【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)一種高端的通(tong)用微型計(ji)算(suan)機。它是(shi)為了單用戶使用并(bing)提供比個人(ren)計(ji)算(suan)機更強大的性能(neng)，尤其是(shi)在圖形處理能(neng)力(li)，任務并(bing)行方面的能(neng)力(li)。通(tong)常配有(you)高分辨率的大屏(ping)、多屏(ping)顯(xian)示器(qi)(qi)及容量很(hen)大的內存儲器(qi)(qi)和(he)外(wai)部存儲器(qi)(qi)，并(bing)且(qie)具有(you)極強的信息和(he)高性能(neng)的圖形、圖像處理功(gong)能(neng)的計(ji)算(suan)機。另外(wai)，連接到服務器(qi)(qi)的終端機也可稱為工作站。

工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)是一(yi)種(zhong)面向(xiang)專(zhuan)業(ye)應用(yong)領(ling)域，具備(bei)強大的(de)(de)(de)數據運算與圖(tu)形(xing)、圖(tu)像處(chu)(chu)理能(neng)力的(de)(de)(de)高性(xing)能(neng)計算機，目前廣泛用(yong)于機械工程自動化（MDA）、網絡管(guan)理、動畫制作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)、科學研究、軟(ruan)件(jian)開(kai) 發、金融(rong)管(guan)理、信息服(fu)務(wu)、模擬仿真(zhen)等(deng)專(zhuan)業(ye)領(ling)域。工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)根據使用(yong)軟(ruan)、硬件(jian)平(ping)臺的(de)(de)(de)不(bu)同，一(yi)般分為基于RISC/Unix系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)傳統(tong)(tong)工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)和(he)基于Intel體系(xi)結構的(de)(de)(de)PC工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)。PC工作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)是標準、開(kai)放的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)平(ping)臺，它基于高性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)Intel IA-32處(chu)(chu)理器，使用(yong)穩定可靠的(de)(de)(de)Windows NT操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)系(xi)統(tong)(tong)，采(cai)用(yong)符合專(zhuan)業(ye)圖(tu)形(xing)標準（OpenGL）的(de)(de)(de)圖(tu)形(xing)系(xi)統(tong)(tong)，再加上高性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)存儲、I/O、網絡等(deng)子系(xi)統(tong)(tong)，以(yi)滿足專(zhuan)業(ye)軟(ruan)件(jian)的(de)(de)(de)運行要(yao)求。

許多(duo)(duo)沒(mei)有接觸過工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)用戶會認為,工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)就是(shi)(shi)高級PC，其(qi)實(shi)不然。傳統的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)能為給它(ta)(ta)分配(pei)的(de)(de)(de)(de)任務(wu)，如數據(ju)壓縮、圖形制作、模型(xing)分析等提供(gong)最好(hao)的(de)(de)(de)(de)性能，但它(ta)(ta)只是(shi)(shi)基于與公司網絡的(de)(de)(de)(de)其(qi)他系(xi)統分離的(de)(de)(de)(de)私人(ren)操作系(xi)統而設計的(de)(de)(de)(de)。PC機(ji)(ji)(ji)典型(xing)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作是(shi)(shi)能運行主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)商(shang)業產品使用工(gong)(gong)具(ju)(ju),并能通過一(yi)個共(gong)同的(de)(de)(de)(de)網絡與其(qi)他的(de)(de)(de)(de)PC機(ji)(ji)(ji)兼容(rong)。雖然高端PC機(ji)(ji)(ji)也能運行一(yi)些(xie)工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用軟件(jian)，但它(ta)(ta)們并不具(ju)(ju)有大多(duo)(duo)數工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)應(ying)用所需的(de)(de)(de)(de)超強(qiang)的(de)(de)(de)(de)計算處理能力。在強(qiang)大的(de)(de)(de)(de)PentiumⅢ Xeon處理器(qi)的(de)(de)(de)(de)多(duo)(duo)處理能力支持(chi)(chi)下，工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)比PC機(ji)(ji)(ji)具(ju)(ju)有了更高的(de)(de)(de)(de)實(shi)際應(ying)用性能、穩定性和支持(chi)(chi)服務(wu)。 以Intel體系(xi)結構的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作站(zhan)(zhan)(zhan)為例，其(qi)與商(shang)用PC的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)區別(bie)見表(biao)1。

當然(ran)，按照(zhao)不(bu)同體系結構區分的PC工(gong)作站(zhan)和RISC/Unix工(gong)作站(zhan)之間，不(bu)僅存(cun)在著相互補充的關系，更有著技術上的本質不(bu)同。

過去，高(gao)端工作(zuo)站主要用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)是RISC處理(li)(li)器(qi)，當(dang)指(zhi)定任(ren)務(wu)(wu)有較(jiao)高(gao)要求時(shi)，RISC結(jie)構不(bu)(bu)能(neng)(neng)以(yi)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)運行PC應用(yong)，而(er)是以(yi)“仿真”模式進行，這(zhe)就意(yi)味著處理(li)(li)這(zhe)些任(ren)務(wu)(wu)時(shi)沒(mei)有足夠的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)優勢，即不(bu)(bu)僅要求工作(zuo)站用(yong)戶桌(zhuo)面上要有一(yi)個獨立的(de)(de)(de)(de)(de)PC機(ji)(ji)，而(er)且公司的(de)(de)(de)(de)(de)IT部(bu)門還得以(yi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)成本管(guan)理(li)(li)和(he)支(zhi)持信息系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)小(xiao)部(bu)分，Intel IA-32處理(li)(li)器(qi)為急切的(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)站應用(yong)提供了先進的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)、處理(li)(li)能(neng)(neng)力以(yi)及使單個計算機(ji)(ji)能(neng)(neng)擔當(dang)工作(zuo)站任(ren)務(wu)(wu)和(he)辦公室生產(chan)應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力。

但(dan)從另一方面看，RISC/Unix工作站(zhan)現大(da)多(duo)采(cai)用(yong)64位處理(li)器和64位操(cao)作系(xi)統，最大(da)內(nei)存(cun)已突破(po)了4GB，達到8GB甚至更大(da)，穩定(ding)性也更高(gao)。而(er)目前(qian)的Intel處理(li)器和Windows NT操(cao)作系(xi)統仍(reng)舊(jiu)是32位結構，在復(fu)雜的工程應用(yong)中(zhong)就顯得捉襟見肘了。

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)工作站（或稱工程工作站），辦公自(zi)動化(OA)工作(zuo)站，圖像(xiang)處理工作(zuo)站等(deng)。不(bu)同任務的工作(zuo)站有不(bu)同的硬件(jian)和(he)軟件(jian)配置。

例如,一個小型CAD工(gong)作(zuo)站的(de)典型硬件(jian)配置為：普(pu)通(tong)計(ji)算機(ji)，帶有功能鍵的(de)CRT終端，光筆(bi)，平(ping)面繪(hui)圖儀(yi)(yi)，數(shu)字化儀(yi)(yi)，打印機等。軟件(jian)配置為：操作系統(tong)，編譯程序，相(xiang)應的(de)(de)數(shu)據庫和(he)數(shu)據庫管(guan)理系統(tong)，二維和(he)三(san)維的(de)(de)繪(hui)圖軟件(jian)，以(yi)及成套的(de)(de)計(ji)算、分析軟件(jian)包。它可(ke)以(yi)完成用戶(hu)提交的(de)(de)各種(zhong)機械的(de)(de)、電氣的(de)(de)設計(ji)任務。

OA工(gong)作(zuo)站的主要硬件(jian)(jian)配(pei)置為：普(pu)通(tong)計(ji)算機(ji)，辦公用(yong)終(zhong)端(duan)設(she)備（如電(dian)傳(chuan)打字機(ji)、交互式(shi)終(zhong)端(duan)、傳(chuan)真機(ji)、激(ji)光打印(yin)機(ji)、智能復(fu)印(yin)機(ji)等(deng)），通(tong)信設(she)施（如局部區域(yu)網(wang)）、程控交換機(ji)、公用(yong)數據(ju)網(wang)、綜(zong)合業務數字網(wang)等(deng)）。軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)配(pei)置為：操作(zuo)系(xi)統，編譯程序，各種服務程序，通(tong)信軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)，數據(ju)庫管(guan)理系(xi)統，電(dian)子(zi)郵件(jian)(jian)，文(wen)字處(chu)(chu)理軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)，表格處(chu)(chu)理軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian),各種編(bian)輯軟件以及(ji)專門業務活動的軟件包，如(ru)人事管(guan)理(li)、財務管(guan)理(li)、行政事務管(guan)理(li)等軟件，并配備相應的數據庫(ku)。OA工作(zuo)站的(de)任務是完(wan)成各種辦公信息(xi)的(de)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)(de)發展所致）；圖(tu)像(xiang)數(shu)(shu)字(zi)化設備（包(bao)括電子的(de)(de)(de)、光學(xue)的(de)(de)(de)或機電的(de)(de)(de)掃描設備，數(shu)(shu)字(zi)化儀），圖(tu)像(xiang)輸出設備，交互式圖(tu)像(xiang)終端(duan)。軟(ruan)(ruan)件(jian)配置除了一般的(de)(de)(de)系統軟(ruan)(ruan)件(jian)外還要有成套的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)處(chu)(chu)理(li)軟(ruan)(ruan)件(jian)包(bao)。它可以完成用戶(hu)提出的(de)(de)(de)各種圖(tu)像(xiang)處(chu)(chu)理(li)任(ren)務。越來越多(duo)的(de)(de)(de)計算機廠家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(jia)構的UNIX系(xi)統工(gong)作站和(he)基(ji)于(yu)Windows、Intel的PC工作站。

UNIX工(gong)作站是(shi)一種高性能的專業工(gong)作站，具有(you)強大的處理(li)器（以前多采用(yong)RISC芯片(pian)）和優化的內存、I/O(輸入/輸出)、圖形子系統，使用(yong)專有的處(chu)理器（英特爾至強XEON、AMD皓龍等）、內存(cun)以及圖形等硬件(jian)系統，WIN 7 旗(qi)艦版操作系(xi)統和UNIX系統(tong)，針對特(te)定硬件(jian)平臺的應用軟件(jian)，彼此互不兼容。

PC工作站則是基于(yu)高(gao)性能的(de)英特爾至強(qiang)處理器之上，使用穩定(ding)的(de)WIN7 32/64位操作系(xi)統，采(cai)用符合(he)專業圖形標準（OpenGL4.x和DirectX 11）的圖形(xing)系統(tong)，再(zai)加上(shang)高性能的存儲、I/O（輸(shu)入/輸出）、網絡等子系統，來滿足專業軟件運行(xing)的要求；以(yi)Linux為架構的(de)工作站(zhan)采用的(de)是標準、開放的(de)系統平臺，能最大程度的(de)降低(di)擁(yong)有成本──你甚至(zhi)可以免費使(shi)用Linux系統及基于(yu)Linux系(xi)統(tong)的開源軟件；以(yi)Mac OS和Windows為架構的(de)(de)工作(zuo)站(zhan)采用的(de)(de)是(shi)標準(zhun)、閉源的(de)(de)系統平臺(tai)，在計算機(ji)技術高度發展的(de)(de)當今，具有高度的(de)(de)數據(ju)安全性和配(pei)置的(de)(de)靈活性，可根據(ju)不(bu)同的(de)(de)需求來配(pei)置工作(zuo)站(zhan)解決方案。

另外(wai)，根據體積和便攜性，工(gong)作站還(huan)可分為(wei)臺式工(gong)作站和移(yi)動工(gong)作站。

臺式工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)類似于普通臺式電(dian)(dian)腦，體(ti)(ti)積較(jiao)大，沒有便攜(xie)性(xing)(xing)可言(yan)，但(dan)性(xing)(xing)能強勁，適(shi)合專業(ye)用(yong)(yong)戶使用(yong)(yong)。移(yi)動(dong)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)其(qi)實就是(shi)(shi)(shi)一臺高(gao)性(xing)(xing)能的(de)筆記本電(dian)(dian)腦。但(dan)其(qi)硬件(jian)配(pei)(pei)置和(he)整體(ti)(ti)性(xing)(xing)能又(you)比普通筆記本電(dian)(dian)腦高(gao)一個檔次。適(shi)用(yong)(yong)機型是(shi)(shi)(shi)指該工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)配(pei)(pei)件(jian)所適(shi)用(yong)(yong)的(de)具體(ti)(ti)機型系列(lie)或(huo)型號。不(bu)同的(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)標配(pei)(pei)不(bu)同的(de)硬件(jian)，工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)配(pei)(pei)件(jian)的(de)兼容性(xing)(xing)問題雖然不(bu)像服(fu)務(wu)器那樣明顯，但(dan)從穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)和(he)兼容性(xing)(xing)等角(jiao)度考慮，通常還是(shi)(shi)(shi)需要使用(yong)(yong)特定(ding)(ding)的(de)配(pei)(pei)件(jian)，這主要是(shi)(shi)(shi)由工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)的(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)性(xing)(xing)質決(jue)定(ding)(ding)的(de)。

工作站特點

CPU：在80年代早期(qi)，RISC架構的(de)處(chu)理器在(zai)單位成本(ben)上提供比CISC處理器高幾個數量級的性能。正是在這個時(shi)期，CISC處理器的一族(zu)（Intel的x86）漸(jian)漸(jian)侵占市(shi)場份額。到了大約90年代中期，Intel的CPU終于擁(yong)有(you)了同 RISC 相(xiang)提并(bing)(bing)論(lun)的(de)性(xing)能(neng)（雖(sui)然以高(gao)的(de)多的(de)芯片復雜性(xing)為代價），并(bing)(bing)將后(hou)者趕(gan)進(jin)了一個狹窄的(de)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,具有幾種不同(tong)的(de)(de)構架，具有無(wu)與倫比的(de)(de)強大處理性能。突(tu)出的(de)(de)特(te)點就是集成了(le)QPI內存控制器(qi)，內存和(he)CPU之間的數據通信不再經過北橋(qiao)控制芯(xin)片，突破了CPU和內存之(zhi)前(qian)數(shu)據交(jiao)換的瓶頸。隨著英特爾32納米(mi)技(ji)術的普(pu)及(ji)，英(ying)特爾(er)至強四核或者(zhe)六核以其(qi)強大的運算能力成為(wei)當前服務器/工(gong)作站CPU的不(bu)二選擇。

高速網絡連接 (1000 Mbit/s 或者(zhe)更高(gao)): 當(dang)今的(de)工作站集成基本(ben)都是1000Mbit的網卡

大屏幕的顯示器: 傳統(tong)的CRT和(he)(he)普(pu)通液晶(jing)已經越(yue)來越(yue)不能滿(man)足專業圖形處理和(he)(he)模擬(ni)仿真等(deng)在(zai)色彩和(he)(he)屏分的需求，高端專業的顯示器如DELL U2410已(yi)經成為主流(liu)。

高性能的3D圖形硬件:工(gong)作站(zhan)在很大(da)程度上都是跟(gen)圖形軟件結合的(de)，當(dang)前的(de)軟件上已經(jing)發(fa)展OPENGL4.1和DIRECT 11，只支持之前版(ban)本的專業圖形(xing)卡(ka)以及非(fei)專業的游戲顯(xian)卡(ka)已經逐漸無(wu)法(fa)滿足。日前主流(liu)專業顯(xian)卡(ka)有麗臺系列的Q600，Q2000，Q4000,Q5000，Q6000以及(ji)ATI的(de)V8800和V9800。

磁盤冗余存儲: 通俗來說就是做RAID。90年(nian)代在(zai)PC市場從未流行，SCSI是一個高級的控制(zhi)接口，對(dui)于磁盤需要同(tong)時接受多重訪問請求的場合尤為有效。這使得(de)它適合在(zai)服務器中使用(yong)，但是這種特性對(dui)于絕大多數(shu)是單(dan)用(yong)戶操作系統(tong)的桌(zhuo)面PC來說就毫無優勢。目前，桌面系(xi)統獲得(de)更(geng)多(duo)的多(duo)用戶能力（由(you)于Linux數(shu)量的(de)增長），新的(de)磁盤接口SATA擁有(you)近似(si)SCSI的(de)速度(du)和較低的(de)成本(ben)，更新(xin)一代的(de)SAS硬盤擁有(you)更快的速度。而冗(rong)余陣列在(zai)目前來(lai)說就是多個SATA硬(ying)盤按照不同的RAID模式組(zu)建(jian)的存儲陣列，常用的有(you)RAID 0 1 5 6 10，除了(le)RAID 0，其(qi)他模式必須要(yao)三塊(kuai)或者三塊(kuai)以上的硬盤，磁盤陣列(lie)的好處有兩個：A 成幾倍的增加(jia)磁盤存取速(su)度；B 保證數(shu)據的安全性，一(yi)塊或者多塊磁盤壞掉(diao)，更換磁盤后(hou)可以通過RAID重構。