Bien choisir sa station de travail pour le BIM Revit et autres logiciels de CAO 3D.

Du portable au desktop, nos 6 recommandations essentielles pour bien choisir sa station de travail pour toutes applications CAO graphique tel que Revit, 3ds max ou même AutoCAD.

Nous sommes aujourd'hui au milieu du gué. Depuis quelques années la fameuse loi de Moore au sujet du doublement de la puissance des ordinateurs chaque année à coût constant est derrière nous, les fréquences  des machines, indicateur général de la vitesse d’une machine, stagnent. Multiplication des cœurs qu’ils soient CPU ou GPU, Hyperthreading, disque dur SSD Sata ou NVMe, turbo-boost, carte graphique Professionnelles ou Grand Public, virtualisation, le matériel n’a jamais autant évolué. 
De ce fait,il devient de plus en plus complexe de bien choisir son outil de travail quotidien. Nous vous avons donc préparé une décomposition claire des points à étudier lorsque se pose la question du remplacement de votre machine, à savoir le processeur, la mémoire vive (RAM), le disque dur, la carte graphique, le chassis et enfin le futur de votre station de travail : la virtualisation de votre sation BIM / CAO.

 

1 - Le processeur (CPU)

Les logiciels de CAO font un usage intensif de la CPU et c’est le composant le plus important quand vous choisissez une station de travail. Les CPU du fondeur Intel sont le standard dans la plupart des stations de travail du marché, que ce soit sur les mobiles comme sur les modèles de bureau (desktops). Le choix doit se porter entre les gammes Intel Core ou Intel Xeon.
Deux points essentiels que vous devez considérer lors du choix de la CPU :
  1. La vitesse d’horloge en GHz est le plus important. Une haute vitesse d’horloge en GHz, n‘assurera non seulement que votre logiciel de CAO (par exemple Revit ou dédié au BIM) fonctionnera plus vite, mais elle améliorera également sensiblement les performances générales du système, que ce soit le système d’exploitation (OS) tout comme la gestion de l’affichage graphique.
  2. Le second point est le nombre de coeurs (cores). Les CPU d'aujourd'hui sont toutes en multi-cœurs. Les CPU Quad Cores (4 cœurs) sont généralement un bon choix pour la plupart des logiciels de CAO. Utiliser une CPU avec plus de cœurs ne vous avantagera pas plus, et risque d’engendrer une répercussion à la baisse de la vitesse d’horloge (GHz). Une exception cependant pour les travaux en visualisation. En effet, la plupart des moteurs de rendu font un usage plein et entier des cœurs dans la réalisation des calculs, le traitement des opérations de rendu est parallélisé.
La plupart des fonctions des logiciels BIM ou CAO utilise un seul cœur, c'est le cas d' Autodesk Revit 2017. Il y a des exceptions, mais en général, ces fonctions ne tirent profit que de 2 ou 3 cœurs. Par exemple dans Revit, l’ouverture et la sauvegarde des fichiers ou l’affichage des nuages de points sont des fonctions multi-cœurs. Dans Archicad, l’intégralité du programme est multi-cœurs, ainsi vous tirez meilleur profit d’une CPU logeant plus de cœurs.
Il n’est pas nécessaire d’avoir 2 processeurs physiques dans sa station de travail lorsque l’on travaille avec des logiciels BIM pour la maquette bumérique du bâtiment ou de CAO, sauf dans le cas où vous travaillez avec plusieurs applications lourdes telles que Autodesk Revit et Autodesk 3ds Max par exemple. Ainsi là dans ce cas, vous pouvez travailler avec Revit sur un processeur, et avec 3ds Max sur l‘autre, voire, dans le cas des calculs de rendu, utiliser l’ensemble des cœurs des 2 processeurs.

Intel Xeon ou Core Ix

En termes de performance pure, il n’y a pas de différence.
La différence sera plutôt sur l’utilisation que l’on fait de sa machine. Les processeurs Xeon sont élaborés pour des tâches lourdes et intensives, ils supportent la mémoire de type ECC, et bénéficient la plupart du temps du double de mémoire cache L3 (mémoire utilisée par les logiciels de CAO et de calculs). Et si votre application supporte l’HyperThreading alors le processeur Xéon est la solution. A contrario, les processeurs Intel Core I5/I7 supporte l’Overclocking mais pour cela vous devez intervenir sur votre carte mère, et ils intègrent de facto un composant graphique interne, ce que n’a pas le Xéon.

Vers la fin de la loi de Moore ?

Vous avez tous entendu parler de cette fameuse règle annoncé à la fin des années 60 par Gordon
Moore, l’un des 3 fondateurs d’Intel disant que le nombre de transistors utilisés dans un circuit intégré doublerait tous les ans. Et c’est vrai que de 1970 à nos jours, la capacité de traitement de nos PC doublaient tous les 2 ans. Et bien, maintenant c’est fini, nous sommes arrivés à une limite qui ne sera pas franchie avant longtemps, limite physique d’abord, avec une gravure à 14 nanomètres de finesse, mais financière surtout, car la miniaturisation a un prix énorme, qu’aucun fondeur ne peut aujourd'hui supporter. En effet les processeurs sont de plus en plus spécialisés en fonction des terminaux, les usages sont différents, la visibilité du coup sur le marché n’est pas aussi évidente que dans les années 1980. A cet époque Intel investissait des milliards de dollars dans la prochaine génération de CPU, mais l’industriel était à sûr de les vendre, la micro-informatique battait son plein.
Aujourd'hui qui peut assurer que son prochain outil de travail sera un PC ? …à priori personne.



2 - La mémoire RAM

La mémoire d’une station de travail est essentielle pour charger le système d’exploitation, les applications et les jeux de données. Il est très important d’en avoir suffisamment pour travailler avec votre station de travail. Si à un moment donné, vous venez à manquer de mémoire, alors le système d’exploitation remplacera l’espace manquant par une zone de swap sur le disque dur, ce qui aura comme conséquence de ralentir drastiquement le travail sur la machine.
Un excès de mémoire ne booste pas les performances, si vous n’utilisez jamais plus de 16 GB, par exemple, le fait d’avoir 32 GB n’améliorera pas les performances (pour voir combien vous utilisez de mémoire à tout moment, tapez sur CTRL+ALT+SUP et cliquez sur l’onglet performance).
Il vous faudra également choisir le type de mémoire : avec ou sans code de correcteurs d’erreurs (Mémoire ECC ou pas). Les mémoires de type ECC contiennent un code correcteur leur permettant de détecter et corriger les types les plus courants de corruptions de données; celles-ci ne pouvant être tolérées dans les calculs scientifiques ou financiers. Attention, la corruption des données ne vient pas d’un dysfonctionnement d’une application, mais d’une altération de la valeur stockée par les réactions engendrées par les rayons cosmiques. Est-ce grave docteur ? Difficile de répondre, cela dépend bien évidemment de la répercussion de la transformation de la valeur du bit. L’écart de prix aujourd’hui entre les mémoires ECC et non ECC étant faible, nous vous conseillons de choisir les mémoires ECC.

Mémoires DDR3 ou DDR4

Les différences entre les mémoires DDR3 et DDR4 sont essentiellement de 2 ordres :bande passante et consommation d’énergie. Les DDR4 apporte une bande passante supérieure de 50% avec une consommation énergétique réduite de 40%.. sur le papier, mais attention à la latence réelle qui est une combinaison du temps de cycle d’horloge x nombre de cycle d’horloge. Et là les chiffres sont moins éloquent, finalement peu de différence entre les DDR3 et DDR4 en terme de vitesse, cependant il reste la consommation énergétique qui est elle bien moindre sur les DDR4.



3 - Les disques durs

Il y deux type de stockage pour vos données : les disques durs SSD qui utilisent de la mémoire flash et donc n’ont pas de composants mobiles et les disques durs traditionnels qui utilisent des composants mécaniques en rotation (les disques HDD).
Un disque dur SSD est hautement recommandé comme disque primaire pour le stockage de l’OS et des applications. Les vitesses de lecture/ écriture sont de 3 à 14 fois supérieures à un disque dur classique.
Il y a 2 types de SSD : SATA et NVMe. Les disques durs avec contrôleur NVMe permettent d’avoir des vitesses de lecture/écriture supérieures et sont plus adaptés lorsque vous travaillez avec des gros fichiers de données comme dans l’édition vidéo ou le traitement des nuages de points. Un disque SSD SATA est parfaitement approprié pour la plupart des workflow en CAO.
Comme le prix du GB d’un SSD est 10x supérieur à celui d’un disque dur mécanique, la plupart des utilisateurs choisissent d’utiliser un HDD comme second disque dur pour stocker la masse de leur donnée de leur maquette numérique BIM ou CAO . La majorité des stations de travail, mise à part les ultra-portables, peuvent héberger deux disques ou plus.



4 - La carte graphique

Les logiciels BIM ou de CAO ont besoin de GPU pour vous permettre de naviguer autour de vos modèles 3D. La GPU peut être embarquée dans la CPU comme le composant Intel HD Graphics ou Intel Iris Pro qui donne une puissance graphique moindre mais somme toute suffisante.
Pour des performances plus élevées une carte à part entière est nécessaire. Ces cartes sont disponibles dans la plupart des desktops ou mobile. Une carte professionnelle (AMD FirePro ou Nvidia Quadro) est recommandée car les drivers sont optimisés pour la CAO et le BIM comprenant les modèles 3D, et les GPU sont certifiées pour l’utilisation de la plupart des logiciels de CAO. De ces faits, vous trouverez toujours une réponse à un problème d’affichage.
Pour la plupart des logiciels BIM ou de CAO, une soi-disant carte « d’entrée de gamme » ou de « milieu de gamme » est satisfaisante. Vous aurez besoin d’une carte plus puissante pour la visualisation, la réalité virtuelle ou bien lorsque vous utilisez des moteurs de rendu temps réel tel que Nvidia Iray ou Vray RT de Chaos Group.

Nvidia : Quadro ou Gforce

Question difficile, mais essayons d’y répondre.
Tout d’abord la gamme Quadro est développée pour les professionnels et la gamme GTX pour le grand public, ce qui veux dire que l’engagement de Nvidia n’est pas le même. Toutes les cartes Quadro sont certifiés ISV. En clair, j’achète une Quadro, le support Nvidia me répondra même 3 ans après l’achat de ma carte sur un dysfonctionnement entre mon logiciel et ma carte graphique. Ce qui n’est pas le cas sur la gamme GTX. D’autres part, certaines fonctionnalités liées à la spécificité du traitement vectoriel sont intégrées en hard sur les Quadro, en clair l’affichage d’un modèle 3D est un peu plus précis avec une Quadro (Anti-aliasing sur point et ligne, gestion du multifenêtrage, etc..). Donc quand j’achète une Quadro, j’achète la tranquillité avec l’engagement de Nvidia, de l’éditeur de logiciel et du constructeur de la machine, d’avoir une réponse à un problème pendant la durée de vie de ma station de travail avec mon logiciel BIM (Revit ou autres...).



5 - Le châssis

Pour les mobiles, les critères principaux sont la taille de l’écran (15 ou 17 pouces), le clavier avec ou sans pavé numérique et le poids. Il faut également analyser la résolution native d’affichage du portable, en effet pour un affichage clair de l’interface de logiciels de CAO, il est préférable de supporter nativement une résolution de 1920x1200.
Pour les desktops, les dimensions du châssis sont importantes, et sont directement liées aux perspectives d’utilisation de la machine, aujourd’hui et dans les 3 ans qui viennent.
Si votre utilisation majeure est de travailler avec Revit et AutoCAD, un modèle SFF bien
dimensionné suffira amplement, et en plus sa consommation électrique sera de 200 W maximum,
si vous souhaitez faire de la visualisation et du montage ainsi que travailler avec des logiciels de CAO, un châssis type HP Z800 sera alors nécessaire pour loger les cartes graphiques adéquates ainsi que les multiples disques durs nécessaire à votre travail, mais sachez que la consommation électrique de votre châssis pourra pourra aller jusqu'à 1100 watts !, soit au prix du kW/h d'aujourd'hui, un coût allant de 130€ à 1500€ par an par machine suivant l’utilisation, ce qui est loin d’être négligeable.



6 - La virtualisation

La virtualisation est sans aucun doute le futur.
Dans 5 ans, plus personne n’aura de poste de travail type PC à ses pieds, et surtout de la data lourde et précieuse en local. Et cela est d’autant plus inconcevable avec la nécessité de travail collaboratif de type total pour la maquette numérique du bâtiment (BIM). Nous avons commencé à virtualiser les postes non-graphique il y a dix ans maintenant. Mais nous étions toujours confrontés à la virtualisation du composant graphique. Aujourd'hui nous maîtrisons cet aspect que ce soit avec des cartes spécifiques (Nvidia Grid) ou des composants internes aux nouvelles CPU (Intel G9).
La mise en place de la virtualisation ne se pense pas comme un simple changement de poste, à moins que l’on soit seul car il faut aussi penser à l’infrastructure informatique de son entreprise.
C’est l’une des raisons du frein à ce changement de paradigme.
Ce que l’on peut affirmer, c’est qu'aujourd'hui, techniquement il n’y a pas de différence en terme de puissance. La virtualisation n’apporte que du plus : plus de sécurité, plus de ROI, plus de souplesse, plus de sérénité en maintenance.
Nous vous invitons d’ailleurs à nous contacter si vous souhaitez voir et essayer une suite Autodesk en fonctionnement virtuel depuis votre poste.
Quoi qu’il en soit, une simulation et des tests réels de votre environnement de travail prenant compte vos processus d’échanges de données est obligatoire, avec notamment une mesure de la satisfaction utilisateur avant et après. Cela s'appelle un POC (proof of concept).
Nous sommes en mesure de vous proposer des simulations d’environnement de travail jusqu’à 60 postes de travail de toute configuration possible : 2D/3D, calculs, simulation.
Ensuite deux solutions s’offrent à vous : soit les serveurs (hôtes) de station de travail sont dans l’entreprise, soit ils sont à l’extérieur dans le «Cloud», et là, nous parlons de DaaS (Desktop As A Service). Service que nous proposons aujourd’hui chez REFSA.

En résumé une station de travail conçue pour la CAO vous apporte

 

Workstation REFSA


Retrouvez l'ensemble des benchmarks réalisés par nos équipes sur www.refsa.com