрочем, для Thunderbolt такую еще надо поискать. Разумеется, возникает вопрос: «почему всё находится сзади — ведь ту же флэшку вставить будет не так удобно!» В этом есть доля истины. Но посудите сами — Mac Pro 2013 года в 8 раз меньше прошлых моделей, а заодно куда компактнее. Повернуть его одной рукой труда не составит. Более того — в него встроен датчик движения, который определяет поворот и автоматически подсвечивает все разъемы! Так что держать компьютер «к лесу передом, а к себе задом с торчащими проводами» не придется. Технические составляющие Apple Mac Pro 2013 и его разборка Новый Mac Pro притягивает внимание не только своей экстравагантной внешностью. Была серьезно переработана «начинка» компьютера. Как известно, Mac Pro 2009 был основан на базе процессоров Lynnfield (архитектуры Nehalem). Годом позже была представлена версия компьютера c Xeon архитектуры Westmere. То есть использовалась все та же архитектура Nehalem, перешедшая на новый техпроцесс. Плюс процессоры обзавелись шестью полноценными ядрами. Еще через год, но уже в составе Mac Pro 2012, что интересно, задействовались все те же процессоры на базе архитектуры Westmere. От поколения к поколению у «камней» росла только тактовая частота. В то же время набор логики X58 Express не имел нативной поддержки USB 3.0 и SATA 3.0. В составе Mac Pro 2012 могла использоваться дискретная видеокарта уровня Radeon HD 5770 или Radeon HD 5870. Высокий уровень производительности поддерживался за счет возможности установить в материнскую плату сразу двух процессоров (12 ядер Westmere и сегодня представляют весьма производительное решение). Если же брать в расчет производительность одного ядра и небольшие вычислительные возможности видео, то их уже недостаточно. В этой плоскости с Mac Pro 2012 могут посоревноваться и iMac, и MacBook Pro. В Apple понимали это, поэтому провели капитальную модернизацию технической составляющей своего нового десктопа. Во-первых, было решено отказаться от использования нескольких центральных процессоров. В «яблочной» компании решили обратиться к услугам «камней» Intel Xeon архитектуры Ivy Bridge-E. Во-вторых, с развитием параллельных GPGPU-вычислений в десктоп интегрировали сразу два графических процессора FirePro от AMD. Наконец, было решено отказаться от использования механических жестких дисков в пользу сверхбыстрого SSD. Впрочем, давайте более подробно изучим все технические особенности нового Mac Pro. Технические характеристики Как всегда, Mac Pro представляет собой своеобразный конструктор. Существует две базовые комплектации, которые всегда могут быть дополнены, исходя из желаний покупателя. Стоимость десктопа может меняться от 125 000 рублей до 417 000 рублей. То есть самая мощная версия «прошки» — с 12-ядерным Xeon, парочкой FirePro D700 и SSD объемом 1 Тбайт — будет стоить столько же, сколько «нулевая» SKODA Fabia.К нам в тестовую лабораторию приехала одна из самых топовых сборок Mac Pro. Десктоп оснащен восьмиядерным процессором Xeon E5-1680, двумя FirePro D700 и твердотельным накопителем емкостью 512 Гбайт. Если верить встроенному калькулятору Apple Store, то подобная сборка обойдется покупателю в 290 630 рублей. Поэтапная разборка К сожалению, представители Apple запретили нам разбирать новый Mac Pro. Учитывая стоимость устройства, их можно понять. Однако, на наш взгляд, разборку компьютера тяжело назвать сложной. Для успешной «вивисекции» Mac Pro потребуется набор торкс-отверток разного калибра, прямые руки и немножко терпения. Далее в обзоре используются фотографии популярного ресурса iFixit. Энтузиасты известнейшего ремонтного сообщества полностью разобрали Mac Pro и признали его вполне ремонтопригодным. Оценка — 8/10. В Apple предусмотрели тот факт, что устройство может обслуживать и чистить сам пользователь. Для этого на корпусе (слева от I/O-панели) расположен специальный рычажок. Его перевод в одно из крайних положений позволяет спокойно снять алюминиевый «колокол». Теперь начинка Mac Pro предстает перед пользователем во всей красе.Оперативная память и твердотельный накопитель Легче всего добраться до оперативной памяти и твердотельного накопителя. Так как процессор Xeon имеет четырехканальный контроллер памяти, то на материнской плате (если ее применительно к Mac Pro 2013 так можно назвать) распаяно четыре порта DIMM с поддержкой ECC-модулей. В нашем случае использовались планки DDR3-1866 емкостью 8 Гбайт каждая. Эффективная частота «мозгов» хорошая, высокая. А вот тайминги могли быть и поменьше. Оперативная память Mac Pro функционирует с задержками 13-13-13-32.Твердотельный накопитель установлен в слот, распаянный на оборотной стороне одной из графических карт. Его тоже очень просто извлечь и заменить.Используется модель производства Samsung. Согласно заявленным характеристикам, скорость последовательного чтения SSD может достигать 1200 Мбайт/с, а скорость последовательной записи — 1024 Мбайт/с. Отметим, что для подключения «твердотельника» используется разъем PCI Express x4 2.0 (линии коммутирует контроллер Intel C602J). То есть пропускная способность порта составляет 2048 Мбайт/с.В базовых комплектациях используется SSD объемом 256 Гбайт. В нашей версии Mac Pro — 512 Гбайт. Много это или мало, ведь, помимо твердотельного накопителя, в компьютере больше нет постоянных запоминающих устройств (микросхемы CMOS не в счет)? На наш взгляд, для работы с временными данными — достаточно. Но при наличии большого потока файлов всенепременно потребуется внешняя система хранения информации. Конечно же, речь идет о AirPort Time Capsule. Сетевые контроллеры и система охлаждения Двигаемся дальше. Для последующей разборки Mac Pro необходимо снять его верхнюю крышку, в которой буквально спрятаны плата с сетевыми контроллерами и вентилятор (единственный подвижный элемент в системе).Теперь понятно, что верхняя крышка, выполненная, кстати, из пластика, служит антенной.Mac Pro поддерживает стандарт 802.11ac. За реализацию распространения «гигабита по воздуху» отвечает контроллер Broadcom BCM4360. Занимательно, ведь мы рассчитывали увидеть здесь чип Intel. Но в последнее время большинство производителей маршрутизаторов тоже выбирают в качестве основы для своих устройств ARM-решения Broadcom. Контроллер BCM4360 может обеспечить полосу пропускания до 1,3 Гбит/с. Есть поддержка Bluetooth 4.0.Элементы на плате: Гигабитный трансивер Broadcom BCM4360 (красный), контроллер Bluetooth 4.0 Broadcom BCM20702 (оранжевый), три модуля Skyworks SE5516 (желтый). Система охлаждения Mac Pro действует по следующему принципу: поток воздуха нагнетается при помощи вентилятора, который по своей форме очень напоминает коническое зубчатое колесо. Максимальная скорость вращения «карлсона» составляет 1900 об/мин.Прохладный поток воздуха всасывается сквозь пазы корпуса, расположенные снизу. Далее он проходит через ребра радиатора. Уже нагретый воздух покидает пределы корпуса Mac Pro сверху. Радиатор имеет форму полой призмы. Внутри него размещено 17 ребер разной площади сечения. К каждой грани крепится по плате.Графика Повторимся, новый Mac Pro может комплектоваться парой графических процессоров FirePro серии D. Вы не найдете их в свободной продаже. Эти ускорители разрабатывались специально для десктопа Apple. Хотя понятие «разрабатывались» несколько притянуто за уши. И вот почему.Опытный пользователь, взглянув на технические характеристики видеокарт, уже все сам понял. Так, FirePro D300 является аналогом Radeon HD 7870, FirePro D500 создана по образу и подобию Radeon HD 7950, а FirePro D700 — это копия Radeon HD 7970. Все три «дискретки» были разработаны и выпущены в массы больше двух лет назад. Однако парочка Tahiti XT до сих пор представляет весьма производительный тандем. Часть приложений (в основном игры) определяют FirePro D700 как Radeon HD 7970 или Radeon HD 7990.Видеоплаты подключаются к основной шине при помощи сложных портов. Пропускная способность каждой гибкой ленты соответствует полноразмерной шине PCI Express x16 3.0 и CFBI (CrossFire Bus Interconnect).Ниже приведено две фотографии графической платы FirePro D300. На текстолите распаяно восемь микросхем GDDR5-память общей емкостью 2 Гбайт, работающие с эффективной частотой 5080 МГц. Схема питания организована по схеме 5+1+1.Элементы на плате: графический процессор AMD FirePro D300 (красный), восемь модулей памяти Elpida W2032BBBG (2 Гбайт, оранжевый), 6-фазный ШИМ-контроллер ISL 6336 (желтый), Fairchild Semiconductor DD30AJ (зеленый), IR C F3575 CCIRP (синий). Отметим одну особенность, не относящуюся напрямую к FirePro D700. Дело в том, что слот PCI Express x4, предназначенный для установки твердотельного накопителя, есть только на одной графической плате. Интересно, появится ли в скором времени (например, в Mac Pro 2014) версия десктопа с двумя портами для инсталляции SSD? И можно ли уже сейчас заменить одну плату на другую?Цена апгрейда графических плат следующая: 400 долларов США за пару FirePro D500 и 1000 долларов — за FirePro D700. Информация о стоимости апгрейда взята с американского Apple Store. Чипсет и мост Может показаться, что в Mac Pro 2013 используется всего три платы: для CPU и GPU. Но это не так.Четвертая плата по совместительству является связующим звеном всех остальных компонентов. На ней распаян чипсет, а также другие контроллеры. От нее идут гибкие ленты для подключения видеокарт и разъем для подключения платы с центральным процессором.Элементы на плате: чипсет Intel BD82C602J (красный), R4F2113 NLG A02 AE03376 (оранжевый), тактовый генератор ICS 932SQL435AL 3817528F (желтый), двойной дифференциальный компаратор TI LM393 (зеленый), микросхема BIOS MXIC 25L6406E (синий). Центральный процессор, материнская плата, память Для своего Mac Pro инженеры Apple выбрали четыре модели Xeon. Четырехъядерный E5-1620 v2 и двенадцатиядерный E5-2697 v2 — топовые в своем сегменте. E5-1650 v2 значится вторым по уровню производительности, а E5-1680 v2 — третьим. На наш взгляд, «камни» подобраны весьма грамотно.В нашем Mac Pro был установлен Xeon E5-1680 v2. Однако CPU-Z почему-то определил его как 10-ядерную модель E5-2690 v2. Увы, но это ошибка программы.Все представленные Xeon’ы имеют одинаковую максимальную расчетную мощность 130 Вт. Охлаждает «камень» самая большая по площади грань радиатора-призмы.Если графические процессоры распаяны прямо на плате, то для установки CPU используется классическое гнездо LGA2011. Человеку, дружащему с компьютерной техникой, не составит труда самостоятельно провести апгрейд Mac Pro. Тот, кто не решится на подобный шаг, може обратиться непосредственно к Apple. Апгрейд системы на E5-1650 v2 будет стоить 500 долларов США. Замена процессора на E5-1680 v2 — 2000 вечнозеленых американских денег. Апгрейд на топовую модель E5-2697 v2 обойдется пользователю в 3500 долларов.Материнская плата не представляет какого-либо особенного интереса. Отметим, что для питания процессора и его встроенных контроллеров используется 8-фазная схема. Еще по одной фазе приходится на канал оперативной памяти.Элементы на плате: сокет LGA2011 (красный), SMSC 1428-7 3233E5A (оранжевый), IR C F3575 3X3YP (желтый), преобразователь напряжения NXP PA9517A (зеленый), TI 58872D (синий), ШИМ-контроллер ISL 6367 (фиолетовый). В целом очевидно, что центральный процессор новенького Mac Pro, извиняемся за каламбур, не является центром притяжения. А все потому, что архитектура Ivy Bridge-E не может похвастать ощутимым скачком производительности относительно все той же Westmere. Мы уже который год сталкиваемся с тем, что каждое новое поколение процессоров Intel лишь на малую толику опережает предыдущее. I/O-панель Как известно, процессоры архитектуры Ivy Bridge-E имеют встроенный контроллер PCI Express 3.0 на 40 линий. 32 линии зарезервированы под графику. Оставшиеся восемь — под шесть портов Thunderbolt 2. Хотя их схема разводки реализована несколько сложнее. Так, два порта объединены в один массив, управляемый контроллером Intel DSL5520. А каждый контроллер связан с PCI Express мостом PLX PEX8723.Источник изображения Напомним, что Thunderbolt 2 имеет пропускную способность 20 Гбит/с в каждую сторону. К Mac Pro можно подключить до трех 4K-мониторов или до шести Thunderbolt Display, работающий с разрешением экрана WQHD (2560x1440 точек). Напомним, что в Mac Pro 2012 использовалась плата на базе чипсета X58 Express. Набор логики не поддерживал USB 3.0, а в Apple не пытались самостоятельно исправить эту ситуацию. Теперь же новая «прошка» может похвастать сразу четырьмя портами USB 3.0.Элементы на плате: гигабитный сетевой контроллер Broadcom BCM57762 (красный), контроллер Thunderbolt 2 Intel DSL5520 (оранжевый), USB 3.0 контроллер Fresco Logic FL1100 (желтый), HDMI-повторитель PS8401A (зеленый), Delta 8904C-F (синий). Наконец, инженеры Apple интегрировали в новый Mac Pro HDMI-выход.Элементы на плате: контроллер PCI Express PLX PEX8723 (красный), контроллер Thunderbolt 2 Intel DSL5520 (оранжевый), аудиокодек Cirrus 4208-CRZ (желтый), Intersil 14AIRZ F335QV (зеленый), TI 58888D (синий), TI 58872D (фиолетовый), батарейка микросхемы BIOS. Блок питания В новом Mac Pro используется полностью пассивный блок питания мощностью 450 Вт. Напомним, что в настольный компьютер Apple прошлого поколения была установлена «кормушка» мощностью 1000 Вт.А теперь пора перейти к тестированию Mac Pro. ТестированиеРезультаты тестирования процессорной части не являются для нас каким-либо откровением. Процессор хорош и быстр, насколько хорошим и быстрым может быть 8-ядерный серверный продукт Intel последнего поколения.Из цикла статьей о новых продуктах AMD постоянному посетителю Ferra.ru известно, что калифорнийская компания активно развивает так называемые гетерогенные решения. Бенчмарк LuxMark 2.1, использующий OpenCL, может одновременно обрабатывать данные и при помощи CPU, и при помощи GPU. В данном случае видно, насколько эффективнее работает связка графических плат, нежели только один центральный процессор.Конечно, Mac Pro — это профессиональное решение, которое не предназначено для игр. Однако парочка профессиональных FirePro D700, объединенных в массив CrossFire, выдают очень даже неплохой FPS в Tomb Raider. А игрушка, между прочим, требовательная!SPECviewperf 12 — бенчмарк, который наглядно демонстрирует возможности системы в CAD-рендеринге. Видеокарты FirePro разрабатывались и для этих задач в том числе.К приведенным скриншотам и добавить особо нечего. Накопитель быстр, очень быстр. Демонстрируемые скорости весьма близки к заявленным.20-минутный прогон LinX с полной загрузкой памяти разогрел центральный процессор до 74 градусов Цельсия. Максимально допустимый порог для Xeon E5-2697 v2 составляет 86 градусов Цельсия, так что все в порядке. Температура процессора в простое не превышает отметки 48 градусов Цельсия. А вот графические процессоры прогрелись до 97 градусов Цельсия — назвать Mac Pro холодным язык не поворачивается.Лишь максимально нагрузив Mac Pro, нам удалось его услышать. Поверьте, сделать это не так просто. Однако шум системы охлаждения тяжело назвать назойливым. К сожалению, минимальный порог шума, зафиксированный нашим измерительным прибором, — это шум помещения. Есть подозрение, что сам Mac Pro в простое (то есть без нагрузки) работает еще тише. Заключение С технической точки зрения новый Mac Pro — это самое настоящее произведение искусства! Инженеры сумели уместить в одном крошечном корпусе весьма производительные и горячие элементы. Филигранная точность инженерных расчетов; замысловатый конструктор из комплектующих — всё это и есть Mac Pro образца 2013 года. Парадокс заключается в том, что настольный компьютер Apple — это, по сути, простое устройство. Десктоп можно самостоятельно подвергнуть апгрейду. За счет съемной крышки его можно чистить от пыли. Удобно и практично. Составные части десктопа, а именно графические карты, материнская плата и связующая логика поодиночке имеют вполне простую разводку компонентов. Как тут не вспомнить поговорку о том, что все гениальное — просто. А гениальность, повторимся, заключается, в точном проектировании всех составляющих и учете всех мелочей.