بهترین سیستم (سخت‌افزار) برای نرم‌افزارهای مهندسی؛ راهنمای انتخاب لپ‌تاپ

مقدمه

اکثر مهندسین برای دروس خود و فراتر از آن به سیستمی نیاز دارند که عملکرد قدرتمند، عمر باتری باورنکردنی و کارت گرافیک یکپارچه داشته باشد. بهترین سیستم برای نرم‌افزارهای مهندسی باید دارای هسته اینتل قدرتمند، حافظه کافی برای کار با نرم‌افزارهای مهندسی گسترده و ترجیحاً دارای یک GPU اختصاصی باشند.

1. بهترین رایانه شخصی برای مهندسان کدام است؟

اگر شما یک مهندس یا مدیر اجرایی یک شرکت مهندسی هستید، ممکن است این وبلاگ برای شما مفید باشد؛ زیرا در زیر در مورد بهترین رایانه‌های شخصی و مشخصات رایانه برای مهندسان صحبت می‌کنیم. اگر قصد خرید رایانه شخصی خود را دارید یا اگر به دنبال سیستم رندرینگ هستید، ادامه مطلب را بخوانید.

2. چه مشخصاتی را باید جستجو کنم؟

برای کارهای محاسباتی و نرم‌افزار تصویربرداری که از نظر گرافیکی سنگین هستند، به سیستمی با رم بالا و حافظه هارددیسک با قابلیت چندوظیفه‌ای نیاز دارید.

حتی چند ثانیه تأخیر زمانی که از ایمیل خود، به مجموعه طراحی محصول Autodesk، به Chrome، به پوشه‌های خود، به اکسل، به سرویس ذخیره‌سازی ابری cloud storage، به FingerCAD و برعکس تغییر می‌کنید، بسیار مهم است و درحالی‌که همیشه می‌توانید از هارددیسک‌های اکسترنال یا فضای ابری cloud storage  برای ذخیره‌سازی اضافی استفاده کنید، زمانی که فایل‌های موردنیاز خود را در رایانه خود دارید، همیشه راحت‌تر است.

با درنظرگرفتن این موارد، اینها مشخصاتی است که ما برای کامپیوترهای مهندسی توصیه می‌کنیم:

• سی‌پی‌یو اینتل i5 یا بهتر
• حداقل یک پردازنده دو هسته‌ای
• حداقل 8 گیگابایت رم
• حداقل هارد 1 ترابایت، ترجیحا SSD به جای HDD
• حداقل وضوح صفحه‌نمایش 1920 در 1080 پیکسل
• یک کارت گرافیک قدرتمند و در سطح بازی

3. بهترین CPU برای مهندسی

یک Intel i5 دارای چهار هسته است و به‌اندازه کافی قدرتمند و سریع است که می‌تواند استفاده از سیستم بالاتر از حد متوسط ​​را در خود جای دهد. پردازنده‌های اینتل i3 عمدتاً در رایانه‌های شخصی ارزان‌قیمت امروزی یافت می‌شوند و ممکن است آن‌قدر سریع یا قوی نباشند که کامپیوتر شما نیاز دارید. یک i7 یا i9 ایده‌آل‌ترین است.

کدگذاری فرایند انجام محاسبات در رایانه است. معمولاً این شامل طراحی یک برنامه کامپیوتری اجرایی است. این فرایند علاوه بر طراحی الگوریتم‌ها، شامل تجزیه‌وتحلیل مسئله، تولید الگوریتم، نمایه‌سازی دقت و استفاده از منابع و پیاده‌سازی آن می‌باشد.

بااین‌حال، توسعه‌دهندگان به یک پردازنده خاص برای کدنویسی نیاز دارند؛ زیرا شامل یک سری وظایف است؛ بنابراین، شما باید بهترین CPU را بر اساس نیاز کدنویسی خود انتخاب کنید. اگر اهل نرم‌افزارهای سخت‌افزاری یا توسعه بازی هستید، باید روی یک پردازنده قدرتمند برای کامپیوتر خود سرمایه‌گذاری کنید.

هنگام انتخاب CPU مناسب برای کدنویسی باید عوامل مختلفی را در نظر گرفت. بیشتر مصرف‌کنندگان نگران سرعت ساعت هستند که فاکتور مهمی نیست. اما سرعت کلاک هنوز هم یک فاکتور مهم برای بازی است و هر چه تعداد هسته‌ها بیشتر باشد، برای بار کاری با زمان زیاد بهتر است. سریع‌ترین CPUها در یک خانواده پردازنده معین بالاترین سرعت کلاک را خواهند داشت.

پردازنده‌های سری Core i3 و i7 اینتل برای ماشین‌های سطح پایه طراحی شده‌اند. پردازنده‌های i9 برای بازی‌های پیشرفته و کدنویسی هستند. AMD خطوط Athlon و Ryzen را برای برنامه‌های اساسی ارائه می‌دهد. CPUهای جدیدتر دارای هسته‌های بیشتری هستند که باعث افزایش قدرت پردازش شده است. آنها حافظه قدرتمندتری نسبت به نسخه‌های قبلی خود دارند و برای کدنویسی سخت‌افزاری عالی هستند.

اگر قصد دارید رایانه خود را برای اهداف کدنویسی ارتقا دهید، ما می‌توانیم به شما کمک کنیم. در اینجا تعدادی از بهترین CPUها برای کدنویسی در سال جاری آورده شده است. ما این پردازنده‌ها را با درنظرگرفتن تعادل کامل عملکرد، سرعت و تعداد هسته جمع‌آوری کرده‌ایم.

4. بهترین GPU برای مهندسی

وضوح صفحه‌نمایش و کارت گرافیک اختصاصی ایدئال هستند؛ زیرا ممکن است به تصاویر دوبعدی و سه‌بعدی واضح و باکیفیت بالا از طرح‌های خود نیاز داشته باشید. رایانه‌های بازی می‌توانند استاندارد شما برای این ویژگی‌ها باشند. در مورد حافظه داخلی، SSD همیشه بهتر است؛ زیرا می‌تواند فایل‌ها را سریع‌تر از HDD بازیابی، ذخیره و کپی کند.

مهندسی در طول 100 سال گذشته به طور قابل توجهی تغییر کرده است. معرفی رایانه ها و سایر فناوری های مدرن جهان را به طور اساسی تغییر داده است. مهندسان دیگر ملزم به ایجاد ابزار و ماشین آلات با اشتباه کردن نیستند.

نوآوری در زمان واقعی به لطف ابزارهایی مانند CAD امکان‌پذیر شده است و CAM امکان‌پذیر شده است. روش‌هایی که مردم یاد می‌گیرند همراه با جدیدترین فناوری‌ها تکامل‌یافته است. برای یادگیری و تمرین استفاده از این برنامه‌ها، دانشجویان مهندسی اکنون به کامپیوتر نیاز دارند.

بااین‌حال، باید هزینه‌ای برای دیجیتالی‌سازی مهندسی پرداخت. لپ‌تاپ یا رومیزی که انتخاب می‌کنید باید دارای ویژگی‌های قوی و پیشرفته باشد تا برنامه‌های مهندسی مختلف را که به منابع زیادی نیاز دارند، در خود جای دهد. کارت گرافیک اختصاصی یکی از اجزای ضروری است.

درهرصورت، هدف کارت گرافیک تضمین نمایشگرهای شفاف و همه‌جانبه برای تصاویر واقعی و بهترین وضوح رنگ ممکن است. همچنین حافظه ویدئویی رایانه را برای پشتیبانی از صفحه‌نمایش با وضوح‌بالا تقویت می‌کند. اکثر دوره‌های مهندسی شامل ایجاد مدل‌های دوبعدی و سه‌بعدی با کمک نرم‌افزار می‌باشد. اگر می‌خواهید تصاویری با سبک عکس داشته باشید، یک کارت گرافیک تخصصی ضروری است.

علاوه بر اتوکد و CAM، مجموعه‌های بزرگ در SolidWorks، توسعه بازی، برنامه‌های ویرایش مانند Adobe Photoshop و برنامه‌نویسی موازی نیز به کارت گرافیک نیاز دارند. نوع برنامه تحصیلی شما بهترین کارت گرافیک را برای دانشجویان مهندسی تعیین می‌کند. برخی از تحقیقات مهندسی از نرم‌افزارهای گرافیکی فشرده استفاده نمی‌کنند.

با تمرکز بر محاسبات و حافظه ویدئویی، گزینه‌های ایستگاه کاری برای انتخاب وجود دارد. آنها روی قدرت و سرعت محاسبات تمرکز می‌کنند؛ بنابراین کارت Nvidia Quadro RTX 4000 وجود دارد. یا حتی Radeon Pro W5700 که مبتنی بر قدرت محاسباتی است تا قدرت گرافیکی مانند بازی. اکنون برای انتخاب چیزهای رایج‌تر، مانند RTX 4090 در راس نسل خود. این قدرت و عملکرد را دارد که بتواند مجموعه را در آنچه ارائه می‌دهد رهبری کند.

در نهایت، یک RAM بزرگ برای چندوظیفگی ضروری است، زیرا داده‌هایی را که در حال حاضر توسط رایانه اجرا می‌شود، ذخیره می‌کند. این با حافظه نهان متفاوت است، اگرچه هنگام انتخاب رایانه شخصی باید هر دو را در کنار یکدیگر در نظر بگیرید. حافظه نهان بزرگ به‌خودی‌خود (مثلاً 4 مگابایت L3) سرعت انجام چند وظیفه را تضمین نمی کند زیرا برای این کار به فضای رم کافی نیز نیاز دارید.

5. سیستم‌عامل

سیستم‌های مک برای هیچ برنامه مدرک مهندسی TTU توصیه نمی‌شوند. درحالی‌که آزمایشگاه‌های مجازی کالج مهندسی Whitacre به دانشجویان امکان دسترسی به اکثر نرم‌افزارهای مهندسی را می‌دهند، نیاز به اجرای نرم‌افزار رایگان ویندوز یا نسخه‌های دانشجویی نرم‌افزار برای تکمیل دوره‌ها غیرعادی نیست. اکثر نرم‌افزارهای مهندسی مبتنی بر ویندوز هستند و اجرای یک ماشین مجازی در مک عملکرد و پایداری موردنیاز اکثر نرم‌افزارهای مهندسی را فراهم نمی‌کند.

کامپیوترهای Mac و Chromebook به دلایل زیر نباید برای هیچ مدرکی در نظر گرفته شوند (به‌استثنای استفاده از Mac برای مدرک علوم کامپیوتر):

تقریباً تمام نرم‌افزارهای مهندسی مبتنی بر ویندوز هستند. اجرای ماشین مجازی در مک عملکرد و پایداری موردنیاز اکثر نرم‌افزارهای مهندسی را فراهم نمی‌کند. کروم بوک‌ها برای اجرای نرم‌افزارهای مهندسی با کارایی بالا طراحی نشده‌اند و مشخصات سخت‌افزاری برای پشتیبانی از نرم‌افزار مهندسی را ندارند.

سه عامل مهم برای انتخاب یک لپ‌تاپ مهندسی مناسب که از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند، عبارت‌اند از: پردازنده، حافظه رم و کارت گرافیک. اغلب نرم‌افزارهای تخصصی در رشته‌های مهندسی برای کامپیوترهایی طراحی شده‌اند که حداقل پیش‌نیازهای لازم را از نظر این سه مؤلفه دارا باشند.

درصورتی‌که لپ‌تاپ موردنظر ضعیف یا قدیمی باشد، نصب و اجرای این برنامه‌ها تقریباً غیرممکن شده و عملاً دانشجو نمی‌تواند از لپ‌تاپ استفاده کند. سایر عوامل نیز با اینکه از اهمیت پایین‌تری برخوردارند، اما بهتر است در انتخاب یک لپ مناسب مهندسی، همه پارامترهای ذکر شده در این مقاله را در نظر بگیرید.

6. انتخاب اس‌اس‌دی (SSD)

اس‌اس‌دی تقریباً برای تمامی سیستم‌های امروزی ضروری است و به عملکرد روان‌تر و بهتر سیستم در هر استفاده‌ای کمک می‌کند. بسته به استفاده‌تان شما می‌توانید حداقل یک اس‌اس‌دی ۱۲۰ گیگابایتی SATA برای نصب سیستم‌عامل، درایورها و برنامه‌ها خریداری کنید اما ۲۵۰ گیگابایت مقرون‌به‌صرفه تراست.

برای استفاده‌های دیگر چون کار با فتوشاپ، ویرایش ویدئو، برنامه‌نویسی، کار با برنامه‌های طراحی و اتوکد و نظیر آنها، خرید یک اس‌اس‌دی PCIe NVMe پرسرعت قویاً توصیه می‌شود و از عملکرد بهتر و روان‌تر با تأخیر کمتر برخوردار می‌شود.همچنین اگر پروژه‌های شما حجیم است، حتماً یک درایو اس‌اس‌دی با ظرفیت مناسب برای آن در نظر بگیرید تا از روی SSD بارگذاری و ذخیره شود. حتی SSD در کار با ویدئو هم بسیار سودمند است و نباید به سیستم بدون SSD فکر کنید. قویاً توصیه می‌شود از خرید SSDهای متفرقه خودداری کنید و فقط سراغ برندهای معتبر و باسابقه جهانی بروید.

7. انتخاب کیس

قاب کیس خوب باید در کنار پشتیبانی از نصب قطعات موردنیاز شما، از کیفیت و تهویه مناسب نیز برخوردار باشد. دقت داشته باشید حتماً کیس دارای فضای کافی برای نصب مادربورد، کارت گرافیک، پاور و درایوهای ذخیره‌سازی موردنیاز شما باشد.

شما می‌توانید با رجوع به مشخصات کیس، طول کارت گرافیک قابل‌نصب، تعداد جایگاه‌ها، تعداد فن‌ها، سازگاری با نصب کولر و رادیاتور کولر، تعداد جایگاه‌های فن، سازگاری با مادربورد (نظیر ATX و EATX) و طول پاور قابل‌نصب را بررسی کنید.

ما می‌توانید نیازهای خود را در انتخاب کیس لحاظ کنید که می‌تواند شامل درگاه‌های پنل جلویی، تعداد فن‌ها و پشتیبانی از رادیاتور، داشتن نورپردازی و نظیر آنها باشد.

8. دیگر پارامترهای کلیدی

عوامل دیگری نیز در انتخاب یک لپ‌تاپ مهندسی اهمیت دارند. از جمله تعداد پورت‌های لپ‌تاپ که به دلیل کاربردهای مهندسی و اتصال سخت‌افزارهای جانبی متعدد به یک عامل کلیدی تبدیل می‌شوند. لپ‌تاپ مهندسی باید حداقل 2 پورت USB 3.0 و یک پورت HDMI را دارا باشد. برای انتخاب بهترین مانیتور لپ‌تاپ نیز ابعاد و رزولوشن آن مهم است.

برای یک لپ‌تاپ مهندسی مناسب که مشاهده خروجی‌های گرافیکی در آن راحت باشد و جزئیات طرح نیز به‌خوبی نمایش داده شود، ابعاد مانیتور 14 اینچ و رزولوشن FullHD توصیه می‌شود.

باتری لپ‌تاپ باید بتواند توان موردنیاز پردازنده را در پردازش و محاسبات سنگین تأمین کند؛ حداقل باتری که بتواند این نیاز را برآورده سازد، باید در تست PCMark battery life حداقل 6.5 ساعت را دوام آورده باشد.

9. رشته مهندسی برق و مکانیک

رشته مهندسی برق و مکانیک نیز از جمله رشته‌های دانشگاهی وابسته به نرم‌افزارهای تخصصی هستند و بسیاری از سیستم‌ها، فرایندها، شبکه‌ها و قطعات و اجزای الکتریکی و مکانیکی در این رشته‌ها می‌بایست در محیط‌های نرم‌افزاری شبیه‌سازی شوند.

پرکاربردترین نرم‌افزار در این دو رشته، متلب است که کتابخانه‌های تخصصی برای شبیه‌سازی فرایندهای الکتریکی و مکانیکی را دارا می‌باشد. نرم‌افزار متلب بسته به نسخه مورداستفاده، از 20 تا 40 گیگابایت حجم دارد و پس از نصب نیز به یک پردازنده و RAM با ظرفیت بالا برای اجرای شبیه‌سازی و نمایش خروجی‌ها نیاز خواهد داشت.

بنابراین، در نرم‌افزارهای این رشته، پردازنده و حافظه RAM از اهمیت بیشتری نسبت به کارت گرافیک یا رزولوشن تصویر برخوردار هستند. می‌توان گفت که یک لپ‌تاپ مناسب دانشجوی مهندسی برق باید بتواند جدیدترین نسخه نرم‌افزار متلب را به‌راحتی اجرا کرده و نتایج آن را بدون تأخیر و با سرعت بالا نمایش دهد. نرم‌افزار مشابهی هم در رشته مهندسی برق به‌منظور طراحی قطعات موتور و ماشین‌های الکتریکی، ترانسفورماتورها و انواع ژنراتور توسط شرکت Ansys به نام Ansys Maxwell ارائه شده است که همانند Fluent یک نرم‌افزار گرافیکی است و قابلیت‌های رندرگیری، نمایش شبکه‌بندی مش و غیره را دارد.

لپ‌تاپ مناسب برای نرم‌افزارهای مهندسی مکانیک باید قابلیت اجرای این نرم‌افزار گرافیکی را دارا باشد. هر دوی این نرم‌افزارها دارای محیط شبیه‌سازی سه‌بعدی هستند و کتابخانه‌ها و ابزارهایی برای تحلیل و محاسبات ریاضی دارند که مستلزم استفاده از یک پردازنده بروز و قدرتمند است.

بنابراین، در انتخاب لپ‌تاپ مناسب مهندسی مکانیک، علاوه بر قدرت و سرعت پردازنده، معمولاً کارت گرافیک مجزا نیز موردنیاز است.

10. رشته مهندسی کامپیوتر

مهندسی کامپیوتر به‌عنوان یک‌رشته دانشگاهی جدیدتر نسبت به دو رشته برق و مکانیک مطرح شده است که بیشتر به مفاهیم برنامه‌نویسی، اینترنت و شبکه، ارتباطات بی‌سیم و کاربردهای رایانه وابسته است.

در این رشته مهندسی نیز نرم‌افزارهای تخصصی به‌منظور نوشتن کدهای برنامه، کامپایل کردن کدهای نوشته شده، شبیه‌سازی محیط‌های هوشمند کامپیوتری و سیستم‌های مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT)، و محیط‌های شبیه‌سازی شبکه مورداستفاده دانشجویان قرار می‌گیرد. یک لپ‌تاپ مناسب برنامه‌نویسی باید از سرعت بالایی جهت اجرای برنامه‌ها برخوردار باشد.

زبان‌های برنامه‌نویسی به‌خصوص زبان‌های سطح پایین، از پیچیدگی زیادی برخوردار هستند و تعداد کدهای لازم برای اجرای یک دستور خاص در آن‌ها بسیار بیشتر است. این کدهای برنامه اگر خود دارای حلقه‌های تو در توی پیچیده باشند و یا توابع و زیر توابع متعددی در آن‌ها استفاده شود، در این صورت اجرای کد برنامه به یک پردازنده قدرتمند نیاز دارد تا محاسبات با سرعت بیشتری صورت گیرد.

معمولاً واحد محاسبات و منطق در یک پردازنده به اجرای محاسبات عددی و منطقی می‌پردازد و درصورتی‌که کد برنامه‌ها وابسته باشند، برای ثبت موقت نتایج آن و اجرای خطوط بعدی برنامه، به یک حافظه RAM با ظرفیت بالا نیز نیاز است. بنابراین، در انتخاب یک لپ‌تاپ مناسب مهندسی کامپیوتر دو فاکتور پردازنده و حافظه RAM از ارجحیت بالاتری برخوردار هستند و از طرفی اجرای صحیح نرم‌افزاری‌های کامپایلر و تبدیل کد نیز به همین دو فاکتور اساسی وابسته است.