Gerhard Uhlenbruck
Speed Altium Designer CPU / Grafik / RAM
Mein Altium Designer ist zu langsam - eine Aussage die jedem bekannt ist. Aber welche Hardwarekomponenten sind entscheidend, um den PC und damit Altium Designer zu beschleunigen. Die richtigen Entscheidungen sind bei der gegebenen Angebotsvielfalt nur schwer zu treffen. Sich einen Stapel Grafikkarten und anderes Equipment zu kaufen, um die am besten für Altium Designer CAD geeignete zu bestimmen ist wenig praktikabel. Es bleiben eigene gesammelte Erfahrung und die von Anderen in Foren geschilderten Erkenntnisse. Auf den nachfolgenden Seiten beschreibe ich meine Erfahrungen bei der PC Aufrüstung und Erweiterung. Beginnen möchte ich aber zunächst mit einer Zusammenfassung:
Prozessor CPU
Der Prozessor ist die treibende Kraft im PC.
Für flüssiges Arbeiten bei umfangreichen Projekten ist die CPU Arbeitsfrequenz entscheidend.
Intel® Core Prozessoren der i5 oder i7 Reihe mit einem hohen CPU Takt sind für flüssiges Arbeiten mit Altium Designer geboten.
Gegenüber Prozessoren der i3 Serie verfügen Prozessoren dieser Reihe über einen Turbo Mode.
Dabei werden unbenutzte Prozessor Kerne stilllegt und die verbleibenden Cores um bis zu 20% höher getaktet.
Altium Designer bis zur Version 17 beanspruchte nur einen Prozessor Kern, so dass der Turbo Mode besonders zum Tragen kam.
Ob zwei, vier oder acht CPU Kerne war ohne Bedeutung.
Seit Dezember 2017 bietet Altium Designer Version 18 nun erstmalig eine 64 Bit, Multi-Threading fähige Version an.
Der Turbo Mode verliert daher gegenüber der Norm Taktfrequenz und der Anzahl CPU Kerne an Bedeutung.
Von Vorteil ist auch ein größerer Zwischen Speicher im Prozessor Kern.
Pro Kern besitzen die Intel® Prozessoren einen L1-Cache für Daten und Befehle dem noch ein zweiter L2-Cache nachgeschaltet ist.
Die Speicherzugriffe aller Kerne werden in einem weiteren L3-Cache zwischengespeichert.
Dieser letzte Zwischen Speicher wird auch als Last Level Cache (LLC) bezeichnet und ist entscheidend ob Prozesse direkt auf dem Chip verarbeitet werden können,
oder auf den Externen Arbeitsspeicher zugegriffen werden muss.
Ein größerer L-3 Cache erhöht die "Hitrate" bei Anfragen an den L3-Cache und bietet damit auch hohe Performance.
Die Prozessornummern der Prozessoren geben Auskunft über die Generation der CPU.
Mittlerweile wird die ¸8th´ Prozessor Generation angeboten.
Die Prozessor Generation wird in der ersten Ziffer der vierstelligen Zahlenfolge, mit der die Prozessormodelle unterschieden werden, gekennzeichnet.
Die aktuelleren Generationen bieten dabei über eine bessere Architektur auch eine schnellere Abarbeitung der Befehls Ketten.
Innerhalb einer Prozessorreihe steht mittlerweile eine größere Zahl verschiedener Leistungsmerkmale zur Auswahl.
In den Ausgaben der Computer Zeitschrift CHIP befindet sich ein Vergleich der aktuellen Prozessoren.
Die in der CPU implementierte "Processor Graphics Energie" ist weniger von Bedeutung da ohnehin eine leistungsfähige Grafikkarte vorhanden sein muss.
Grafik Karte GPU
Grafiken-Karten sind neben der CPU das kritische Hardwareelement mit einer großen Auswirkung auf die Schnelligkeit, wie auch auf die System Stabilität.
Mit einer hohen grafischen Rechenleistung wird das Arbeiten mit Altium Designer flüssiger und stabiler, insbesondere wenn mehrere Monitore mit hoher Auflösung betrieben werden.
Worauf ist beim Grafikkarten Kauf zu achten?
Altium Designer greift bei der Arbeit nicht nur den Prozessor, sondern auch intensiv auf die Grafikkarte (GPU) zu.
Altium Designer bis Version 17 erforderte dabei lediglich DirectX 9, mit Shader Model 3. ab der Altium Designer Version 18 dann DirectX 10.
Diesen -minimal- Anforderungen genügen bereits einfache Grafik Karten, ebenso wie die auf einer i7-CPU bereits integrierte HD-Grafik.
Zur PCB Kontrolle oder der Schaltbild Eingabe ist eine einfache Office Grafik Karte daher durchaus ausreichend.
Für das PCB Design ist aber eine "Gamer" Grafik im Preis Segment oberhalb 250€ unerlässlich.
Altium Designer nutzt die Standard GDI (Graphics Device Interface) Funktionen, spezielle MCAD Grafik Karten hingegen erbringen nach meiner Einschätzung für Altium Designer keinen zusätzlichen Nutzen.
Beim Desktop PC kann die Grafik später noch problemlos ausgetauscht werden.
Bei Laptops ist die Leistung ohne hin geringer und ein Austausch ist meist nicht mehr möglich.
Deshalb sollte hier in jedem Fall die obere Klasse angestrebt werden.
Die Karte sollte einen hohen GPU Takt und einen breiten Datenbus für die Grafikspeicher Anbindung haben.
Altium Designer nutzt die GPU auch im 2D Mode, beispielsweise bei der Berechnung von Polygon Flächen, bei animierter Darstellung wie CU Highlight, Online DRC und der transparenten Layer Darstellung.
Eine nieder performante GPU führt zur Mehrbelastung der CPU, dadurch gerät die gesamte Arbeit ins Stocken und die Laune in den Keller.
... UND, meist vergessen - regelmäßig die Treiber aktualisieren hilft das Potential der Grafikkarte voll auszuschöpfen.
RAM
Arbeitsspeicher ist für den Betrieb unerlässlich.
Ältere 32-Bit-Windows Systeme können nur maximal 3,2 GB ( 4 GB abzüglich I/O und Grafik Bereich ) RAM verwalten.
Aktuelle 64-Bit-Windows Systeme können bis zu 192 GB RAM ( 16 GB in der Home Edition ) adressieren.
Für 32-Bit Programme wie es Altium Designer immer noch ist, gilt auch unter 64-Bit Windows eine Grenze von max. 2 GB nutzbaren Arbeitsspeicher je Programm.
Im Alltagsgebrauch sind immer mehrere Programme gleichzeitig geöffnet.
Nach meiner Einschätzung ist daher der Speicherausbau auf 8 GB dennoch angeraten.
Werden neben Altium Designer noch weitere anspruchsvolle ECAD/MCAD Programme benutzt, können auch 16GB und mehr von Vorteil sein.
Bei der Nutzung von Altium Designer alleine habe ich keine Verbesserung bei einer Speichererweiterung über 8GB festgestellt.
Den Test habe ich auf der Seite: Vergleich Altium Designer 8 GB / 16 GB.
Ein Leistungssprung bei der Aufrüstung auf 16 GB ist nur gegeben wenn Programme wie beispielsweise eine RamDisk diesen nutzen, oder aber viele Speicherhungrige Programme parallel zu Altium Designer genutzt werden.
SSD / HD
Der Umstieg auf eine SSD bringt deutlich mehr Tempo und macht Laune.
Auch wenn die Verbesserungen beim Start und Speichern von komplexen Programm Paketen wie Altium Designer sehr gering sind.
Die Verzögerung beim wiederkehrenden Autobackup entfällt, der Windows Systemstart, das Wechseln zwischen Programmen und die Lese- und Schreib- Prozesse flutschen.
Im Mobilen Betrieb kommen die höhere Robustheit und die erhöhte Datensicherheit hinzu.
Auch ohne Verschlüsselung sind SSDs über die Algorithmen der Controller zur Speicher Verwaltung verschlüsselt.
Spezialisierte Datenretter sind, auch wenn die Daten der einzelnen Speicherchips vollständig ausgelesen werden können, mit der Wiederherstellung des Daten Puzzles länger als bei einer klassische Festplatte beschäftigt.
Diese Ausführungen auch als Warnung, bei einer SSD ausreichend Daten Sicherung zu betreiben.
Bei mir liess sich ein Password geschütztes SSD Betriebssystem ohne erkennbaren Grund nicht mehr entsperren.
Laut Support sei das ungewöhnlich, könnte aber wenn auch selten vorkommen ... ohne ausreichende Daten Sicherung wären die Folgen aber fatal gewesen.
Wenn mehrere Laufwerke vorhanden sind so ist das Laufwerk welches die Windows System Partition enthält die richtige Wahl für den Ersatz durch eine SSD.
Die Datenzugriffe auf das Laufwerk welches die Projekt Daten enthält sind im Verhältnis dazu sehr gering, so dass hier eine SSD auch nur wenig Wirkung entfalten kann.