【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(shi)一種高(gao)(gao)端的(de)通用(yong)微型計算機(ji)。它(ta)是(shi)為(wei)了(le)單(dan)用(yong)戶使(shi)用(yong)并(bing)提供比個(ge)人計算機(ji)更強(qiang)大(da)的(de)性(xing)能(neng)，尤(you)其是(shi)在圖(tu)(tu)形(xing)處理(li)能(neng)力，任務并(bing)行方(fang)面的(de)能(neng)力。通常配有高(gao)(gao)分(fen)辨率的(de)大(da)屏(ping)、多屏(ping)顯示器(qi)及容量很大(da)的(de)內存儲器(qi)和(he)外(wai)(wai)部存儲器(qi)，并(bing)且(qie)具(ju)有極強(qiang)的(de)信息和(he)高(gao)(gao)性(xing)能(neng)的(de)圖(tu)(tu)形(xing)、圖(tu)(tu)像處理(li)功能(neng)的(de)計算機(ji)。另外(wai)(wai)，連(lian)接到服務器(qi)的(de)終(zhong)端機(ji)也可稱為(wei)工作站。

工(gong)作(zuo)站(zhan)是(shi)一種面向專(zhuan)業應用(yong)領域，具備(bei)強大的(de)(de)(de)(de)數據(ju)運算與圖(tu)(tu)形(xing)、圖(tu)(tu)像處理能力的(de)(de)(de)(de)高性能計(ji)算機，目前廣泛用(yong)于(yu)(yu)機械(xie)工(gong)程自動化（MDA）、網絡管(guan)(guan)理、動畫制作(zuo)、科學研究、軟(ruan)(ruan)件(jian)開(kai) 發(fa)、金融管(guan)(guan)理、信息服務(wu)、模擬仿真等專(zhuan)業領域。工(gong)作(zuo)站(zhan)根據(ju)使(shi)用(yong)軟(ruan)(ruan)、硬件(jian)平臺的(de)(de)(de)(de)不同，一般(ban)分為基(ji)于(yu)(yu)RISC/Unix系統(tong)的(de)(de)(de)(de)傳統(tong)工(gong)作(zuo)站(zhan)和基(ji)于(yu)(yu)Intel體系結構的(de)(de)(de)(de)PC工(gong)作(zuo)站(zhan)。PC工(gong)作(zuo)站(zhan)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)是(shi)標準、開(kai)放的(de)(de)(de)(de)系統(tong)平臺，它基(ji)于(yu)(yu)高性能的(de)(de)(de)(de)Intel IA-32處理器，使(shi)用(yong)穩定(ding)可靠的(de)(de)(de)(de)Windows NT操(cao)作(zuo)系統(tong)，采用(yong)符合專(zhuan)業圖(tu)(tu)形(xing)標準（OpenGL）的(de)(de)(de)(de)圖(tu)(tu)形(xing)系統(tong)，再加上高性能的(de)(de)(de)(de)存儲、I/O、網絡等子系統(tong)，以滿足專(zhuan)業軟(ruan)(ruan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)運行(xing)要求。

許多(duo)沒有(you)接觸過工(gong)(gong)(gong)作(zuo)站(zhan)的(de)(de)(de)用戶(hu)會認為(wei),工(gong)(gong)(gong)作(zuo)站(zhan)就是(shi)(shi)高(gao)級PC，其(qi)實不然。傳統(tong)(tong)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)站(zhan)能(neng)(neng)為(wei)給它分配的(de)(de)(de)任務，如數(shu)據壓(ya)縮、圖形(xing)制作(zuo)、模型(xing)分析等(deng)提供最好的(de)(de)(de)性能(neng)(neng)，但它只是(shi)(shi)基于與(yu)公(gong)司網絡的(de)(de)(de)其(qi)他(ta)系統(tong)(tong)分離的(de)(de)(de)私人操作(zuo)系統(tong)(tong)而(er)設(she)計(ji)的(de)(de)(de)。PC機典型(xing)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)是(shi)(shi)能(neng)(neng)運行(xing)主要(yao)的(de)(de)(de)商(shang)業產品(pin)使用工(gong)(gong)(gong)具,并能(neng)(neng)通過一個(ge)共同的(de)(de)(de)網絡與(yu)其(qi)他(ta)的(de)(de)(de)PC機兼(jian)容。雖然高(gao)端PC機也能(neng)(neng)運行(xing)一些工(gong)(gong)(gong)作(zuo)站(zhan)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用軟件，但它們并不具有(you)大多(duo)數(shu)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)站(zhan)應(ying)(ying)用所需的(de)(de)(de)超強(qiang)的(de)(de)(de)計(ji)算處(chu)理(li)能(neng)(neng)力(li)。在強(qiang)大的(de)(de)(de)PentiumⅢ Xeon處(chu)理(li)器的(de)(de)(de)多(duo)處(chu)理(li)能(neng)(neng)力(li)支(zhi)(zhi)持下，工(gong)(gong)(gong)作(zuo)站(zhan)比(bi)PC機具有(you)了更高(gao)的(de)(de)(de)實際應(ying)(ying)用性能(neng)(neng)、穩定性和支(zhi)(zhi)持服務。 以Intel體(ti)系結構的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)站(zhan)為(wei)例，其(qi)與(yu)商(shang)用PC的(de)(de)(de)主要(yao)區(qu)別見(jian)表1。

當然(ran)，按照不(bu)同體系(xi)結構區分(fen)的(de)PC工作站和(he)RISC/Unix工作站之間(jian)，不(bu)僅存(cun)在著相互補充(chong)的(de)關系(xi)，更(geng)有(you)著技術上的(de)本質不(bu)同。

過去，高端工(gong)(gong)作(zuo)站主(zhu)要用的(de)(de)是RISC處(chu)(chu)(chu)理(li)器，當指定任務(wu)(wu)有(you)較(jiao)高要求時，RISC結構不(bu)能以(yi)(yi)足夠的(de)(de)性(xing)能運行PC應(ying)用，而(er)是以(yi)(yi)“仿真”模式進行，這就(jiu)意(yi)味著(zhu)處(chu)(chu)(chu)理(li)這些(xie)任務(wu)(wu)時沒有(you)足夠的(de)(de)性(xing)能優勢，即不(bu)僅要求工(gong)(gong)作(zuo)站用戶桌(zhuo)面上要有(you)一個獨立的(de)(de)PC機(ji)(ji)，而(er)且公司的(de)(de)IT部(bu)門還得以(yi)(yi)較(jiao)高的(de)(de)成本管理(li)和(he)支持信息系統的(de)(de)一小部(bu)分，Intel IA-32處(chu)(chu)(chu)理(li)器為急切的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)站應(ying)用提供了先進的(de)(de)性(xing)能、處(chu)(chu)(chu)理(li)能力(li)以(yi)(yi)及使單(dan)個計算機(ji)(ji)能擔(dan)當工(gong)(gong)作(zuo)站任務(wu)(wu)和(he)辦公室(shi)生產應(ying)用的(de)(de)能力(li)。

但從另一方面看，RISC/Unix工作(zuo)站現大多采用(yong)64位處理器和64位操(cao)作(zuo)系統，最大內存已突破(po)了(le)4GB，達(da)到(dao)8GB甚至(zhi)更大，穩定性也更高。而目前的(de)Intel處理器和Windows NT操(cao)作(zuo)系統仍舊是32位結(jie)構，在復雜的(de)工程(cheng)應用(yong)中就(jiu)顯得(de)捉襟(jin)見肘了(le)。

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)工作站（或稱工程工作站），辦公自動化(OA)工(gong)作站，圖像處理工(gong)作站等。不同(tong)任務的(de)工(gong)作站有(you)不同(tong)的(de)硬(ying)件和軟件配置。

例如,一個小型CAD工作(zuo)站的典型(xing)硬件配置為：普(pu)通計算機，帶有(you)功能鍵(jian)的CRT終(zhong)端，光(guang)筆，平(ping)面繪圖儀，數(shu)字化儀，打印機(ji)等。軟(ruan)件配置(zhi)為：操作系統，編譯程序，相應(ying)的(de)數(shu)據(ju)(ju)庫(ku)和數(shu)據(ju)(ju)庫(ku)管理(li)系統，二維(wei)和三(san)維(wei)的(de)繪圖軟(ruan)件，以及成套的(de)計算(suan)、分析(xi)軟(ruan)件包。它可以完(wan)成用(yong)戶提交的(de)各種(zhong)機(ji)械的(de)、電(dian)氣的(de)設計任務(wu)。

OA工作站的主要硬件(jian)配置(zhi)為(wei)：普(pu)通計算機(ji)，辦公(gong)用(yong)(yong)終端設備（如(ru)電傳(chuan)打(da)字機(ji)、交互式終端、傳(chuan)真機(ji)、激光(guang)打(da)印(yin)機(ji)、智(zhi)能復印(yin)機(ji)等），通信設施（如(ru)局部(bu)區域網(wang)）、程控交換(huan)機(ji)、公(gong)用(yong)(yong)數(shu)據網(wang)、綜合業(ye)務數(shu)字網(wang)等）。軟件(jian)配置(zhi)為(wei)：操作系統(tong)，編譯程序，各種服務程序，通信軟件(jian)，數(shu)據庫管理(li)(li)系統(tong)，電子郵件(jian)，文(wen)字處理(li)(li)軟件(jian)，表格處理(li)(li)軟件(jian),各種編(bian)輯軟件以(yi)及專門業務(wu)活動的(de)軟件包，如人(ren)事管理、財務(wu)管理、行政事務(wu)管理等軟件，并配(pei)備相應的(de)數據庫(ku)。OA工(gong)作站的任務(wu)是完成各種辦公信息的處理。

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)(de)發(fa)展所致）；圖像數字化設(she)備(bei)（包(bao)(bao)括電(dian)子(zi)的(de)(de)、光學的(de)(de)或機(ji)電(dian)的(de)(de)掃描設(she)備(bei)，數字化儀(yi)），圖像輸出設(she)備(bei)，交互(hu)式圖像終端。軟(ruan)件(jian)(jian)配置除了一般的(de)(de)系統軟(ruan)件(jian)(jian)外還要有成(cheng)套的(de)(de)圖像處理(li)軟(ruan)件(jian)(jian)包(bao)(bao)。它可(ke)以完成(cheng)用戶提出的(de)(de)各種(zhong)圖像處理(li)任務。越(yue)來(lai)越(yue)多的(de)(de)計(ji)算機(ji)廠家在生產和銷售(shou)各種(zhong)工(gong)作站。

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(xi)統(tong)）架構的UNIX系(xi)統工作站和(he)基于Windows、Intel的(de)PC工作(zuo)站。

UNIX工作站是一(yi)種高性(xing)能的專業(ye)工作站，具有(you)強(qiang)大(da)的處理(li)器（以前(qian)多(duo)采用RISC芯片）和(he)優化的內存、I/O(輸入/輸(shu)出(chu))、圖形(xing)子系統，使用專(zhuan)有的(de)處理器（英(ying)特爾至強(qiang)XEON、AMD皓龍等）、內存以及圖形等硬(ying)件系(xi)統(tong)，WIN 7 旗(qi)艦版(ban)操作系(xi)統和UNIX系統，針對特定硬件平臺的(de)應用軟(ruan)件，彼此互(hu)不兼容。

PC工作站則是(shi)基于高(gao)性能的英特爾至強(qiang)處(chu)理(li)器之上，使用穩定的WIN7 32/64位操作系(xi)統，采用符合專業圖形(xing)標準（OpenGL4.x和DirectX 11）的圖形系統(tong)，再加上高性(xing)能的存儲、I/O（輸入/輸(shu)出）、網絡等子系(xi)統，來(lai)滿足(zu)專(zhuan)業軟件運行的(de)要求；以Linux為架構的(de)工(gong)作站采用的(de)是(shi)標準、開放的(de)系統平臺，能最(zui)大程度的(de)降(jiang)低(di)擁有(you)成本(ben)──你甚至可以免費使用Linux系統及基(ji)于Linux系統的(de)開源(yuan)軟(ruan)件；以Mac OS和Windows為架構(gou)的(de)工作站采(cai)用的(de)是(shi)標準、閉(bi)源的(de)系(xi)統平(ping)臺，在(zai)計算(suan)機技術高(gao)度(du)發展(zhan)的(de)當今，具有(you)高(gao)度(du)的(de)數據(ju)安全性(xing)和配(pei)置的(de)靈活性(xing)，可根據(ju)不同的(de)需求來(lai)配(pei)置工作站解決方案。

另外，根據(ju)體積和便攜(xie)性，工作(zuo)(zuo)站(zhan)還可(ke)分為臺式工作(zuo)(zuo)站(zhan)和移(yi)動(dong)工作(zuo)(zuo)站(zhan)。

臺式(shi)(shi)工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)類似(si)于普(pu)通臺式(shi)(shi)電(dian)腦(nao)，體(ti)積較大，沒有便攜性可言，但(dan)性能(neng)強勁，適(shi)合專業用戶(hu)使用。移(yi)動工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)其實就是(shi)一(yi)臺高性能(neng)的(de)筆記本電(dian)腦(nao)。但(dan)其硬件(jian)配置和(he)整體(ti)性能(neng)又比普(pu)通筆記本電(dian)腦(nao)高一(yi)個檔(dang)次(ci)。適(shi)用機型(xing)是(shi)指該(gai)工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)配件(jian)所(suo)適(shi)用的(de)具體(ti)機型(xing)系列(lie)或型(xing)號(hao)。不(bu)同的(de)工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)標配不(bu)同的(de)硬件(jian)，工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)配件(jian)的(de)兼容性問(wen)題雖然(ran)不(bu)像服務(wu)器(qi)那樣明(ming)顯，但(dan)從穩定性和(he)兼容性等角(jiao)度考(kao)慮，通常還(huan)是(shi)需要使用特定的(de)配件(jian)，這主要是(shi)由工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)的(de)工(gong)(gong)作性質決定的(de)。

工作站特點

CPU：在(zai)80年(nian)代早(zao)期，RISC架(jia)構的處理器在單(dan)位成本(ben)上(shang)提供比CISC處(chu)理器(qi)高幾個數量(liang)級的性能。正是在這個時期(qi)，CISC處理器的一族（Intel的x86）漸(jian)漸(jian)侵占市場份(fen)額。到了大約90年代中期，Intel的CPU終于(yu)擁有了同 RISC 相提并論的性(xing)(xing)能（雖然以(yi)高的多的芯片復雜(za)性(xing)(xing)為(wei)代價），并將后者趕進了一個狹窄(zhai)的市(shi)場。

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,具有幾種不同(tong)的構架，具有無與倫比(bi)的強大處(chu)理性能。突出的特(te)點就是集成了(le)QPI內(nei)存控制器，內(nei)存和(he)CPU之(zhi)間的數據通信不再經過(guo)北橋控制芯(xin)片(pian)，突破了CPU和內(nei)存之(zhi)前(qian)數據交換的瓶頸(jing)。隨著英特爾(er)32納米技(ji)術的普(pu)及，英特爾至強四核或(huo)者六核以其強大的運算能力成為當前服務器(qi)/工作站CPU的不二(er)選擇。

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

大屏幕的顯示器: 傳統的CRT和(he)普通液晶已經越(yue)來(lai)越(yue)不能(neng)滿足專業(ye)圖形處理和(he)模擬仿(fang)真等(deng)在色彩和(he)屏分的(de)需求，高(gao)端專業(ye)的(de)顯示器如DELL U2410已(yi)經成(cheng)為主流。

高性能的3D圖(tu)形硬件(jian):工作站(zhan)在很大程度上(shang)都是跟圖形軟(ruan)件結合的，當前的軟(ruan)件上(shang)已經發展OPENGL4.1和DIRECT 11，只支持之前版(ban)本(ben)的專(zhuan)業圖形卡(ka)(ka)以及非(fei)專(zhuan)業的游戲顯卡(ka)(ka)已經逐漸(jian)無法滿(man)足。日(ri)前主流專(zhuan)業顯卡(ka)(ka)有(you)麗臺(tai)系列的Q600，Q2000，Q4000,Q5000，Q6000以及ATI的V8800和V9800。

磁盤冗余存儲: 通俗來說就是做RAID。90年(nian)代在PC市場從未流行，SCSI是一個高級(ji)的控制接口(kou)，對(dui)(dui)于磁盤需(xu)要同時(shi)接受(shou)多(duo)(duo)重訪問請求的場合(he)尤為有(you)效。這使得它適(shi)合(he)在服務器中使用，但是這種(zhong)特性對(dui)(dui)于絕大多(duo)(duo)數是單用戶操作系統(tong)的桌面PC來說就毫(hao)無優勢(shi)。目前，桌(zhuo)面(mian)系(xi)統獲得更多(duo)的(de)多(duo)用戶能力（由(you)于(yu)Linux數量的(de)(de)增(zeng)長），新的(de)(de)磁盤(pan)接口SATA擁有近似(si)SCSI的速(su)度和較低的成本，更新(xin)一代的SAS硬盤擁有更快的速(su)度。而冗余陣(zhen)列在目前(qian)來說就是多(duo)個SATA硬(ying)盤按照(zhao)不同的RAID模(mo)式組建的存(cun)儲陣列，常用(yong)的有RAID 0 1 5 6 10，除(chu)了RAID 0，其(qi)他模式(shi)必須要三塊(kuai)或者三塊(kuai)以(yi)上的(de)硬盤(pan)，磁盤(pan)陣列(lie)的(de)好處(chu)有兩個：A 成幾倍的增加磁盤存取速度(du)；B 保證(zheng)數(shu)據的安全性，一塊(kuai)或者(zhe)多(duo)塊(kuai)磁盤壞掉，更換磁盤后可(ke)以通過RAID重構。