Quale hardware per il nostro CAD?

Oggi cercherò di rispondere ad una domanda che mi è stata posta ben più di una volta:

Quale computer devo acquistare per poter lavorare con AutoCAD, progeCAD o con software simili?

Voglio trattare l'argomento in senso generale esaminando le componenti di un ipotetico nuovo PC in modo da poter scegliere l'hardware più adatto al disegno CAD.

Buona lettura...

Andiamo con ordine

Prima di tutto chiariamo cosa cercheremo e quali sono i software che prenderemo in considerazione.

Ciò che cercheremo di fare è comporre un nuovo PC, il più prestante possibile, per utilizzarlo con uno di questi software CAD, tutti in grado di lavorare con file .dwg:

AutoCAD.
progeCAD.
BricsCAD.
ZwCAD.
Gstarcad.
La maggior parte dei CAD cloni di AutoCAD e/o basati su IntelliCAD.

Per quanto riguarda l'hardware esamineremo:

Il processore.
La scheda video.
Il disco interno.
La memoria.
Il monitor.
Le periferiche mouse e tastiera.
Il sistema operativo.

L'analisi che mi accingo a fare si basa sia sulle mie esperienze lavorative sia sulle dichiarazioni delle aziende che, da decenni, sviluppano software CAD(ad esempio Autodesk®).

Perchè devo interessarmi di cosa c'è dentro il PC?

Per quella che è la mia esperienza, troppe persone ritengono che non sia importante capire, almeno un minimo, cosa contiene un PC e quali siano le sue componenti fondamentali.

Qualcuno comprerebbe un'auto senza sapere cosa c'è dentro? Non credo proprio.

Come per l'auto anche per il PC bisogna sapere che motore usa (CPU e GPU), bisogna sapere quanti dati posso mettere dentro il PC, quanto sarà veloce il trasferimento di questi dati in modo da comprendere se sarà sufficientemente rapido, bisognerà sapere quale sistema operativo troverò (Windows, Linux, MacOS...), sarà fondamentale determinare come vedrò il mio ambiente di lavoro e quanto sarà confortevole questa visione, e cosi via...

Quindi, anche se appare noioso e superfluo, capire cosa c'è dentro il nostro nuovo PC è di fondamentale importanza.

Facciamo ora alcune considerazioni iniziando da come i CAD trattato i dati presenti all'interno dei nostri file dwg.

Particolarità dei CAD

I CAD che abbiamo preso in esame hanno una particolarità, tutti gestiscono i dati in modo simile.

Ora, come si fa a rendere un programma più veloce?

CAD

Supponiamo che il nostro software debba eseguire 1.000 operazioni.

Il sistema più semplice per portare a termine il compito è quello di eseguire, in modo sequenziale tutte le 1.000 operazioni, una dopo l'altra. Se ogni operazione durasse 1 secondo il nostro software lavorerebbe per circa 17 minuti.

Se volessimo rendere tutto più rapido potremo dividere il lavoro. Se dividessimo la 1000 operazioni in due ed eseguissimo simultaneamente le due parti potremo dimezzare i tempi. Quindi due parti da 500 operazioni che vengono eseguite contemporaneamente. E potremo continuare, potremo fare gruppi più piccoli tutti eseguiti nello stesso momento, riducendo così enormemente i tempi di elaborazione.

È fantastico! Ma c'è un problema.

Non tutte le operazioni possono essere compiute simultaneamente così come non tutte le strutture dati sono utilizzabili con questo sistema.

In base alla mia esperienza e in base a quanto scrivono Autodesk(rif.10) e Bricsys(rif.5), i nostri CAD hanno un supporto ridotto all'elaborazione contemporanea, quindi i vantaggi di questa tecnica potrebbero non essere quelli che ci aspettiamo.

Ma perché sto dicendo questo? Parliamo di processori...

Il processore, CPU

Un tempo i processori eseguivano le operazioni sequenzialmente oggi invece, praticamente tutte le CPU, hanno al loro interno più unità di elaborazione e possono eseguire più compiti nello stesso momento.

CPU

Quando si sentono, o si leggono, espressioni come "multi core" oppure "multi thread" ci si riferisce proprio alla possibilità di parallelizzare le attività.

Facciamo un esempio. Prendiamo due processori:

Intel Core i5-7600K (rif. 22). Una CPU che lavora tre 3.8 a 4.2 GHz dotata di 4 core.
AMD Ryzen 7 1800X (rif. 23). Una CPU che lavora tre 3.6 a 4.0 GHz dotata di 8 core.

La differenza più evidente tra i due è che, nel caso della CPU Ryzen, abbiamo il doppio dei core quindi, teoricamente, questo processore può compiere almeno il doppio delle operazioni nello stesso tempo rispetto al concorrente Intel. La scelta pare scontata, oppure no? Nella realtà, con i nostri CAD, la situazione potrebbe essere molto diversa da come appare.

Ciò su cui dobbiamo soffermarci è la velocità di ogni singolo core. Considerando che il nostro CAD fa un uso molto limitato dei processi paralleli ciò che ci interessa è la velocità dei processi eseguiti sequenzialmente.

Scendiamo un pò nel dettaglio e confrontiamo i due processori. Per fortuna ci sono diversi servizi online che ci consentono un confronto molto approfondito, eccone un paio:

Su PassMark possiamo trovare un confronto tra AMD Ryzen 7 1800X e Intel Core i5-7600 (rif. 20).
Su UserBenchmark possiamo confrontare AMD Ryzen 7 1800X e Intel Core i5-7600K (rif. 21).

Osservando quello che viene definito Single Thread Rating oppure single-core speed potremo notare come il processore Intel sia sensibilmente più veloce della controparte AMD.

Di conseguenza, per i nostri CAD, la scelta probabilmente migliore è rappresentata dal processore Intel nonostante questo abbia la metà dei core rispetto al suo concorrente.

Naturalmente è sempre necessario valutare il proprio budget per capire quali CPU poter acquistare e quali no ma, in senso generale, un sistema più veloce nelle operazioni sequenziali su un singolo core è preferibile se il nostro PC è pensato per i software CAD presi in esame.

Per capire quali CPU sono più o meno prestanti consiglio sempre di basarsi sui dati forniti da servizi come PassMark o UserBenchmark (rif. 6 e rif. 8).

La scheda grafica, GPU

Parliamo ora di GPU, in pratica la scheda grafica o, forse, sarebbe meglio dire il processore grafico.

GPU

In questo caso abbiamo due tipi di schede grafiche:

Le schede professionali, solitamente NVidia Quadro oppure AMD FirePro.
Le schede video da gaming, come ad esempio le NVidia GeForce oppure le AMD Radeon. Queste sono le schede utilizzate sulla maggior parte dei PC.

Comunemente l'idea è quella che, con un CAD, sia meglio una scheda video professionale piuttosto che una comune scheda da gaming. Sulla carta è cosi ma, come succede per le CPU, le valutazioni da fare possono portare a conclusioni molto diverse.

E' proprio vero che le schede grafiche professionali siano molto più veloci di quelle gaming? Dal punto di vista dei nostri software CAD la risposta è no.

Possiamo constatarlo osservando un test condotto con AutoCAD usando diverse schede video:

Best Workstation GPUs 2018: Premiere, AutoCAD, VRay, Blender, & More (rif. 3).

Dai grafici riportati la differenza tra le due categorie di schede video è minima e, a ben vedere, trascurabile.

Nella scelta bisogna poi considerare altri due fattori:

Prima di tutto il costo. Mediamente le schede professionali hanno costi significativamente superiori alle schede gaming.
Inoltre, stando alle mie esperienze, l'uso di schede video più diffuse, quelle gaming, garantisce un'affidabilità superiore. In particolare mi riferisco ai driver delle schede, cioè a quello strato di software che fa da interfaccia tra la scheda e il nostro CAD. In questo caso più persone usano un determinato driver più è probabile che questo funzioni correttamente, allo stesso modo più persone usano un software più è probabile che gli errori vengano individuati e corretti. Con driver e hardware poco diffusi la probabilità di riscontrare problemi è sicuramente superiore.

Alla luce di queste considerazioni il mio consiglio è quello di orientarsi su una buona scheda video gaming, ad esempio una NVidia 1050 o superiore. Questo dovrebbe garantire buone prestazioni, costi ridotti e un'ottima affidabilità.

Il disco fisso, HD

Sul disco fisso ci sono poche cose da dire. Anzi, c'è una cosa sola da dire.

Il disco fisso deve tassativamente essere un dispositivo SSD.

Supporto di memorizzazione

La differenza tra un dispositivo classico, meccanico, e un SSD è troppo grande per non prediligere quest'ultimo.

Anche nel caso di vecchi computer l'adozione di supporti SSD migliora le prestazione del PC in modo immediato e significativo.

Quindi, sia per i nuovi che per i vecchi PC, acquistiamo dispositivi SSD.

L'unico caso in cui è ancora conveniente affidarsi a dischi meccanici è quando ci occorre un'ingente quantità di spazio, ad esempio su eventuali sistemi centralizzati di archiviazione.

Scendendo più nel dettaglio è doveroso menzionare NVMe e SATA. Solitamente i supporti SSD comunicano con il nostro PC utilizzando uno di questi due sistemi. Dal punto di vista delle prestazioni è sicuramente preferibile adottare hardware NVMe che, rispetto a SATA, permette velocità superiori.

Online esiste un servizio molto interessante che confronta le prestazioni dei supporti di memorizzazione, con marche e modelli, Hard Drive Benchmarks (rif. 19).

La memoria, RAM

La memoria del sistema, RAM, ricopre un ruolo di fondamenta importanza.

Più che sulla velocità della memoria io mi concentrerei sulla quantità.

Per lavorare con software impegnativi come i CAD 4 Gb non sono sufficienti, molto meglio 8 e, ancora meglio, 16 Gb.

Personalmente non acquisterei un nuovo PC con meno di 16 Gb di RAM.

Il monitor, lo schermo

Parliamo di monitor.

Monitor

Tendenzialmente un monitor più grande è meglio. Ovviamente senza esagerare, infatti un monitor da 60" sulla scrivania risulterebbe inutilizzabile.

Una cosa a cui porre molta attenzione è la risoluzione del monitor. Ci sono tantissime possibilità, si va dalla risoluzione più comune 1920x1080 (Full-HD), alle recenti 2560×1440 (WQHD, 2k), 4096×2160 (4k) e 7680×4320 (8k). Le misure sono espresse in pixel e si riferiscono al numero di punti luminosi che compongono il pannello dello schermo.

Personalmente consiglio di evitare qualsiasi monitor con risoluzione più bassa del Full-HD.

Per quanto invece riguarda le risoluzioni più elevate come la 4K o la 8K bisogna fare alcune considerazioni:

Prima di tutto bisogna dire che non tutti i software trattano correttamente le risoluzioni più alte. Quindi potremo avere casi in cui alcune parti di un software non si vedono correttamente o non sono confortevoli da utilizzare con risoluzioni elevate.
Dobbiamo poi dire che più è alta la risoluzione più gli oggetti risultano piccoli sullo schermo. Questo può essere compensato dalla possibilità di scalare le interfacce dei programmi, opzione fornita dal sistema operativo, cosa che però può genera i problemi menzionati al punto precedente.

Nonostante ciò, per monitor particolarmente grandi, una alta risoluzione rende l'immagine più definita e nitida, quindi teoricamente più confortevole per l'utilizzatore.

Un buon sistema per evitare gli eventuali problemi legati ai 4k e agli 8k è quella di usare i monitor 2k, che possono essere un affidabile compromesso.

Un'altra opzione da considerare pensando al monitor è la possibilità di utilizzarne piu di uno. Acquistando un nuovo PC sarà sempre possibile connettere più schermi ampliando cosi l'area di lavoro utile. Qui però si entra nel campo delle preferenze personali.

Pensando al CAD c'è chi predilige un solo schermo più grande e chi, invece, preferisce utilizzare più monitor.

Personalmente, dopo anni di esperimenti, posso dire di preferire un singolo monitor di dimensioni generose.

Un'ultima considerazione va fatta rispetto alla frequenza di aggiornamento del monitor. Questa frequenza rappresenta il numero di volte che lo schermo viene mostrato in un secondo. Solitamente si hanno monitor con una frequenza di 60 Hz ma si può arrivare anche a 120 Hz.

Su scene in movimento una frequenza maggiore rende le immagini più stabili e meno stancanti però, nel caso dei nostri CAD, che mostrano schermate piuttosto statiche, una frequenza elevata potrebbe non portare miglioramenti.

Mouse e tastiera

L'ultimo argomento che voglio trattare è quello dei mouse e delle tastiere.

Tastiera e Mouse

Vanno tutti bene? Qualsiasi mouse e qualsiasi tastiera funziona con i nostri CAD.

Ciò non significa che siano confortevoli o ci consentano di operare nel migliore dei modi. Funzionare non è la sola caratteristica di un mouse e una tastiera.

Non bisogna sottovalutare le periferiche che, fisicamente, utilizziamo.

Una buona tastiera deve permettere alle mani una posizione confortevole, i tasti non devono affaticare le dita e la digitazione deve essere sempre piacevole.

Un buon mouse non deve essere ne troppo leggero, ne troppo pesante, deve avere la giusta dimensione in modo da essere impugnato in modo corretto. Anche la semplice rotella del mouse deve essere fatta in modo da consentirne un utilizzo preciso e confortevole.

Negli anni ho utilizzato molti dispositivi e, ad oggi, ancora non ho trovato il mouse e la tastiera perfetti. Ho solo una certezza, odio i dispositivi a batteria e/o quelli wireless(senza fili). Io ritengo che il filo sia la miglior soluzione per garantire risposte sempre immediate e una affidabilità assoluta. Troppe volte i dispositivi a batteria mi hanno "tradito".

Il sistema operativo

Insieme al nuovo hardware, il nuovo PC, occorre decidere quale sistema operativo utilizzare. Windows, Linux oppure MacOS?

Per quanto mi riguarda non ci sono possibilità, Windows è la scelta migliore. Da un punto di vista tecnico è, oggettivamente, la scelta migliore.

I motivi di questa mia scelta sono riconducibili alle opportunità che solo Windows sa fornire a chi lavora con uno dei CAD che abbiamo preso in considerazione.

In particolare:

Tutti i CAD di cui parliamo in questo articolo possono essere utilizzati con Windows. Solo alcuni funzionano con MacOS e Linux.
Alle volte, come per AutoCAD, la versione per Windows è quella che offre il maggior numero di funzionalità. Per AutoCAD le differenze sono elencate al rif.24.
Utilizzando Windows è possibile accedere alle migliori componenti hardware disponibili sul mercato.
Windows ci consente di scegliere l'hardware più adatto a noi. Esiste una quantità sterminata di componenti utilizzabili con questo sistema operativo e questo ci permette di modellare, fin nei minimi particolari, il sistema che ci serve.
L'enorme diffusione di Windows permette di trovare la soluzione, ad eventuali problemi, in modo più rapido.

La seconda scelta è sicuramente MacOS. Da meno possibilità, offre meno scelta, ma per gli amanti del marchio Apple è una scelta quasi obbligata. Personalmente non vedo motivi significativi per ridurre le proprie opportunità ma comprendo cosa significhi essere affezionati a qualcosa.

Per Linux le cose sono diverse. In questo caso sono pochissimi i CAD, relativamente a quelli che abbiamo preso in esame, disponibili per questo sistema operativo. Inoltre Linux presenta una serie di problematiche particolari. Per approfondire consiglio di leggere il rif.25.

Una piccola riflessione va fatta anche sui bit. Il sistema operativo, e i software, devono essere a 32-bit o 64-bit? Qui la risposta mi pare ovvia, tassativamente a 64-bit. Questo vi consentirà di sfruttare completamente il vostro computer, vi permetterà di lavorare su documenti più grandi ed infine sappiate che le applicazioni a 32-bit, piano piano, verranno inesorabilmente sostituite dalle loro controparti a 64-bit.

I tuoi soldi sono un investimento

Nella mia vita professionale, più di una volta, ho assistito a situazioni per me incomprensibili. Ogni tanto quando si parla di hardware, di nuovo PC, alcune persone tendono a minimizzarne l'importanza dello strumento che stanno per acquistare e si focalizzano esclusivamente sul risparmio.

Non è raro sentire frasi come "questo PC da 400 euro va bene per il CAD?".

La risposta è sì se bisogna fare disegnini da poco. Ma se si vuole Lavorare, con la L maiuscola, se si vuole essere produttivi, se si desidera avere un sistema in grado di durare nel tempo il risparmio non è la soluzione. Risparmiare troppo, sul medio/lungo periodo, darà solo problemi.

Se sto acquistando un PC per il mio Lavoro sicuramente spendere "10.000" euro sarebbe eccessivo esattamente come spenderne "400" sarebbe troppo poco.

Qual'è la cifra giusta allora?

Se desideriamo un PC che duri nel tempo e che ci permetta di lavorare in modo confortevole con i CAD ritengo che la spesa minima si debba aggirare sui mille(1.000) Euro.

Se invece la nostra attività di disegno è secondaria oppure lavoriamo con file particolarmente piccoli un investimento minimo di 500 euro mi pare doveroso.

In questo caso sto parlando di PC fissi. Nel caso di PC portatili la cifra deve essere aumentata in modo significativo per poter avere le medesime prestazioni.

Quando parliamo di un nuovo PC, se questo servirà per il nostro lavoro quotidiano, i soldi che spenderemo non servono solamente per comprare un computer, sono un investimento e questo deve essere coerente con ciò che ci porterà, con i vantaggi che ci fornirà. Se è il nostro strumento principale di lavoro l'uso di un sistema sottodimensionato è sempre un pessimo investimento.

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