Обзор Apple Mac Pro (Late 2013): новый взгляд на системный блок

Ваш покорный слуга всегда был поклонником «Маков» в форм-факторе Tower — начиная с PowerMac G5. Когда-то я даже едва не купил себе Mac Pro версии 2009 года на базе Intel Nehalem, но пожалел денег (а просили за него тогда 2,5 тысячи долларов в базовой версии, причем в Америке). Десктоп Apple мне нравился по тем же причинам, исходя из которых люди вообще покупают классические десктопы: мощный процессор, возможность устанавливать и менять игровые видеокарты, емкий жесткий диск формата 3,5 дюйма. Только Mac Pro, в отличие от прочих, мог официально загружать Mac OS X, которая для автора этой статьи является основным рабочим окружением. Одновременно я мог бы переключаться на Windows, чтобы поиграть. Увы, в тот момент, когда возможности совпали с желанием, я все-таки отказался от Mac Pro и со временем переключился на ноутбук как основную и единственную рабочую машину.

Да и сам Mac Pro с каждым годом становился все менее привлекательной покупкой в качестве высокопроизводительного десктопного компьютера. Фактически в двух итерациях 2010 и 2012 года, последовавших за первой версией на базе архитектуры Nehalem, Mac Pro уже был актуален только в качестве рабочей станции для профессиональных приложений. Судите сами: в 2009 году Intel представила четырехъядерные чипы Lynnfield и платформу LGA1156. Lynnfield принес в массовые десктопы улучшения однопоточной производительности, свойственные Nehalem, а четырех ядер более чем достаточно для дома (читай – для игр), и вполне хватает для многих профессиональных применений. Таким образом базовые модели Mac Pro с четырехъядерными чипами Bloomfield или Gulftown стали сомнительным приобретением. Сама Apple предлагала отличную альтернативу в лице iMac c 27-дюймовым дисплеем. Надо думать, что существенная часть профессиональной аудитории, занятой графическим дизайном, версткой и подобным занятиями, требующими высокой производительности и качественного вывода изображения, подойдя к очередному циклу смены оборудования с первых Mac Pro 2006 года или даже PowerMac G5, удовлетворилась четырехъядерными iMac, забыв о Mac Pro.

Обновление линейки Mac Pro 2012 года свелось к обновлению списка доступных процессоров для платформы LGA1366. Между тем, в прочих отношениях архитектура Mac Pro уже явно отстала от прогресса – в первую очередь по коммуникациями. В чипсете Intel X58 нет хост-контроллеров USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с, что Apple не удосужилась компенсировать отдельными чипами. Mac Pro 2012 года также не получил поддержки шины Thunderbolt, за счет чего лишился совместимости с «яблочным» же Thunderbolt Display. Опции видеоадаптера, доступные для выбора в Apple Store, ограничились явно устаревшими Radeon HD 5770 и HD 5870. По сути единственным преимуществом Mac Pro перед «потребительскими» настольными «маками» (среди которых даже Mac mini уже обзавелся четырехъдерным CPU) оставалась возможность нарастить число ядер вплоть до двенадцати. В целом же невнимание производителя к Mac Pro и длительный цикл обновления на фоне стремительного развития мобильных устройств Apple уже наводил на мысли – а не стал ли Mac Pro новым кандидатом на вылет после стоечного сервера Xserve? Это было бы логичным поступком со стороны компании, CEO которой когда-то на словах похоронил классический ПК.

Образ Apple уже настолько тесно связан с гаджетами, что презентация полностью обновленного Mac Pro на Apple Worldwide Developers Conference в июне 2013 года стала огромным сюрпризом. Между тем Mac – это не только логотипы на изящных ноутбуках, освещающие столики в Starbucks. Apple имеет устойчивую долю на профессиональном рынке среди производителей аудиовизуального контента: дизайн и верстка, обработка фото, видеомонтаж, запись и сведение музыки. Не редкость, когда разработчики предпочитают кодить и компилировать ПО на «Маках». Отчасти лояльность к Apple среди этой аудитории обусловлена историческими причинами. Когда-то определенная критически важная программа была только под Mac OS, с тех пор накопилась масса совместимого с «Маками» ПО, оборудования, выработаны рабочие привычки и навыки. В итоге, вопреки тому, что рабочие станции под Windows обладают не меньшими возможностями, чем Mac Pro, сохраняется запрос на машины под управлением OS X с более мощным железом, чем существующие потребительские «Маки».

Именно поэтому Apple наконец уделила подобающее внимание Mac Pro. И это не просто назревшее обновление слабых компонентов старой рабочей станции, а старт с чистого лица. Фактически, самая радикальная перемена образа и конструкции настольного «Мака» за всю его историю. Метаморфозы в лице моноблока iMac и Mac mini – это все-таки другие классы устройств, сопряженные с компромиссами в плане расширения и производительности по сравнению с десктопом-башней. Mac Pro, напротив, полностью изменился и в то же время сохранил основные достоинства классический рабочей станции.

В основе Mac Pro 2013 года лежит новая, и весьма мощная, аппаратная платформа, но первая вещь, привлекающая внимание – это дизайн и конструкция. Давно ходили слухи о том, что Apple собирается сменить корпус десятилетней давности (если брать в расчет PowerMac G5) на что-то более компактное. Не вызвал бы удивления компьютер в форм-факторе, близком к Micro-ITX – нечто вроде усеченного по высоте Mac Pro предыдущего поколения. Цилиндрический корпус – вот чего никто не ожидал. Напротив, Джон Айв последовательно вел продукты Apple к строгим прямоугольным формам. Эксперименты с округлыми поверхностями (включая легендарный iMac – «лампу Джобса») остались далеко позади. Но вот он перед нами – новый Mac Pro, похожий на робота R2-D2 в стильной имперской версии.

По высоте бочкообразный Mac Pro не превышает половины башни Mac Pro предыдущего поколения, а весит почти втрое меньше – 4,9 кг против 18,1-18,7 кг у Mac Pro 2012 года. Не составит труда взять собой компьютер на полевые работы, требующие высокой производительности. Ибо внутри у машинки – полный фарш. Подробнее о том, что у Mac Pro внутри, можно прочитать здесь.

CPU

В прошлом Mac Pro пропустил появление архитектуры Sandy Bridge-E, задержавшись на стадии Westmere и платформы LGA1366. Новый Mac Pro, наверстывая упущенное, комплектуется чипами Ivy Bridge-E под LGA 2011. Постоянные читатели 3DNews должны понимать, почему Apple не выбрала новейшие чипы Haswell, которые уже внедрили в MacBook и iMac. С некоторых пор топовая платформа Intel, будь то десктопные процессоры Core i7 для энтузиастов или Xeon для серверов и рабочих станций (как раз наш случай), на один взмах интеловского маятника tick-tock отстает от массовой платформы, в которую также входят соответствующие Core и Xeon. В отличие от Haswell для разъема LGA1150, чипы Ivy Bridge-E под LGA 2011 могут содержать более четырех ядер и имеют 40 линий PCI-E 3.0, исходящих от «системного агента» внутри CPU.

Apple может оснастить Mac Pro — на ваш выбор — процессорами с числом ядер от четырех до двенадцати. Теперь все ядра сосредоточены в одном кристалле, что позволило производителю избавиться от второго процессорного разъема. Теоретически это приводит к повышенной конкуренции за пропускную способность единственного четырехканального контроллера RAM в конфигурациях с большим числом ядер, но на практике вряд ли попадается задача, для которой именно это обстоятельство станет бутылочным горлышком. В конце концов здесь установлены планки DDR3 SDRAM с частотой 1866 МГц.

Все четыре процессора стоят достаточно высоко в иерархии чипов Ivy Bridge-E. Крайние модели – с четырьмя и двенадцатью ядрами – обладают наибольшей частотой в своих категориях. Среди шести- и восьмиядерных процессоров Xeon E5-1650 v2 и Xeon E5-1680 v2 являются вторым и третьим сверху соответственно. Таким образом на этот раз Apple лишила возможности взять более мощный процессор(ы) по сравнению с базовыми конфигурациями, сохраняя исходное число ядер. Нужно только определиться с последним параметром.

Потом, имея ловкие руки, CPU можно будет заменить самостоятельно, попутно сэкономив неплохую сумму. Apple за апгрейд базовой четырехъядерной конфигурации до 12-ядерного Xeon E5-2697 v2 требует $3 500, а по отдельности он стоит $2 499 (американские цены).

Независимо от модели, процессор ограничен TDP 130 Вт. Следовательно, базовая частота при каждом прибавлении ядер делает шаг вниз от 3,7 ГГц у четырехъядерного Xeon E5-1620 v2 до 2,7 ГГц у двенадцатиядерного Xeon E5-2697 v2. Однако нельзя сказать, что выбор между количеством ядер и тактовой частотой всегда представляет собой компромисс в пользу одного параметра. Благодаря комбинации технологий Turbo Boost и Power Gating, процессор с большим количеством ядер при малопоточной или однопоточной нагрузке может достигать частот, сопоставимых с частотами менее «широкого» чипа: с бесполезных ядер сбрасывается питание, а активные, напротив, разгоняются.

Таким образом при определенных условиях можно одновременно получить лучшее из двух миров: высокую однопоточную производительность и запас ядер для хорошо распараллеленных приложений. Из спецификаций CPU, предложенных Apple, следует, что три младших варианта сходятся в одной максимальной Turbo-частоте 3,9 ГГц, в то время как пиковая частота для двенадцатиядерного Xeon составляет 3,5 ГГц. Очевидно, что эти данные относятся к строго одно-двухпоточной (с учетом Hyper-Therading) нагрузке. Информацию о том, как себя ведут процессоры при дальнейшем увеличении числа активных ядер вплоть до двенадцати, не раскрывают ни Intel, ни Apple.

⇡#GPU

Двенадцать ядер – это не то, что удивляет в новом Mac Pro. Предыдущие версии машины могли предложить столько же, пусть за счет двух физических процессоров. На этот раз Apple уделила основное внимание тому компоненту, который в бюджете Mac Pro последних лет выбирался «на сдачу» – GPU. Фактически любая версия обновленного Mac Pro оснащается двумя графическими процессорами от AMD, которыми могут быть чипы Pitcairn либо Tahiti. Как бы ни хотелось видеть опцию AMD Hawaii, но эти GPU, по-видимому, опоздали вовремя попасть в процесс разработки Mac Pro, да и вряд ли вписываются в ограничение по тепловыделению и мощности.

Mac Pro – единственный Mac в линейке 2013 года, оснащенный GPU от AMD. Почему в iMac и MacBook Apple предпочитает графические процессоры NVIDIA, понятно: более высокая по сравнению с конкурентами от AMD производительность на единицу мощности. Казалось бы, немаловажный параметр и для Mac Pro, но выбор в пользу AMD проистекает из самих задач, ради которых Applе в конфигурации новых Mac Pro сделала ставку на GPU. Для рабочей станции под OS X не особо важен 3D-рендеринг. Основная масса людей, являющимися маководами по долгу профессии, работают с 2D-контентом. Здесь GPU может оказать колоссальный эффект на производительность только как ускоритель вычислений, а в этой области позиции AMD как никогда сильны. NVIDIA сознательно пожертвовала скоростью чипов семейства Kepler в GPGPU-приложениях, выбросив из архитектуры динамические планировщики.

Итак, GPU – три опции под маркой AMD FirePro: D300, D500, D700. На сайте AMD вы не найдете этих моделей, они являются эксклюзивом для Mac Pro. D300 построена на базе чипа Pitcairn и, таким образом, является аналогом Radeon HD 7870, только с пониженными частотами. D500 несет на себе GPU Tahiti, более урезанный как по частоте, так и по числу вычислительных блоков, чем Radeon HD 7950. D700, напротив, похожа по рабочим частотам на Radeon HD 7950, но имеет полностью разблокированное ядро, как у HD 7970 (R9 280X). Последний вариант к тому же оснащается 6 Гбайт памяти на каждую карту.

Графические платы – это единственный из основных компонентов Mac Pro, который нельзя поменять самостоятельно, хотя многие не отказались бы иметь такую возможность. Производительность CPU на один поток в последние годы растет скромными темпами, так что, покупая рабочую станцию, нужно только заранее определиться с количеством ядер, а вот GPU получают значительное преимущество при каждой смене техпроцесса.

Технически ничто не мешает открыть сервис по апгрейду GPU в будущем (по крайней мере, это не проблема в США, где есть развитая есть Apple Store) или даже продавать комплекты для самостоятельной установки. Но и то и другое мало похоже на Apple. С другой стороны, нельзя сказать, что рынок самостоятельных апгрейдов для прошлых Mac Pro процветает. Лично мне башенные Mac Pro импонировали именно возможностью получить в одной машине OS X и одновременно – игровую платформу под Windows с возможностью устанавливать все более мощные видеокарты. Но, по-видимому, для основной аудитории Mac Pro это не типичный запрос. Судя по объявлениям на сетевых аукционах и барахолках, большая часть Mac Pro заканчивает свой жизненный цикл в такой же конфигурации CPU и GPU, как были куплены. Вообще, одержимость самостоятельным апгрейдом – это геймерская черта. Основная масса пользователей просто меняет машину целиком с периодом в несколько лет. Особенно если речь идет о профессионалах цифровых искусств: подумаешь, новое железо через год после покупки Mac Pro накладывает фильтр в Photoshop на 20% быстрее, или рендеринг видеоролика происходит быстрее не несколько минут. Нет повода бежать в магазин. Тем более если компьютер куплен не вами, а издательством, где вы работаете. В общем, ограничение по апгрейду Mac Pro просто закрепляет преобладающую сегодня модель использования таких рабочих станций. Жалеть здесь не о чем.

По аппаратным характеристикам Mac Pro отлично укомплектован, но не все так гладко со стороны ПО. Два мощных GPU – это нечто новое для OS X, да и многолетнее забвение платформы Mac с точки зрения разработчиков игр и 3D-приложений привело к тому, что для Applе еще осталось много работы, чтобы вся эта мощь использовалась в полной мере. Во-первых, в OS X отсутствует поддержка CrossFire на системном уровне. По умолчанию функции 3D-рендеринга и неграфических вычислений закреплены по отдельности за одним из GPU, а неграфические вычисления – за вторым. Если разработчик игры или графического редактора хочет разделить нагрузку между двумя видеокартами, ему придется позаботиться об этом самому. Аналогично – и с расчетами.

Похоже, что здесь Applе оказалась в ситуации курицы и яйца. Ну что ж, это не первый случай, когда Apple решилась возглавить изменения. Вычислительные возможности Mac Pro должны открыть дорогу разработчикам, а для затравки Apple представила флагманский программный продукт – Final Cut Pro, который в версии 10.1 научился в полной мере задействовать оба GPU.

Final Cut Pro и тестовые видеоролики уже лежали на SSD данного нам для тестирования Mac Pro. Признаюсь, я никогда никогда не занимался видеомонтажом, поэтому было не вполне понятно, что в этом случае нужно расценивать как тяжелую нагрузку и в каких условиях считается нормальным, что приложение тормозит. Но вот факт: на Mac Pro вполне можно редактировать 4К-видео в реальном времени. Никаких тормозов не возникает при наложении на видео множества эффектов или при одновременном выводе на экран записи сцены с 16 углов, также в 4К. При этом полностью загружаются все восемь ядер CPU, но главный источник производительности – графические процессоры. SSD с нативным интерфейсом PCI-E также пришелся как нельзя кстати.

Final Cut Pro 10.1, результаты внутренних тестов Apple

В среде Windows пара FirePro D700, установленная в нашем тестовом экземпляре, ведет себя точно так же, как пара Radeon HD 7970 или HD 7990. В графическом драйвере, входящем в комплект Boot Camp, уже присутствует поддержка CrossFire, но для максимальной производителности рекомендуется скачать пакет Catalyst с сайта AMD.

⇡#Thunderbolt 2, 4K-дисплеи

Второе из основных достоинств платформы LGA2011 после количества ядер заключается в большем количестве линий PCI-E 3.0 системного агента по сравнению с процессорами в конструктиве LGA1155 и LGA1150. Ivy Bridge-E обладает 40 линиями, по 16 из которых в случае Mac Pro отданы картам FirePro. Оставшиеся восемь линий фактически выведены наружу компьютера через шесть портов Thunderbolt 2.

На самом деле топология Thunderbolt здесь немного сложнее. Каждая пара портов завязана на один контроллер, который с другой стороны требует подключения четырех линий PCI-E 2.0. В итоге требуется двенадцать линий PCI-E 2.0, что по совокупной пропускной способности покрывают восемь оставшихся свободным линий PCI-E 3.0 системного агента, осталось только добавить коммутатор PCI-E PEX 8723 от PLX Technology.

В желтой рамке – контроллеры Thunderbolt 2 Intel DSL5520 (фото iFixit)

Mac Pro – один из первых продуктов с поддержкой Thunderbolt 2 (силами контроллера Intel DSL5520 – бывшего Falcon Ridge). Новый интерфейс имеет полную обратную совместимость с Thunderbolt первой версии и такую же пропускную способность – 20 Гбит/с в каждую сторону. Напомним, что шина Thunderbolt состоит из четырех каналов по 10 Гбит/с – два в исходящем и два во входящем направлении. Раньше для отдельного устройства, включенного в цепочку, была доступна полоса пропускания только одного канала в каждую сторону. Во второй версии Thunderbolt научился объединять каналы (channel bonding), за счет чего устройство может оккупировать пропускную способность полностью. Впрочем, пропустить по кабелю больше 16 Гбит/с не получится даже теоретически, так как это лимит четырех линий PCI-E 2.0, подведенных к отдельно взятому контроллеру Thunderbolt 2. Совокупная пропускная способность портов Thunderbolt 2, таким образом, составляет 48 Гбайт/с.

На практике среди всей периферии, подключаемой посредством Thunderbolt, такая производительность актуальна даже не столько для каких-нибудь RAID-массивов, сколько для 4К-мониторов. Картинка с разрешением 3840х2160 в 24-битном цвете с частотой 60 Гц образует поток 11,1 Гбит/с даже без учета дополнительных расходов трафика на инкапсуляцию в протоколах DisplayPort и Thunderbolt и контроль четности. Благодаря channel bonding Thunderbolt 2 приобрел достаточную пропускную способность отдельного устройства, необходимую для сертификации DisplayPort 1.2 и поддержки 4К на частоте 60 Гц. Контроллер Intel DSL5520 также научился выдывать сигнал DisplayPort 1.2 напрямую для дисплеев, не поддерживающих Thunderbolt.

Всего к Mac Pro можно подключить шесть дисплеев с разрешением 2560х1440 через порты Thunderbolt/DisplayPort. Альтернативная максимальная конфигурация – три дисплея 3840х2160 на частоте 60 Гц через Thunderbolt/DisplayPort плюс еще один на частоте 30 Гц через HDMI. Однако с 4K все не так просто, особенно в OS X. Сейчас все такие мониторы на рынке – «тайловые». То есть, две половинки матрицы представлены в системе как отдельные дисплеи, которые нужно объединить в целый виртуальный десктоп. В Windows это делается вручную силами AMD Eyefinity. OS X содержит базу настроек для различных мониторов. Наш ASUS PQ321QE определился без проблем, но с другими моделями может и не повезти. Штатными средствами в таком случае проблема не решается.

⇡#SSD

Твердотельный накопитель в Mac Pro напоминает планки проприетарного форм-фактора, которые Apple использует в MacBook Air и MacBook Pro with Retina Display последнего поколения на Intel Haswell. Тот же контроллер Samsung S4LN053X01-8030 с нативным интерфейсом PCI-Express, чипы Flash-памяти Samsung MLC. Наверняка SSD в указанных устройствах взаимозаменяемы. SSD использует четыре линии PCI-E 2.0 от PCH-чипсета Intel C602J, что дает достаточный резерв пропускной способности – 2 Гбайт/с. Сам SSD, согласно спецификациям, может выдать до 1,2 Гбайт/с на чтение и 1 Гбайт/с на запись.

Разъем для SSD несет одна из плат FirePro. Стало быть, ничто не мешает в перспективе оснастить Mac Pro сразу двумя твердотельными накопителями с совокупным объемом вплоть до 2 Тбайт. Но пока что доступны три опции объемом 256, 512 и 1024 Гбайт. 256 Гбайт установлено в Mac Pro по умолчанию, последние две опции требуют доплаты в $300 и $800 соответственно.

⇡#Gigabit Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, USB 3.0

В Mac Pro используются два сетевых PHY-чипа Broadcom BCM57762, а не Intel, как можно было ожидать. Каждый пользуется отдельной шиной PCI-E 2.0, чего вполне достаточно для работы на номинальной скорости. Таким же образом подключен трансивер беспроводной связи Broadcom BCM4360 – трехпоточный, с поддержкой модуляции 256-QAM, что доводит теоретическую пропускную способность интерфейса на физическом уровне до 1,3 Гбит/с. В реальности, конечно, будут другие цифры с учетом, что добрую часть производительность съест протокол TCP и условия эфира. Факт в том, что у компьютеров Apple на текущий момент самая мощная конфигурация IEEE 802.11ac среди потребительских устройств. Есть и интерфейс Bluetooth 4.0, реализованный на чипе Broadcom BCM20702.

Плата AirPort (фото iFixit)

Последнюю свободную линию PCI-E 2.0 использует контроллер USB 3.0 Fresco Logic FL1100. Предназначен он для подключения всякой периферийной мелочи. Подключить массив высокопроизводительных SSD к USB в качестве дешевой альтернативы Thunderbolt и использовать без ограничений скорости здесь не получится в силу пропускной способности PCI-E: 4000 Мбит/с, в то время как USB 3.0 допускает вплоть до 5 Гбит/с.

⇡#Совокупные технические характеристики, комплект поставки, цены

Разумеется, Mac Pro – дорогое удовольствие. Более того, новая «прошка» – самая дорогая за всю историю марки. В базовой конфигурации с четырехъядерным CPU, FirePro D300, 12 Гбайт RAM и SSD объемом 256 Гбайт черный цилиндр стоит $2 999 (на рынке США). Полностью прокачанный вариант с 12 ядрами, FirePro D700, 64 Гбайт RAM и 1 Гбайт SSD обойдется вам в $6 999. В России Mac Pro тоже доступен для заказа по цене в диапазоне от 124 990 рублей до стоимости бюджетного авто – 417 270.

Технические характеристики Apple Mac Pro (Late 2013)
CPU	Intel Xeon E5-1620 v2 (4 ядра) / Intel Xeon E5-1650 v2 (6 ядер) / Intel Xeon E5-1680 v2 (8 ядер) / Intel Xeon E5-2697 v2 (12 ядер)
Чипсет	Intel C602J
Оперативная память	ECC DDR3 SDRAM, 16 – 64 Гбайт
GPU	2 x AMD FirePro D300 / 2 x AMD FirePro D500 / 2 x AMD FirePro D700
Накопитель	Samsung PCI-E 4x SSD, 256 / 512 / 1024 Гбайт
Порты ввода-вывода	6 х Thunderbolt 2 (DisplayPort 1.2), 1 x HDMI 1.4, 4 x USB 3.0, 2 x 3,5 mm TRS (mini-jack)
Сеть	2 x Gigabit Ethernet, AirPort Extreme IEEE 802.11a/b/g/n/ac
Цена	124 990 – 417 270 руб.

Впрочем, дело не в какой-то особенной жадности Apple. Готовая рабочая станция HP или Lenovo сопоставимой конфигурации стоит не меньше. Разумеется, можно и собрать такое же железо из отдельных компонентов. Еще больше будет экономия, если вместо графических адаптеров FirePro взять их игровые аналоги. Как бы то ни было, если нужна мощная рабочая станция, и это должен быть Mac, то от Mac Pro вам никуда не деться.

В утешение отмечу, что в этот раз Mac Pro заметно прибавил в себестоимости железа по сравнению с предыдущим поколением. Базовая конфигурация Mac Pro начиная с 2009 года продавалась по $2499, а сейчас за дополнительные $500 мы получаем топовый четырехъядерный Xeon и две профессиональных видеокарты вместо одной игровой. Ну и кроме того, приятные бонусы в виде Thunderbolt 2 и роскошного компактного дизайна.

Комплектация Mac Pro, пожалуй, самая минималистичная в целой линейке современных «Маков». Единственный житель коробки, помимо самого компьютера, – кабель питания.