CAD-Workstation: Auf das Gesamtpaket kommt es an

Konstrukteure können nie genug Rechenleistung für ihre CAD- und Simulationsprogramme haben. Auch wenn mehr und mehr Unternehmen Cloud-basierte Lösungen sowie Desktop-Virtualisierung anbieten, steht unter vielen Schreibtischen nach wie vor eine CAD-Workstation. Das hat seine Gründe: Rechenleistung, Aufrüstbarkeit, Ergonomie und ein attraktiver Preis – dies sind nur ein paar Eigenschaften, bei denen moderne Cad-Workstations oft punkten können. Für um die 2.000 Euro ist es nämlich heute ohne weiteres möglich, ein leistungsfähiges System zu konfigurieren, dass noch einigen Spielraum nach oben bietet.
Welche Trends es in Sachen Cad-Workstation gibt, wie deren Zukunft angesichts von mobilen und Cloud-basierten IT-Umgebungen aussieht und was der Anwender beim Kauf eines passenden Systems beachten sollte, dazu haben wir neun Experten von Workstation-Anbietern befragt. Die Antworten lesen Sie auf den folgenden Seiten.

1. Welche Trends beobachten Sie derzeit bei Cad-Workstations für technische Anwendungen?

Sarah Dederichs, Consultant Workstation Unit bei CADnetwork: Der Trend entwickelt sich von der Virtualisierung wieder zurück zum Desktop-­Arbeitsplatz.

Peter Beck, Workstation Technologist bei Dell Client Solutions Germany: Der Markt interessiert sich mehr und mehr für virtuelle beziehungsweise Cloud-basierte Lösungen, weil damit das Arbeiten an Workstations flexibler und sicherer ist. Auch seitens der Software-Hersteller sehen wir, dass immer mehr CAD-Anwendungen für virtuelle Umgebungen zertifiziert werden.

Manuel Gremes, Senior Business Developer für Workstations bei Fujitsu: Die Entwicklung geht aktuell stark in Richtung Zentralisierung und Grafik-Virtualisierung. Die Workstations stehen deshalb nicht mehr am Arbeitsplatz, sondern als Rack-Workstations im Rechenzentrum und die Anwender greifen remote darauf zu. Außerdem erfreuen sich mobile Workstations zunehmender Beliebtheit. Auf diesem Gebiet haben wir in den letzten Quartalen eine leicht steigende Nachfrage verzeichnet.

Ingo Gaßmann, Business Developer bei Lenovo: Die Digitalisierung von industriellen Prozessen geht Hand in Hand mit den technologischen Innovationen in den Bereichen 3D-Konstruktion, Simulation und Fertigung. Diese Entwicklung möchte Lenovo in den kommenden Monaten und Jahren mit innovativen Produkten begleiten.

Uwe Hüfner, Head of Brand-Product Marketing bei Tarox: Derzeit gibt es zwei wichtige Trends: Virtual Reality und 3D-Druck. Bei Virtual Reality ist der Unterschied zwischen Fakt und Fiktion immer schwerer zu erkennen, 3D ist zum Greifen nah.
Durch den 3D-Druck werden das Prototyping, und damit einhergehend auch die Produktentwicklungszyklen, immer effizienter und beanspruchen weniger Zeit. Produkte lassen sich dadurch schneller in den Verkauf bringen. Dies führt zu branchenübergreifenden und nachhaltigen Veränderungen.

Daniel Speidel, Vice President Product Management bei transtec: Durch gestiegene Anforderungen kommen vor allem im Bereich der Echtzeit-3D-Visualisierung verstärkt leistungsfähige GPUs sowie Dual-CPU-Mainboards zum Einsatz. Darüber hinaus setzen viele Unternehmen neben CAD auch Lösungen aus dem CAE-Bereich ein. „Industrie 4.0“ wird diesen Trend noch verstärken. Die Vision ist die komplette Abwicklung aller Prozesse – von der Konstruktion über die Optimierung bis hin zur Fertigung.

Patrick Lungerich, Geschäftsführer von WORKSTATIONPRO: Noch leistungsstärker und schneller: Die neuesten Workstations bieten mehr Kerne, eine Multi-CPU sowie schnellere und größere Speicher. In Verbindung mit den aktuellen Festplattentechniken kann man den Workflow erheblich beschleunigen. Renderzeiten lassen sich minimieren, größere Konstruktionen einfacher bearbeiten und Programme laden zügiger. Die Performance einer aktuellen Workstation kann an die Leistung früherer Hochleistungsrechner herankommen.

Pierre Pomorin, Sales/Produktmanager Workstation bei Wortmann: Keine speziellen. Nach wie vor ist bei uns die Nachfrage nach Desktop-Workstations ungebrochen. Ab und an fragen die Kunden auch nach mobilen Lösungen. Einzig der HPC-Bereich scheint eine steigende Nachfrage aufzuweisen.

Patrick Strenge, Geschäftsführer von XI-MACHINES: Das Thema CPU-/GPU-basiertes Echtzeit-Rendering am Arbeitsplatz wird immer wichtiger. Statt kostenintensiver Maschinenräume benötigt man häufig performante Arbeitsplatz-Systeme. Wir bemerken eine erhöhte Nachfrage an Multi-GPU-Workstations wie unsere „Compute CX4“, die eine Verschaltung von maximal 24 Displays zu einer großen Arbeitsfläche erlaubt. Damit lassen sich Objekte in hoher Auflösung direkt im Labor oder Büro darstellen, bewegen und besser im Team beurteilen.

2. Wie sieht Ihrer Meinung nach künftig die Rolle von Desktop-Workstations aus angesichts der Flexibilität von mobilen und Cloud-basierten IT-Umgebungen?

Sarah Dederichs: Zwischenzeitlich konnten wir eine erhöhte Nachfrage nach Cloud-basierten Lösungen und virtualisierten CAD-Umgebungen verzeichnen. Dieser Trend ist inzwischen wieder abgeflacht und die Nachfrage nach leistungsfähigen Desktop-Workstations ist deutlich gestiegen. Der Umgang mit sensiblen und geheimen Konstruktionsdaten bremst die Akzeptanz von Cloud-Lösungen. Auch der Einsatz von virtualisierten CAD-Umgebungen wird sich durch die höheren Kosten, durch die notwendigen Lizenzen und den höheren Installations- und Wartungsaufwand auf Dauer wohl nicht durchsetzen. Wir sehen auch in Zukunft den CAD-Konstrukteur an einer leistungsfähigen und unabhängigen Desktop-Workstation.

Peter Beck: Auch wenn der Trend in Richtung Virtualisierung geht, kann nicht jedes Unternehmen davon profitieren. Daher werden physische Workstations, egal ob stationär oder mobil, auch in Zukunft eine wesentliche Rolle spielen.

Manuel Gremes: Klassische Desktop-Workstations sind aufgrund ihrer Leistungs- und Ausbaufähigkeit auch in absehbarer Zeit nicht völlig durch mobile Workstations ersetzbar. Wir gehen deshalb davon aus, dass sich das Verhältnis von Desktops zu mobilen Workstations langfristig auf dem Niveau 2:1 stabilisieren wird. Auch Cloud-Lösungen können die Desktop-Workstations nicht komplett vom Markt verdrängen. Beispielsweise wollen kleinere Ingenieurbüros auch in Zukunft nicht auf leistungsstarke Arbeitsplatzgeräte verzichten und werden Cloud-Services nur nach Bedarf zusätzlich in Anspruch nehmen.

Ingo Gaßmann: Themen, die Unternehmen bei anstehenden Investitionsentscheidungen oft in Be­tracht ziehen, sind Mobilität, also das „Remote“-Arbeiten, sowie Virtualisierung. Aus unserer Sicht schließen sich beide Komponenten nicht gegenseitig aus, sondern sind Bausteine der sich ändernden Arbeitswelt. Zusammen mit unseren Handelspartnern können wir die unterschiedlichsten Infrastrukturanforderungen – ob Server, HPC, stationäre Workstations oder mobile Workstations – skalieren und aus einer Hand anbieten.

Uwe Hüfner: Selbstverständlich kann und muss die mobile oder Cloud-basierte IT-Umgebung unterstützend in die Prozesse eingreifen, damit man beispielsweise das Produkt in allen Phasen direkt beim Kunden besprechen kann. Dennoch sehe ich eine große Zunahme bei den Desktop-Workstations, da neue, vereinfachte 3D-Techniken in die Märkte eindringen und in die Breite gehen. Zum Beispiel verändert die 3D-Visualisierung die Marketing- und Vertriebswege.

Daniel Speidel: Mobilität bei Endgeräten tritt immer mehr in den Fokus. Die gewohnte Desktop-Umgebung innerhalb eines Unternehmens soll auch auf Tablets und Notebooks zur Verfügung stehen – unabhängig vom Standort. Durch diese Entwicklung wird die Daseinsberechtigung der Desktop Workstation herausgefordert. Allerdings verlangen anspruchsvolle CAD- und CAE-Anwendungen zwei oder drei hochauflösende Displays für eine produktive Arbeit. Hierfür scheiden Mobilgeräte aus.

Patrick Lungerich: Aktuelle mobile Workstations werden zwar immer schneller, erreichen aber noch nicht die Leistung einer sehr guten Desktop-Workstation. Cloud spielt im Segment Workstations aktuell noch keine große Rolle. Kein professioneller Anwender gibt gerne sensible Daten in eine Cloud – so sicher sie auch sein mag. Der klassische Power-User benötigt nach wie vor die volle Leistung am Arbeitsplatz, daher sehen wir für Desktop Workstations auch künftig einen stabilen Markt.

Pierre Pomorin: Solange das Vertrauen der KMU in die Cloud nicht so stark ist, dass sie ihre Geschäfts- und Entwicklungsdaten dort lagern, wird es die Desktop-Workstation geben. Entwicklungsarbeit findet im stillen Kämmerlein statt und soll im Hause bleiben. Mobile Lösungen sind gut, um beim und mit dem Kunden Änderungen einzupflegen. Für die „Grund“-Konstruktion ist aber häufig ein Rechner mit der notwendigen Power erforderlich.

Patrick Strenge: Die klassische 3D-Workstation wird so schnell nicht vom Markt verschwinden, denn adäquate Leistung zu dezentralisieren, ist nur mit hohem Kostenaufwand möglich. Unsere Workstations sind von Haus aus leistungsstark und auch unter Volllast leise, was den Einsatz direkt am Arbeitsplatz erlaubt. Mobile Lösungen können zwar grundlegende Funktionen gut abbilden; vollwertige Workstations werden sie aufgrund mangelnder Dauerlast-Fähigkeit, geringerer Performance in Hinblick auf CPU, GPU, Speicher und Erweiterbarkeit nicht ersetzen.

3. Cad-Workstation: Welche Kriterien sollte eine Midrange-Workstation für CAD-Anwender erfüllen?

Sarah Dederichs: Eine Midrange-Workstation sollte über eine leistungsfähige Workstation-Grafikkarte, ECC-Registered-Arbeitsspeicher sowie eine SSD-Speicherlösung verfügen. Der Prozessor spielt eine wichtige Rolle und sollte möglichst hoch getaktet sein, die Anzahl der Kerne ist in den meisten Fällen zu vernachlässigen.

Peter Beck: Wichtige Merkmale für Workstations sind Leistungsstärke und Langlebigkeit. Auf diese Kriterien sind alle Dell-Workstations ausgelegt, und zwar nicht erst ab der Midrange-Klasse, sondern bereits bei den Entry-Level-Modellen. Weitere Kriterien, wie etwa die nötige Grafikleistung, gibt die vom Anwender eingesetzte Software vor.

Manuel Gremes: Das kommt auf die CAD-Anwendung, den Anwendungsfall und das Einsatz-Szenario an. Deshalb sollten sich mit den Konfigurationsmöglichkeiten sämtliche CAD-Anwendungsfälle abdecken lassen. Neben der ISV-Zertifizierung für die eingesetzte Anwendung zählen die Anzahl der CPUs, die optimale Kombination von Speichergröße und Durchsatz, der Storage-Durchsatz sowie die GPU-Vielfalt und letztlich die Zuverlässigkeit des Systems zu den Auswahlkriterien. Die Grafikkarte sollte außerdem über mindestens zwei bis vier GByte VRAM verfügen.

Ingo Gaßmann: Mit der stetigen Weiterentwicklung im Bereich Software steigen auch die Hardware-Anforderungen. Deshalb lohnt es sich, die Prozessoren und die Hauptspeichererweiterung genau den Bedürfnissen der Anwendungen anzupassen. Damit ist auch die Zukunftssicherheit gewährleistet. In jedem Fall sollten die Geräte die neuesten Technologiestandards unterstützen, beispielsweise M2-PCIe-SSD-Technologien und zertifizierte Grafiklösungen.

Uwe Hüfner: Die neuen Software-Versionen, zum Beispiel von Autodesk, Dassault, PTC und Siemens, bieten dem Anwender faszinierende Möglichkeiten, mit denen er seine Ideen umsetzen kann. Gleichzeitig stellen diese Möglichkeiten auch neue Anforderungen an die Hardware. Man benötigt heute moderne Hochleistungsrechner, die den Ansprüchen der Profis gerecht werden. Themen wie Effizienz, individuelle Abstimmung auf das Arbeitsumfeld der Anwender und niedrige Geräuschemissionen sind wichtiger denn je.

Daniel Speidel: Grundsätzlich sind die Anforderungen abhängig von der eingesetzten CAD-Applikation. In aller Regel weisen die Software-Hersteller eine empfohlene Konfiguration aus, die man nicht unterschreiten sollte. Auch die Grafikkarten-Hersteller geben Hilfestellung, indem Sie für alle gängigen Applikationen und deren verschiedene Anforderungslevel Empfehlungen abgeben. Der Anwender sollte aber auf jedem Fall die Workstation mit ausreichend Arbeitsspeicher ausstatten.

„Wichtig ist, dass der Hersteller die CAD-Workstations für CAD-Anwendungen zertifiziert hat!“

Patrick Lungerich: Wichtig ist es, dass der Hersteller Erfahrung mitbringt und die Workstations für CAD-Anwendungen zertifiziert hat. Des Weiteren sollte das Preis-Leistungsverhältnis stimmen und die Geräte sollten aufrüstbar sein. Hier empfiehlt sich in jedem Fall ein Markenhersteller, der in der Regel auch einen längeren Lebenszyklus seiner Geräteserien gewährleisten kann. Diese liegen oft bei zwei bis drei Jahren und länger.

Pierre Pomorin: Stabilität und Performance. Die erste Frage sollte immer sein: „Welche Software kommt zum Einsatz?“. Daraufhin entscheidet man, ob man das Augenmerk mehr auf die CPU- oder GPU-Performance legen muss. Das ist auch der Grund, warum wir bei Wortmann Workstations zu rund 80 Prozent als Built-to-Order-Systeme bauen. Es ist wie mit Schuhen. Wenn die irgendwo drücken oder nicht passen, macht das Laufen damit keine Freude.

Patrick Strenge: Wichtig ist vor allem eine performante Echtzeit-Vorschau, wodurch der Nutzer sofort einen realistischen Eindruck der Szene, Baugruppen/-teile erhält, ohne sich ruckelnd durch die Szene in niedrigen Qualitätsstufen quälen zu müssen. Noch wichtiger ist aber ein konsequent stabiler und zuverlässiger Dauerbetrieb, denn wir erfahren häufig in Kundengesprächen, dass vorhandene Systeme unter Volllast unerträglich laut werden oder ausfallen.

4. Was sollten technische Anwender beim Kauf einer Desktop-Workstation oder Cad-Workstation beachten?

Sarah Dederichs: Beim Kauf einer Desktop-Workstation ist grundsätzlich darauf zu achten, dass sich das System für die genutzten Anwendungen eignet. Grafikkartenunterstützung und ein ausreichend großer Arbeitsspeicher sind wichtige Kriterien. Die technischen Spezifikationen entwickeln sich schnell weiter. Deshalb sollte sich der Anwender vor dem Kauf unbedingt beraten lassen.

Peter Beck: Um sicherzugehen, dass die Workstation ohne Schwierigkeiten mit der gewünschten CAD-Anwendung zusammenarbeitet, ist eine Zertifizierung durch den Software-Hersteller nötig. Das alleine reicht aber noch nicht aus. Für eine optimale Performance, die dem Workload des Anwenders und der von ihm erzeugten Konstruktion entspricht, kann eine kleinere Konfiguration mit weniger CPU-, Speicher- und Grafikleistung, oder eben eine größere Konfiguration mit schneller CPU, großem Speicher und hoher Grafikleistung, sinnvoller sein.

Manuel Gremes: Auch hier spielen Kriterien wie ISV-Zertifizierung, Konfigurationsmöglichkeiten für den Anwendungsfall und Systemzuverlässigkeit eine zentrale Rolle. Ein wichtiges Kriterium ist außerdem die Lautstärke. Denn laut dröhnende Lüfter können die Atmosphäre im Büro nachhaltig stören.

„Beim Kauf einer CAD-Workstation sollte man unbedingt auf die empfohlenen Hardwarekonfigurationen achten“

Ingo Gaßmann: Oft wissen unsere Kunden sehr genau, was sie benötigen. Beim Kauf einer Workstation sollte man unbedingt auf die Anwendungszertifizierungen des Herstellers und die empfohlenen Hardwarekonfigurationen achten. Wir sehen außerdem, dass Unternehmen ihre stationären Work­stations zunehmend länger nutzen – nämlich bis zu fünf Jahre. Daher empfehlen wir den Kunden, immer die neueste Technologie einzusetzen.

Uwe Hüfner: Nicht die reine Hardware, sondern das Gesamtpaket ist für den Anwender wichtig. Daher ist eine persönliche Beratung der erste und wichtigste Schritt. Wir unterstützen unsere Kunden gerne mit einer Teststellung, weil es viele Möglichkeiten gibt, wenn es um das perfekte Ergebnis und die Geschwindigkeit geht. Ein Beispiel sind die neuen PCI-Express-SSDs mit vierfach mehr Geschwindigkeit.

Daniel Speidel: Bei der Auswahl der CAD-Software muss man die Vorschläge und Vorgaben für die Hardware berücksichtigen, um nicht in drei bis fünf Jahren Performance-Engpässe zu haben. Beispielsweise gibt es bei den GPUs oft Einschränkungen auf Nvidia-Quadro- und AMD-FirePro-Grafikkarten. Der Einsatz von „Consumer“-Grafikchips geschieht häufig auf eigenes Risiko, da in diesem Fall kein Support seitens des CAD-Anbieters erfolgt.

Patrick Lungerich: Die Hardware sollte die individuellen Anforderungen des Nutzers erfüllen. Ein Gerät „von der Stange“ ist nicht immer die beste Wahl. Außerdem sollte die Desktop-Workstation für die eingesetzte Software zertifiziert sein. So lassen sich Performance und Arbeitszeit optimieren. Eine kompetente Beratung von erfahrenen Workstation-Spezialisten ist beim Kauf daher ratsam. Der Workstation-Anbieter sollte auch einen guten After Sales Service bieten.

Pierre Pomorin: Die Workstation, die heute genau zu den Anforderungen passt, kann während der „Lebenszeit“ zu schwach werden. Bei der Anschaffung sollte man deshalb auch an steigende Anforderungen denken.

Patrick Strenge: Achten Sie auf Qualität und nicht nur auf den Preis. Budgetorientierte Systeme haben erfahrungsgemäß aufgrund minderwertigerer Komponenten einen höheren Supportaufwand. So führt eine mangelhafte Lüftung zu einer systembedingten Drosselung der Prozessortaktung und reduziert damit die real zur Verfügung stehende Rechenleistung drastisch. Günstige Systeme verfügen darüber hinaus häufig nicht über genügend Platz für Erweiterungen.

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