【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(gao)端(duan)的(de)通用(yong)微型計(ji)算機(ji)(ji)。它(ta)是為(wei)了單用(yong)戶使用(yong)并(bing)提供比(bi)個人(ren)計(ji)算機(ji)(ji)更(geng)強大(da)(da)的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，尤其(qi)是在圖形處(chu)理能(neng)(neng)力，任務(wu)(wu)并(bing)行方面的(de)能(neng)(neng)力。通常配有高(gao)分辨率的(de)大(da)(da)屏、多(duo)屏顯示器(qi)及容量很大(da)(da)的(de)內存儲器(qi)和(he)外(wai)部(bu)存儲器(qi)，并(bing)且具有極(ji)強的(de)信息(xi)和(he)高(gao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)圖形、圖像處(chu)理功能(neng)(neng)的(de)計(ji)算機(ji)(ji)。另(ling)外(wai)，連接到服(fu)務(wu)(wu)器(qi)的(de)終端(duan)機(ji)(ji)也可稱(cheng)為(wei)工作站(zhan)。

工(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)是一種面向專(zhuan)業應(ying)用領域(yu)，具(ju)備強大的(de)數據運算與圖(tu)形(xing)、圖(tu)像處理(li)能(neng)力的(de)高(gao)性(xing)(xing)能(neng)計算機(ji)，目前廣泛(fan)用于(yu)機(ji)械工(gong)程自動化（MDA）、網絡管理(li)、動畫制作(zuo)(zuo)、科(ke)學研究、軟件(jian)開 發、金(jin)融管理(li)、信息服務、模擬仿(fang)真等專(zhuan)業領域(yu)。工(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)根據使(shi)用軟、硬件(jian)平(ping)臺的(de)不(bu)同，一般分為基于(yu)RISC/Unix系統(tong)(tong)的(de)傳(chuan)統(tong)(tong)工(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)和基于(yu)Intel體系結構(gou)的(de)PC工(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)。PC工(gong)作(zuo)(zuo)站(zhan)采用的(de)是標準、開放的(de)系統(tong)(tong)平(ping)臺，它基于(yu)高(gao)性(xing)(xing)能(neng)的(de)Intel IA-32處理(li)器，使(shi)用穩(wen)定可靠(kao)的(de)Windows NT操作(zuo)(zuo)系統(tong)(tong)，采用符合(he)專(zhuan)業圖(tu)形(xing)標準（OpenGL）的(de)圖(tu)形(xing)系統(tong)(tong)，再加(jia)上高(gao)性(xing)(xing)能(neng)的(de)存儲、I/O、網絡等子(zi)系統(tong)(tong)，以滿足專(zhuan)業軟件(jian)的(de)運行要求。

許多沒有接觸過(guo)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)戶會認(ren)為(wei),工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站就(jiu)是(shi)高級PC，其(qi)(qi)實(shi)不然。傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站能(neng)為(wei)給它(ta)(ta)分(fen)配的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)務，如數(shu)據(ju)壓縮、圖形制作(zuo)(zuo)(zuo)、模型分(fen)析等提供(gong)最好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)，但它(ta)(ta)只是(shi)基于與(yu)公司網(wang)絡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)他(ta)系(xi)統分(fen)離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)私人操作(zuo)(zuo)(zuo)系(xi)統而設(she)計的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。PC機(ji)(ji)典(dian)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)是(shi)能(neng)運(yun)行主要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)商業(ye)產品(pin)使(shi)用(yong)工(gong)(gong)(gong)具(ju),并能(neng)通過(guo)一(yi)個共同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)絡與(yu)其(qi)(qi)他(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PC機(ji)(ji)兼容。雖然高端(duan)PC機(ji)(ji)也能(neng)運(yun)行一(yi)些工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)軟(ruan)件(jian)，但它(ta)(ta)們并不具(ju)有大(da)多數(shu)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站應用(yong)所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)超強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計算處(chu)理(li)(li)能(neng)力。在(zai)強(qiang)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PentiumⅢ Xeon處(chu)理(li)(li)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多處(chu)理(li)(li)能(neng)力支(zhi)持(chi)下，工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站比PC機(ji)(ji)具(ju)有了更高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)際應用(yong)性能(neng)、穩定性和支(zhi)持(chi)服(fu)務。 以(yi)Intel體系(xi)結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)站為(wei)例，其(qi)(qi)與(yu)商用(yong)PC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)區(qu)別見表1。

當(dang)然(ran)，按照不同體系結構區分的(de)PC工作站和RISC/Unix工作站之間，不僅存在著相(xiang)互補充的(de)關系，更有著技(ji)術(shu)上的(de)本(ben)質不同。

過去，高端(duan)工(gong)(gong)作(zuo)站主要(yao)(yao)(yao)用的(de)(de)是RISC處理器，當指定(ding)任務有(you)較高要(yao)(yao)(yao)求時，RISC結構(gou)不能(neng)(neng)以(yi)足夠(gou)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)運行PC應用，而是以(yi)“仿真”模(mo)式(shi)進行，這就意(yi)味著處理這些任務時沒有(you)足夠(gou)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)優勢(shi)，即不僅要(yao)(yao)(yao)求工(gong)(gong)作(zuo)站用戶桌面上(shang)要(yao)(yao)(yao)有(you)一個獨立的(de)(de)PC機(ji)，而且公(gong)司的(de)(de)IT部門還得以(yi)較高的(de)(de)成本管理和支(zhi)持(chi)信息系(xi)統的(de)(de)一小部分，Intel IA-32處理器為急(ji)切的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)站應用提(ti)供了先進的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)、處理能(neng)(neng)力以(yi)及使(shi)單個計算機(ji)能(neng)(neng)擔當工(gong)(gong)作(zuo)站任務和辦公(gong)室生產應用的(de)(de)能(neng)(neng)力。

但從另一方面看(kan)，RISC/Unix工(gong)作站現大(da)多采用(yong)64位處理(li)器和64位操作系(xi)統，最大(da)內存(cun)已(yi)突破了4GB，達到8GB甚至更大(da)，穩定性也(ye)更高。而目前的(de)Intel處理(li)器和Windows NT操作系(xi)統仍舊是32位結構，在復雜(za)的(de)工(gong)程應用(yong)中就顯得捉(zhuo)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)工作站（或稱工程(cheng)工作站），辦公自動化(OA)工(gong)作(zuo)站，圖像處(chu)理工(gong)作(zuo)站等。不(bu)同任務的工(gong)作(zuo)站有不(bu)同的硬(ying)件和軟(ruan)件配置。

例如,一(yi)個小型CAD工(gong)作站的典型硬件配置(zhi)為：普通計(ji)算(suan)機，帶有功能鍵的CRT終端，光(guang)筆，平(ping)面繪圖儀(yi)，數字化儀(yi)，打印機等。軟(ruan)(ruan)件(jian)配置為：操作系統(tong)，編譯程(cheng)序，相(xiang)應的(de)數據庫和(he)(he)數據庫管理系統(tong)，二維和(he)(he)三維的(de)繪圖軟(ruan)(ruan)件(jian)，以及成套的(de)計(ji)(ji)算、分析軟(ruan)(ruan)件(jian)包。它可以完成用(yong)戶(hu)提交(jiao)的(de)各種機械的(de)、電氣的(de)設計(ji)(ji)任務。

OA工作(zuo)站的主要硬(ying)件(jian)配(pei)置為：普通(tong)(tong)計算機(ji)，辦公用終端(duan)設(she)備（如(ru)(ru)電(dian)傳打字(zi)機(ji)、交互(hu)式(shi)終端(duan)、傳真機(ji)、激光打印機(ji)、智能復印機(ji)等），通(tong)(tong)信設(she)施（如(ru)(ru)局(ju)部區域網(wang)）、程(cheng)控交換機(ji)、公用數據(ju)(ju)網(wang)、綜(zong)合(he)業務數字(zi)網(wang)等）。軟(ruan)(ruan)件(jian)配(pei)置為：操作(zuo)系統，編譯(yi)程(cheng)序(xu)，各種服務程(cheng)序(xu)，通(tong)(tong)信軟(ruan)(ruan)件(jian)，數據(ju)(ju)庫管(guan)理(li)系統，電(dian)子郵件(jian)，文字(zi)處(chu)理(li)軟(ruan)(ruan)件(jian)，表格(ge)處(chu)理(li)軟(ruan)(ruan)件(jian),各種編輯軟件以(yi)及專門業(ye)務(wu)活動的軟件包，如(ru)人事管(guan)(guan)(guan)理、財(cai)務(wu)管(guan)(guan)(guan)理、行政事務(wu)管(guan)(guan)(guan)理等軟件，并配備相應的數據庫(ku)。OA工作站的(de)任務是完(wan)成各種辦公信息的(de)處(chu)理(li)。

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(bian)程(cheng)的發展(zhan)所致）；圖像(xiang)數字化設(she)備(bei)（包(bao)括電子的、光學的或機電的掃描(miao)設(she)備(bei)，數字化儀(yi)），圖像(xiang)輸出設(she)備(bei)，交(jiao)互(hu)式圖像(xiang)終端。軟件配置(zhi)除(chu)了(le)一般的系統軟件外還要有(you)成(cheng)套(tao)的圖像(xiang)處(chu)理(li)軟件包(bao)。它可(ke)以完成(cheng)用戶提出的各(ge)種(zhong)圖像(xiang)處(chu)理(li)任務。越來越多的計算機廠家(jia)在生產和銷售各(ge)種(zhong)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(jing)簡指令系(xi)統(tong)）架(jia)構的UNIX系統工作站和(he)基于Windows、Intel的PC工(gong)作站。

UNIX工作站是一種高性能的專業工作站，具有強大的處理器（以前(qian)多采(cai)用(yong)RISC芯片(pian)）和優(you)化的內存、I/O(輸入(ru)/輸(shu)出)、圖形子(zi)系統，使用專有的處理器（英特爾至(zhi)強XEON、AMD皓龍等）、內存以及圖形等硬件系統，WIN 7 旗(qi)艦版(ban)操作系統和UNIX系(xi)統(tong)，針對特定硬件(jian)平臺的應用軟件(jian)，彼此互不(bu)兼容。

PC工作站則(ze)是基于(yu)高性能的英特爾(er)至強(qiang)處理器之上，使用(yong)穩(wen)定(ding)的WIN7 32/64位操作系統，采用符(fu)合專業圖形標準（OpenGL4.x和DirectX 11）的(de)圖(tu)形系(xi)統，再加上高性(xing)能(neng)的(de)存儲、I/O（輸(shu)入/輸出(chu)）、網(wang)絡等(deng)子系統，來滿(man)足專業軟件運行的要求；以(yi)Linux為(wei)架(jia)構的工(gong)作站采用(yong)的是標準(zhun)、開放的系統(tong)平臺，能最大(da)程度(du)的降低擁有成本──你(ni)甚至可以免費(fei)使(shi)用(yong)Linux系統(tong)及基(ji)于Linux系統(tong)的(de)開源軟(ruan)件；以Mac OS和Windows為架(jia)構的(de)(de)工(gong)作(zuo)站采用的(de)(de)是標準、閉源的(de)(de)系統平臺，在計算機技術高(gao)度發展(zhan)的(de)(de)當今，具有高(gao)度的(de)(de)數(shu)據安(an)全性(xing)和配(pei)置(zhi)的(de)(de)靈活性(xing)，可根(gen)據不同的(de)(de)需求來(lai)配(pei)置(zhi)工(gong)作(zuo)站解(jie)決方(fang)案(an)。

另外，根(gen)據體積和便(bian)攜性，工作(zuo)(zuo)站還可分為臺式工作(zuo)(zuo)站和移動(dong)工作(zuo)(zuo)站。

臺式工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)類(lei)似于普(pu)通(tong)臺式電腦(nao)(nao)，體積較(jiao)大(da)，沒有(you)便攜性(xing)(xing)可言，但性(xing)(xing)能(neng)強(qiang)勁，適合專業用戶使用。移動工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)其(qi)實就是(shi)一(yi)臺高性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)筆(bi)(bi)記(ji)本電腦(nao)(nao)。但其(qi)硬(ying)件(jian)配置和整體性(xing)(xing)能(neng)又比普(pu)通(tong)筆(bi)(bi)記(ji)本電腦(nao)(nao)高一(yi)個檔(dang)次。適用機型(xing)是(shi)指(zhi)該工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)配件(jian)所適用的(de)(de)(de)(de)具體機型(xing)系列(lie)或型(xing)號。不(bu)同的(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)標配不(bu)同的(de)(de)(de)(de)硬(ying)件(jian)，工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)配件(jian)的(de)(de)(de)(de)兼(jian)容性(xing)(xing)問題(ti)雖然不(bu)像(xiang)服務器那樣明顯，但從穩定(ding)性(xing)(xing)和兼(jian)容性(xing)(xing)等角度考慮，通(tong)常還是(shi)需要使用特(te)定(ding)的(de)(de)(de)(de)配件(jian)，這主要是(shi)由工(gong)作(zuo)站(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)性(xing)(xing)質決定(ding)的(de)(de)(de)(de)。

工作站特點

CPU：在80年代早期，RISC架構(gou)的(de)處理(li)器在單位成本上提(ti)供比CISC處理器高(gao)幾(ji)個(ge)(ge)數量級的性能。正是在這個(ge)(ge)時期，CISC處理(li)器的一族（Intel的x86）漸漸侵占市場(chang)份額。到了大(da)約90年代中期，Intel的CPU終于擁有了同(tong) RISC 相提并論的(de)(de)性(xing)能（雖然以高的(de)(de)多的(de)(de)芯片(pian)復雜(za)性(xing)為代價），并將后者趕進了(le)一個狹窄的(de)(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(ju)有幾種不同的構(gou)架，具(ju)有無與(yu)倫比的強(qiang)大處理性能。突出的特(te)點就(jiu)是(shi)集成了QPI內存控制(zhi)器，內存和CPU之(zhi)間的數據通信不再經過北橋控制芯片，突破了CPU和(he)內(nei)存之前數據交換的(de)瓶頸。隨著(zhu)英特(te)爾32納米(mi)技(ji)術的(de)普及，英特爾至強四(si)核或(huo)者六核以其強大(da)的(de)運算能力成為當前服務(wu)器(qi)/工(gong)作站CPU的不二選擇。

高速網絡連接 (1000 Mbit/s 或者更高): 當今的(de)工作站集成基(ji)本都(dou)是1000Mbit的(de)網卡

大屏幕的顯示器: 傳統的CRT和普(pu)通液(ye)晶(jing)已經越(yue)來越(yue)不能(neng)滿(man)足專(zhuan)業圖形處理和模擬仿真(zhen)等在色彩和屏分的(de)(de)需求，高端專(zhuan)業的(de)(de)顯(xian)示器如DELL U2410已經成為主流。

高性能的3D圖形硬(ying)件:工(gong)作站(zhan)在(zai)很大程度(du)上(shang)都是跟圖(tu)形(xing)軟件結(jie)合的(de)，當前的(de)軟件上(shang)已經發展(zhan)OPENGL4.1和DIRECT 11，只(zhi)支持之前版本的專業圖形(xing)卡以及非專業的游戲顯卡已經逐漸(jian)無法滿足。日前主流專業顯卡有麗臺系列的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年代在PC市場從(cong)未流行，SCSI是一(yi)個高級的(de)控(kong)制(zhi)接口，對(dui)于磁盤(pan)需(xu)要同(tong)時接受多(duo)重訪問請求的(de)場合尤(you)為有效。這使(shi)得它適(shi)合在服務器中使(shi)用(yong)，但(dan)是這種特(te)性對(dui)于絕大(da)多(duo)數(shu)是單(dan)用(yong)戶操作系統的(de)桌面PC來說就(jiu)毫無優勢。目前(qian)，桌面系統獲(huo)得更多(duo)的(de)多(duo)用戶能(neng)力（由于Linux數量的增長(chang)），新的磁(ci)盤接口SATA擁(yong)有近似SCSI的(de)速度和較(jiao)低的(de)成本，更新一代(dai)的(de)SAS硬(ying)盤擁有更快的(de)速度。而(er)冗余陣列在目前來說就是(shi)多個SATA硬盤按照不同的RAID模式組建的存儲陣列(lie)，常用的有RAID 0 1 5 6 10，除了RAID 0，其(qi)他模式必須要(yao)三塊或者三塊以(yi)上的(de)硬盤，磁盤陣列的(de)好處有(you)兩個：A 成幾倍的增加磁盤存取(qu)速度；B 保(bao)證數據(ju)的安全(quan)性，一塊或(huo)者多(duo)塊磁盤壞掉(diao)，更換磁盤后可(ke)以通(tong)過(guo)RAID重構。