AI性能调优：过去已解，未来可知？

Posted 2021-04-05 戴尔商用客户端解决方案

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年我曾写过一篇，看了的朋友应该对以DPO（Dell Precision Optimizer）为代表工作站优化软件及其性能提升有一定了解。

由用户反馈知改进

在一共65位投票读者中，已经使用工作站调优软件（通常随品牌工作站免费附带）的比例达到40%；直接使用操作系统默认设置而不做优化的占26%；对工作站调优软件有兴趣，但不确定其应用程序是否被支持占比20%；最后还有9%的高级用户选择手动优化工作站的操作系统、显卡等性能相关设置。

注：根据进一步的读者留言，意识到选D的读者也可能符合Ｂ的情况，反之亦然。

简单总结一下，可能有60%左右的工作站用户尚未使用厂商提供的调优软件，大致分为以下3种情况：

1、 不了解，或者不确定其效果；

2、 尽管工作站优化软件已经支持大多数常用CAD、DCC等图形设计、应用软件，但还有一部分未被覆盖的用户；

3、 对于手动优化工作站性能的用户，应该属于技术水平较高的。但这部分人群不见得反对使用DPO类软件，也有可能是因为应用程序未被支持，或者认为其优化效果不够明确？

注：下文中还会补充一条“4”，算是工作站优化软件另一点有待补强之处。

本次测试使用了一台Dell Precision 5820 Tower工作站

如今，Dell Precision Optimizer优化软件的大版本已经从V3升级到V5，其中最主要的一条改进就是加入了“AI人工智能优化”，运用机器学习的原理，动态分析各种未知/已知工作站应用软件的硬件资源开销特点，针对性地生成调优参数来优化其性能。

如上表，左边的DPO标准版不带AI动态优化，以及在用户之间分享调优配置文件的功能，仍保持免费；DPO Premium高级版本，提供全功能并且可以申请试用30天；最右边的DPO Linux也是今年刚推出的新版本，开始对非Windows操作系统的工作站（RHEL，注意不是UNIX）提供支持。

上图就是激活了DPO Premium License的状态，点击“切换到高级”，就可以使用新的AI优化模式。

另外在传统的预置固定配置文件的模式下，个人认为还有一点局限，那就是同一款软件的功能模块现在越来越丰富，不同人使用特点导致其性能瓶颈可能存在于不同的组件（显卡/CPU等）上，那么以一套固定的调优参数在有的情况下可能达不到最好的效果？

比如上图中的Autodesk 3dsmax，Dell DPO就提供了（图形）交互和计算（渲染）两种不同的配置文件。而有了AI优化之后，理论上能够做到针对用户更加量身定制的优化效果。本文希望能通过对新功能的测试，帮助大家全面了解DPO Premium。

老软件、“偏门”图形工作站应用优化测试

以前向大家介绍过Siemens NX和PTC Creo性能测试；而这次的测试目标明显不同，主要是探索未知的情况，甚至去尝试Dell研发团队在实验室中测试不到的应用软件。

在高级模式下，优化的第一步就是添加使用的应用程序。为了选择测试软件和测试方法费了一番功夫，翻出10年前左右收藏的图形工作站BenchMark工具——它们都是运行在用户真实环境下、对有代表性的三维模型进行一系列典型操作，统计时间消耗来计算出性能得分。

 测试原则1： 首先要找出不在DPO标准模式支持列表中的应用，这样即便手动激活了某个/某些优化配置文件，DPO没有探测到对应的软件运行也不会实际应用这些参数。AI优化在许多时候就是要解决这样的问题。

 测试原则2： 测试方法/ BenchMark工具在业内足够权威，并且测试结果可以复现。

被选中的第一个是LightWave 3D 9.6，它曾经是和3dsmax、Maya、Softimage齐名的3D动画类（DCC）软件，记得十多年前曾为LightWave在国内的新版本发布会准备过工作站样机。

这些年对LightWave关注不多，当年的9.6版本使用专业的OpenGL显示接口，著名的SPEC组织还曾为它推出过一个测试软件包。令人惊喜的是LightWave 9.6 x64在Windows 10系统下能够良好运行。

在DPO AI优化选择应用程序的菜单中，可以看到最近打开的软件基本都出现在列表中，先尝试勾选2个可能相关的，然后进入学习用户使用习惯的环节。

接下来开始运行SPECapc for LightWave 9.6基准测试，以模拟应用跑起来的状态。如下图：在DPO 5.0的用户手册中，提到“学习一个应用程序通常需要1-5个小时”，可能是运行了综合维度的测试，每次几乎要跑到4小时以上才使进度条走到100%。

这里也说明了：“AI优化模式，同样适用于已被DPO传统模式支持——即内置优化配置文件的应用程序”。在前2款软件的测试讲完之后，会对此作一个相关的验证。

当LightWave达到“已优化”的状态后，提示需要重启应用程序才能使显卡优化策略生效。

以上测试数据按照SPEC的建议运行3次，取平均值以避免误差。可以清楚地看到AI性能优化的效果，其中以多任务测试比较明显——综合得分提高了24.7%。

某一款软件的测试结果并不足以全面反映DPO Premium的价值，好戏还在后面

可能有读者朋友好奇：你这个SPECapc for LightWave 9.6都测试的什么内容？下面简单举个例子——

LightWave“蝗虫”测试场景

查看一个动画模型的预览速度

SPECapc for LightWave 9.6测试软件一共包括12个模型，上图列出的是其中4个。所谓Multitask多任务测试，就是对一个模型渲染的同时，对另外几个模型进行预览等其它操作。

Q

每台工作站AI优化都要“学习“这一过程吗？

 答案： 可以不用，因为DPO Premium支持对机器学习得到的配置文件导出、导入操作。如下图：

这个优化配置文件分享的功能，在大型用户——多人运行同一软件，并且操作特点/使用习惯接近时比较有用，不需要每台机器都“学习”一遍，不只是为了节约时间，也能够减少管理工作量。

PTC Pro/E野火版2.0 AI优化测试

一个10年流行过的软件Pro/ENGINEER，现更名为Creo，当前的DPO优化软件已经无法识别Pro/E并加载预置的针对Creo的优化参数。那么如果有人使用Pro/E的话，AI优化能给我们带来帮助吗？

顺便交代一句，Pro/ENGINEER Wildfire 2.0对Windows 10的支持就没有那么好了，不过这也在情理当中。而DPO则保持着对Windows 7的良好兼容，因为Dell Precision 5820、7820、7920 Tower等型号工作站还都官方支持Win7系统。

扩展阅读

《双Xeon SP只用一个风扇？Percision 7920工作站散热设计解析》

《双Xeon SP工作站，我却没找到第二个CPU插槽？》

在NVIDIA Quadro P4000专业显卡的驱动界面中，可以看到LightWave 3D、Pro/ENGINEER仍在自动识别的优化列表中，不过在此更多是为了保证兼容性，而在性能方面的设定可能偏保守。这些也在DPO要解决的问题之中。

从上图中并未看到2-3倍这样的提升，DPO在大多数实际应用中能达到这样的效果，已让人感到满意了。阅读过去年评测文章的读者应该理解，内容里并不主张把这类性能调优软件“神话”，DPO是为了更好地将工作站硬件的潜力发挥出来，比方说它不是要把低价位的机器当高价位的使用，而是避免低价位的设备在不经意间只跑到更低价位的区间的性能。

试想一下：对于DPO标准版（也包括不带AI优化的4.x及之前版本）来说，一个免费随机工具假设能帮助用户提升5-10%或以上的生产效率，是否已超出预期的效果？

当然DPO Premium提供更多的价值，目前它可以申请30天试用，应该也是为了收集更多用户的反馈信息。

下面是SPECapc Pro/ENGINEER Wildfire 2.0的测试片段：

PTC“赛车”测试模型

对于还不了解BenchMark测试结果计算方法的朋友，上文中的分数对比或许不容易直观理解，那么以下列出的每个测试（系列）步骤的时间——越短代表运行速度越快。

翻译的内容或许有点出入，但可以看出DPO Premium对一款十多年前的三维CAD（制造业）软件，仍能达到全面的优化效果。

DPO Premium AI优化使用技巧分享

前面部分测试了2款过去的图形工作站应用都能胜任，后部再尝试下AI优化对“已知的”、当前应用的优化情况。

这里先给大家分享一点小技巧：在DPO AI优化的选择应用程序界面中，有时需要手动浏览打开具体的主程序文件，才能顺利分析其工作负载。根据以前对Pro/E的了解和判断，PTC Creo仍然使用的是xtop.exe这个主要进程。

类似于前面介绍过的AI学习过程，运行几次SPECapc for PTC Creo 3.0测试后，DPO Premium就完成了对应用的优化。下面看一下性能对比结果：

如上图，可见DPO AI优化对SPECapc for PTC Creo 3.0基准测试的结果影响仍然很大，与之前测试过的DPO v3.5版本传统优化效果相仿（Quadro P4000显卡比上一代M4000要更快些）。

用于SPECapc for PTC Creo 3.0的赛车模型，还是基于以前Pro/E测试中那个WorldCar 2001，不同的是复杂度（多边形、顶点数量等）有较大提升。

再看下分类性能统计：DPO对线框图形的优化效果更好一些，这也恰好是图形工作站/专业显卡的强项所在。有兴趣进一步了解测试对比细节的朋友，可以参考去年那篇文章中的对比视频。

总结：AI优化给我们带来了什么？

有人说，对每一款工作站应用软件的优化配置文件，就是Dell Precision Optimizer性能优化模块的IP（知识产权）核心价值。而DPO还有系统监控分析、维护——更新和集中管理（需要配合微软SCCM）等功能。

在AI/机器学习技术应用之前，可以想象性能调优模块背后反复的参数调节和测试工作量，因为除了提高效率，DPO还要保证对多种新老软硬件环境充分兼容。

今天的DPO Premium，相较于之前，这套分析算法“训练”成熟了，可以让它去“推理”、帮助更多运行“未知应用”的工作站用户。期待将来有人做更多的尝试、揭秘出多样的性能优化对比。

点

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