【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

工作站是一種高端的(de)通用(yong)(yong)微型計(ji)算機(ji)。它是為了單用(yong)(yong)戶使用(yong)(yong)并提(ti)供比個人(ren)計(ji)算機(ji)更強大(da)的(de)性能(neng)，尤其是在圖(tu)(tu)形處理(li)能(neng)力(li)，任務(wu)并行方面的(de)能(neng)力(li)。通常配有高分辨率(lv)的(de)大(da)屏、多屏顯示器及容量很(hen)大(da)的(de)內存儲(chu)器和外部存儲(chu)器，并且具有極(ji)強的(de)信息和高性能(neng)的(de)圖(tu)(tu)形、圖(tu)(tu)像(xiang)處理(li)功能(neng)的(de)計(ji)算機(ji)。另外，連接(jie)到服(fu)務(wu)器的(de)終端機(ji)也可(ke)稱(cheng)為工作站。

工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)是(shi)一種面向(xiang)專(zhuan)業應用(yong)領域(yu)，具備強大的(de)(de)數據運算與圖(tu)形(xing)、圖(tu)像處理(li)(li)能(neng)(neng)力(li)的(de)(de)高性能(neng)(neng)計算機，目前廣(guang)泛(fan)用(yong)于機械工(gong)(gong)程自動化（MDA）、網絡管理(li)(li)、動畫制作(zuo)(zuo)(zuo)、科學研(yan)究(jiu)、軟件(jian)(jian)開(kai)(kai) 發、金(jin)融管理(li)(li)、信息(xi)服務、模擬(ni)仿真等專(zhuan)業領域(yu)。工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)根(gen)據使用(yong)軟、硬(ying)件(jian)(jian)平(ping)臺的(de)(de)不同(tong)，一般分為基(ji)于RISC/Unix系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)傳統(tong)(tong)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)和基(ji)于Intel體系(xi)(xi)結構(gou)的(de)(de)PC工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)。PC工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)采用(yong)的(de)(de)是(shi)標準、開(kai)(kai)放(fang)的(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)平(ping)臺，它基(ji)于高性能(neng)(neng)的(de)(de)Intel IA-32處理(li)(li)器，使用(yong)穩(wen)定(ding)可靠的(de)(de)Windows NT操作(zuo)(zuo)(zuo)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，采用(yong)符合(he)專(zhuan)業圖(tu)形(xing)標準（OpenGL）的(de)(de)圖(tu)形(xing)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，再加(jia)上高性能(neng)(neng)的(de)(de)存儲、I/O、網絡等子系(xi)(xi)統(tong)(tong)，以(yi)滿足(zu)專(zhuan)業軟件(jian)(jian)的(de)(de)運行要求。

許多沒有接觸過(guo)工作(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶會(hui)認為(wei)(wei),工作(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)就是高(gao)級PC，其(qi)(qi)實不然(ran)。傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)能(neng)為(wei)(wei)給它分(fen)配的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任務，如數(shu)據壓(ya)縮、圖形制作(zuo)(zuo)、模型分(fen)析(xi)等(deng)提供最好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)，但它只是基于與公司網(wang)絡(luo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)他(ta)系(xi)統分(fen)離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)私人操作(zuo)(zuo)系(xi)統而設計的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。PC機(ji)典型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)是能(neng)運行主要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)商業產(chan)品使(shi)用(yong)(yong)工具,并能(neng)通過(guo)一(yi)個(ge)共同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)與其(qi)(qi)他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PC機(ji)兼容。雖(sui)然(ran)高(gao)端PC機(ji)也能(neng)運行一(yi)些工作(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)軟件(jian)，但它們并不具有大(da)多數(shu)工作(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)應用(yong)(yong)所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)超強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計算處理能(neng)力(li)(li)。在強大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PentiumⅢ Xeon處理器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多處理能(neng)力(li)(li)支持下(xia)，工作(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)比PC機(ji)具有了更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際(ji)應用(yong)(yong)性能(neng)、穩定性和支持服務。 以Intel體系(xi)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)為(wei)(wei)例，其(qi)(qi)與商用(yong)(yong)PC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要區別見表1。

當然，按照不(bu)同體系結構區分的PC工作(zuo)站(zhan)和RISC/Unix工作(zuo)站(zhan)之間，不(bu)僅存(cun)在著相互(hu)補充的關系，更有著技術上(shang)的本質不(bu)同。

過去，高端工(gong)作(zuo)站主(zhu)要(yao)(yao)用(yong)(yong)的(de)是RISC處理(li)器，當(dang)指定任(ren)務(wu)有較高要(yao)(yao)求時，RISC結(jie)構不(bu)能(neng)(neng)以(yi)足夠的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)運行(xing)PC應用(yong)(yong)，而(er)是以(yi)“仿真(zhen)”模(mo)式(shi)進(jin)行(xing)，這(zhe)(zhe)就意味著處理(li)這(zhe)(zhe)些任(ren)務(wu)時沒有足夠的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)勢(shi)，即不(bu)僅要(yao)(yao)求工(gong)作(zuo)站用(yong)(yong)戶桌(zhuo)面上要(yao)(yao)有一(yi)個獨立的(de)PC機(ji)，而(er)且公司的(de)IT部門還得以(yi)較高的(de)成本管理(li)和支持信息系統的(de)一(yi)小部分，Intel IA-32處理(li)器為急(ji)切的(de)工(gong)作(zuo)站應用(yong)(yong)提供了先進(jin)的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)、處理(li)能(neng)(neng)力(li)以(yi)及使單個計(ji)算機(ji)能(neng)(neng)擔當(dang)工(gong)作(zuo)站任(ren)務(wu)和辦公室生(sheng)產應用(yong)(yong)的(de)能(neng)(neng)力(li)。

但從另一(yi)方面(mian)看(kan)，RISC/Unix工作(zuo)站現大(da)多采用64位處理器和64位操作(zuo)系(xi)統，最大(da)內(nei)存已突破了4GB，達到(dao)8GB甚至(zhi)更大(da)，穩(wen)定(ding)性也更高。而(er)目前的Intel處理器和Windows NT操作(zuo)系(xi)統仍舊是32位結(jie)構(gou)，在(zai)復雜的工程(cheng)應用中(zhong)就顯得捉襟見(jian)肘了。

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(zuo)站（或稱工(gong)程工(gong)作(zuo)站），辦公自動化(hua)(OA)工(gong)作站，圖像處理工(gong)作站等。不同(tong)任務的工(gong)作站有不同(tong)的硬件和軟件配置。

例如,一個小(xiao)型(xing)CAD工作站的典型硬件配置為：普(pu)通(tong)計算機(ji)，帶(dai)有功能鍵的CRT終(zhong)端，光筆(bi)，平面繪圖(tu)儀，數(shu)字化(hua)儀，打印(yin)機等(deng)。軟(ruan)(ruan)件(jian)配置為：操(cao)作系統(tong)，編譯程(cheng)序，相應的(de)數(shu)據庫和數(shu)據庫管理系統(tong)，二維(wei)和三(san)維(wei)的(de)繪圖(tu)軟(ruan)(ruan)件(jian)，以(yi)及成套的(de)計(ji)算、分(fen)析(xi)軟(ruan)(ruan)件(jian)包(bao)。它可以(yi)完成用戶提交的(de)各種(zhong)機械的(de)、電氣的(de)設計(ji)任務。

OA工(gong)作(zuo)站的(de)主要(yao)硬件(jian)配置為：普通(tong)計(ji)算機(ji)，辦公用終端設備（如(ru)電傳打(da)字(zi)機(ji)、交互式終端、傳真(zhen)機(ji)、激光打(da)印(yin)機(ji)、智能復印(yin)機(ji)等(deng)），通(tong)信設施（如(ru)局部(bu)區域網）、程(cheng)控(kong)交換機(ji)、公用數(shu)據(ju)網、綜合業務數(shu)字(zi)網等(deng)）。軟(ruan)(ruan)件(jian)配置為：操(cao)作(zuo)系統，編譯(yi)程(cheng)序，各種服務程(cheng)序，通(tong)信軟(ruan)(ruan)件(jian)，數(shu)據(ju)庫(ku)管理系統，電子郵件(jian)，文字(zi)處理軟(ruan)(ruan)件(jian)，表格(ge)處理軟(ruan)(ruan)件(jian),各(ge)種(zhong)編輯軟(ruan)件(jian)以及專門(men)業務活動的軟(ruan)件(jian)包，如人事管(guan)理、財(cai)務管(guan)理、行(xing)政(zheng)事務管(guan)理等軟(ruan)件(jian)，并配備相應的數(shu)據庫。OA工作站(zhan)的任務是完成(cheng)各種辦公信(xin)息(xi)的處(chu)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(bing)行編程的發展所致(zhi)）；圖(tu)像(xiang)數字化(hua)設(she)(she)備（包(bao)括(kuo)電子的、光學的或機(ji)(ji)電的掃(sao)描設(she)(she)備，數字化(hua)儀），圖(tu)像(xiang)輸出設(she)(she)備，交互式圖(tu)像(xiang)終端。軟件配(pei)置除了一(yi)般的系統軟件外還要有成套的圖(tu)像(xiang)處(chu)理軟件包(bao)。它可以完成用戶提出的各種圖(tu)像(xiang)處(chu)理任務。越來越多的計(ji)算(suan)機(ji)(ji)廠家(jia)在生產和銷售各種工作站。

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(zhi)令系統）架構的UNIX系(xi)統工作站和基(ji)于Windows、Intel的(de)PC工作站。

UNIX工作站是一種(zhong)高(gao)性能的專業工作站，具有強大(da)的處理(li)器(qi)（以前多(duo)采用RISC芯片）和(he)優化的內存、I/O(輸入/輸出)、圖形子系(xi)統(tong)，使用專(zhuan)有的(de)處理器（英特爾至強XEON、AMD皓(hao)龍等）、內存(cun)以及圖形等硬(ying)件(jian)系統，WIN 7 旗艦(jian)版操作系統和(he)UNIX系統，針對特(te)定硬(ying)件平臺的應用軟件，彼此互不兼(jian)容。

PC工作(zuo)站則是基于高性能的英特爾(er)至強處理器之上，使(shi)用(yong)穩定的WIN7 32/64位操作系統，采用(yong)符(fu)合專業圖形標(biao)準（OpenGL4.x和(he)DirectX 11）的(de)圖形系(xi)統，再加(jia)上高(gao)性能的(de)存(cun)儲、I/O（輸入(ru)/輸出）、網絡等子系統(tong)，來滿足專(zhuan)業軟件運行的要求；以Linux為架構的(de)(de)工(gong)作站(zhan)采用的(de)(de)是(shi)標準、開放的(de)(de)系(xi)統平臺，能最大程度(du)的(de)(de)降低擁有成本──你甚(shen)至可以免(mian)費使用Linux系(xi)統及基(ji)于Linux系統的開源軟(ruan)件；以Mac OS和(he)Windows為架構(gou)的(de)工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)采用的(de)是標準、閉源的(de)系(xi)統平臺(tai)，在計(ji)算(suan)機(ji)技術高(gao)(gao)度(du)發(fa)展的(de)當今(jin)，具有(you)高(gao)(gao)度(du)的(de)數據(ju)安全性(xing)和配置(zhi)的(de)靈活(huo)性(xing)，可(ke)根據(ju)不同的(de)需求來配置(zhi)工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)解決方(fang)案。

另外，根據體積(ji)和便(bian)攜性，工(gong)作(zuo)站還可分為(wei)臺(tai)式工(gong)作(zuo)站和移動工(gong)作(zuo)站。

臺式(shi)(shi)工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)(zhan)類似(si)于普通(tong)臺式(shi)(shi)電(dian)腦，體積較大，沒有便攜性(xing)(xing)可言，但性(xing)(xing)能強(qiang)勁，適合專業用(yong)(yong)戶使用(yong)(yong)。移動工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)(zhan)其實就是一(yi)臺高性(xing)(xing)能的(de)筆記本(ben)電(dian)腦。但其硬件配(pei)置(zhi)和整體性(xing)(xing)能又(you)比普通(tong)筆記本(ben)電(dian)腦高一(yi)個檔次。適用(yong)(yong)機型是指(zhi)該工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)(zhan)配(pei)件所適用(yong)(yong)的(de)具體機型系列或型號。不同的(de)工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)(zhan)標配(pei)不同的(de)硬件，工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)(zhan)配(pei)件的(de)兼容(rong)性(xing)(xing)問題(ti)雖然不像服務器那樣明顯，但從穩定性(xing)(xing)和兼容(rong)性(xing)(xing)等(deng)角(jiao)度考慮，通(tong)常還是需要使用(yong)(yong)特定的(de)配(pei)件，這主要是由(you)工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)(zhan)的(de)工(gong)作(zuo)性(xing)(xing)質(zhi)決定的(de)。

工作站特點

CPU：在80年代早期，RISC架構的(de)處理(li)器在單位成(cheng)本(ben)上提供比CISC處理器高幾個(ge)數量級的性(xing)能。正是在這(zhe)個(ge)時期(qi)，CISC處理器(qi)的一(yi)族（Intel的x86）漸(jian)漸(jian)侵(qin)占(zhan)市場份額。到了大(da)約(yue)90年(nian)代中期，Intel的CPU終于(yu)擁有了同 RISC 相提并論(lun)的性能（雖然以(yi)高的多的芯片(pian)復雜(za)性為代價(jia)），并將后者趕(gan)進了(le)一個狹窄的市(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,具有幾種不同的構(gou)架，具有無與倫比的強(qiang)大(da)處理性能。突出(chu)的特點就是集成了(le)QPI內存控(kong)制器，內存和(he)CPU之間的數據通信不再(zai)經(jing)過(guo)北橋控制芯(xin)片(pian)，突破了CPU和(he)內存之前數據(ju)交換的瓶頸。隨著英(ying)特(te)爾32納米技(ji)術的(de)普及，英特爾至(zhi)強(qiang)四(si)核(he)或者六核(he)以其強(qiang)大(da)的(de)運算能力成為當前服(fu)務器(qi)/工作站CPU的不二選擇(ze)。

高速網絡連接 (1000 Mbit/s 或者更(geng)高): 當(dang)今的(de)工作(zuo)站集成基本都是1000Mbit的網卡

大屏幕的顯示器: 傳(chuan)統(tong)的CRT和普通液晶(jing)已經(jing)越來(lai)越不能滿足專(zhuan)業圖形處理(li)和模擬仿真等在色(se)彩(cai)和屏分的(de)需(xu)求(qiu)，高(gao)端專(zhuan)業的(de)顯示器如(ru)DELL U2410已經成為主(zhu)流(liu)。

高性能的3D圖形硬件:工作(zuo)站在(zai)很大程(cheng)度上都是跟(gen)圖形軟件結合(he)的，當(dang)前的軟件上已經發展(zhan)OPENGL4.1和DIRECT 11，只支持之前版本的(de)專(zhuan)業(ye)(ye)(ye)圖形卡以(yi)及非專(zhuan)業(ye)(ye)(ye)的(de)游戲顯卡已經(jing)逐漸無(wu)法滿足(zu)。日前主流專(zhuan)業(ye)(ye)(ye)顯卡有麗臺系列的(de)Q600，Q2000，Q4000,Q5000，Q6000以及ATI的V8800和V9800。

磁盤冗余存儲: 通俗(su)來說(shuo)就是做RAID。90年(nian)代在(zai)PC市場從未流行(xing)，SCSI是一個高級的控制接口，對于(yu)磁盤需要同時接受(shou)多(duo)重訪問請求的場合尤(you)為(wei)有效。這使得它(ta)適(shi)合在服務器中使用(yong)，但是這種特性對于(yu)絕大(da)多(duo)數是單用(yong)戶操作系統的桌面PC來(lai)說就毫無優勢。目(mu)前(qian)，桌面系統獲(huo)得更(geng)多(duo)的多(duo)用戶(hu)能力（由(you)于(yu)Linux數量的增長），新(xin)的磁盤接(jie)口SATA擁有近似SCSI的(de)速(su)度和較(jiao)低(di)的(de)成(cheng)本，更新一代的(de)SAS硬(ying)盤擁有(you)更(geng)快的速度。而冗余陣列在目(mu)前來(lai)說(shuo)就是多(duo)個SATA硬盤按(an)照(zhao)不(bu)同的(de)RAID模(mo)式組建的存儲(chu)陣列，常(chang)用的有RAID 0 1 5 6 10，除了RAID 0，其他模式必須(xu)要三塊(kuai)或者三塊(kuai)以上(shang)的(de)硬(ying)盤，磁盤陣列的(de)好處(chu)有兩個：A 成幾倍的增加磁盤存取速(su)度；B 保證數(shu)據的安(an)全(quan)性，一塊或者多塊磁盤(pan)壞掉，更(geng)換磁盤(pan)后可以通過RAID重構。