廉價(jià)的家庭工作站設(shè)備改造記錄：蘋果垃圾桶（Mac Pro 2013）

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聊聊最近對(duì)一臺(tái)便宜的蘋果老設(shè)備的使用和升級(jí)改造，以及過程中的小經(jīng)驗(yàn)。
寫在前面

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折騰的結(jié)果

最近想分析一些有趣的開放數(shù)據(jù)集，考慮到綜合成本，并且數(shù)據(jù)不在云端，所以我考慮再入手一臺(tái)能夠搭載大容量?jī)?nèi)存的設(shè)備，來幫助我省心的解決問題。
之前有好幾臺(tái) 64G 的設(shè)備了，所以這次除了搞定大容量?jī)?nèi)存（128g或以上）之外，我還希望這個(gè)機(jī)器能夠做到以下幾點(diǎn)：

• 核心數(shù)盡可能多，提升并行處理效率。
  
• 安靜，畢竟是放家里嘛，不喜歡吵的設(shè)備，之前分享《廉價(jià)的家用工作站方案：前篇[1]》的時(shí)候也有提到過。
  
• 得支持 ECC 內(nèi)存，我不想在密集處理數(shù)據(jù)的時(shí)候來回折騰，或者多寫額外的校驗(yàn)邏輯。
  
• 避免“焊接”魔改，通過換現(xiàn)成的模塊化的組件就能解決改裝問題。
  
• 成本越低越好。
  

上面幾個(gè)條件和 “CAP” 三個(gè)因素類似，又要安靜、又要支持 ECC 內(nèi)存、還要盡量不折騰魔改，還要便宜，所以可選面非常窄。
幸運(yùn)的是，五六年前由于工作需要，我的老板給我批過一臺(tái) Mac Pro （感恩?。?dāng)年這臺(tái)設(shè)備除了價(jià)格之外，都滿足我上述的要求。我曾經(jīng)測(cè)試過這個(gè)在媒體口中被“詬病不少”的來自蘋果的“失敗”的“工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品”。其實(shí)，如果不使用默認(rèn)搭載的兩顆顯卡，只用設(shè)備做純 DC 計(jì)算，還是比較靠譜的：

• 設(shè)備整體功耗和發(fā)熱量能夠得到有效控制。
  
• 電源供電更能夠保障 CPU 發(fā)揮，不會(huì)出現(xiàn) CPU 和顯卡搶資源的問題。
  
• 散熱壓力小，被詬病的散熱問題得到緩解。
  

當(dāng)然，在選擇垃圾桶的過程中，也有一些注意事項(xiàng)。如果你感興趣的話，可以閱讀下文中相關(guān)的部分。
隨著時(shí)間的推移，這臺(tái)設(shè)備的殘留價(jià)值也越來越低，尤其感謝 M1 / M2 設(shè)備的后浪，讓這臺(tái)設(shè)備溢價(jià)最高的媒體處理的價(jià)值越來越低。(下文中有和 M2 以及最后一代 Intel CPU MacBook Pro 的性能比較)

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硬件成本

我最終購置設(shè)備的成本是 3800 元（箱說齊全、機(jī)箱無劃痕、硬盤寫入量十幾T），為了最高效率的利用這臺(tái)設(shè)備，我額外花了 1600 塊，將設(shè)備升級(jí)到了 12核心24線程、128G RECC 內(nèi)存、2TB 固態(tài)，總成本 5400 元左右。（和我 21 年購置的銳龍筆記本差不多）
這差不多是一臺(tái)去年的無顯卡的銳龍筆記本的價(jià)格，正好春節(jié)出二手回收掉了一臺(tái)筆記本，所以最終差不多添了不到一臺(tái) Switch 游戲機(jī)的價(jià)格，獲取到了更高的算力。
好了，下面來聊聊這臺(tái)設(shè)備的折騰細(xì)節(jié)吧。
設(shè)備具體型號(hào)的購買選擇與升級(jí)

我對(duì)于這臺(tái)設(shè)備的需求，簡(jiǎn)而言之集中在安靜的進(jìn)行比較大規(guī)模的數(shù)據(jù)運(yùn)算上。
所以，我們先來聊聊，關(guān)注 DC 計(jì)算場(chǎng)景下的，關(guān)于這臺(tái)“過時(shí)設(shè)備”的購買問題。
購買一臺(tái)過時(shí)的 Mac Pro 2013

你可以通過任何的渠道來購置這臺(tái)設(shè)備，如果你確實(shí)需要的話。
如果你急不可耐，可以選擇淘寶的翻新或回收的店鋪，能夠得到一些“購物保障”，比如有限時(shí)間內(nèi)的退換貨保障。
因?yàn)榇汗?jié)淘寶店鋪都放假回家了，所以我的選擇是本地的“海鮮市場(chǎng)”。我找到了一家售價(jià)相對(duì)低、品相較好、沒有“升級(jí)改裝”過，帶有原始包裝的設(shè)備。
在選擇設(shè)備型號(hào)的時(shí)候，個(gè)人推薦選擇最低配置顯卡 D300 系列 （Apple 官方設(shè)備規(guī)格清單[2]），原因有三點(diǎn)：

• 能夠避免浪費(fèi)不必要的成本，首先我的需求是 DC 計(jì)算，不在乎顯卡性能，其次 Mac Pro 的顯卡都是“過時(shí)”產(chǎn)品，功耗不低，發(fā)熱還不少。遠(yuǎn)不如在 M1 / M2 設(shè)備上渲染視頻省心。（我使用過 M1 / M1 Pro / M2，真心推薦新設(shè)備做媒體渲染）
  
• 盡量避免后續(xù)潛在的維修成本和浪費(fèi)的時(shí)間，海外社區(qū)中有不少用戶反饋 D500 / D700 的設(shè)備存在質(zhì)量問題，官方曾經(jīng)發(fā)布過召回計(jì)劃，比如這篇顯卡門的報(bào)道[3]。所以盡量不選擇 D300 之外的設(shè)備。
  
• 能夠省不少電，因?yàn)?Mac Pro 使用比較老的服務(wù)器 CPU，沒有搭載核心顯卡，我們無法完全禁用 Mac Pro 搭載的顯卡，中高端配置的 D500 / D700 會(huì)消耗更多的電。在我們的場(chǎng)景中，這玩意并不會(huì)創(chuàng)造什么價(jià)值。
  

接下來，聊聊怎么對(duì)這臺(tái) Mac Pro 進(jìn)行硬件升級(jí)。
如何升級(jí)這臺(tái) Mac Pro 2013 設(shè)備

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升級(jí)完畢后，系統(tǒng)信息的變化

升級(jí)完畢的配置信息如上圖，看起來是不是“便宜大碗”？其實(shí)機(jī)器原始配置還是比較“簡(jiǎn)陋”的。

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“原裝硬件”的系統(tǒng)信息

如果你和我一樣，選擇了最低配置的 Mac Pro 2013，那么你將獲得一顆四核心 3.7GHz（L3 緩存 10MB）、12GB ECC、256GB 硬盤的“垃圾桶”。
為了較低成本挖掘著臺(tái)設(shè)備的最佳“算力”，我們可以考慮升級(jí)這臺(tái)設(shè)備的下面幾個(gè)部分：

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一顆高性價(jià)比的“頂配” CPU

首先是 CPU，我們可以購買一顆 12核心24線程的 E5-2697v2（L3 緩存 25MB），成本大概 200 塊左右，獲得巨幅的性能提升，尤其是并行計(jì)算。當(dāng)然，相比較默認(rèn)的四核心的 CPU，這顆 CPU 在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，機(jī)器功耗會(huì)增加 20 瓦。

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4根 32GB 的 RECC 內(nèi)存

然后是內(nèi)存，我們可以將升級(jí)內(nèi)存到 64GB 或 128GB。不過需要注意的是，當(dāng)設(shè)備內(nèi)存超過 64GB 之后，工作頻率會(huì)從 1866 MHz 降低到 1066 MHz。即使如此，也能夠帶來比設(shè)備 SSD 帶寬 2 倍的讀取性能提升，非常利于縮短數(shù)據(jù)折騰時(shí)間。唯一需要注意的是：只能選擇 RECC 版本的內(nèi)存，所以放棄幻想使用 64GB x 4 的 256GB 內(nèi)存組合吧。官方對(duì)于內(nèi)存的升級(jí)文檔在這里[4]，如果你不會(huì)安裝內(nèi)存，可以參考。
我個(gè)人選擇將內(nèi)存一次性升級(jí)到 128GB，四根 32GB 的金士頓內(nèi)存，一共 720 塊，在掛載內(nèi)存盤玩的時(shí)候，以及開十幾二十臺(tái)虛擬機(jī)的時(shí)候，可以更隨意一些，不用緊緊巴巴的。

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隨便選擇一款打折的 PCIe 3.0 的硬盤就行啦

最后是硬盤，因?yàn)樵O(shè)備本身的帶寬限制，所以我們只需要選擇 PCIe 3.0 的 M2 硬盤即可，不需要加錢購置 4.0 設(shè)備，除非價(jià)格便宜特別多。此外，PCIe 4.0 的設(shè)備發(fā)熱更大，我們安裝的硬盤普遍沒有散熱馬甲，合理的溫度對(duì)于硬件和系統(tǒng)的穩(wěn)定性有益。
所以，隨便選擇一條在打折的 PCIe 3.0 版本的 M2 固態(tài)，搭配一個(gè)轉(zhuǎn)接頭，性價(jià)比十足。不出意外，你的選擇應(yīng)該比“原裝拆機(jī) 1TB”立省 400～500 塊，性能和壽命還更高，更別提能多出一倍的容量。
進(jìn)行 Mac Pro 硬件自檢

Mac 設(shè)備自帶了一個(gè)“傻瓜化”的硬件自檢功能，推薦不論是購置設(shè)備剛剛到手，還是進(jìn)行硬件升級(jí)完畢之后，都手動(dòng)執(zhí)行一次硬件自檢，更早的了解到設(shè)備的狀況，做一些應(yīng)對(duì)和選擇，避免不必要的問題排查。
類似 Mac Pro 這類采用了 Intel CPU 的設(shè)備，我們可以在開機(jī)的時(shí)候長(zhǎng)按 D 鍵，來啟動(dòng) Mac 設(shè)備的自檢程序。

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耐心等待設(shè)備完成自檢

當(dāng)自檢完畢，我們能夠直觀的看到設(shè)備是否有問題。

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沒有硬件問題的 Happy Ending

拆機(jī)升級(jí) CPU 的細(xì)節(jié)

Mac Pro 的拆機(jī)非常簡(jiǎn)單[5]，但是即使如此，也還是要小心一些，除了拆卸外殼，任何一步都不要大力出奇跡。
比如，大力拆卸設(shè)備供電底座，可能會(huì)在拆機(jī)過程損壞傳感器，維修特別麻煩，畢竟這是一臺(tái)配件除了蘋果庫存之外，市場(chǎng)上并不多的設(shè)備，過保的設(shè)備“麻煩”蘋果的天才吧維修，應(yīng)該不便宜。

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順便清理灰塵

此外，在拆機(jī)過程中，可以找一根不用的軟毛牙刷對(duì)主板做清灰處理。
下面簡(jiǎn)單記錄下拆機(jī)步驟：

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拆機(jī)第一步

拆機(jī)第一步，是解鎖機(jī)箱鎖，去掉機(jī)箱，然后去掉頂部的風(fēng)扇。打開風(fēng)扇的時(shí)候，小心拆下風(fēng)扇的供電和數(shù)據(jù)線。

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拆機(jī)第二步

拆機(jī)第二步，將設(shè)備機(jī)箱立柱的螺絲去掉后，我們將設(shè)備翻轉(zhuǎn)，去掉底部供電主板的兩顆螺絲，然后將供電主板拔下來。依舊是小心連著的數(shù)據(jù)線。

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拆機(jī)第三步

小心的拆掉供電主板后，耐心的拆掉連接 CPU 所在主板的供電線的螺絲。然后稍微用力的拆卸掉將 CPU 固定在巨大的散熱器上的幾顆螺絲。當(dāng)所有的螺絲都拆卸完畢之后，CPU 就展示在我們面前了。（硅脂居然還沒有完全被烤干）

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拆機(jī)第四步

在清理完畢散熱器上的老硅脂之后，我們重新涂抹均勻新的硅脂，然后完成 CPU 的更換安裝。Mac Pro 扣具有一個(gè)槽，讓 CPU 合適的放進(jìn)去就行，不需要用力按。當(dāng)我們組裝還原機(jī)器的時(shí)候，之前拆卸的螺絲自然會(huì)讓 CPU 的陣腳接觸充分。
接下來就是逆向過程，怎么拆的，怎么安裝回去，還原機(jī)器啦。
macOS 系統(tǒng)選擇

因?yàn)楦鼡Q了硬盤，所以我們需要重新完成系統(tǒng)的安裝。
安裝的過程中也有一些需要注意的細(xì)節(jié)。
選擇合適的 macOS 系統(tǒng)版本

我們能夠找到和進(jìn)行安裝的 macOS 版本，可以在官方的系統(tǒng)列表[6]中找到，但是并不是所有的系統(tǒng)都能夠安裝在這臺(tái) Mac Pro 設(shè)備上，可以參考這個(gè)macOS 兼容性列表[7]進(jìn)行選擇。
目前最新版本的 Ventura （macOS 13），是不能直接安裝在 Mac Pro 2013 上的，需要使用“黑蘋果”方案，解除安裝限制。不過考慮到最佳設(shè)備資源利于，我不傾向和推薦使用 Ventura 和 Monterey （macOS 12）。
當(dāng)然，蘋果并非只針對(duì) 2013 款的 Mac Pro 進(jìn)行了Ventura 新版本系統(tǒng)的安裝限制，下面列表中的設(shè)備都被“放棄”支持了：
* 2013 Mac Pro
* 2014 Mac mini
* 2015 iMac
* 2015-2016 MacBook Pro
* 2015-2017 MacBook Air
* 2016 12 英寸 MacBook雖然 Mac Pro 支持運(yùn)行 Monterey，使用流暢度尚可，但系統(tǒng)占用相比更早一些的版本（1%）占用率高了非常多（20%），這些資源用來做實(shí)際的使用多好，是吧？Ventura 除了不必要的資源占用之外，還存在不確定的不穩(wěn)定因素，以及需要浪費(fèi)一些時(shí)間做額外的穩(wěn)定性驗(yàn)證。
而更早的版本中，比如 Yosemite、El Capitan 雖然資源占用更低，但是系統(tǒng)中缺少能夠支持“三方 NVMe 硬盤”的驅(qū)動(dòng)，同樣得借助黑蘋果方案，需要自己手動(dòng)注入驅(qū)動(dòng)，存在和 Ventura 相同的“隱患”。而伴隨設(shè)備發(fā)布時(shí)候的系統(tǒng) Mavericks ，官方并未提供下載鏡像，我們只能使用三方鏡像進(jìn)行安裝，安裝鏡像缺乏安全保障。所以，也不推薦使用這個(gè)版本。
經(jīng)過篩選和測(cè)試，我的選擇是安裝 10.15.7 的 macOS Catalina，系統(tǒng)資源使用在 1% 左右，將更多的資源完全讓度給用戶進(jìn)程，并且系統(tǒng)原生對(duì)非蘋果固態(tài)硬盤支持良好。
如果你的硬盤選擇是官方拆機(jī)硬盤或者不升級(jí)硬盤，你也可以選擇使用 Yosemite 或 El Capitan 這兩個(gè)版本的系統(tǒng)。
進(jìn)行 macOS 系統(tǒng)的安裝

macOS 的安裝一般有三種方式：

• 使用設(shè)備自身的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)方案，重新安裝相同版本的 macOS 系統(tǒng)。
  
• 使用 U 盤制作恢復(fù)引導(dǎo)盤，從網(wǎng)絡(luò)安裝你期望的 macOS 版本。
  
• 使用 U 盤制作離線的安裝盤，安裝指定版本的 macOS 系統(tǒng)。
  

如果你希望更快的完成系統(tǒng)安裝，不希望因?yàn)榘惭b過程中因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化而產(chǎn)生一些不必要的小問題。
個(gè)人推薦你使用最后一種方案。如果你的網(wǎng)絡(luò)狀況非常好，第二種方案，也不失為一個(gè)好的選擇。

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對(duì) U 盤進(jìn)行格式化

如果你選擇第二或者第三種方案，為了避免安裝引導(dǎo)過程出現(xiàn)不必要的翻工的麻煩，我們可以先在“磁盤工具”中，將 U 盤格式化為 “Mac OS 擴(kuò)展（日志式）/ Mac OS Extended（Journaled）”格式，并選擇 “GUID 分區(qū)圖”，如果你不希望調(diào)整本文中使用的命令，可以將 U 盤暫時(shí)命名為 “MyVolume”。

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重置機(jī)器內(nèi)部安裝的磁盤

如果你希望來一場(chǎng)完完全全從零到一的干凈的安裝，可以在制作好啟動(dòng)盤或恢復(fù)盤之后，打開安裝界面的“macOS 實(shí)用工具”，選擇“磁盤工具”，對(duì)系統(tǒng)分區(qū)或者整個(gè)磁盤進(jìn)行完全抹除。
制作 macOS 離線安裝盤

我整理了官方提供的場(chǎng)景鏡像的下載地址，你可以通過在瀏覽器中打開下面的鏈接，來下載官方經(jīng)過完整性驗(yàn)證的系統(tǒng)鏡像：
# macOS Ventura (13)
macappstores://apps.apple.com/app/macos-ventura/id1638787999?mt=12

# macOS Monterey (12)
macappstores://apps.apple.com/us/app/macos-monterey/id1576738294?mt=12

# macOS Big Sur (11)
macappstores://apps.apple.com/us/app/macos-big-sur/id1526878132?mt=12

# macOS Catalina (10.15)
macappstores://apps.apple.com/us/app/macos-catalina/id1466841314?mt=12

# macOS Mojave (10.14)
macappstores://apps.apple.com/us/app/macos-mojave/id1398502828?mt=12

# macOS High Sierra (10.13)
macappstores://apps.apple.com/us/app/macos-high-sierra/id1246284741?mt=12當(dāng)然，你也可以從官方的這個(gè)下載頁面[8]獲取更早的系統(tǒng)版本。不過更早的系統(tǒng)的安裝包和最近幾年的安裝包在結(jié)構(gòu)上有一些不同，你需要使用 pkgutil 進(jìn)行一些額外的解壓縮操作，比如 OS X El Capitan：
# 解壓縮 pkg 安裝包
pkgutil --expand-full "/Volumes/Install OS X/InstallMacOSX.pkg" PSInstaller

# 切換工作目錄
cd OSInstaller/InstallMacOSX.pkg

# 移動(dòng)制作引導(dǎo)需要的 ESD 文件
mv InstallESD.dmg Payload/Install\ OS\ X\ El\ Capitan.app/Contents/SharedSupport/

# 將處理完畢的鏡像文件放到“應(yīng)用程序目錄”
mv Payload/Install\ OS\ X\ El\ Capitan.app /Applications當(dāng)我們完成系統(tǒng)下載之后，可以參考官方的創(chuàng)建 macOS 安裝引導(dǎo)工具[9]教程來創(chuàng)建安裝盤。磁盤格式化的注意事項(xiàng)參考上文提到的即可。
各個(gè)版本的 macOS 啟動(dòng)盤制作命令如下：
# macOS Ventura (13)
sudo /Applications/Install\ macOS\ Ventura.app/Contents/Resources/createinstallmedia --volume /Volumes/MyVolume

# macOS Monterey (12)
sudo /Applications/Install\ macOS\ Monterey.app/Contents/Resources/createinstallmedia --volume /Volumes/MyVolume


# macOS Big Sur (11)
sudo /Applications/Install\ macOS\ Big\ Sur.app/Contents/Resources/createinstallmedia --volume /Volumes/MyVolume

# macOS Catalina (10.15)
sudo /Applications/Install\ macOS\ Catalina.app/Contents/Resources/createinstallmedia --volume /Volumes/MyVolume

# macOS Mojave (10.14)
sudo /Applications/Install\ macOS\ Mojave.app/Contents/Resources/createinstallmedia --volume /Volumes/MyVolume

# macOS High Sierra (10.13)
sudo /Applications/Install\ macOS\ High\ Sierra.app/Contents/Resources/createinstallmedia --volume /Volumes/MyVolume執(zhí)行命令，我們將看到類似下面的日志輸出，系統(tǒng)盤就制作完畢啦：
Password:
Erasing disk: 0%... 10%... 20%... 30%... 100%
Making disk bootable...
Copying to disk: 0%... 10%... 20%... 30%... 40%... 50%... 60%... 70%... 80%... 100%
Install media now available at "/Volumes/Install macOS Catalina"制作完畢啟動(dòng)盤之后，將設(shè)備插到 Mac Pro 上，重啟設(shè)備，開機(jī)按住 Option （ALT）鍵不放，等待界面出現(xiàn)引導(dǎo) U 盤，然后根據(jù)提示進(jìn)行安裝即可。

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根據(jù)你的需要和選擇，進(jìn)行系統(tǒng)安裝

基本上各個(gè)版本的安裝過程都是基本一樣的，一路“next”即可。
使用恢復(fù)的方式來完成 macOS 的安裝

使用恢復(fù)的方式來完成 macOS 的安裝有兩種方式，一種借助于 Mac 設(shè)備內(nèi)置的引導(dǎo)工具，進(jìn)行在線安裝。一種和上面的離線安裝盤一樣，借助 U 盤進(jìn)行安裝。

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使用恢復(fù)盤進(jìn)行系統(tǒng)安裝引導(dǎo)

在啟動(dòng)的時(shí)候，按著 “CMD+R” 鍵，可以進(jìn)入 Mac 內(nèi)置的修復(fù)工具。我們可以在里面進(jìn)行磁盤格式化，或者重新安裝設(shè)備當(dāng)前安裝的系統(tǒng)版本。
或者在啟動(dòng)的時(shí)候，插好制作好的恢復(fù)啟動(dòng)盤，長(zhǎng)按“CMD”鍵，直到看到蘋果 Logo 出現(xiàn)后松開，這時(shí)界面會(huì)出現(xiàn) USB 設(shè)備的引導(dǎo)選擇圖標(biāo)。我們選擇 USB 設(shè)備，就可以進(jìn)入 USB 設(shè)備上帶著的某個(gè) macOS 的版本的恢復(fù)工具啦。
制作恢復(fù)引導(dǎo)盤的格式化的前置準(zhǔn)備以及注意事項(xiàng)和制作離線安裝盤一致。不同的是對(duì)于不同系統(tǒng)命令稍有差別（安裝包的差別）。這里可以參考黑蘋果手冊(cè)中，“Making the installer in Windows[10]” 提到的方式，使用 “macrecovery” 來制作恢復(fù)盤。
比如我們要制作 “Catalina” 的恢復(fù)盤，可以使用命令得到恢復(fù)鏡像：
python3 macrecovery.py -b Mac-00BE6ED71E35EB86 -m 00000000000000000 download然后參考文檔，選擇 Rufus 等工具制作恢復(fù)盤即可。
性能測(cè)試

作為一臺(tái) 2013 年設(shè)計(jì)完成后，直至停產(chǎn)都沒有設(shè)計(jì)變化的設(shè)備，性能自然無法完全和近幾年的設(shè)備進(jìn)行對(duì)比。但即使我們將它和 2019 年的高配 MacBook Pro（i9）、2022 年末的 MacBook Pro（M2）進(jìn)行對(duì)比，也能夠發(fā)現(xiàn)在一些指標(biāo)上，還是比較好的。
CPU 能力對(duì)比

CPU 性能測(cè)試，這里使用一款老牌的開源工具 SysBench：akopytov/sysbench[11]，macOS 的安裝非常簡(jiǎn)單，使用 homebrew 的軟件包[12]即可：
brew install sysbench完成安裝之后，執(zhí)行下面的命令，我們就能夠進(jìn)行 CPU 測(cè)試了：
sysbench cpu run不添加參數(shù)，測(cè)試的是單核的性能，以10秒為限制，對(duì)比完成“event”的計(jì)算次數(shù)（計(jì)算素?cái)?shù)次數(shù)）。
直接執(zhí)行命令，我們將得到類似下面的結(jié)果：
sysbench 1.0.20 (using system LuaJIT 2.1.0-beta3)

Running the test with following options:
Number of threads: 1
Initializing random number generator from current time


Prime numbers limit: 10000

Initializing worker threads...

Threads started!

CPU speed:
    events per second: 14801180.02

General statistics:
    total time:                          10.0001s
    total number of events:              148016951

Latency (ms):
         min:                                    0.00
         avg:                                    0.00
         max:                                    0.09
         95th percentile:                        0.00
         sum:                                  480.52

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           148016951.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):   0.4805/0.00上面的結(jié)果是 M2 款 Mac Book Pro的單核心測(cè)試，我們接著來測(cè)試 Intel i9 的 Mac book Pro：
CPU speed:
    events per second: 4671496.53

General statistics:
    total time:                          10.0000s
    total number of events:              46720188

Latency (ms):
         min:                                    0.00
         avg:                                    0.00
         max:                                    0.10
         95th percentile:                        0.00
         sum:                                 3720.83

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           46720188.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):   3.7208/0.00Intel 款的 MacBook Pro 單核的算力大概只有 M2 版本的 31%。接著我們繼續(xù)測(cè)試 Mac Pro 2013：
CPU speed:
    events per second: 3835734.38

General statistics:
    total time:                          10.0000s
    total number of events:              38364835

Latency (ms):
         min:                                    0.00
         avg:                                    0.00
         max:                                    0.05
         95th percentile:                        0.00
         sum:                                 1313.64

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           38364835.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):   1.3136/0.00Mac Pro 2013 能夠達(dá)到 i9 款 Mac Book Pro 單核性能的 82%，M2 款 Mac Book 單核性能的 25%。畢竟 CPU 就 200 塊錢，就不要指望單核峰值計(jì)算能夠有多“實(shí)惠”啦。多核心測(cè)試中，將有不同的結(jié)果。
調(diào)整命令，我們使用標(biāo)稱的“核心數(shù)”對(duì)不同設(shè)備分別進(jìn)行測(cè)試。先對(duì) M2 Mac Book Pro 使用 4 顆性能核心進(jìn)行測(cè)試（系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)負(fù)載選擇大核進(jìn)行計(jì)算）：
sysbench cpu --threads=4 run命令執(zhí)行完畢，我們將得到 10 秒內(nèi) 5376 萬次的測(cè)試結(jié)果：
CPU speed:
    events per second: 53769493.86

General statistics:
    total time:                          10.0001s
    total number of events:              537718167

Latency (ms):
         min:                                    0.00
         avg:                                    0.00
         max:                                    1.01
         95th percentile:                        0.00
         sum:                                17399.43

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           134429541.7500/53271.21
    execution time (avg/stddev):   4.3499/0.04調(diào)整測(cè)試命令，對(duì) i9 款的 Mac Book Pro 進(jìn)行 8 核心的測(cè)試，得到了 3199 萬次的計(jì)算結(jié)果：
CPU speed:
    events per second: 31998304.51

General statistics:
    total time:                          10.0002s
    total number of events:              320023267

Latency (ms):
         min:                                    0.00
         avg:                                    0.00
         max:                                    0.34
         95th percentile:                        0.00
         sum:                                21209.31

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           40002908.3750/352026.64
    execution time (avg/stddev):   2.6512/0.03對(duì) Mac Pro 2013 使用其 CPU 核心數(shù) 12 進(jìn)行測(cè)試：
CPU speed:
    events per second: 37160277.28

General statistics:
    total time:                          10.0004s
    total number of events:              371682110

Latency (ms):
         min:                                    0.00
         avg:                                    0.00
         max:                                    0.86
         95th percentile:                        0.00
         sum:                                33848.77

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           30973509.1667/88596.32
    execution time (avg/stddev):   2.8207/0.00Mac Pro 2013 的測(cè)試結(jié)果是 3716 萬次，達(dá)到 M2 的 69% 的性能，達(dá)到了 i9 款 116% 的性能。是不是還不錯(cuò)，其實(shí)還有潛力沒有挖掘。
最后，調(diào)整命令使用 CPU 全部核心（線程）數(shù)量進(jìn)行測(cè)試。先對(duì) M2 設(shè)備，進(jìn)行全部的核心數(shù)量進(jìn)行測(cè)試（大核+小核）：
sysbench cpu --threads=8 run測(cè)試結(jié)果為 10 秒內(nèi)計(jì)算 8006 萬次：
CPU speed:
    events per second: 80069102.36

General statistics:
    total time:                          10.0001s
    total number of events:              800722811

Latency (ms):
         min:                                    0.00
         avg:                                    0.00
         max:                                   10.89
         95th percentile:                        0.00
         sum:                                26156.40

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           100090351.3750/240418.96
    execution time (avg/stddev):   3.2695/0.01針對(duì) i9 款設(shè)備進(jìn)行 16 線程的測(cè)試，得到了 4935 萬次的計(jì)算結(jié)果：
CPU speed:
    events per second: 49357397.14

General statistics:
    total time:                          10.0002s
    total number of events:              493652499

Latency (ms):
         min:                                    0.00
         avg:                                    0.00
         max:                                    8.76
         95th percentile:                        0.00
         sum:                                43856.54

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           30853281.1875/134914.77
    execution time (avg/stddev):   2.7410/0.03同樣調(diào)整 Mac Pro 2013 的測(cè)試參數(shù)，使用全部的 24 線程進(jìn)行計(jì)算：
CPU speed:
    events per second: 61442952.09

General statistics:
    total time:                          10.0008s
    total number of events:              614588781

Latency (ms):
         min:                                    0.00
         avg:                                    0.00
         max:                                    6.17
         95th percentile:                        0.00
         sum:                                68624.01

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           25607865.8750/295410.64
    execution time (avg/stddev):   2.8593/0.03最終計(jì)算結(jié)果為 6144 萬次，達(dá)到了 i9 款的 124% 的性能，M2 款設(shè)備的 76% 的性能。200 塊錢的 CPU 是不是便宜大碗？！
當(dāng)然，三款設(shè)備的能耗差別還是很大的，M2 設(shè)備使用 67 瓦的電源，i9 款設(shè)備使用 96 瓦的電源，而 Mac Pro 2013 的運(yùn)行瞬時(shí)功耗在 120～150瓦。

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最近的使用電力消耗記錄

不過，就沖著能把它扔一邊穩(wěn)定的運(yùn)行，安靜不吵，能裝 128G ECC 內(nèi)存，價(jià)格只有上述設(shè)備的 25%～30%，還是挺劃算的。（隨用隨開，別 24 x 365 的跑嘛 ）
IO 能力對(duì)比

IO 能力測(cè)試，這里使用的是一款朋友推薦的開源測(cè)試工具：maxim-saplin/CrossPlatformDiskTest[13]。
我們還是先進(jìn)行參照物的性能測(cè)試。

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MacBook Pro 2019 磁盤IO能力

2019 款的 MacBook Pro 是最后一款搭載 Intel CPU 蘋果筆電設(shè)備。性能表現(xiàn)放在今天來看，中規(guī)中矩。可能是受到文件加密保護(hù)的原因，順序讀并不是很好。

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MacBook Pro 2022 磁盤IO能力

搭載 M2 芯片的 MacBook Pro 除了隨機(jī)寫入之外，全面碾壓 Intel CPU 的 MacBook Pro。

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Mac Pro 2013 磁盤IO能力

最后來測(cè)試 Mac Pro：順序讀寫都在 1GB/s 以上，隨機(jī)讀寫都能夠保持在 60MB/s 左右，內(nèi)存復(fù)制的速率只有 7GB/s。
坦白說，美中不足的有因?yàn)樽非髢?nèi)存容量降頻的內(nèi)存讀寫效率，以及不能享受 PCIe 4.0 M2 的硬盤帶寬。但是換來了 128GB 的便宜大碗的“自帶校驗(yàn)的偷懶裝置” 的內(nèi)存（ECC），以及即使沒有使用 PCIe 4.0，硬盤讀寫效率也還不錯(cuò)。
網(wǎng)絡(luò)能力對(duì)比

Intel 芯片和 M1 、M2 芯片的MacBook 使用雷電協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以及借助 2.5 G 網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在之前的兩篇文章里有提到，這里就不再展開，感興趣可以自行翻閱：《MacBook 與其他設(shè)備的低成本高性能數(shù)據(jù)傳輸方案（一）》[14]、《MacBook 與其他設(shè)備的低成本高性能數(shù)據(jù)傳輸方案（二）》[15]。

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默認(rèn)兩個(gè)網(wǎng)口的聚合

Mac Pro 2013 默認(rèn)有兩個(gè)千兆網(wǎng)口，實(shí)際使用的時(shí)候，我們可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的鏈路聚合（2G口），來提升內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換效率。
如果你追求最大化的帶寬，可以購置 6 個(gè)雷電 2 轉(zhuǎn) USB 轉(zhuǎn)接頭，然后加上 USB 網(wǎng)口一共新增 10 塊 USB 網(wǎng)卡，來形成更強(qiáng)的鏈路聚合效果。（臟辮模式）
macOS 老系統(tǒng)使用經(jīng)驗(yàn)

因?yàn)槲业膱?chǎng)景主要是 SSH 遠(yuǎn)程連接，或者使用 VNC 連接遠(yuǎn)程桌面，使用 VMware 啟動(dòng)大量虛擬機(jī)。
不包含任何媒體剪輯的工作，所以我就上面兩個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行一些經(jīng)驗(yàn)展開。
使用內(nèi)存盤提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率

數(shù)據(jù)處理過程中，如果能得到即時(shí)反饋，或者響應(yīng)更快，是一件很幸福的事情。
這里，我們可以用一個(gè)小技巧，將 128G 內(nèi)存中的 120G 作為自帶糾錯(cuò)校驗(yàn)的內(nèi)存盤使用：
diskutil erasevolume HFS+ 'RAM Disk' $(hdiutil attach -nomount ram://251658240)命令執(zhí)行完畢，我們將看到下面的日志：
Started erase on disk3
Unmounting disk
Erasing
Initialized /dev/rdisk3 as a 120 GB case-insensitive HFS Plus volume
Mounting disk
Finished erase on disk3 RAM Disk你可以通過下面的公式來創(chuàng)建其他尺寸的內(nèi)存盤：
命令中的 ram://251658240

（目標(biāo))120(GB) * 1024(MB) * 1024(KB) * 2磁盤創(chuàng)建完畢，cd /Volumes/RAM\ Disk 切換到目錄中就能夠像和一般的磁盤一樣進(jìn)行操作了。

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將 Mac Pro 2013 接入 UPS 供電

當(dāng)然，內(nèi)存盤是易失數(shù)據(jù)，如果遭遇斷電會(huì)損失正在處理的內(nèi)容。所以，我將設(shè)備插在了之前文章《低成本搭建一臺(tái)家庭存儲(chǔ)服務(wù)器：前篇》[16]中提到的新購置的 UPS 上，能夠避免這種意外出現(xiàn)。
VMware 虛擬機(jī)的使用

和之前文章《快速構(gòu)建和安裝干凈的 ESXi 8 鏡像指南》[17]提到的，我們可以免費(fèi)申請(qǐng)個(gè)人使用的 ESXi 授權(quán)一樣，你也可以申請(qǐng) VMware Fusion 的使用。
不過在版本使用上，我使用的系統(tǒng)版本只能使用 12.1.2 及之前的版本（之后的版本不支持 Catalina）。
在完成首次安裝之后，我們啟動(dòng)虛擬機(jī)，可能會(huì)遇到 “Pipe 斷開” 的錯(cuò)誤提示，解決方法很簡(jiǎn)單，命令行輸入：
sudo spctl --master-disable然后，查看系統(tǒng)安全設(shè)置，允許加載不受信任的驅(qū)動(dòng)即可。過程中如果沒有看到驅(qū)動(dòng)提示，可以重啟下系統(tǒng)，并再次啟動(dòng)虛擬機(jī)，就能夠看到“加載驅(qū)動(dòng)”的確認(rèn)了。
然后虛擬機(jī)的使用就一切正常了。
其他：社區(qū)中提到的問題是否存在

社區(qū)中常見的問題有幾個(gè)：散熱、網(wǎng)絡(luò)休眠喚醒、系統(tǒng)崩潰等等。
我的使用方式和硬件更換在上文中基本都提到了，我目前使用過程中一切正常。
最后

如果你沒有在家里安靜的進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間密集計(jì)算的需求，也不想“燒烤”你的 MacBook ，并且沒有總成本低一些的要求，那么這個(gè)方案或許并不適合你。
相比之下，我更推薦采購支持 ECC 內(nèi)存的搭載 13 代桌面 CPU 工作站（如 P360 之類的），功耗比、性能、可擴(kuò)展性都很棒，美中不足的只有三點(diǎn)：體積大一些，使用的是工作頻率不高的 DDR5 ECC 內(nèi)存，價(jià)格會(huì)是這臺(tái)設(shè)備的三倍。
好啦，這篇文章就先寫到這里啦。也算是對(duì)群里的小伙伴的一個(gè)交代，希望大家都玩的開心。
--EOF
我們有一個(gè)小小的折騰群，里面聚集了一些喜歡折騰的小伙伴。
在不發(fā)廣告的情況下，我們?cè)诶锩鏁?huì)一起聊聊軟硬件、HomeLab、編程上的一些問題，也會(huì)在群里不定期的分享一些技術(shù)沙龍的資料。
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引用鏈接

[1] 廉價(jià)的家用工作站方案：前篇: https://soulteary.com/2021/07/02/cheap-home-workstation-solution-part-one.html
[2] Apple 官方設(shè)備規(guī)格清單: https://support.apple.com/kb/SP697?locale=zh_CN
[3] 這篇顯卡門的報(bào)道: https://www.leiPhone.com/category/zixun/MaF5ogjMD1mxB9lW.html
[4] 官方對(duì)于內(nèi)存的升級(jí)文檔在這里: https://support.apple.com/zh-cn/HT205044
[5] 拆機(jī)非常簡(jiǎn)單: https://zh.ifixit.com/Guide/2013%E5%B9%B4%E6%9C%ABMac+Pro+%E6%8B%86%E8%A7%A3/20778
[6] 官方的系統(tǒng)列表: https://support.apple.com/zh-cn/HT201260
[7] macOS 兼容性列表: https://support.apple.com/zh-cn/HT212551
[8] 官方的這個(gè)下載頁面: https://support.apple.com/zh-cn/HT211683
[9] 創(chuàng)建 macOS 安裝引導(dǎo)工具: https://support.apple.com/zh-cn/HT201372
[10] Making the installer in Windows: https://dortania.github.io/OpenCore-Install-Guide/installer-guide/windows-install.html#downloading-macos
[11] akopytov/sysbench: https://github.com/akopytov/sysbench
[12] homebrew 的軟件包: https://formulae.brew.sh/formula/sysbench
[13] maxim-saplin/CrossPlatformDiskTest: https://github.com/maxim-saplin/CrossPlatformDiskTest
[14] 《MacBook 與其他設(shè)備的低成本高性能數(shù)據(jù)傳輸方案（一）》: https://soulteary.com/2023/01/01/low-cost-high-performance-data-transfer-solution-for-macbook-and-other-devices.html
[15] 《MacBook 與其他設(shè)備的低成本高性能數(shù)據(jù)傳輸方案（二）》: https://soulteary.com/2023/01/03/low-cost-high-performance-data-transfer-solution-for-macbook-and-other-devices-part-2.html
[16] 《低成本搭建一臺(tái)家庭存儲(chǔ)服務(wù)器：前篇》: https://soulteary.com/2023/01/15/building-a-home-storage-server-at-low-cost-part-one.html
[17] 《快速構(gòu)建和安裝干凈的 ESXi 8 鏡像指南》: https://soulteary.com/2023/01/29/how-to-easily-create-and-install-a-custom-esxi-image.html
[18] 關(guān)于“交友”的一些建議和看法: https://zhuanlan.zhihu.com/p/557928933
[19] 關(guān)于折騰群入群的那些事: https://zhuanlan.zhihu.com/p/56159997
[20] 署名 4.0 國(guó)際 (CC BY 4.0): https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.zh

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本文作者: 蘇洋
創(chuàng)建時(shí)間: 2023年02月04日 統(tǒng)計(jì)字?jǐn)?shù): 15985字 閱讀時(shí)間: 32分鐘閱讀 本文鏈接: https://soulteary.com/2023/02/04/cheap-home-workstation-solution-mac-pro-2013.html.html

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隔壁老王...℡

厲害。不過待機(jī)功率多少？好奇那顯卡

征服

滿負(fù)載功率呢？謝謝

淑琴

因?yàn)檫@玩意畢竟是單路，目前測(cè)試滿負(fù)荷跑，最大150瓦。

時(shí)光靜好

8～10瓦，顯卡 DC 計(jì)算是不會(huì)調(diào)用的，只有在遠(yuǎn)程桌面的時(shí)候會(huì)喚醒一張，觀察利用率是顯卡的 1% 左右，實(shí)際使用功耗應(yīng)該都算在板載設(shè)備和 CPU上。

礦機(jī)號(hào)-25

博主是不是得出個(gè)系統(tǒng)遷移的文章，否則之前淘汰的主機(jī)上的環(huán)境怎么保證到新的機(jī)子上來？

易烊千璽

散熱有點(diǎn)不足，另外你硅脂涂的太多了

奶茶

可以考慮加個(gè)todo，我一般是計(jì)算節(jié)點(diǎn)無狀態(tài)方案，有狀態(tài)的設(shè)備定時(shí) dump & tar cf & sync 走，還原是逆向過程。

小魚丸兒

寫的好精細(xì)

愛屁屁

硅脂量應(yīng)該 1g+，實(shí)際扣好扣具扭完8顆螺絲，會(huì)把硅脂推到保護(hù)槽里，同拆機(jī)時(shí)流到保護(hù)槽的那張圖。

散熱的重點(diǎn)是別用“過時(shí)”顯卡，只跑 DC 還行，還擔(dān)心就下面扔一個(gè) 20 塊錢的筆記本散熱器，跑一下午基本都是涼的。

大概是這么個(gè)情況，供其他有相同問題的同學(xué)參考