Вычислительные сети и телекомунникации. Цыганова Анастасия 1-45. Отчет по лабораторной работе 2 Разработка заказной спецификации на аппаратные средства эвм
 Скачать 54.15 Kb.
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Операционная система | Microsoft® Windows® 10 Операционная система Apple® macOS® 11.x, 10.15.x, 10.14.x, 10.13.x¹ Linux® Red Hat® Enterprise 8.2, 7.6–7.9 WS Операционная система Linux CentOS 8.2, 7.6–7.9 Руководство Nvidia по виртуализации с помощью GRID и VMWare |
| Браузер | Компания Autodesk рекомендует использовать последнюю версию следующих веб-браузеров для доступа к дополнительному онлайн-содержимому: Apple Safari Google Chrome Microsoft Edge Mozilla® Firefox® |
| ЦП | Многоядерный 64-разрядный процессор Intel® или AMD® с набором инструкций SSE4.2 Модели Apple Mac с чипом серии М поддерживаются в режиме Rosetta 2 |
| Графическое аппаратное обеспечение | NVIDIA GeForce RTX 1650 (и более высокие версии) Radeon Pro WX 7100 (и более высокие версии) |
| ОЗУ | 8 ГБ ОЗУ (рекомендуется не менее 16 ГБ) |
| Место на диске | 6 ГБ свободного пространства на жестком диске для установки |
| Указывающее устройство | Трехкнопочная мышь |
Возможности Autodesk Maya в 3D рендеринге:
Широкий спектр интегрированных модулей для рендеринга изображений.
Maya Composite. Система высококачественного композитинга HDR изображений с возможностью тонкой настройки.
Рисование. В Autodesk Maya улучшены функции рисования на основе интуитивно понятных интерфейсов.
Мультипликация в Autodesk Maya. Возможность создания высококачественной анимации на основе созданных ранее сцен.
Высокоуровневое отслеживание камеры. Возможности задания камеры для динамических сцен.
Улучшенные видовые экраны.
Paint Effects. Возможность создания и обработки объемных штрихов в Autodesk Maya.
Стоимость ПО: $1,785/год.
3.2 Bryce
Bryce — программа для 3D-моделирования, рендеринга и анимации, специализирующаяся на генерировании фрактальных пейзажей.
Таблица 2 Системные требования Bryce
| Операционная система | Windows (NT SP6, 2000 SP2, XP, Vista, Win7) |
| ЦП | Pentium®700 MHz (рекомендовано 1 GHz или быстрее) или совместимый с Windows NT® 4 (Service Pack 6) Windows 2000® (Service Pack 2) Windows XP® |
| Графическое аппаратное обеспечение | NVIDIAGeForceGTX 690 (и более высокие версии) Asus AMD MATRIX HD7970-P (и более высокие версии) |
| ОЗУ | 512 МБ минимум (1 ГБ рекомендовано) |
| Место на диске | 100 МБ свободного места для инсталляции (рекомендовано 500 МБ) |
Возможности Bryce в 3D рендеринге:
Моделирование ландшафтов и их экспорт
Моделирование деревьев (а также редактирование встроенных объектов)
Редактирование неба
Импорт объектов из других 3d-форматов
Редактор материалов и текстур
Анимация и импорт анимации
Рендеринг (с алгоритмом Raytrace)
Экспорт Boolean-объектов в виде сеток (Mesh).
Поддержка 16-битных изображений в Terrain Editor.
Стоимость ПО: $249.95 (разово).
3.3 Blender
Blender — свободный пакет для создания трёхмерной компьютерной графики, включающий в себя средства моделирования, анимации, рендеринга, постобработки видео, а также создания интерактивных игр.
Таблица 3 Системные требования Blender
| Операционная система | Linux Mac OS X Windows |
Окончание таблицы 3
| ЦП | 64 битный восьмиядерный процессор |
| Графическое аппаратное обеспечение | Графическая карта с поддержкой OpenGL 3.2 с 4 ГБ ОЗУ |
| Дисплей | Full HD монитор с поддержкой разрешения 1920 x 1080 и 24-битным цветом |
| ОЗУ | 4 ГБ минимум (16ГБ рекомендовано) |
| Место на диске | 300 MB свободного места для инсталляции (рекомендовано 500 MB) |
| Указывающее устройство | Клавиатура, 3-х кнопочная мышь и дигитайзер |
Возможности Blender:
Поддержка разнообразных геометрических примитивов, включая полигональные модели, систему быстрого моделирования в режиме SubDivisionSurface (SubSurf), кривые Безье, поверхности NURBS, Metaballs (метасферы), скульптурное моделирование и векторные шрифты.
Универсальные встроенные механизмы рендеринга и интеграция с внешним рендерером YafRay, LuxRender и многими другими.
Инструменты анимации, среди которых инверсная кинематика, скелетная анимация и сеточная деформация, анимация по ключевым кадрам, нелинейная анимация, редактирование весовых коэффициентов вершин, ограничители, динамика мягких тел (включая определение коллизий объектов при взаимодействии), динамика твёрдых тел на основе физического движка Bullet, система волос на основе частиц и система частиц с поддержкой коллизий.
Python используется как средство создания инструментов и прототипов, системы логики в играх, как средство импорта/экспорта файлов (например COLLADA), автоматизации задач.
Базовые функции нелинейного редактирования и комбинирования видео.
Game Blender — подпроект Blender, предоставляющий интерактивные функции, такие как определение коллизий, движок динамики и программируемая логика. Также он позволяет создавать отдельные Real-Time приложения начиная от архитектурной визуализации до видео игр.
В программе Blender объект (сущность, взаимодействующую с окружающим миром) и его данные (форма или функции объекта) разделяемы. Отношение Объект-Данные представляется отношением 1:n (термин, относящийся к теории баз данных, обозначает возможность нескольких объектов использовать одни и те же данные — один ко многим или сюръекция) и динамически связаны между собой, позволяя использовать некоторые процессы быстрого моделирования, уникальные для Blender.
Все «.blend» файлы совместимы как с более старыми, так и с более новыми версиями Blender. Так же все они переносимы с одной платформы на другую и могут использоваться как средство переноса созданных ранее работ.
Стоимость ПО: свободное ПО.
3.4 Сравнение программ и выбор ПО для работы
Проанализировав данные по каждому из программных обеспечений, можно сделать вывод, что Blender подходит для поставленной задачи лучше, чем его конкуренты. Из всех трех программ именно он обладает наибольшим функционалом – возможность моделирования примитив, рендеринг, текстурирование и начала анимации; занимает минимум памяти на диске, является надёжным, благодаря автоматическому сохранению – и главное, является свободным ПО. Дальнейший подбор устройств ЭВМ будем осуществлять, ориентируясь на рекомендованные требования Blender, а также учитывая необходимые ресурсы для работы в сети.
4. Разработка оптимальной конфигурации ЭВМ
Требование к конфигурации:
обеспечение быстродействия (процессор, оперативная память, материнская плата);
высокое качество изображения (видеокарта, монитор);
большое количество свободного места (жесткий диск);
высокая скорость передачи данных (материнская плата).
Необходимый функционал:
3D моделирование – возможность создания при помощи доступных примитивов, полигонов, NURBS-кривых и кривых Безье, функционал для формирования метасфер и управления формой при помощи булевых операций, а также модификаторы для изменения формы моделей;
Создание анимации – традиционная скелетная анимация или риггинг, инверсная кинематика, различные ограничители, возможность изменения (настройки) коэффициентов и параметров при помощи встроенных инструментов, динамика тел разной твердости и формирование анимации мелких частиц;
Текстуры – возможность накладывать сразу несколько текстур на один и тот же объект. Инструменты для текстурирования – UV-маппинг и функция частичного настраивания, настройка шейдеров;
Рисование
Инструменты визуализации (рендеринг) – вариативность средств для показа результата работы, а также необходима совместимость со сторонними рендерами от разных разработчиков.
Изучив продукты, предлагаемые DNS, составили следующую конфигурацию.
Таблица 4 Конфигурация ЭВМ
| № | Товар | Стоимость (у.е) |
| 1 | Процессор AMD Ryzen 7 5700G | 443,4 |
| 2 | Материнская плата MSI A520M PRO-VH | 71,7 |
| 3 | Кулер для процессора Xilence XC035 [A250PWM] | 12,0 |
| 4 | Оперативная память PNY XLR8 Gaming 2x8GB DDR4 PC4-21300 MD16GK2D4266616XR | 103,6 |
| 5 | Видеокарта ASUS GeForce GTX 1650 OC edition 4GB GDDR5 GTX1650-O4G-LP-BRK | 474,5 |
| 6 | Жесткий диск Toshiba P300 1TB [HDWD110UZSVA] | 61 |
| 7 | КорпусAeroCool CS-104-S-BK-v1 | 36,9 |
| 8 | Блок питания Qdion QD700 85+ | 59,8 |
| 9 | Монитор Samsung S32AM700UI | 361,4 |
| 10 | Клавиатура Acer OKW020 | 9 |
Окончание таблицы 4
| 11 | Мышь Gembird MUSW-420-4 | 4,2 |
| 12 | ОС Windows 10 Pro | 41,3 |
| Итого: | 1683 | |
Рассмотрим основные характеристики выбранного аппаратного обеспечения.
Материнская плата MSI A520M PRO-VH:
MSI – выпускающая компания;
A520M – модель чипсета.
Таблица 5 Характеристики материнской платы
| Основные характеристики | |
| Производитель | MSI |
| Серия | Pro |
| Модель | A520M PRO-VH |
| Сокет | AM4 |
| LAN | |
| Порты USB | 12 |
| Порты USB (на задней панели) | 4 |
| Тип оборудования | Материнская плата |
| Назначение | Настольный ПК |
| Чипсет мат. Платы | AMD A520 |
| Формат платы | MicroATX (236 x 200 мм) |
| Поддержка процессоров | |
| Макс. кол-во процессоров на материнской плате | 1 |
| Энергопотребление процессора | До 105 Вт |
| Поддержка памяти | |
| Тип поддерживаемой памяти | DDR4 |
| Количество слотов памяти | 2 |
| Максимальный объем оперативной памяти | 64 Гб |
| Дисковая система | |
| Количество разъемов M.2 (NGFF) | 1 разъем M Key SATA/PCI-E с поддержкой карт Type 2280 |
| SATA 6Gb/s | 4 каналов |
| Слоты для установки плат расширения | |
| Количество разъемов PCI Express 16x | 1 слот 16x PCI-E 3.0 |
| Количество разъемов PCI Express 1x | 1 слот 1x PCI-E |
| Питание | |
| Требования к блоку питания | Поддерживаются только 24+4 pin блоки питания |
| Логистика | |
| Размеры упаковки | 59.5 x 29 x 54 см |
| Вес брутто | 0.8175 кг |
Достоинства:
поддержка видеоформата 4К;
усилитель звука;
максимальная производительность, благодаря технологии CoreBoost;
защита модулей памяти от электромагнитных помех;
качественная элементная плата с содержанием меди – улучшенная теплоотдача и надежность.
Процессор AMD Ryzen 7 5700G:
AMD Ryzen – бренд;
7 – семейство процессора;
5 – поколение процессора;
700 – номер процессора
G – буквенный префикс.
Таблица 6 Характеристики процессора
| Характеристика | Значение |
| Серия | AMD Ryzen 7 |
| Тип разъема (Socket) | AM4 |
| Ядро | Cezanne |
| Количество ядер | 8 ядер |
| Количество потоков | 16 потоков |
| Частота в турбо режиме (ГГц) | 4.6 ГГц |
| Номинальная частота (ГГц) | 3.8 ГГц |
| Техпроцесс | 7 нм |
| Графическое ядро: | Radeon Vega 8 |
| Рассеиваемая мощность | 65 Вт |
| Тип поставки | OEM |
Процессоры AMD обладают высочайшей производительностью и стоят не так дорого, как у конкурентов. AMD также занимает лидирующую позицию по производительности на ядро, что также дает ей лидерство на всем игровом рынке. Процессор AMD Ryzen 7 5700G полностью удовлетворяет нашим потребностям.
Кулер для процессора Xilence XC035 [A250PWM]:
Xilence – производитель;
XC035 – серия.
Таблица 7 Характеристики кулера
| Характеристика | Значение |
| Назначение | для процессора |
| Максимальная рассеиваемая мощность (TDP), Вт | 95 |
| Сокет процессора | AM2, AM4, AM3, AM3+ |
| Материал радиатора | алюминий |
| Количество вентиляторов | 1 |
| Диаметр вентилятора | 92 мм |
| Толщина вентилятора | 25 мм |
| Скорость вращения | 2600 об/мин |
| Воздушный поток | 45 CFM |
| Уровень шума | 32 дБ |
Достоинства:
мощная продувная способность;
оптимальная стоимость.
Оперативная память PNY XLR8 Gaming 2x8GB DDR4 PC4-21300 MD16GK2D4266616XR:
PNY – производитель;
2x8GB – две платы емкостью по 8 ГБ;
DDR4 – тип памяти.
Таблица 8 Характеристики оперативной памяти
| Характеристика | Значение |
| Набор | 2 модуля |
| Объем | 16 ГБ |
| Тип | DDR4 DIMM |
| ECC | Нет |
| Частота | 2666 МГц |
| PC-индекс | PC4-21300 |
| CAS Latency | 16T |
| Напряжение питания | 1.2 В |
Достоинства:
максимальная производительность;
поддержка XMP 2.0 – большой разгон при максимальной скорости;
гарантия 10 лет;
охлаждение в условиях интенсивной эксплуатации.
Видеокарта ASUS GeForce GTX 1650 OC edition 4GB GDDR5 GTX1650-O4G-LP-BRK:
ASUS – производитель;
GTX1650-O4G-LP-BRK – модель;
GeForce® GTX 1650р – графический процессор.
Таблица 9 Характеристики видеокарты
| Основные характеристики | ||
| Производитель | ASUS | |
| Модель | GTX1650-O4G-LP-BRK | |
| Тип оборудования | Игровая видеокарта | |
| Графический процессор | ||
| GPU | GeForce® GTX 1650 | |
| Техпроцесс | 14 нм | |
| Частота GPU | 1740 МГц максимум в режиме GPU Boost, 1515 МГц - базовая (OC mode), до 1710 МГц в режиме GPU Boost, 1485 МГц - базовая (Gamingmode) OC Edition | |
| Кол-во шейдерных процессоров | 896 | |
| Память видеокарты | ||
| Видеопамять | 4 Гб | |
| Тип видеопамяти | GDDR5 | |
| Разрядность шины видеопамяти | 128 бит | |
| Частота видеопамяти | 8002 МГц OC Mode | |
| Пропускная способность памяти | 128 Гб/сек | |
| Отличительные особенности | ||
| Поддержка вычислений общего назначения на GPU | Direct Compute 11, NVIDIA PhysX, CUDA, CUDA C++, OpenCL | |
| Поддержка PhysX | Есть | |
| Поддержка API | DirectX 12, OpenGL 4.6 | |
Окончание таблицы 9
| Технологии | GPU Boost (динамическое изменение тактовой частоты процессора), NVIDIA G-SYNC (плавный вывод кадров на монитор), NVIDIA Ansel (создание игровых фотографий профессионального качества), NVIDIA GameStream-Ready (возможность трансляции игрового процесса на мобильные устройства), Boost 3.0 (технология автоматического разгона, учитывающая энергопотребление и температуру чипа видеокарты) | |
| Поддержка мониторов | ||
| Порты | DisplayPort, HDMI 2.0b, DVI-D | |
| Макс. кол-во подключаемых мониторов | 3, с возможностью объединения до 3 дисплеев в 3D Vision Surround | |
| Максимальное разрешение экрана | 7680 x 4320 @ 60 Гц при подключении к цифровым выходам | |
| Поддержка HDCP | Есть (1080p) | |
| Охлаждение | ||
| Охлаждение видеокарты | Активное охлаждение | |
| Количество вентиляторов | 2 вентилятора | |
| Название системы охлаждения | Проприетарное охлаждение | |
| Управление скоростью вентилятора видеокарты | Автоматическое | |
| Конструкция системы охлаждения | Двухслотовая система охлаждения | |
| Питание | ||
| Разъем питания | Нет | |
| Рекомендуемая мощность блока питания | 300 Ватт | |
| Потребление энергии | 75 Вт | |
| Совместимость | ||
| Поддержка ОС | Windows 10, Windows 8.1, Windows 8, Windows 7, Linux | |
| Длина | 182 мм | |
| Низкопрофильная плата | Да, планка в комплекте | |
| Интерфейс | PCI Express 3.0 16x (совместим с PCI Express 2.x/1.х) | |
| Прочие характеристики | ||
| Вывод звука видеокарты | NVIDIA HDMI audio | |
| Логистика | ||
| Размеры упаковки | 30.49 x 21.84 x 5.93 см | |
| Вес брутто | 0.686 кг | |
Достоинства:
компактная конструкция обеспечивает пространство для воздушного потока и кабелей в небольшом корпусе.
пыленепроницаемость IP5X обеспечивает защиту от проникновения частиц пыли для большей долговечности.
технология Auto-Extreme использует автоматизацию для повышения надежности.
Жесткий диск Toshiba P300 1TB [HDWD110UZSVA]
Таблица 10 Характеристики жесткого диска
| Характеристика | Значение |
| Производитель | Toshiba |
| Серия | P300 |
| Модель | HDWD110UZSVA |
| Тип оборудования | HDD для массового применения, Быстрый HDD |
| Емкость накопителя | 1 Тб |
| Описание | Жесткий диск для настольного компьютера или моноблока. Данный HDD подходит для создания пользовательских RAID-массивов RAID 0 и RAID 1. |
| Неисправимых ошибок чтения/прочитанных бит | 1 ошибка на 1E14 (10 в 14-й степени) бит |
| Скорость вращения шпинделя | 7200 оборотов/мин. |
| Буфер HDD | 64 Мб |
| Среднее время ожидания | 4.17 мс |
| Рабочая температура | 0 60 °C |
| Интерфейс HDD | SATA 6Gb/s (SATA-III) |
| Пропускная способность интерфейса | 6 Гбит/сек |
| Максимальные перегрузки | 70G длительностью 2 мс при работе; 350G длительностью 2 мс в выключенном состоянии |
| Уровень шума | 25 дБ в режиме Idle, 26 дБ при поиске |
| Потребление энергии в режиме Idle | 3.7 Вт |
| Потребление энергии при чтении/записи | 6.4 Вт |
КорпусAeroCool CS-104-S-BK-v1
Таблица 11 Характеристики корпуса
| Характеристика | Значение |
| Модель | CS-104-S-BK-v1 |
| Тип корпуса | Mini Tower |
| Цвет | Черный |
| Материалы корпуса | Сталь SPCC |
| Материалы передней панели | ABS |
| Толщина стали | 0.4 мм |
| Материнские платы | Micro ATX/mini-ITX |
| Размеры корпуса (внутренние) | 183 x 350 x 290 мм (Ш x В x Г) |
| Размеры корпуса (внешние) | 199 x 353 x 340.6 мм (Ш x В x Г) |
| Слоты расширения | 4 |
| Максимальная длина видеокарты | 286 мм (без переднего радиатора) |
| Максимальная высота процессорного кулера | 167 мм (без бокового вентилятора) |
| Воздушное охлаждение | Передняя панель: 120 мм x 1 (Макс.) (с оптическим приводом) / 120 мм x 2 (Макс.) (без оптического привода) |
| Боковая панель: 120 мм x 1 (Макс.) | |
| Задняя панель: 120 мм x 1 (Макс.) | |
| Жидкостное охлаждение | Передняя панель: 120 мм (с оптическим приводом) / 240 мм радиатор (без оптического привода) (Опционально) |
| Порты ввода/вывода | USB3.0 x 1 | USB2.0 x 2 | аудиоразъемы |
| Внутренний кабель менеджмент | 24.9 мм |
Достоинства:
Компактная конструкция корпуса делает этот Mini-Tower корпус идеальным для использования;
Поддерживает использование жидкостного охлаждения в передней части корпуса для максимальной эффективности;
Для максимально эффективного охлаждения компонентов поддерживается установка вентиляторов на передней, боковой и задней панелях корпуса.
Блок питания Qdion QD700 85+
Таблица 12 Характеристики блока питания
| Характеристика | Значение |
| Назначение | стандартный |
| Мощность | 700 Вт |
| Стандарт блока питания | ATX12V 2.3 |
| Диапазон входного напряжения сети | 200 — 240 В |
| Количество отдельных линий +12V | 1 |
| Макс. ток по линии +12V | 48 А |
| Комбинированная нагрузка по +12V | 576 Вт |
| Коррекция фактора мощности (PFC) | Да активная |
| КПД | 85 % |
| Сертификат 80 PLUS | Да |
| Размер вентилятора блока питания | 120 мм |
| Количество вентиляторов | 1 |
| Длина кабеля питания | 0.48 м |
| Модульное подключение кабелей питания | Нет |
| Питание материнской платы | 20 + 4 pin |
Монитор Samsung S32AM700UI:
Samsung – производитель;
S32AM700UI – модель.
Таблица 13 Характеристики монитора
| Характеристика | Значение |
| Диагональ | 31.5" |
| Соотношение сторон | 16:9 |
| Разрешение | 3840x2160 |
| Матрица | VA |
| Изогнутый экран | Нет |
| Частота обновления экрана | 60 Гц |
| Защита зрения | Есть |
| Расширенный динамический диапазон (HDR) | HDR10 |
| Поверхность экрана | матовая |
| Сенсорный экран | Нет |
| Улучшенная глубина цвета | Нет |
| Динамическая частота обновления экрана | Нет |
| Яркость | 250 кд/м2 |
| Контрастность | 3000 : 1 |
| Время отклика | 8 мс |
| Угол обзора по горизонтали | 178 ° |
| Угол обзора по вертикали | 178 ° |
| Интерфейс подключения | HDMI |
Достоинства:
адаптивная картинка – встроенный датчик фиксирует уровень внешней освещенности и автоматически регулирует уровень яркости с помощью функции Adaptive Picture, даже при ярком солнечном свете возможно различать детали в темных сценах и глаза не будут испытывать напряжения;
высокое качество изображение, благодаря UHD разрешению.
Клавиатура Acer OKW020
Таблица 14 Характеристики клавиатуры
| Характеристика | Значение |
| Тип | стандартная |
| Технология переключателя | мембранная |
| Назначение | для ПК |
| Цвет | черный |
| Беспроводное подключение | Нет |
| Интерфейс подключения клавиатуры | USB |
| Цифровой блок | Да |
Мышь Gembird MUSW-420-4
Таблица 15 Характеристики мыши
| Характеристика | Значение |
| Интерфейс подключения мыши | проводная USB |
| Тип | мышь |
| Назначение | для ПК |
| Количество кнопок | 4 |
| Тип сенсора | оптический |
| Максимальное разрешение сенсора | 1 600 dpi |
| Материал корпуса | пластик |
5. Вывод
В ходе лабораторной работы была разработана конфигурация ЭВМ, которая бы максимально соответствовала поставленным задачам. В качестве исходных данных имеем задание собрать ЭВМ, подходящую для работы с 3D-графикой и для работы в сети; доступный бюджет 1500 у.е. Доступный бюджет был превышен с целью сборки оптимального для работы ПК. Для полноценной работы с графикой необходимы процессор и видеокарта, которые обладают лучшими характеристиками в своем ценовом сегменте. Учтем, что нужна чёткая цветопередача – для этого подберем монитор с высоким разрешением и максимальной глубиной цвета.