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英特尔 NUC 9 Pro 作为 ESXi 服务器

by 汤姆芬顿

2020 年第一季度,英特尔发布了 NUC 9 Pro,这是他们迄今为止最强大的下一代计算单元 (NUC) 系统。 我们有机会初步了解了这个新系统的其中一个变体,即 NUC9VXQNX,随附 RAM、存储空间和显卡。 在我们的审查中,我们查看了它的硬件并在其上运行了我们的基准测试。 在这篇文章中,我们将更深入地了解如何使用 ESXi 设置英特尔 NUC。

2020 年第一季度,英特尔发布了 NUC 9 Pro,这是他们迄今为止最强大的下一代计算单元 (NUC) 系统。 我们有机会初步了解了这个新系统的其中一个变体,即 NUC9VXQNX,随附 RAM、存储空间和显卡。 在我们的审查中,我们查看了它的硬件并在其上运行了我们的基准测试。 在这篇文章中,我们将更深入地了解如何使用 ESXi 设置英特尔 NUC。

在本文中,我们将更进一步,在其上安装 ESXi。 但在此之前,我们将打开机箱并更深入地研究硬件,在打开计算机的同时,我们将在系统上安装更多 RAM 和存储空间。 然后我们将移除显卡并重新运行我们原来的基准测试。 最后,我们将重新安装显卡,安装 ESXi,创建一个使用显卡作为直通设备的虚拟机 (VM),并在 VM 上再次运行我们这次的基准测试,并将结果与​​裸机上运行的结果进行比较金属。

我们将使用我们在之前的评测中使用的相同 NUC 9 Pro 变体 NUC9VXQNX。 快速概览一下,这个版本配备了一个八核至强处理器、一个独立的 NVIDIA Quadro 显卡、32 GB 内存、1TB 存储空间,以及运行 Windows 10 Home Pro 的许可证。 它还具有多个视频输出和 USB 连接器、两个 PCIe 插槽、两个 1Gbps 以太网端口和 2.4Gbps Wi-Fi。 其完整规格可以在上面引用的文章中找到。

英特尔 NUC 硬件深入探讨

为了更好地查看 NUC 上的硬件,我们通过卸下两个飞利浦头螺钉然后直接拉回盖子来卸下外壳的顶盖。 移除顶部后,我们便可以移除设备的侧面。 在右侧,我们找到了 Compute Element 的背面和它所插入的电路板。

英特尔 NUC ESXi

Compute Element 不仅插入了 PCIe 连接器,它还有两个 Wi-Fi 天线和其他连接器。

英特尔 NUC ESXi 打开Compute Element 上有 USB 端口、两个 RJ45 连接器、一个 HDMI 连接器和一个 3.5mm 音频连接器。

该装置基于 NUC 9 Pro 计算元件 (NUC9VXQNB)。 计算元件基本上是一个 PCI Express 卡,包含一个 CPU 和几个主要的主板组件; 它使系统占用空间更小,更易于升级。

通过移除计算元件的顶部(上面有一个风扇),我们找到了一个英特尔至强 E-2286M 处理器。 该 CPU 是一个 64 位八核性能工作站 x86 微处理器,具有 512 KiB 的 L1、2 MiB 和 16 MiB 缓存。 它支持超线程,这意味着在任何给定时间总共可以运行 16 个线程。 处理器以 2.4 GHz 的正常速度运行,Turbo Boost 速度高达 5.0 GHz。 它还具有 45 W 和 35 TPD 下降的 TDP(热设计功率)额定值,支持高达 64 GB 的双通道 DDR4-2666 ECC 内存,并具有两个 M.2 插槽。

CPU 集成了 Intel UHD Graphics 630,工作频率为 350 MHz,突发频率为 1.25 GHz。 GPU 有 24 个执行单元 (EU),最多可支持三个 4K 显示器。 TDP 和 RAM 在 CPU 和 GPU 之间共享。

Compute Element 中的 WLAN 模块是 Intel Wi-Fi 6 AX200,传输速率最高可达 2.4 Gbps。

Compute Element 配备 32GB 金士顿 RAM,以及带固态存储设备的 M.2 Intel 1TB Intel Optane Memory H10。 第二个 NVMe 插槽未填充。 选择 H10 非常有趣,因为它是一款混合设备,在单个 M.3 2 外形设备上结合了英特尔傲腾闪存和英特尔 QLC 2280D NAND。 我们做了一个 今年早些时候完成有关此设备的报道.

英特尔傲腾 H10

在设备底部,蓝色 PCIe x 16 插槽的左侧,我们发现了另一个带有散热器的 M.2 插槽。

英特尔 NUC ESXi PCIe

拆下左侧露出显卡,机箱顶部集成了双风扇。

英特尔 NUC ESXi GPU

系统中的显卡是 NVIDIA Quadro P2200。 要移除显卡,我们需要先移除 Compute Element。 显卡拥有 1280 个 CUDA 内核的 Pascal GPU,5 GB GDDR5X 板载显存,支持四台 5K(5120×2880 @ 60Hz)显示器。

该设备的框图显示了它的连接性和扩展能力。

重新组装计算机时,我们将 32 GB 的金士顿 RAM 替换为 64 GB 的 Crucial RAM,并在空的 NVMe 插槽中添加了两个 KIOXIA(正式名称为东芝内存)1TB XG6 (KXG60ZNV1T02) 设备。 XG6 是一款 M.2 Gen3 x4、NVMe 1.3a 设备,额定速度高达 3,180 MB/s,顺序读/写速度为 2,9960 MB/s。 它还具有 1,500,000 小时的 MTBF,并提供五年保修。 我们将在后面的测试中使用这个存储。 我们喜欢这个 NVMe,因为它具有非常好的每瓦性能,并且连续写入速度和持续工作负载期间的延迟也非常好。

英特尔 NUC ESXi XG6

在 NUC 上安装 ESXi

我们将在 SanDisk Ultra Flair USB 3.0 64GB 闪存驱动器上安装和运行 ESXi。 我们喜欢使用它们,因为它们很小,但有一个耐用的金属外壳。

首先,我们使用 Rufus 使用 ESXi 6.7 U3 ISO 创建了可引导安装映像。 然后,我们将U盘插入NUC 9的USB接口,打开电脑。 我们按F2进入BIOS,指定设备为U盘启动。 我们还禁用了安全启动,然后按 F10 保存设置并重新启动。 系统成功引导至 ESXi 安装程序。 使用默认设置,我们能够在不到 5 分钟的时间内在 NUC 9 上的 USB 闪存驱动器上安装 ESXi。

然后,我们使用 vSphere 客户端将 NUC 9 系统添加到我们的数据中心。 展示了 NUC 9 上的 NIC 和 NVMe 存储设备。 H10 设备显示为两个独立的设备,因为它具有 Optane 内存和 SSD 存储。 我们让 H10 保持不变,以便我们可以根据需要重新启动到 Windows 10,并且我们使用 KIOXIA XG6 NVMe 设备作为数据存储。

英特尔 NUC ESXi 临时测试

在本文的开头,我们提到我们不确定 NUC 9 Pro 对我们来说是作为 ESXi 服务器还是作为强大的图形工作站更有价值。 然后我们想到,我们可以将显卡传递到 VM,然后使用 VMware Horizo​​n 连接到它。 为了了解 VM 使用直通显卡的性能如何,我们对其进行了一些临时测试,然后在 VM 上重新运行了一些测试。

我们创建了一个具有 10 个 vCPU、4 GB RAM 的 Windows 32 VM,并将独立 GPU 用作直通设备。

然后我们安装了 Horizo​​n 代理,在我们的 Horizo​​n 环境中创建了一个手动桌面池,并将 VM 添加到池中。 我们登录到 Horizo​​n 客户端并运行 Speccy 以验证 NVIDIA GPU 是否已传递到 VM。

英特尔 NUC ESXi Speccy

为了测试设备上的视频播放性能,我们在单个显示器上以全屏模式使用 VLC 播放了 4K(4096 x 1720 @ 24 fps)视频。 音频和视频播放完美。

ControlUp 控制台显示 GPU 使用率约为 3%,GPU 编码器使用率为 35%。

然后,我们将 Horizo​​n 客户端配置为显示到两个 4K 显示器,并在两个屏幕上播放 4K(4096 x 1720 @ 24 fps)视频以对设备进行压力测试。 我们以原始分辨率和全屏播放视频,没有遇到任何抖动。

ControlUp 控制台显示,在每台显示器上播放 6K 视频时,GPU 使用率约为 49%,GPU 编码器使用率约为 4%。

测试支持 GPU 的虚拟机

在我们之前的文章中,我们对使用和不使用 NVIDIA GPU 的计算机进行了基准测试。 为了了解虚拟机在显卡上的表现如何,我们重新运行了其中一些测试以查看结果如何进行比较。

SPECviewperf 12.1年

首先,我们在虚拟机上重新运行 SPECviewperf 12 基准测试。 如下表所示,与在裸机上运行相比,VM 作为 VM 的性能大约低 15%。 然而,需要注意的是,这是临时测试,我们认为我们可以通过一些微调轻松地提高 VM 的性能。

  SPECviewperf 12.1年
视图集 NUC9VXQNX

64GB内存

UHD Graphics 630

NUC9VXQNX

32GB内存

NVIDIA Quadro P2200

VM
NUC9VXQNX
4vCPU
32GB内存
NVIDIA Quadro P2200(直通)
3dsmax-06 15.41 115.24 99.99
Catia-05 22.63 119.64 106.71
克里奥-02 13.35 110.72 106.03
能源02 0.36 9.13 9.01
玛雅-05 16.76 99.23 90.76
医疗02 6.91 41.33 39.85
展示-02 8.88 54.65 55.64
SNX-03 7.11 106.68 101.41
SW-04 24.78 128.45 112.33

表2SPECviewperf对比

ControlUp 控制台在测试运行时显示出非常高的 GPU 使用率 (~97%)。

PCMark 10

接下来,我们重新运行 PCMark 10 基准测试,并将 VM 与不带显卡的 NUC 9 进行比较。 VM 的性能比裸机系统低约 13%。 如上所述,我们认为我们可以通过一些微调轻松地提高 VM 的性能。

PCMark 10
NUC9VXQNX

64GB内存

UHD Graphics 630

NUC9VXQNX

32GB内存

NVIDIA Quadro P2200

VM
NUC9VXQNX
4个vCPU
32GB内存
NVIDIA Quadro P2200(直通)
总得分 4,620 6,187 5,445
基础套餐 9,259 9,392 9,057
7,251 9,052 8,032
数字内容创作 3,987 7,549 6,024

ControlUp 控制台显示,在 PCMark 10 测试的不同部分,CPU、GPU 和 GPU 视频编码器的使用率很高。

总结

在本文中,我们拆解了 NUC 9 并深入了解了它的硬件组件。 然后我们安装了 ESXi,创建了一个使用 GPU 卡的虚拟机,并对其进行了一些测试。 现在我们将提供一些关于该设备的最终想法。

NUC 9 Pro 比我们评测过的其他 NUC 大得多,但它在这个空间中包含了很多东西。 它基于模块化架构,其 Compute Element 支持 64GB RAM,可容纳两个 M.2 设备,并包含两个以太网端口、一个 HDMI 连接器以及其他组件。 电脑本身有 Wi-Fi 芯片,两个 PCIe 插槽可以用来扩展,但如果你用显卡的话,你会很难同时使用这两个插槽。 我们发现,要获取任何 M.2 存储设备或移除显卡,我们需要先移除 Compute Element; 但是,老实说,除非您将其用作设备测试台,否则您很少需要访问这些设备。 凭借其多个 USB 3.1 和 Thunderbolt 端口,该设备的外部连接性非常出色。 经纪公司、工程公司和内容创作者会发现很难突破这台计算机的极限。

通过安装 64GB Crucial RAM、添加两个 KIOXIA (1TB XG6 (KXG60ZNV1T02)) NVMe 设备、安装 ESXi 并创建一个利用显卡的 VM 来增强系统后,我们发现我们可以将 VM 用作强大的VDI连接图形工作站,解决了我们最初将NUC 9 Pro用作ESXi服务器还是图形工作站的困境。

关于更多信息 NUC 9 Pro套件 位于链接中。 适用于 NUC 9 Pro 的英特尔产品兼容性工具 位于此链接。

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