【工作站】工作站是什么 工作站功能 工作站分類 工作站特點

什么是工作站

工作站是一(yi)種高(gao)端(duan)的(de)(de)通(tong)用微型計(ji)算機。它是為(wei)了單(dan)用戶使用并(bing)提供比個人計(ji)算機更強大的(de)(de)性能(neng)，尤其是在圖(tu)形處理能(neng)力，任務并(bing)行方面(mian)的(de)(de)能(neng)力。通(tong)常配有(you)高(gao)分辨率(lv)的(de)(de)大屏、多(duo)屏顯示器及容量很大的(de)(de)內存儲(chu)器和外部存儲(chu)器，并(bing)且具有(you)極強的(de)(de)信息和高(gao)性能(neng)的(de)(de)圖(tu)形、圖(tu)像處理功(gong)能(neng)的(de)(de)計(ji)算機。另外，連接(jie)到服(fu)務器的(de)(de)終端(duan)機也可稱為(wei)工作站。

工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站是一(yi)種(zhong)面(mian)向專業(ye)應用(yong)領域，具備(bei)強(qiang)大的(de)(de)(de)(de)(de)數據(ju)運(yun)算與(yu)圖形(xing)、圖像處理(li)(li)能(neng)力的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)性(xing)能(neng)計算機(ji)，目(mu)前廣泛用(yong)于(yu)機(ji)械(xie)工(gong)(gong)程自(zi)動化(hua)（MDA）、網(wang)絡(luo)管(guan)理(li)(li)、動畫制作(zuo)(zuo)、科(ke)學研究、軟(ruan)件開 發、金融管(guan)理(li)(li)、信息(xi)服(fu)務、模擬仿真等(deng)專業(ye)領域。工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站根據(ju)使(shi)(shi)用(yong)軟(ruan)、硬(ying)件平(ping)臺的(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)，一(yi)般分為基于(yu)RISC/Unix系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)傳統(tong)(tong)(tong)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站和(he)基于(yu)Intel體系(xi)(xi)結構的(de)(de)(de)(de)(de)PC工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站。PC工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站采(cai)(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)是標(biao)準、開放的(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)平(ping)臺，它基于(yu)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)Intel IA-32處理(li)(li)器，使(shi)(shi)用(yong)穩定可(ke)靠的(de)(de)(de)(de)(de)Windows NT操作(zuo)(zuo)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，采(cai)(cai)用(yong)符合專業(ye)圖形(xing)標(biao)準（OpenGL）的(de)(de)(de)(de)(de)圖形(xing)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，再(zai)加上(shang)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)存儲、I/O、網(wang)絡(luo)等(deng)子系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，以滿足專業(ye)軟(ruan)件的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行要求。

許多沒有接觸過(guo)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶會認為,工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)就是(shi)高級(ji)PC，其(qi)實(shi)不(bu)然(ran)。傳統(tong)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)能(neng)(neng)(neng)(neng)為給它(ta)分配的(de)(de)(de)任務(wu)(wu)，如(ru)數據壓縮、圖(tu)形制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)、模型分析等提供最(zui)好(hao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，但(dan)它(ta)只是(shi)基于與(yu)公(gong)司(si)網(wang)絡的(de)(de)(de)其(qi)他系統(tong)分離的(de)(de)(de)私人操作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)系統(tong)而設(she)計的(de)(de)(de)。PC機(ji)典型的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)是(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)運行主(zhu)要的(de)(de)(de)商業產品使用(yong)(yong)工(gong)(gong)具(ju),并能(neng)(neng)(neng)(neng)通過(guo)一個共同的(de)(de)(de)網(wang)絡與(yu)其(qi)他的(de)(de)(de)PC機(ji)兼容。雖(sui)然(ran)高端PC機(ji)也能(neng)(neng)(neng)(neng)運行一些工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)軟件，但(dan)它(ta)們并不(bu)具(ju)有大多數工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)應用(yong)(yong)所(suo)需的(de)(de)(de)超強(qiang)的(de)(de)(de)計算處理(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)。在強(qiang)大的(de)(de)(de)PentiumⅢ Xeon處理(li)器的(de)(de)(de)多處理(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)支持(chi)下，工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)比PC機(ji)具(ju)有了更高的(de)(de)(de)實(shi)際應用(yong)(yong)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)、穩定性(xing)和支持(chi)服務(wu)(wu)。 以Intel體系結(jie)構的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)為例(li)，其(qi)與(yu)商用(yong)(yong)PC的(de)(de)(de)主(zhu)要區別見(jian)表(biao)1。

當(dang)然，按照不(bu)(bu)同(tong)體(ti)系結構區分的(de)PC工作站和RISC/Unix工作站之(zhi)間，不(bu)(bu)僅存在(zai)著相(xiang)互補充的(de)關系，更有著技(ji)術上(shang)的(de)本質不(bu)(bu)同(tong)。

過去，高端(duan)工作站(zhan)主要用的是(shi)RISC處(chu)理器，當指定(ding)任(ren)務(wu)有較(jiao)高要求(qiu)時(shi)，RISC結構不能以(yi)足夠的性(xing)能運行(xing)PC應(ying)用，而是(shi)以(yi)“仿真(zhen)”模(mo)式進行(xing)，這就意味著處(chu)理這些(xie)任(ren)務(wu)時(shi)沒有足夠的性(xing)能優勢，即不僅要求(qiu)工作站(zhan)用戶桌面上(shang)要有一個(ge)獨(du)立的PC機(ji)，而且公司的IT部門還得以(yi)較(jiao)高的成本管理和支持信息系統的一小部分，Intel IA-32處(chu)理器為急(ji)切的工作站(zhan)應(ying)用提供了先(xian)進的性(xing)能、處(chu)理能力以(yi)及使單個(ge)計(ji)算機(ji)能擔(dan)當工作站(zhan)任(ren)務(wu)和辦(ban)公室生產應(ying)用的能力。

但從另一方(fang)面看(kan)，RISC/Unix工作站現(xian)大多采用(yong)64位處(chu)理(li)器和64位操(cao)作系統(tong)，最大內存已突破了4GB，達到8GB甚至更大，穩定性也(ye)更高。而目前的Intel處(chu)理(li)器和Windows NT操(cao)作系統(tong)仍舊是32位結(jie)構，在復雜的工程應用(yong)中就顯得捉襟見肘(zhou)了。

工作站功能

由計算機和相應的外部設備以及成套的應用軟件包所組成的信息處理系統。它能夠完成用戶交給的特定任務，是推動計算機普及應用的有效方式。工作站應具備強大的數據處理能力，有直觀的便于人機交換信息的用戶接口，可以與計算機網絡相連，在更大的范圍內互通信息，共享資源。工作站在編程、計算、文件書寫、存檔、通信等各方面給專業工作者以綜合的幫助。常見的工作站有計算機輔助設計 (CAD)工(gong)作站（或稱工(gong)程(cheng)工(gong)作站），辦公自動化(OA)工作站，圖像處(chu)理工作站等(deng)。不(bu)同任務的工作站有不(bu)同的硬件(jian)和軟(ruan)件(jian)配置(zhi)。

例如,一個小型CAD工作站的典型硬件(jian)配置為：普(pu)通計算機，帶有功能鍵(jian)的CRT終端，光筆，平(ping)面(mian)繪圖儀(yi)，數(shu)字(zi)化(hua)儀(yi)，打印機等。軟件(jian)配置(zhi)為：操(cao)作系統，編(bian)譯程序，相應(ying)的(de)(de)數(shu)據庫和數(shu)據庫管理(li)系統，二維(wei)和三(san)維(wei)的(de)(de)繪圖軟件(jian)，以(yi)及成套的(de)(de)計算、分析軟件(jian)包。它可以(yi)完成用戶提交(jiao)的(de)(de)各(ge)種(zhong)機械(xie)的(de)(de)、電(dian)氣的(de)(de)設計任務。

OA工作(zuo)站的(de)主要硬件(jian)(jian)配置(zhi)(zhi)為：普(pu)通(tong)計算機(ji)，辦公(gong)用(yong)終(zhong)端(duan)設備（如(ru)電傳打字機(ji)、交(jiao)互式終(zhong)端(duan)、傳真機(ji)、激光打印機(ji)、智能復印機(ji)等(deng)），通(tong)信設施（如(ru)局部區域網(wang)）、程(cheng)控交(jiao)換機(ji)、公(gong)用(yong)數(shu)據(ju)網(wang)、綜合業(ye)務數(shu)字網(wang)等(deng)）。軟件(jian)(jian)配置(zhi)(zhi)為：操(cao)作(zuo)系統(tong)(tong)，編譯程(cheng)序，各種服務程(cheng)序，通(tong)信軟件(jian)(jian)，數(shu)據(ju)庫管(guan)理(li)(li)系統(tong)(tong)，電子郵件(jian)(jian)，文字處理(li)(li)軟件(jian)(jian)，表格處理(li)(li)軟件(jian)(jian),各種編輯(ji)軟件以及(ji)專門業務(wu)(wu)活動的(de)(de)軟件包(bao)，如人事管理、財務(wu)(wu)管理、行(xing)政事務(wu)(wu)管理等軟件，并配(pei)備相應的(de)(de)數據庫(ku)。OA工作(zuo)站的任務是完成各(ge)種辦(ban)公信息的處理。

圖像處理工作站的主要硬件配置為：頂級計算機，一般還包括超強性能的顯卡（由于CUDA并行編程的(de)發展所致）；圖像(xiang)數字化設(she)備（包括電(dian)子的(de)、光學的(de)或機電(dian)的(de)掃描設(she)備，數字化儀），圖像(xiang)輸出(chu)設(she)備，交互式圖像(xiang)終端。軟件配置除了一般的(de)系(xi)統(tong)軟件外(wai)還要有成(cheng)套的(de)圖像(xiang)處理軟件包。它可(ke)以完成(cheng)用戶提出(chu)的(de)各(ge)種圖像(xiang)處理任務。越(yue)來越(yue)多的(de)計(ji)算機廠家在生產和銷售各(ge)種工作(zuo)站。

工作站分類

工作站根據軟、硬件平臺的不同，一般分為基于RISC（精簡指令系統）架構(gou)的UNIX系統工作站和基于(yu)Windows、Intel的(de)PC工作站。

UNIX工(gong)作(zuo)站是一種高性能的專(zhuan)業工(gong)作(zuo)站，具有強大的處理器（以前多采(cai)用RISC芯片）和(he)優化的內存、I/O(輸入/輸(shu)出)、圖(tu)形子系統，使用(yong)專(zhuan)有的處(chu)理器（英(ying)特爾至強XEON、AMD皓龍等）、內存以及圖形等硬件系統，WIN 7 旗艦(jian)版操作系統和UNIX系統，針對特定硬(ying)件平(ping)臺的應用軟件，彼(bi)此(ci)互不兼容。

PC工作站則是基于高性能(neng)的(de)英特爾至強處理器之上，使用穩定(ding)的(de)WIN7 32/64位(wei)操(cao)作系統，采(cai)用符合專業圖形標準（OpenGL4.x和DirectX 11）的圖形系統，再加上高性能的存儲、I/O（輸入/輸出(chu)）、網絡等子系統(tong)，來滿(man)足專(zhuan)業軟件運(yun)行的(de)要求；以(yi)Linux為架構的(de)工作(zuo)站采用(yong)的(de)是(shi)標準、開放的(de)系統平臺，能最大程度的(de)降低擁有成(cheng)本──你甚至(zhi)可以免費使用(yong)Linux系統及基于Linux系統的(de)開源(yuan)軟件；以Mac OS和Windows為架(jia)構的(de)工(gong)作(zuo)站(zhan)采(cai)用(yong)的(de)是標(biao)準、閉源的(de)系(xi)統平(ping)臺，在計(ji)算機技術(shu)高(gao)度發展(zhan)的(de)當今，具有高(gao)度的(de)數(shu)據(ju)(ju)安全性和配置(zhi)的(de)靈活(huo)性，可(ke)根據(ju)(ju)不同(tong)的(de)需(xu)求(qiu)來(lai)配置(zhi)工(gong)作(zuo)站(zhan)解決方案。

另外，根據(ju)體積(ji)和(he)便攜(xie)性(xing)，工作站還可分為(wei)臺式工作站和(he)移(yi)動工作站。

臺(tai)(tai)式工(gong)作(zuo)站(zhan)類似(si)于普通(tong)臺(tai)(tai)式電(dian)腦(nao)，體積較(jiao)大，沒(mei)有便(bian)攜性(xing)(xing)可言，但(dan)性(xing)(xing)能強勁(jing)，適(shi)合專(zhuan)業用(yong)(yong)戶(hu)使用(yong)(yong)。移動工(gong)作(zuo)站(zhan)其(qi)實(shi)就是一(yi)臺(tai)(tai)高性(xing)(xing)能的(de)(de)筆記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)。但(dan)其(qi)硬(ying)件(jian)配(pei)(pei)置和(he)整體性(xing)(xing)能又比(bi)普通(tong)筆記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)高一(yi)個檔次。適(shi)用(yong)(yong)機型(xing)是指該工(gong)作(zuo)站(zhan)配(pei)(pei)件(jian)所適(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)具體機型(xing)系列(lie)或型(xing)號(hao)。不同(tong)的(de)(de)工(gong)作(zuo)站(zhan)標配(pei)(pei)不同(tong)的(de)(de)硬(ying)件(jian)，工(gong)作(zuo)站(zhan)配(pei)(pei)件(jian)的(de)(de)兼容性(xing)(xing)問(wen)題雖然不像服務器那樣明顯，但(dan)從穩定性(xing)(xing)和(he)兼容性(xing)(xing)等(deng)角度考慮(lv)，通(tong)常還(huan)是需(xu)要(yao)使用(yong)(yong)特定的(de)(de)配(pei)(pei)件(jian)，這主要(yao)是由工(gong)作(zuo)站(zhan)的(de)(de)工(gong)作(zuo)性(xing)(xing)質決定的(de)(de)。

工作站特點

CPU：在80年代早期，RISC架(jia)構(gou)的處理器(qi)在單位成本上(shang)提供比CISC處理器高(gao)幾個數量級(ji)的性(xing)能。正是在(zai)這個時期，CISC處(chu)理器(qi)的一族(zu)（Intel的x86）漸漸侵占市場份額。到了大約90年代中(zhong)期，Intel的CPU終于擁(yong)有了同 RISC 相提并論(lun)的性能（雖然以(yi)高(gao)的多的芯片復雜性為(wei)代價(jia)），并將后者趕進了一個狹(xia)窄的市場(chang)。

而在當前英特爾至強系列處理器，專為服務器和工作站來設計的專用CPU,具有幾(ji)種(zhong)不同的(de)(de)構架，具有無(wu)與倫比的(de)(de)強大處理性能(neng)。突出的(de)(de)特點就(jiu)是(shi)集(ji)成了QPI內存(cun)控制(zhi)器，內存(cun)和(he)CPU之(zhi)間的數(shu)據(ju)通信不再經過北橋控制芯片(pian)，突破了(le)CPU和內存之前數(shu)據交換(huan)的瓶頸。隨(sui)著英特爾(er)32納米技(ji)術的(de)普及，英特爾至強四核(he)或者六核(he)以其強大的(de)運算能力成為當前服務器/工作站CPU的不二選(xuan)擇。

高速網絡連接 (1000 Mbit/s 或者更高): 當今的工作站集成基本都是1000Mbit的網卡(ka)

大屏幕的顯示器: 傳統的CRT和(he)(he)普通(tong)液晶已(yi)經(jing)越來越不能滿足專(zhuan)(zhuan)業(ye)圖形處理和(he)(he)模擬仿(fang)真(zhen)等在色彩和(he)(he)屏分的需求，高端專(zhuan)(zhuan)業(ye)的顯示器如DELL U2410已經(jing)成為主流。

高性能的3D圖(tu)形硬(ying)件:工作站在很大程(cheng)度上都是(shi)跟圖形軟件結(jie)合的，當(dang)前的軟件上已(yi)經(jing)發展OPENGL4.1和DIRECT 11，只支(zhi)持(chi)之(zhi)前版本的專業圖形卡以及非專業的游戲顯卡已經逐漸無法滿足。日前主流專業顯卡有(you)麗臺系列的Q600，Q2000，Q4000,Q5000，Q6000以及ATI的V8800和(he)V9800。

磁盤冗余存儲: 通(tong)俗來說就是做RAID。90年代在PC市場(chang)從未(wei)流行，SCSI是一個(ge)高(gao)級的(de)控制接口，對于(yu)磁盤需要同時接受(shou)多重訪(fang)問請求的(de)場(chang)合尤為有(you)效。這(zhe)使(shi)得它適合在(zai)服務器中使(shi)用，但是這(zhe)種特性對于(yu)絕大(da)多數是單用戶操作系統(tong)的(de)桌面PC來說就毫無優勢。目前，桌面系(xi)統獲(huo)得更多(duo)的多(duo)用戶能力（由于Linux數量的(de)增長），新的(de)磁盤接(jie)口(kou)SATA擁(yong)有近(jin)似SCSI的(de)速度和(he)較低的(de)成本(ben)，更新一代的(de)SAS硬盤(pan)擁有更快的速度。而冗余陣列在目前來說就是多個(ge)SATA硬盤按照不(bu)同的RAID模式組建的存(cun)儲(chu)陣列，常用的有(you)RAID 0 1 5 6 10，除了RAID 0，其他模式必須要三(san)(san)塊(kuai)(kuai)或者三(san)(san)塊(kuai)(kuai)以上的硬盤(pan)，磁盤(pan)陣(zhen)列的好(hao)處有兩個(ge)：A 成(cheng)幾倍(bei)的增加(jia)磁盤存取速度；B 保證數據的安(an)全(quan)性，一塊或者多塊磁(ci)盤壞掉，更換磁(ci)盤后(hou)可以通過RAID重(zhong)構(gou)。