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【工作站】工作站是什么 工作站功能 工作站分类 工作站特点
什么是工作站
工作站是一种高端的通用微型计算机它是为了单用户使用并提供比个人计算机更强大的性能尤其是在图形处理能力任务并行方面的能力通常配有高分辨率的大屏多屏显示器及容量很大的内存储器和外部存储器并且具有极强的信息和高性能的图形图像处理功能的计算机另外连接到服务器的终端机也可称为工作站
工作站是一种面向专业应用领域具备强大的数据运算与图形图像处理能力的高性能计算机目前广泛用于机械工程自动化（MDA）网络管理动画制作科学研究软件开 发金融管理信息服务模拟仿真等专业领域工作站根据使用软硬件平台的不同一般分为基于RISC/Unix系统的传统工作站和基于Intel体系结构的PC工作站PC工作站采用的是标准开放的系统平台它基于高性能的Intel IA-32处理器使用稳定可靠的Windows NT操作系统采用符合专业图形标准（OpenGL）的图形系统再加上高性能的存储I/O网络等子系统以满足专业软件的运行要求
许多没有接触过工作站的用户会认为,工作站就是高级PC其实不然传统的工作站能为给它分配的任务如数据压缩图形制作模型分析等提供最好的性能但它只是基于与公司网络的其他系统分离的私人操作系统而设计的PC机典型的工作是能运行主要的商业产品使用工具,并能通过一个共同的网络与其他的PC机兼容虽然高端PC机也能运行一些工作站的应用软件但它们并不具有大多数工作站应用所需的超强的计算处理能力在强大的PentiumⅢ Xeon处理器的多处理能力支持下工作站比PC机具有了更高的实际应用性能稳定性和支持服务 以Intel体系结构的工作站为例其与商用PC的主要区别见表1
当然按照不同体系结构区分的PC工作站和RISC/Unix工作站之间不仅存在着相互补充的关系更有着技术上的本质不同
过去高端工作站主要用的是RISC处理器当指定任务有较高要求时RISC结构不能以足够的性能运行PC应用而是以仿真模式进行这就意味着处理这些任务时没有足够的性能优势即不仅要求工作站用户桌面上要有一个独立的PC机而且公司的IT部门还得以较高的成本管理和支持信息系统的一小部分Intel IA-32处理器为急切的工作站应用提供了先进的性能处理能力以及使单个计算机能担当工作站任务和办公室生产应用的能力
但从另一方面看RISC/Unix工作站现大多采用64位处理器和64位操作系统最大内存已突破了4GB达到8GB甚至更大稳定性也更高而目前的Intel处理器和Windows NT操作系统仍旧是32位结构在复杂的工程应用中就显得捉襟见肘了
工作站功能
由计算机和相应的外部设备以及成套的应用软件包所组成的信息处理系统它能够完成用户交给的特定任务是推动计算机普及应用的有效方式工作站应具备强大的数据处理能力有直观的便于人机交换信息的用户接口可以与计算机网络相连在更大的范围内互通信息共享资源工作站在编程计算文件书写存档通信等各方面给专业工作者以综合的帮助常见的工作站有计算机辅助设计 CAD工作站（或称工程工作站）办公自动化OA工作站图像处理工作站等不同任务的工作站有不同的硬件和软件配置
例如,一个小型CAD工作站的典型硬件配置为普通计算机带有功能键的CRT终端光笔平面绘图仪数字化仪打印机等软件配置为操作系统编译程序相应的数据库和数据库管理系统二维和三维的绘图软件以及成套的计算分析软件包它可以完成用户提交的各种机械的电气的设计任务
OA工作站的主要硬件配置为普通计算机办公用终端设备（如电传打字机交互式终端传真机激光打印机智能复印机等）通信设施（如局部区域网）程控交换机公用数据网综合业务数字网等）软件配置为操作系统编译程序各种服务程序通信软件数据库管理系统电子邮件文字处理软件表格处理软件,各种编辑软件以及专门业务活动的软件包如人事管理财务管理行政事务管理等软件并配备相应的数据库OA工作站的任务是完成各种办公信息的处理
图像处理工作站的主要硬件配置为顶级计算机一般还包括超强性能的显卡（由于CUDA并行编程的发展所致）图像数字化设备（包括电子的光学的或机电的扫描设备数字化仪）图像输出设备交互式图像终端软件配置除了一般的系统软件外还要有成套的图像处理软件包它可以完成用户提出的各种图像处理任务越来越多的计算机厂家在生产和销售各种工作站
工作站分类
工作站根据软硬件平台的不同一般分为基于RISC（精简指令系统）架构的UNIX系统工作站和基于WindowsIntel的PC工作站
UNIX工作站是一种高性能的专业工作站具有强大的处理器（以前多采用RISC芯片）和优化的内存I/O输入/输出图形子系统使用专有的处理器（英特尔至强XEONAMD皓龙等）内存以及图形等硬件系统WIN 7 旗舰版操作系统和UNIX系统针对特定硬件平台的应用软件彼此互不兼容
PC工作站则是基于高性能的英特尔至强处理器之上使用稳定的WIN7 32/64位操作系统采用符合专业图形标准（OpenGL4.x和DirectX 11）的图形系统再加上高性能的存储I/O（输入/输出）网络等子系统来满足专业软件运行的要求以Linux为架构的工作站采用的是标准开放的系统平台能最大程度的降低拥有成本──你甚至可以免费使用Linux系统及基于Linux系统的开源软件以Mac OS和Windows为架构的工作站采用的是标准闭源的系统平台在计算机技术高度发展的当今具有高度的数据安全性和配置的灵活性可根据不同的需求来配置工作站解决方案
另外根据体积和便携性工作站还可分为台式工作站和移动工作站
台式工作站类似于普通台式电脑体积较大没有便携性可言但性能强劲适合专业用户使用移动工作站其实就是一台高性能的笔记本电脑但其硬件配置和整体性能又比普通笔记本电脑高一个档次适用机型是指该工作站配件所适用的具体机型系列或型号不同的工作站标配不同的硬件工作站配件的兼容性问题虽然不像服务器那样明显但从稳定性和兼容性等角度考虑通常还是需要使用特定的配件这主要是由工作站的工作性质决定的
工作站特点
CPU在80年代早期RISC架构的处理器在单位成本上提供比CISC处理器高几个数量级的性能正是在这个时期CISC处理器的一族（Intel的x86）渐渐侵占市场份额到了大约90年代中期Intel的CPU终于拥有了同 RISC 相提并论的性能（虽然以高的多的芯片复杂性为代价）并将后者赶进了一个狭窄的市场
而在当前英特尔至强系列处理器专为服务器和工作站来设计的专用CPU,具有几种不同的构架具有无与伦比的强大处理性能突出的特点就是集成了QPI内存控制器内存和CPU之间的数据通信不再经过北桥控制芯片突破了CPU和内存之前数据交换的瓶颈随着英特尔32纳米技术的普及英特尔至强四核或者六核以其强大的运算能力成为当前服务器/工作站CPU的不二选择
高速网络连接 1000 Mbit/s 或者更高: 当今的工作站集成基本都是1000Mbit的网卡
大屏幕的显示器: 传统的CRT和普通液晶已经越来越不能满足专业图形处理和模拟仿真等在色彩和屏分的需求高端专业的显示器如DELL U2410已经成为主流
高性能的3D图形硬件:工作站在很大程度上都是跟图形软件结合的当前的软件上已经发展OPENGL4.1和DIRECT 11只支持之前版本的专业图形卡以及非专业的游戏显卡已经逐渐无法满足日前主流专业显卡有丽台系列的Q600Q2000Q4000,Q5000Q6000以及ATI的V8800和V9800
磁盘冗余存储: 通俗来说就是做RAID90年代在PC市场从未流行SCSI是一个高级的控制接口对于磁盘需要同时接受多重访问请求的场合尤为有效这使得它适合在服务器中使用但是这种特性对于绝大多数是单用户操作系统的桌面PC来说就毫无优势目前桌面系统获得更多的多用户能力（由于Linux数量的增长）新的磁盘接口SATA拥有近似SCSI的速度和较低的成本更新一代的SAS硬盘拥有更快的速度而冗余阵列在目前来说就是多个SATA硬盘按照不同的RAID模式组建的存储阵列常用的有RAID 0 1 5 6 10除了RAID 0其他模式必须要三块或者三块以上的硬盘磁盘阵列的好处有两个A 成几倍的增加磁盘存取速度B 保证数据的安全性一块或者多块磁盘坏掉更换磁盘后可以通过RAID重构
