Кратенько, без лишних слов, о сборке машины для работы в Гудини.

ПРОЦ

Проц — это мозг компа. Основная нагрузка при cpu-рендеринге и симуляциях ложится на него. Так что чем быстрее процессор может прогонять объемы этих вычислений, тем лучше.

ЯДРЫШКИ

Для распределения нагрузки при выполнении различных операций Houdini активно использует многопоточность. Если у проца есть достаточное количество (я бы назвал цифру от восьми) физических ядер или поддержка Hyper-Threading (одна из Intel-овских нагревалок) для создания виртуальных ядер, наш дорогой Гудини сможет параллельно выполнять задачи на разных ядрах, что увеличивает общую производительность.

Однако отмечу, что не все операции внутри Houdini могут быть полностью распараллелены. Эффективность использования ядер зависит от типа задачи и размера данных.

В любом случае, если есть возможность, нужно ставить процессор с максимально возможным количеством ядер.

ЧАСТОТА

Как мы все знаем, частота работы процессора измеряется в герцах (Гц) и показывает, сколько в среднем операций он может выполнить за одну секунду. Поэтому данная характеристика прямо влияет на общую производительность всей системы. Другими словами, чем выше частота, тем быстрее процессор сможет выполнять расчеты и операции в Houdini.

С увеличением частоты увеличивается и отклик программы. Это касается открытия/закрытия проектов, работы с интерфейсом, различными бриджами между Гудини и другим софтом (например при работе с Unreal с помощью Houdini Engine). Если при работе вы натыкаетесь на однопоточную задачу, скажем, какой-нибудь for-each, то более высокая частота ядра может существенно ускорить выполнение этой группы нод.

КЭШ

Кэш-память процессора представляет собой очень быструю и малогабаритную память, которая используется для временного хранения данных и инструкций, к которым процессор обращается наиболее часто. Считайте, та же оперативка, только своя личная. Одна из основных вещей, что может заимпрувить увеличенный или улучшенный кэш при работе в Гудини, помимо улучшения многозадачности и ускорения доступа ко всему до чего доберется, это оптимизация работы с однотипными данными. Прирост от этого, конечно, не супер большой, но раз я решил упомянуть кэш-память проца, то вот, держите.)

Для меня лично, как человека для которого ПК существует не только для Houdini, но и для Word, Excel, и даже Cyberpunk 2077, лучшим выбором будет какой-нибудь 16-ядерный Ryzen. Вы же можете выбрать как 128-ядерный Threadripper (выбор многих зарубежных гудини-блогеров), так и какой-нибудь многоядерный серверный проц по типу Xeon (выбор Main Road Post). Но в таком случае нужно будет сразу думать о соответствующей материнке, а дальше решать вопросы с масштабируемостью и всеми нюансами серверного оборудования, если это вдруг потребуется. Но цифра “128”, конечно, крутая цифра.)

ОПЕРАТИВА

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), оперативная память или еще как-нибудь.

В ней хранятся всевозможные временные данные, необходимые процессору для вычислений. Это всякие текстуры, модели, файлы проекта, над которым вы работаете, в том числе и промежуточные вычисления по типу IFD-шников при мантра-рендеринге.

ОБЪЕМ

Размер памяти очень критичен для всякого рода симуляшек, так как после просчетов результат, который вы проигрываете во вьюпорте, пишется именно в нее. Именно поэтому оперативной памяти для гудиньщика много не бывает и не будет. Только прежде чем приобретать двадцать пять планок по 48 Гб, убедитесь, что материнская память, которую вы планируете брать, поддерживает это безумие. Как правило, современные пользовательские материнки не разрешают себе работать с объемом памяти более 192 Гб.

ЧАСТОТА

Кроме размера среди характеристик есть еще и частота. Аналогично как и в ситуации с процессором — частота условно отображает количество данных, гоняемых через устройство в течение секунды (потому что также измеряется в Герцах (Гц)). Здесь у нее такая же зависимость от того разрешит ли “мамка” ее использовать на себе или нет, так что проверяйте заранее. Частота — достаточно важная характеристика для работы с графикой, поэтому высокочастотные планки памяти в системе будут “мастхэв”.

Высокочастотность тянет за собой требования к хорошему охлаждению, включение XMP-профиля и еще ряд всяких нюансов, о которых я расскажу в следующий раз (не в симпл гайде).

ТАЙМИНГИ

Во время работы оперативной памяти происходит четыре этапа подготовки данных к обмену. В моментах перехода к каждому из этапов существует некоторая задержка, которая характеризуется как раз этими самыми таймингами. Чем они меньше — тем быстрее память справится с трансфером всей даты. Не самая важная характеристика, так как сильного вклада в улучшение производительности Houdini она не привносит. Оставим ее любителям поковыряться в железе и потестировать игры. Скажу лишь то, что все планки в вашей системе должны быть с одинаковыми таймингами.

СТАНДАРТ

При сборке своего ПК не забывайте о совместимости стандартов оперативки с материнкой. Я бы советовал сразу смотреть на планки памяти последних стандартов (при условии, что на рынке уже достаточно материнских плат для нее и стандарту как минимум пол года, может год, со дня выпуска первых комплектующих с ним).

РЕЖИМ

На материнках может устанавливаться два, четыре или даже восемь слотов под ОЗУ. Это все каналы для памяти. Некоторые каналы могут распараллеливаться и тем самым увеличивать пропускную способность между процессором и оперативой.

Идея в том, чтобы при равном объеме памяти наличие нескольких планок ОЗУ в системе обеспечивали прирост в пропускной способности в отличие от используемой одной планки. Однако не все так однозначно. Чаще всего общая производительность не особо-то и меняется. Так что эта информация больше вам для справки.)

ВИДЮХА

Видеокарта (GPU) нужна для вывода всего на монитор, а также для GPU/XPU-рендеринга. Все, что вы видите во вьюпорте Houdini достигается мощностями видеокарты (OpenGL). Тут все как в играх: чем выше FPS, тем комфортней работать.

Если вы lookdev-художник, который озабочен ускорением своего рабочего процесса, то вам нужно обязательно считать свои картинки видеокартой и причем достойной вашей любимой профессии.

Ну а если же вам “только спросить” у вьюпорта что там получилось после многочасового распутывания тысячи и одной ноды, то карты среднего ценового сегмента хватит с лихвой. Дело в том, что в большинстве рабочих случаев GPU будет ждать пока CPU произведет все свои операции для общей с ним задачи. И если вы параллельно не играете в “колду” на втором мониторе, как иногда это делал я на фрилансе, то можете сильно не заморачиваться карточкой. Берите “среднюю-выше среднего” (самый лучший совет на сегодня)).

Другое дело, когда вам нужно оценивать во вьюпорте маски, видеть в максимальном качестве AO, отражения, текстуры, считать флипбуки с Anti-Aliasing и дефокусом. Или же вы уже освоились в использовании нейросетей для Houdini, тогда да, видеокарту нужно брать из верхнего списка моделей производителя…

…производителя Nvidia, конечно же.

Потому что мы не доживем до того момента, когда вторая крупная компания-производитель видеочипов, AMD, начнет обеспечивать такую же широкую поддержку механизмов GPU-рендеринга и параллельных вычислений как “зеленая” компания.

ПРО или БРО?

У Энвидиа (не путать с Мвидео) есть несколько линеек видеокарт. Грубо и условно их можно разделить на потребительские (GeForce) и профессиональные (Quadro). Карты серии Quadro специально оптимизированы для высокой производительности в специализированном ПО и имеют гарантированный максимум совместимости с профильными программами от ведущих разработчиков CG-софта. Поэтому можно сказать, что ключевое различие между потребительскими и профессиональными видеокартами – это разная поддержка по софту. Однако, кроме этого, у про-карточек чаще всего объем видеопамяти в разы выше, а также лучшая поддержка при использовании несколько GPU в системе. И это, наверное, то самое ключевое, на что надо смотреть при выборе карточки для своей системы (если же ключевое для вас — потраченные деньги, то выбор очевиден)). Оправдать наличие видеопамяти в 32-40 Гб можно частым использованием технологий ИИ или работой с огромными и тяжелыми сценами. Во всех остальных случаях выгодней быть простым потребителем и спокойно потреблять свои 11-24 Гб, для работы в Houdini это более чем достаточно.

КУДА ЯДРЫШКИ?

Еще одной выгодной для гудинщиков особенностью карт Nvidia является технология CUDA.

CUDA ядра – это особые вычислительные ядра, которые очень универсальны в своей работе. Они занимаются не только всевозможными графическими расчетами, но также могут и обрабатывать разные математические задачи если это необходимо.

Кроме того, подавляющее количество другого софта для работы с графикой и рендеринга оптимизировано для максимально продуктивного использования CUDA ядер. Отсюда вывод — чем их больше в видюхе, тем быстрее все у вас порендерится и повычисляется.

Обратно

Ох, забыл сказать, что у карт серии Quadro как правило больше всего и CUDA ядер тоже.)

Время рендера на GPU чаще всего линейно обратно пропорционально количеству CUDA ядер вашей видеокарты. Поэтому забираю часть слов на счет выгодности быть потребителем обратно. Если вы все тот же “озабоченный” lookdev-художник, то берите Nvidia Quadro, да побольше!)

Quadro имеет самый высокий уровень производительности, память с коррекцией ошибок (ECC) и широкую программную поддержку корпоративных клиентов. Но любая прибавка в производительности Quadro относительно GeForce требует и сумасшедшей переплаты за саму карточку. Чувствуете как запахло сервером?

Теперь снова сюда

При выборе же карты потребительского уровня, я настоятельно советую ставить в свои гудиньские компы только устройства с поддержкой RTX. Сколько бы вы не наблюдали ядер у моделей предыдущих поколений, карты с RTX будут всегда мощнее и экономически более оправданными. Octane и Redshift поддерживают эту технологию, а значит и скорость рендеринга на на RTX-картах повысится.

И опять обратно

Серия RTX видеокарт оснащена достойным объемом VRAM (от 8 до 11 Gb), но если вдруг вам реально требуется еще больше, то стоит обратить внимание на RTX Quadro, которые, как я упоминал, имеют до 48 Gb VRAM.

Черт!

К сожалению симпл гайт не получается.)

Я тут говорил про ECC (Error Correcting Code) память в профессиональных карточках и мне просто необходимо рассказать, что это такая память, которая может самостоятельно отслеживать и исправлять ошибки данных в процессе вычислений, возникающие естественным образом при интенсивных нагрузках на оборудование в течение длительного времени. Такие ошибки способны вызывать кучу проблем, вплоть до повреждения и потери данных, поэтому во всевозможных крупных организациях такие ошибки стараются максимально избегать и использовать карточки с этой технологией.

Итак, мне лучше вовремя остановиться и кратко подвести итоги этого большого и очень важного раздела.

• Для увеличения производительности от видеокарты в первую очередь нам нужно максимальное количество CUDA ядер и побольше видеопамяти.
• Видеокарта может задействовать всю свою производительность при условии, что ваша 3D сцена полностью помещается в объем видеопамяти (VRAM) вашей видеокарты (если у вас сложные сцены с миллионами полигонов, дисплейсментом или большими текстурами, вам понадобится гораздо больше памяти, чем для относительно простых сцен с несколькими объектами).
• Если вы участвуете в сложных взаимодействиях при создании контента, а гипотетический ущерб данным для вас просто немыслим, то наличие ECC памяти должно немного сгладить ваше беспокойство.
• Поскольку обычно именно процессор выступает узким местом в производительности вьюпорта, обновление до более мощной видеокарты, как правило, не сильно улучшит ваш пользовательский опыт. Однако, как я уже говорил, если у вас хайрезные RAW-меши по 50 млн полигонов – тогда да, система упрется в максимальную производительность видеокарты раньше, чем в процессор.
• Нет общих правил и рекомендаций при выборе между потребительской и профессиональной серией GPU. Все индивидуально в каждом случае. Одно ясно — рядовому гудиньщику добавится больше «головняка» со сборкой и обслуживанием «системы про». Но часто эти неудобства с лихвой перекрываются теми преимуществами, которые дают эти самые «прошки».

МАТЬ

На этапе выбора материнской платы вы уже должны понимать какие основные комплектующие будут в вашей системе, здесь продумывается вся архитектура вашего ПК, поскольку мать — это база, друзья! ©️)

Сокет процессора, тип оперативной памяти, максимальный объем и режим ее установки, возможность поставить мощную видеокарту или несколько мощных видеокарт, поддерживаемое количество дисков и тому подобное — все это уже нужно приблизительно понимать. Кроме того, неплохо бы заранее определиться и с форм-фактором системного блока — должен ли он помещаться в чемодан или же займет достойное место в одной из половин вашей комнаты.

ЦЕПЬ ПИТАНИЯ

Как правило, чем мощнее проц, тем сильнее он греется. А так как я уже знаю, что вы решили брать самый быстрый и многоядерный CPU, который только смогли бы унести, то для его стабильной работы понадобится хорошая цепь питания (VRM), которая как раз находится на материнке. К тому же, с помощью возможностей VRM происходит серьезное влияние на разгон комплектующих. Гудиньщикам экономить здесь нельзя ибо практически все “бутылочные горлышки” производительности и стабильной работы расположены на материнской плате.

ОХЛАД

Охлаждение для мощных современных процессоров должно быть только жидкостное. Это не я придумал. Даже компания AMD к Ryzen 9 в своих официальных бумажках рекомендует ставить только водянки. Соглашайтесь — не соглашайтесь, я буду настаивать на этом, огромные воздушные радиаторы в компе — это олдскул и не круто.)

SSDшник

SSD-диски — это быстрый и тихий доступ к данным, не требующим для их хранения наличия электропитания (в отличие от оперативки). В отличии от HDD, фрагментация данных у них очень низкая. Если очень кратко, то ситуация выбора здесь такая же, как и с видеокартой — чем лучше диск, тем в целом комфортней делать свою работату.

К примеру, он оказывает влияние на

• скорость запуска программного обеспечения и операционной системы;
• скорость сохранения и загрузки файлов сцены;
• безопасность при неудачном доступе к данным или каких-либо критических ошибках;
• хранение и загрузку ваших текстур, всевозможных ресурсов, ссылок, визуализированных кадров и т.п.;
• загрузку ваших активов и текстур в RAM (VRAM при рендеринге);
• возможность использовать диск, если оперативная память заполнена.

Если вы хотите быстро загружать свои сцены, то логично, что вам понадобится быстрый диск. Такая функция, как автосохранение (которую я настоятельно рекомендую вам всегда включать) сохранит вашу сцену быстрее, если у вас довольно скоростной диск. С другой стороны, такой SSD не сильно повлияет на вашу производительность после того, как сцена уже будет загружена в оперативную память (только не расстраиваетесь сильно)).

ХАРД

Хард или, по-научному, HDD нужен для длительного хранения файлов (в основном архивов и различных библиотек). В идеале хорошо было бы иметь в системе пару-тройку HDD большого размера для архивных, периодически используемых данных и резервного копирования ваших активных проектов на случай, если ваши диски сломаются по непредвиденным причинам (как они обычно делают в середине самого важного в вашей жизни проекта). С большим диском HDD вы можете заархивировать свои неактивные проекты, а хранить свои активные проекты только на SSD, экономя место на быстрых дисках.

Отдельное направление в этой области — использование компактных NAS-серверов и, по-моему, за этим уже давно наступившее будущее.

САПЛАЙ

Наверное, не нужно объяснять, почему главным ответственным за стабильность работы и раскрытие всего потенциала вашего дорогущего электронного зоопарка является его основной кормилец — блок питания (Supply, PSU). Безусловно он должен быть надежным, а мощность иметь с запасом.

Его форм-фактор (ATX, SFX, TRX, BTX, FlexATX…) зависит от того, в какой коробке он у вас будет находиться и сколько вам лет. Если не морочить себе голову, что смотрите на ATX, когда собираете «стандартный» комп со стандартными комплектующими, и на SFX — при сборке компактных машин на материнках Micro ATX и Mini ITX.

Модульные блоки питания позволяют отсоединять от него любые кабели, которые вам не нужны, что помогает освободить внутреннюю часть корпуса и улучшить вентиляцию.

Увеличение стоимости блока питания само по себе не улучшит вашу производительность, гораздо важнее получить более чем достаточную мощность. Как правило, вам понадобится около 600-750 Вт для обычной сборки с дополнительными 250 Вт для каждого дополнительного графического процессора.

КОРОБКА

Корпус вашей машины (системный блок) лучше иметь просторный (FullTower или MiddleTower). Этим самым будет достигаться лучшее охлаждение за счет циркуляции воздуха внутри и появится возможность установки хитровыкрученной СВЖО. Скорее всего, для профессиональной рабочей станции вам понадобится минималистичный на вид корпус, который максимально снижает уровень шума от ваших внутренних компонентов и не отвлекает вас от работы.

Если же вы очень активный в вашей профессии и постоянно путешествуете по разным странам с системником за спиной, то помучайтесь немного и соберите себе компактный комп в размере Mini-ITX с соответствующими комплектующими.

В МЕСТЕ ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Дополнительные советики:

• Помните, что вы — гудиньщик. Не важно какой масти. Вы должны экстраполировать ваше процедурное мышление на все. Каждый год много чего обновляется, улучшается и заменяется. Поэтому свою нод-машину нужно создавать с прицелом на апгрейд. Вы можете долго копить на хай-энд видеокарту, купить ее и поставить в момент критического обновления технологий в вашей области. И потом снова начать копить деньги на обновление железа. Будте к этому готовы.)
• Все ведущие психотерапевты не рекомендуют собирать комп в расфокусе. Вам придется почитать и разобраться в том, что на данный момент существует. Когда я только решися на сборку своего ПК, я думал прикупить самый топовый проц к моей топовой материнке, которую использовал для майнинга (сокет LGA1151v1). Это был i7 7700K. И я уже был готов к заказу. Однако, когда, можно сказать случайно, сравнил его производительность с процессором моего MacBook Pro 2017 года (i7 850… что-то там), то понял, что я чуть не лоханулся. Я бы получил в лучшем случае такой же комп, только с лучшим охлаждением и большей оперативкой, но без возможности апгрейда проца. В итоге ценник на новый комп для меня взлетел на порядок, но я взял лучшее на данный момент железо с прицелом минимум на 5 лет плодотворной работы.
• Хоть Nuke на маке и работает гораздо лучше, но я сознательно обошел эту тему, потому что лично испытал кучу проблем и делал слишком много дополнительных движений, чтобы продуктивно работать на нем в Houdini. К слову сказать, свой легкий рил 2017 года, предназначенный студии Main Road Post, я делал на своем макбуке (просто оставлял пару раз работать на ночь) и через месяц у меня навернулся чип видеокарты.) В общем, mac для тяжелого CG пока не выгоден.
• Если вы ожидаете, что будете вертеть огромое количество геометрии в сцене, то помните правило: «больше полигонов — больше ОЗУ».
• При использовании компонентов компьютера на «максималках», одновременно с этим вы столкнетесь с узкими местами вашей системы. В таком сценарии вам нужно смотреть в сторону платформ HEDT (High-End Desktop) (AMD Threadripper PRO или Intel Xeon), а не к основной (Intel Core, AMD Ryzen).
• Процессоры Threadripper позволяют вам создавать установку с несколькими графическими процессорами (например, Quad-GPU). Это очень заманчиво, ведь добавление графических процессоров почти линейно увеличивает производительность механизма рендеринга на GPU! Основные же процессоры (те же AMD Ryzen или Intel Core) имеют доступ к ограниченным линиям PCIe, поэтому они не могут управлять многими графическими процессорами с полной пропускной способностью. Что касается Xeon, то у него также есть отличные решения. Однако все, о чем я сейчас говорю — это серверные технологии, со всем набором связанных вопросов и проблем. Так что это далеко не лучший выбор для тех, кому вообще нужен совет по железу. В этой области хардкорщики и продвинутые железячники разберутся, думаю, и без меня).
• Будьте осторожны! Если вы долго работаете на экранах Retina или каких-нибудь других качественных IPS-матрицах, то быстро к ним привыкаете. Это всего лишь вопрос комфорта, ведь в Гудини в принципе работать можно и без высокой четкости изображения. Но я уже несколько раз натыкался на то, что на моем мониторе шоты выглядят более незавершенными за счет высокой детализации (кожа, края предметов), а на компе у клиента все шикарно. Поэтому я сделал вывод, что если мне на моей супер матрице результат понравится, то у других он будет не хуже, а скорей всего даже лучше.)

На последок я скажу очень важную и сложную для произношения вещь.

Есть определенный уровень характеристик, где при их достижении мощность вашей станции становится чисто номинальной и синтетической, когда скилл самого художника или программиста, его низкая скорость соображалки и непонимание методов и алгоритмов работы становятся основным “бутылочным горлышком”.

Ну вот. Теперь, как мы с вами поняли, чтобы достичь максимально продуктивной работы в Houdini важно обеспечить хороший баланс между процессором, оперативной памятью, графической картой и хранилищем данных.

Где-то я уже это слышал и оно звучит крайне бесполезно.)