【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(zhong)高(gao)端的(de)(de)通用微(wei)型計算機。它是(shi)為(wei)了單(dan)用戶使用并(bing)提供比個人計算機更強大(da)的(de)(de)性能(neng)(neng)，尤其(qi)是(shi)在圖(tu)形處(chu)理(li)能(neng)(neng)力，任務(wu)(wu)并(bing)行方(fang)面的(de)(de)能(neng)(neng)力。通常配有高(gao)分辨率的(de)(de)大(da)屏、多屏顯示器(qi)及(ji)容量(liang)很(hen)大(da)的(de)(de)內存儲器(qi)和外(wai)部(bu)存儲器(qi)，并(bing)且具(ju)有極強的(de)(de)信(xin)息和高(gao)性能(neng)(neng)的(de)(de)圖(tu)形、圖(tu)像處(chu)理(li)功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)計算機。另外(wai)，連(lian)接到服務(wu)(wu)器(qi)的(de)(de)終端機也(ye)可稱為(wei)工作站。

工(gong)作(zuo)站(zhan)是(shi)(shi)一種面向專業應用(yong)領(ling)域，具備(bei)強大的(de)(de)(de)(de)(de)數據運算(suan)與(yu)圖(tu)形(xing)、圖(tu)像處理能(neng)(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)(de)高性能(neng)(neng)(neng)計算(suan)機(ji)，目前廣泛用(yong)于機(ji)械工(gong)程自動化（MDA）、網絡管理、動畫制(zhi)作(zuo)、科學研(yan)究(jiu)、軟件(jian)開 發、金融管理、信息(xi)服(fu)務(wu)、模擬仿真(zhen)等專業領(ling)域。工(gong)作(zuo)站(zhan)根據使用(yong)軟、硬(ying)件(jian)平(ping)臺的(de)(de)(de)(de)(de)不同，一般分為基于RISC/Unix系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)傳統(tong)工(gong)作(zuo)站(zhan)和基于Intel體系結構的(de)(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)(de)是(shi)(shi)標準(zhun)、開放(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)系統(tong)平(ping)臺，它(ta)基于高性能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)Intel IA-32處理器，使用(yong)穩(wen)定可靠的(de)(de)(de)(de)(de)Windows NT操(cao)作(zuo)系統(tong)，采用(yong)符合(he)專業圖(tu)形(xing)標準(zhun)（OpenGL）的(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)形(xing)系統(tong)，再加上高性能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)存儲、I/O、網絡等子(zi)系統(tong)，以滿足(zu)專業軟件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)運行要求。

許多沒有接觸過工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用戶會認(ren)為(wei)(wei),工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)就是(shi)高級PC，其(qi)實不然(ran)。傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)能(neng)(neng)為(wei)(wei)給它(ta)(ta)分(fen)配的(de)(de)(de)(de)(de)(de)任務，如數據(ju)壓(ya)縮、圖形制作(zuo)(zuo)、模型分(fen)析等提供最好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)，但它(ta)(ta)只是(shi)基于與(yu)公司網絡(luo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)他(ta)系(xi)統分(fen)離的(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)。PC機(ji)典型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)是(shi)能(neng)(neng)運行主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)商(shang)業產品使用工(gong)(gong)(gong)具(ju),并能(neng)(neng)通過一(yi)個(ge)共(gong)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)網絡(luo)與(yu)其(qi)他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PC機(ji)兼容。雖然(ran)高端PC機(ji)也能(neng)(neng)運行一(yi)些(xie)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用軟件，但它(ta)(ta)們并不具(ju)有大多數工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)應用所(suo)需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計算處理(li)能(neng)(neng)力。在強(qiang)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PentiumⅢ Xeon處理(li)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多處理(li)能(neng)(neng)力支持(chi)下，工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)比(bi)PC機(ji)具(ju)有了更高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際應用性能(neng)(neng)、穩定(ding)性和支持(chi)服務。 以Intel體系(xi)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)為(wei)(wei)例，其(qi)與(yu)商(shang)用PC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)區別見表1。

當然，按照不(bu)同(tong)體系(xi)結構區(qu)分的PC工(gong)作站(zhan)和RISC/Unix工(gong)作站(zhan)之間，不(bu)僅存在著相互補(bu)充的關(guan)系(xi)，更有著技術上的本質不(bu)同(tong)。

過去，高端(duan)工(gong)作站(zhan)主要(yao)用(yong)的(de)(de)是RISC處(chu)理(li)器，當(dang)指定(ding)任務(wu)有較(jiao)高要(yao)求時，RISC結構不能以(yi)(yi)足(zu)夠的(de)(de)性能運行PC應用(yong)，而是以(yi)(yi)“仿真”模式(shi)進行，這(zhe)就意味(wei)著處(chu)理(li)這(zhe)些任務(wu)時沒有足(zu)夠的(de)(de)性能優(you)勢，即不僅要(yao)求工(gong)作站(zhan)用(yong)戶(hu)桌面上要(yao)有一(yi)個獨立的(de)(de)PC機，而且(qie)公司的(de)(de)IT部門(men)還得以(yi)(yi)較(jiao)高的(de)(de)成本管理(li)和支持(chi)信息系統的(de)(de)一(yi)小部分，Intel IA-32處(chu)理(li)器為急切的(de)(de)工(gong)作站(zhan)應用(yong)提(ti)供了先進的(de)(de)性能、處(chu)理(li)能力以(yi)(yi)及使(shi)單個計算(suan)機能擔當(dang)工(gong)作站(zhan)任務(wu)和辦公室生產應用(yong)的(de)(de)能力。

但從另一方面(mian)看(kan)，RISC/Unix工作(zuo)站現大多采用64位處理(li)器(qi)和64位操作(zuo)系統(tong)，最大內存已突破了(le)4GB，達到8GB甚至更(geng)(geng)大，穩定性也(ye)更(geng)(geng)高。而(er)目(mu)前的Intel處理(li)器(qi)和Windows NT操作(zuo)系統(tong)仍舊是32位結構，在(zai)復(fu)雜(za)的工程應用中就顯得捉襟見肘(zhou)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(zuo)站(zhan)（或(huo)稱工程工作(zuo)站(zhan)），辦公自動(dong)化(OA)工作(zuo)站，圖像處理工作(zuo)站等(deng)。不(bu)同任務的工作(zuo)站有不(bu)同的硬件和(he)軟(ruan)件配(pei)置(zhi)。

例如,一(yi)個小型CAD工作站的典型硬(ying)件配置為：普通(tong)計算機(ji)，帶有功能(neng)鍵的CRT終端，光(guang)筆，平面繪圖(tu)(tu)儀，數(shu)字化儀，打印機等(deng)。軟件配置為(wei)：操作(zuo)系(xi)統(tong)，編(bian)譯程序，相(xiang)應的(de)數(shu)據庫和數(shu)據庫管(guan)理系(xi)統(tong)，二(er)維和三維的(de)繪圖(tu)(tu)軟件，以及成(cheng)(cheng)套的(de)計算、分析軟件包。它可以完成(cheng)(cheng)用戶(hu)提(ti)交的(de)各種機械的(de)、電氣的(de)設計任(ren)務。

OA工作(zuo)站的主要硬件(jian)配置(zhi)為：普通計算(suan)機(ji)(ji)(ji)，辦公用(yong)終(zhong)(zhong)端(duan)設備（如電(dian)傳打字機(ji)(ji)(ji)、交(jiao)(jiao)互式終(zhong)(zhong)端(duan)、傳真機(ji)(ji)(ji)、激光打印機(ji)(ji)(ji)、智能(neng)復印機(ji)(ji)(ji)等），通信(xin)設施(shi)（如局部區域網(wang)）、程(cheng)(cheng)控交(jiao)(jiao)換機(ji)(ji)(ji)、公用(yong)數(shu)據(ju)網(wang)、綜(zong)合(he)業(ye)務數(shu)字網(wang)等）。軟件(jian)配置(zhi)為：操作(zuo)系統(tong)，編譯程(cheng)(cheng)序(xu)，各種(zhong)服務程(cheng)(cheng)序(xu)，通信(xin)軟件(jian)，數(shu)據(ju)庫管理(li)(li)系統(tong)，電(dian)子郵件(jian)，文字處(chu)理(li)(li)軟件(jian)，表格處(chu)理(li)(li)軟件(jian),各種(zhong)編(bian)輯軟件以及專門業務活動的(de)軟件包，如人事(shi)管理(li)(li)、財務管理(li)(li)、行政事(shi)務管理(li)(li)等軟件，并(bing)配備相應的(de)數(shu)據庫。OA工作(zuo)站的(de)任務是(shi)完成各(ge)種辦(ban)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并行編程的發展所致）；圖(tu)(tu)像數(shu)字化(hua)設(she)備(bei)(bei)（包(bao)括電子的、光(guang)學的或機電的掃描(miao)設(she)備(bei)(bei)，數(shu)字化(hua)儀），圖(tu)(tu)像輸出設(she)備(bei)(bei)，交互式圖(tu)(tu)像終端。軟件(jian)配置除(chu)了一般的系統(tong)軟件(jian)外還(huan)要(yao)有成(cheng)套的圖(tu)(tu)像處(chu)理(li)(li)軟件(jian)包(bao)。它可以完成(cheng)用戶(hu)提出的各種圖(tu)(tu)像處(chu)理(li)(li)任(ren)務。越來越多的計算(suan)機廠家在生產和銷售各種工作(zuo)站(zhan)。

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）架構的UNIX系統工作站(zhan)和基于(yu)Windows、Intel的PC工作(zuo)站。

UNIX工作站是一種(zhong)高性能的專業(ye)工作站，具有強大(da)的處理器（以(yi)前多采用RISC芯片）和優化的內存、I/O(輸入/輸出)、圖形(xing)子系(xi)統(tong)，使用專有(you)的處(chu)理(li)器(qi)（英特爾至強XEON、AMD皓龍等）、內存以(yi)及(ji)圖形(xing)等硬件系統(tong)，WIN 7 旗艦版操作系統(tong)和UNIX系統(tong)，針對特定硬件平臺的應用軟件，彼此互不(bu)兼(jian)容。

PC工作站則是(shi)基于高性(xing)能(neng)的英特爾至強處理器之上，使用穩定(ding)的WIN7 32/64位操(cao)作系(xi)統，采用符合專業圖形標準（OpenGL4.x和DirectX 11）的圖形(xing)系統，再加上高性能的存儲、I/O（輸入/輸出(chu)）、網(wang)絡等子系統(tong)，來滿足專(zhuan)業軟(ruan)件運行的要求；以Linux為架構的工(gong)作站(zhan)采用的是標準、開放的系統平臺，能(neng)最大(da)程度的降(jiang)低擁(yong)有成本──你甚至可以免費使(shi)用Linux系統及基于Linux系統的開源軟件(jian)；以Mac OS和Windows為架構的(de)(de)工作站采用的(de)(de)是標準(zhun)、閉源的(de)(de)系統平臺，在計(ji)算機技術(shu)高度發展的(de)(de)當今，具(ju)有高度的(de)(de)數據安全性和(he)配置的(de)(de)靈活(huo)性，可根據不同的(de)(de)需求來配置工作站解決方案。

另外，根據(ju)體積(ji)和便攜性，工(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)還可分為臺式工(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)和移動工(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)。

臺式工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)類(lei)似于普(pu)通(tong)臺式電腦(nao)，體(ti)(ti)積較大，沒有便(bian)攜(xie)性(xing)可言，但(dan)性(xing)能(neng)(neng)強勁，適合專(zhuan)業用(yong)戶(hu)使用(yong)。移動工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)其(qi)實就(jiu)是一(yi)臺高(gao)性(xing)能(neng)(neng)的筆(bi)記(ji)本電腦(nao)。但(dan)其(qi)硬(ying)件(jian)配(pei)(pei)置和整體(ti)(ti)性(xing)能(neng)(neng)又比普(pu)通(tong)筆(bi)記(ji)本電腦(nao)高(gao)一(yi)個檔次。適用(yong)機型(xing)(xing)是指該(gai)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)配(pei)(pei)件(jian)所(suo)適用(yong)的具體(ti)(ti)機型(xing)(xing)系列或型(xing)(xing)號。不(bu)同(tong)的工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)標配(pei)(pei)不(bu)同(tong)的硬(ying)件(jian)，工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)配(pei)(pei)件(jian)的兼容性(xing)問題雖然不(bu)像服務器那樣明顯，但(dan)從穩定(ding)性(xing)和兼容性(xing)等角度考慮，通(tong)常還是需(xu)要使用(yong)特定(ding)的配(pei)(pei)件(jian)，這(zhe)主要是由(you)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)站(zhan)(zhan)的工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)性(xing)質決定(ding)的。

工作站特點

CPU：在80年代早期，RISC架(jia)構的處理(li)器在單位成本上提供比CISC處理器高(gao)幾個數量級(ji)的性能。正是在這個時期，CISC處(chu)理器的一族(zu)（Intel的x86）漸(jian)漸(jian)侵占市場份額。到(dao)了大約(yue)90年代(dai)中期，Intel的(de)CPU終于(yu)擁有了(le)同 RISC 相提并論的(de)性能（雖然以高(gao)的(de)多的(de)芯片復雜(za)性為代價），并將后者趕進(jin)了一個狹窄的(de)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(zhong)不同的(de)構(gou)架，具有無與倫比的(de)強大處理性能。突出的(de)特點(dian)就(jiu)是集成(cheng)了(le)QPI內存控制器，內存和CPU之間的數據(ju)通信不再(zai)經過北(bei)橋(qiao)控制芯片，突破(po)了CPU和內存之前數據交換的瓶頸。隨著英(ying)特爾32納米(mi)技術(shu)的普(pu)及，英特(te)爾至強(qiang)四(si)核或者六核以其強(qiang)大的運算能力(li)成為當前(qian)服務(wu)器/工作(zuo)站CPU的(de)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

大屏幕的顯示器: 傳(chuan)統的CRT和(he)普通液晶已經越來越不能滿足專業(ye)圖(tu)形處理(li)和(he)模擬(ni)仿真等(deng)在色彩和(he)屏分(fen)的(de)需求，高端專業(ye)的(de)顯示(shi)器(qi)如DELL U2410已經成為主流。

高性能的3D圖形硬件:工作(zuo)站在很(hen)大程(cheng)度上都(dou)是跟圖形軟件結合(he)的，當前的軟件上已經發展(zhan)OPENGL4.1和DIRECT 11，只(zhi)支持之前版本的(de)專業(ye)圖形卡(ka)以及(ji)非(fei)專業(ye)的(de)游戲(xi)顯(xian)卡(ka)已經逐漸無法滿(man)足。日前主流專業(ye)顯(xian)卡(ka)有麗臺系(xi)列的(de)Q600，Q2000，Q4000,Q5000，Q6000以及ATI的V8800和V9800。

磁盤冗余存儲: 通俗來說(shuo)就是做RAID。90年代在PC市(shi)場(chang)從未流行(xing)，SCSI是一個(ge)高級的控制接口，對(dui)于(yu)磁盤需要同時(shi)接受多重訪問請(qing)求的場(chang)合尤為有效。這使得它適合在服務器中使用，但(dan)是這種特性對(dui)于(yu)絕大多數是單用戶操作系統的桌面PC來(lai)說(shuo)就毫無優勢。目前，桌(zhuo)面(mian)系統獲得更多(duo)的多(duo)用(yong)戶(hu)能力（由于Linux數量的增長），新(xin)的磁盤接口SATA擁有近似SCSI的(de)速度和較低的(de)成本，更新(xin)一代的(de)SAS硬(ying)盤擁有更(geng)快的速度。而(er)冗余陣(zhen)列(lie)在目前來說就是(shi)多個SATA硬盤按照不同的RAID模式組建的存儲陣(zhen)列，常用的有(you)RAID 0 1 5 6 10，除了RAID 0，其他模式(shi)必須(xu)要三(san)(san)塊(kuai)或者三(san)(san)塊(kuai)以上的硬盤(pan)，磁(ci)盤(pan)陣列(lie)的好處(chu)有兩個：A 成幾倍的增加磁盤(pan)存取速度；B 保證數據的(de)安全性，一塊或者多塊磁(ci)盤壞(huai)掉，更(geng)換磁(ci)盤后可以通過RAID重構。