【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)(gao)(gao)端(duan)的(de)(de)通用微型計算機。它是為了單用戶使用并提供(gong)比個人計算機更強大的(de)(de)性(xing)能(neng)，尤其是在圖形處理能(neng)力(li)，任務并行方面(mian)的(de)(de)能(neng)力(li)。通常配有高(gao)(gao)(gao)分辨率的(de)(de)大屏、多(duo)屏顯(xian)示器(qi)及容量很(hen)大的(de)(de)內(nei)存(cun)儲器(qi)和(he)外部存(cun)儲器(qi)，并且具有極強的(de)(de)信息和(he)高(gao)(gao)(gao)性(xing)能(neng)的(de)(de)圖形、圖像處理功能(neng)的(de)(de)計算機。另外，連接(jie)到服務器(qi)的(de)(de)終(zhong)端(duan)機也可稱為工作(zuo)站。

工(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)是(shi)一種面向專(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)應(ying)用(yong)(yong)(yong)領域(yu)，具(ju)備(bei)強大的(de)(de)(de)數據運算與圖形(xing)(xing)(xing)、圖像處(chu)(chu)理能力(li)的(de)(de)(de)高性能計算機，目前廣(guang)泛用(yong)(yong)(yong)于機械工(gong)程自動化（MDA）、網絡管理、動畫(hua)制作、科(ke)學研(yan)究、軟(ruan)(ruan)(ruan)件開(kai) 發、金融管理、信息服務、模擬(ni)仿真等(deng)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)領域(yu)。工(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)根據使用(yong)(yong)(yong)軟(ruan)(ruan)(ruan)、硬件平(ping)臺的(de)(de)(de)不同，一般分為(wei)基(ji)于RISC/Unix系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)傳統(tong)工(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)和基(ji)于Intel體系(xi)結構的(de)(de)(de)PC工(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)。PC工(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)采用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是(shi)標(biao)準、開(kai)放的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)平(ping)臺，它基(ji)于高性能的(de)(de)(de)Intel IA-32處(chu)(chu)理器，使用(yong)(yong)(yong)穩定可靠的(de)(de)(de)Windows NT操作系(xi)統(tong)，采用(yong)(yong)(yong)符合專(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)圖形(xing)(xing)(xing)標(biao)準（OpenGL）的(de)(de)(de)圖形(xing)(xing)(xing)系(xi)統(tong)，再加(jia)上高性能的(de)(de)(de)存儲(chu)、I/O、網絡等(deng)子系(xi)統(tong)，以滿足專(zhuan)(zhuan)(zhuan)業(ye)軟(ruan)(ruan)(ruan)件的(de)(de)(de)運行要求。

許多沒有接觸過(guo)(guo)工(gong)作站(zhan)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)戶會認(ren)為,工(gong)作站(zhan)就是(shi)高級PC，其實不然。傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)工(gong)作站(zhan)能(neng)為給它分(fen)(fen)配的(de)(de)(de)(de)任務，如數據壓(ya)縮、圖(tu)形(xing)制作、模型(xing)分(fen)(fen)析等提供(gong)最(zui)好的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，但(dan)它只是(shi)基于與公司網(wang)絡的(de)(de)(de)(de)其他系(xi)(xi)(xi)統(tong)分(fen)(fen)離的(de)(de)(de)(de)私人操作系(xi)(xi)(xi)統(tong)而設計的(de)(de)(de)(de)。PC機(ji)典型(xing)的(de)(de)(de)(de)工(gong)作是(shi)能(neng)運(yun)行主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)商業產品使用(yong)(yong)工(gong)具(ju),并(bing)(bing)能(neng)通過(guo)(guo)一個共(gong)同(tong)的(de)(de)(de)(de)網(wang)絡與其他的(de)(de)(de)(de)PC機(ji)兼容。雖然高端PC機(ji)也能(neng)運(yun)行一些工(gong)作站(zhan)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)軟件，但(dan)它們并(bing)(bing)不具(ju)有大多數工(gong)作站(zhan)應(ying)用(yong)(yong)所需的(de)(de)(de)(de)超強(qiang)的(de)(de)(de)(de)計算處(chu)理能(neng)力。在強(qiang)大的(de)(de)(de)(de)PentiumⅢ Xeon處(chu)理器的(de)(de)(de)(de)多處(chu)理能(neng)力支(zhi)持下，工(gong)作站(zhan)比(bi)PC機(ji)具(ju)有了更高的(de)(de)(de)(de)實際應(ying)用(yong)(yong)性能(neng)、穩定性和支(zhi)持服(fu)務。 以Intel體系(xi)(xi)(xi)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)工(gong)作站(zhan)為例，其與商用(yong)(yong)PC的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要區別(bie)見(jian)表1。

當然，按(an)照不(bu)同體系結構區分的(de)PC工作站和RISC/Unix工作站之間，不(bu)僅存在著相互補充的(de)關系，更有著技術(shu)上的(de)本質不(bu)同。

過(guo)去，高端工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)主要(yao)(yao)用(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)RISC處理(li)(li)器，當指定(ding)任務(wu)有較高要(yao)(yao)求時(shi)，RISC結構不能(neng)以(yi)足夠的(de)(de)性(xing)能(neng)運行PC應用(yong)(yong)，而是(shi)以(yi)“仿真”模式進行，這(zhe)就意味著(zhu)處理(li)(li)這(zhe)些(xie)任務(wu)時(shi)沒有足夠的(de)(de)性(xing)能(neng)優勢，即不僅要(yao)(yao)求工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)用(yong)(yong)戶桌面上要(yao)(yao)有一個(ge)獨立的(de)(de)PC機(ji)，而且公司(si)的(de)(de)IT部(bu)門還得以(yi)較高的(de)(de)成本管理(li)(li)和支持信(xin)息(xi)系統的(de)(de)一小(xiao)部(bu)分，Intel IA-32處理(li)(li)器為(wei)急(ji)切的(de)(de)工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)應用(yong)(yong)提供(gong)了先(xian)進的(de)(de)性(xing)能(neng)、處理(li)(li)能(neng)力以(yi)及使單個(ge)計算機(ji)能(neng)擔(dan)當工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)任務(wu)和辦(ban)公室生產應用(yong)(yong)的(de)(de)能(neng)力。

但從另一方面看，RISC/Unix工作站現大多采用64位處(chu)理器(qi)(qi)和64位操(cao)作系統，最(zui)大內存已突破了(le)4GB，達到(dao)8GB甚至更大，穩(wen)定性也更高(gao)。而目(mu)前的Intel處(chu)理器(qi)(qi)和Windows NT操(cao)作系統仍舊(jiu)是32位結構，在復(fu)雜的工程應用中就顯(xian)得捉襟見肘了(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(gong)作站（或稱工(gong)程工(gong)作站），辦公自動化(OA)工(gong)作站，圖像處理工(gong)作站等。不同任務的工(gong)作站有不同的硬件(jian)和(he)軟件(jian)配置。

例如,一(yi)個(ge)小(xiao)型CAD工作站的(de)典(dian)型硬件配置(zhi)為：普通計算機，帶有功能(neng)鍵(jian)的(de)CRT終端，光筆，平面繪圖儀，數字化儀，打印機等(deng)。軟件配(pei)置為：操作系統(tong)，編譯程(cheng)序，相應(ying)的(de)(de)數據庫(ku)和數據庫(ku)管理系統(tong)，二維(wei)和三維(wei)的(de)(de)繪圖軟件，以及成(cheng)套的(de)(de)計(ji)算、分(fen)析軟件包。它可以完成(cheng)用戶(hu)提交(jiao)的(de)(de)各(ge)種機械的(de)(de)、電氣的(de)(de)設計(ji)任務。

OA工作站的主要(yao)硬件(jian)(jian)(jian)配置(zhi)為(wei)：普通計算機(ji)，辦公用終(zhong)(zhong)端(duan)設備（如電(dian)傳打(da)字機(ji)、交互式終(zhong)(zhong)端(duan)、傳真機(ji)、激光打(da)印(yin)機(ji)、智能復印(yin)機(ji)等），通信設施（如局部區域(yu)網）、程控交換機(ji)、公用數(shu)(shu)據網、綜合業務數(shu)(shu)字網等）。軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)配置(zhi)為(wei)：操作系(xi)統，編譯程序，各種服務程序，通信軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)，數(shu)(shu)據庫管(guan)理(li)系(xi)統，電(dian)子郵件(jian)(jian)(jian)，文字處(chu)理(li)軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)，表格處(chu)理(li)軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian),各(ge)種(zhong)編輯軟(ruan)件(jian)以及(ji)專(zhuan)門業務活(huo)動(dong)的軟(ruan)件(jian)包，如人事管(guan)(guan)理、財務管(guan)(guan)理、行(xing)政事務管(guan)(guan)理等軟(ruan)件(jian)，并配(pei)備相(xiang)應的數(shu)據庫(ku)。OA工作站的任(ren)務(wu)是完成各種辦(ban)公信息的處(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(de)(de)發展所致）；圖(tu)像數字(zi)化(hua)設備(bei)（包(bao)括電子的(de)(de)、光學的(de)(de)或機電的(de)(de)掃描設備(bei)，數字(zi)化(hua)儀(yi)），圖(tu)像輸(shu)出設備(bei)，交互式圖(tu)像終端。軟(ruan)(ruan)件(jian)配置(zhi)除了一般的(de)(de)系統軟(ruan)(ruan)件(jian)外還要有成套的(de)(de)圖(tu)像處(chu)理軟(ruan)(ruan)件(jian)包(bao)。它(ta)可(ke)以完成用戶提出的(de)(de)各種圖(tu)像處(chu)理任(ren)務。越來(lai)越多的(de)(de)計算(suan)機廠家在生(sheng)產(chan)和銷售各種工作(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(jian)指令系統(tong)）架構的UNIX系統工(gong)作站(zhan)和基(ji)于(yu)Windows、Intel的PC工作站(zhan)。

UNIX工作(zuo)站是一種高(gao)性(xing)能(neng)的(de)專(zhuan)業(ye)工作(zuo)站，具有強大的(de)處理器（以前(qian)多采用RISC芯片）和優化的內(nei)存、I/O(輸入(ru)/輸出)、圖形子系統，使(shi)用專(zhuan)有的處理器（英(ying)特(te)爾(er)至強(qiang)XEON、AMD皓(hao)龍等）、內存以及圖(tu)形等硬件系統，WIN 7 旗艦版操(cao)作系統和(he)UNIX系統，針對特定硬件平臺(tai)的應(ying)用軟件，彼此互不兼容。

PC工作(zuo)站則是基(ji)于高性(xing)能的(de)英特(te)爾至強處理器(qi)之上，使用穩定(ding)的(de)WIN7 32/64位操作系統，采用(yong)符合專業圖形標準(zhun)（OpenGL4.x和(he)DirectX 11）的圖形系統，再(zai)加上高性能的存儲、I/O（輸(shu)入/輸出）、網(wang)絡等子系統，來滿足專(zhuan)業(ye)軟(ruan)件(jian)運行的要求；以Linux為架構的(de)(de)工作站(zhan)采用的(de)(de)是標準、開(kai)放的(de)(de)系統平臺，能最大(da)程(cheng)度的(de)(de)降低擁有成本──你甚至可以免費(fei)使用Linux系統(tong)及基(ji)于Linux系統的開源軟件(jian)；以(yi)Mac OS和Windows為(wei)架構的(de)工(gong)(gong)作站采用的(de)是標(biao)準、閉源(yuan)的(de)系(xi)統平臺，在計算機(ji)技術高度發展的(de)當今，具有高度的(de)數據(ju)安全性(xing)和配置(zhi)的(de)靈活(huo)性(xing)，可(ke)根(gen)據(ju)不同的(de)需求來(lai)配置(zhi)工(gong)(gong)作站解決方案。

另外，根(gen)據體積和便(bian)攜性，工(gong)作站還可(ke)分(fen)為(wei)臺式工(gong)作站和移動(dong)工(gong)作站。

臺式工作(zuo)站類似于普通臺式電腦，體積較大(da)，沒有便(bian)攜性(xing)可言，但性(xing)能強勁，適(shi)(shi)合專(zhuan)業用(yong)(yong)戶(hu)使(shi)用(yong)(yong)。移動工作(zuo)站其實就是(shi)一臺高性(xing)能的(de)(de)(de)筆記(ji)本電腦。但其硬件(jian)配置(zhi)和(he)整體性(xing)能又(you)比普通筆記(ji)本電腦高一個(ge)檔次。適(shi)(shi)用(yong)(yong)機(ji)型是(shi)指(zhi)該工作(zuo)站配件(jian)所適(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)具體機(ji)型系列或型號。不(bu)同的(de)(de)(de)工作(zuo)站標配不(bu)同的(de)(de)(de)硬件(jian)，工作(zuo)站配件(jian)的(de)(de)(de)兼容(rong)性(xing)問題(ti)雖然不(bu)像服務器那樣明顯，但從穩定(ding)(ding)性(xing)和(he)兼容(rong)性(xing)等角(jiao)度考慮，通常還(huan)是(shi)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)(yong)特定(ding)(ding)的(de)(de)(de)配件(jian)，這主要(yao)是(shi)由工作(zuo)站的(de)(de)(de)工作(zuo)性(xing)質決定(ding)(ding)的(de)(de)(de)。

工作站特點

CPU：在80年代(dai)早(zao)期，RISC架構的處理器在(zai)單位成(cheng)本上提供(gong)比CISC處理(li)器(qi)高(gao)幾個(ge)數(shu)量級的性能(neng)。正是在(zai)這個(ge)時(shi)期，CISC處理器的一族（Intel的x86）漸漸侵(qin)占(zhan)市場(chang)份額。到了大約90年(nian)代中期，Intel的CPU終于擁有了同(tong) RISC 相提并論的性(xing)能（雖(sui)然以(yi)高的多的芯片復雜性(xing)為代價），并將(jiang)后者趕進了一個狹(xia)窄的市場。

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(you)幾種不同(tong)的構架(jia)，具有(you)無(wu)與(yu)倫比的強大處理性能(neng)。突出的特點就是集成了QPI內存(cun)控(kong)制器(qi)，內存(cun)和CPU之(zhi)間(jian)的數據通信不再經(jing)過北橋控制(zhi)芯片，突破了(le)CPU和(he)內存(cun)之前數據(ju)交(jiao)換的瓶頸。隨著英特爾32納米技術的普及，英(ying)特爾至強四核或者(zhe)六核以其強大的運(yun)算能(neng)力(li)成為當前服務器/工作站(zhan)CPU的不二(er)選擇。

高速網絡連接 (1000 Mbit/s 或(huo)者更高(gao)): 當今的(de)工作(zuo)站集成基本都是1000Mbit的(de)網(wang)卡

大屏幕的顯示器: 傳統的CRT和普通液晶(jing)已經越來越不能滿(man)足專(zhuan)業圖形(xing)處理和模(mo)擬(ni)仿真等(deng)在色彩(cai)和屏分的需求，高端專(zhuan)業的顯示器(qi)如DELL U2410已經成為(wei)主流。

高性能的3D圖形硬件:工作站在很大程(cheng)度上(shang)都是跟圖形軟件結合的(de)(de)，當前的(de)(de)軟件上(shang)已經發展OPENGL4.1和DIRECT 11，只(zhi)支持之前版本(ben)的專(zhuan)業(ye)圖(tu)形卡以及非專(zhuan)業(ye)的游(you)戲顯卡已經逐漸(jian)無法滿足。日前主流專(zhuan)業(ye)顯卡有麗臺系列(lie)的Q600，Q2000，Q4000,Q5000，Q6000以及ATI的V8800和(he)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(liu)行，SCSI是(shi)一個(ge)高級的控制(zhi)接(jie)(jie)口，對(dui)(dui)于磁盤需(xu)要同時接(jie)(jie)受多重訪問請求(qiu)的場合尤(you)為有效(xiao)。這使得它(ta)適合在服(fu)務器中使用，但是(shi)這種特性對(dui)(dui)于絕(jue)大多數是(shi)單(dan)用戶(hu)操(cao)作(zuo)系(xi)統的桌面(mian)PC來說就毫無優勢。目前，桌(zhuo)面系統獲(huo)得更多的(de)多用(yong)戶能力（由于Linux數量的增長(chang)），新的磁(ci)盤接口(kou)SATA擁有(you)近似SCSI的速度和較低的成本，更新一代的SAS硬盤擁有更快(kuai)的速度。而冗余(yu)陣列在目前(qian)來說就是多個(ge)SATA硬盤按(an)照不同(tong)的RAID模式(shi)組建的(de)存(cun)儲陣列，常用的(de)有RAID 0 1 5 6 10，除了(le)RAID 0，其他(ta)模式必(bi)須(xu)要三塊或者(zhe)三塊以(yi)上的硬盤，磁(ci)盤陣列的好處有(you)兩(liang)個(ge)：A 成幾倍的增(zeng)加磁盤(pan)存取速(su)度；B 保證(zheng)數據(ju)的安全(quan)性，一塊或者多塊磁(ci)盤壞(huai)掉(diao)，更換(huan)磁(ci)盤后可以通過RAID重(zhong)構(gou)。