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，在更大的範圍内互通信息，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），辦公自動化(OA)工作站，圖像處理工作站等。不同任務的工作站有不同的硬件和軟件配置。

例如,一個小型CAD工作站的典型硬件配置為：普通計算機，帶有功能鍵的CRT終端，光筆，平面繪圖儀，數字化儀，打印機等。軟件配置為：操作系統，編譯程序，相應的數據庫和數據庫管理系統，二維和三維的繪圖軟件，以及成套的計算、分析軟件包。它可以完成用戶提交的各種機械的

、電氣的設計任務。

OA工作站的主要硬件配置為：普通計算機，辦公用終端設備（如電傳打字機、交互式終端、傳真機、激光打印機、智能複印機等），通信設施（如局部區域網）、程控交換機、公用數據網、綜合業務數字網等）。軟件配置為：操作系統，編譯程序，各種服務程序，通信軟件，數據庫管理系統，電子郵件，文字處理軟件，表格處理軟件,各種編輯軟件以及專門業務活動的軟件包，如人事管理、财務管理、行政事務管理等軟件，并配備相應的數據庫。OA工作站的任務是完成各種辦公信息的處理。

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并行編程的發展所緻）；圖像數字化設備（包括電子的、光學的或機電的掃描設備，數字化儀），圖像輸出設備，交互式圖像終端。軟件配置除了一般的系統軟件外還要有成套的圖像處理軟件包。它可以完成用戶提出的各種圖像處理任務。越來越多的計算機廠家在生産和銷售各種工作站。

分類

工作站根據軟、硬件平台的不同，一般分為基于RISC（精簡指令系統）架構的UNIX系統工作站和基于Windows、Intel的PC工作站。

UNIX工作站是一種高性能的專業工作站，具有強大的處理器（以前多采用RISC芯片）和優化的内存、I/O(輸入/輸出)、圖形子系統，使用專有的處理器（英特爾至強XEON、AMD皓龍等）、内存以及圖形等硬件系統，WIN 7旗艦版操作系統和UNIX系統，針對特定硬件平台的應用軟件，彼此互不兼容。

PC工作站則是基于高性能的英特爾至強處理器之上，使用穩定的WIN7 32/64位操作系統，采用符合專業圖形标準（OpenGL4.x和DirectX 11）的圖形系統，再加上高性能的存儲、I/O（輸入/輸出）、網絡等子系統，來滿足專業軟件運行的要求；以Linux為架構的工作站采用的是标準、開放的系統平台，能最大程度的降低擁有成本──你甚至可以免費使用Linux系統及基于Linux系統的開源軟件；以Mac OS和Windows為架構的工作站采用的是标準、閉源的系統平台，在計算機技術高度發展的當今，具有高度的數據安全性和配置的靈活性，可根據不同的需求來配置工作站解決方案。

另外，根據體積和便攜性，工作站還可分為台式工作站和移動工作站。

台式工作站類似于普通台式電腦，體積較大，沒有便攜性可言，但性能強勁，适合專業用戶使用。移動工作站其實就是一台高性能的筆記本電腦。但其硬件配置和整體性能又比普通筆記本電腦高一個檔次。适用機型是指該工作站配件所适用的具體機型系列或型号。不同的工作站标配不同的硬件，工作站配件的兼容性問題雖然不像服務器那樣明顯，但從穩定性和兼容性等角度考慮，通常還是需要使用特定的配件，這主要是由工作站的工作性質決定的。

特點

CPU：在80年代早期，RISC架構的處理器在單位成本上提供比CISC處理器高幾個數量級的性能。正是在這個時期，CISC處理器的一族（Intel的x86）漸漸侵占市場份額。到了大約90年代中期，Intel的CPU終于擁有了同RISC相提并論的性能（雖然以高的多的芯片複雜性為代價），并将後者趕進了一個狹窄的市場。

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,具有幾種不同的構架，具有無與倫比的強大處理性能。突出的特點就是集成了QPI内存控制器，内存和CPU之間的數據通信不再經過北橋控制芯片，突破了CPU和内存之前數據交換的瓶頸。随着英特爾32納米技術的普及，英特爾至強四核或者六核以其強大的運算能力成為當前服務器/工作站CPU的不二選擇。

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:傳統的CRT和普通液晶已經越來越不能滿足專業圖形處理和模拟仿真等在色彩和屏分的需求，高端專業的顯示器如DELLU2410已經成為主流。

高性能的3D圖形硬件:工作站在很大程度上都是跟圖形軟件結合的，當前的軟件上已經發展OPENGL4.1和DIRECT 11，隻支持之前版本的專業圖形卡以及非專業的遊戲顯卡已經逐漸無法滿足。日前主流專業顯卡有麗台系列的Q600，Q2000，Q4000,Q5000，Q6000以及ATI的V8800和V9800。

磁盤冗餘存儲:通俗來說就是做RAID。90年代在PC市場從未流行，SCSI是一個高級的控制接口，對于磁盤需要同時接受多重訪問請求的場合尤為有效。這使得它适合在服務器中使用，但是這種特性對于絕大多數是單用戶操作系統的桌面PC來說就毫無優勢。目前，桌面系統獲得更多的多用戶能力（由于Linux數量的增長），新的磁盤接口SATA擁有近似SCSI的速度和較低的成本，更新一代的SAS硬盤擁有更快的速度。而冗餘陣列在目前來說就是多個SATA硬盤按照不同的RAID模式組建的存儲陣列，常用的有RAID 0 1 5 6 10，除了RAID 0，其他模式必須要三塊或者三塊以上的硬盤，磁盤陣列的好處有兩個：A成幾倍的增加磁盤存取速度；B保證數據的安全性，一塊或者多塊磁盤壞掉，更換磁盤後可以通過RAID重構。

産品類型

産品類型是指工作站配件的具體産品類型，例如顯卡、CPU、内存、硬盤等。以下對其中的一些配件做一個簡單介紹。

顯卡

作為圖形工作站的主要組成部分，一塊性能強勁的3D專業

顯卡的重要性，從某種意義上來說甚至超過了處理器。與針對遊戲、娛樂市場為主的消費類顯卡相比，3D專業顯卡主要面對的是3維動畫（如3DS Max、Maya、Softimage|3D）、渲染（如LightScape、3DS VIZ）、CAD（如AutoCAD、Pro/Engineer、Unigraphics、SolidWorks）、模型設計（如Rhino）以及部分科學應用等專業OpenGL應用市場。對這部分圖形工作站用戶來說，它們所使用的硬件無論是速度、穩定性還是軟件的兼容性都很重要。用戶的高标準、嚴要求使得3D專業顯卡從設計到生産都必須達到極高的水準，加上用戶群的相對有限造成生産數量較少，以至于其總體成本的大幅上升也就不可避免了；與一般的消費類顯卡相比3D專業顯卡的價格要高得多，達到了幾倍甚至十幾倍的差距。

與消費類顯卡市場類似，3D專業顯卡市場的競争也是日趨激烈，目前整個3D專業顯卡市場已經成了NVIDIA和AMD收購ATI的天下。由于工作需求不同，工作站的顯卡與消費類顯卡差别比較大，一塊在自己領域中出色的顯卡在另一個領域中可以表現得很差。不過，目前nVIDIA和ATI的趨勢是将娛樂級産品和專業級産品統一到幾乎完全相同的硬件架構下，甚至是完全相同的芯片，由外圍電路和軟件控制到底是消費類顯卡還是專業顯卡。專業顯卡的遊戲性能同樣出色，相同參數的遊戲顯卡和專業顯卡性能相比卻是天差地别。

内存

目前主流工作站的内存為ECC内存和REG内存。ECC主要用

在中低端工作站上，并非象常見的PC版DDR3那樣是内存的傳輸标準，ECC内存是具有錯誤校驗和糾錯功能的内存。ECC是Error Checking and Correcting的簡稱，它也是通過在原來的數據位上額外增加數據位來實現的。如8位數據，則需1位用于Parity（奇偶校驗）檢驗，5位用于ECC，這額外的5位是用來重建錯誤的數據的。當數據的位數增加一倍，Parity也增加一倍，而ECC隻需增加一位，所以當數據為64位時所用的ECC和Parity位數相同(都為8)。在那些Parity隻能檢測到錯誤的地方，ECC可以糾正絕大多數錯誤。若工作正常時，你不會發覺你的數據出過錯，隻有經過内存的糾錯後，計算機的操作指令才可以繼續執行。當然在糾錯時系統的性能有着明顯降低，不過這種糾錯對服務器等應用而言是十分重要的，ECC内存的價格比普通内存要昂貴許多。而高端的工作站和服務器上用的都是REG内存，REG内存一定是ECC内存，而且多加了個寄存器緩存，數據存取速度大大加快，其價格比ECC内存要貴。

CPU

傳統的工作站CPU一般為非Intel和AMD公司CPU，而使用RISC架構處理器，比如PowerPC處理器、SPARC處理器、Alpha處理器等，相應的操作系統一般為UNIX或者其他專門的操作系統。全新的英特爾NEHALEM架構四核或者六核處理器有以下幾個特點：1,超大的二級三級緩存，三級緩存六核或四核達到12M；2，内存控制器直接通過QPI通道集成在CPU上，徹底解決的前端總線帶寬瓶頸；3，英特爾獨特的内核加速模式 turbo mode 根據需要開啟、關閉内核的運行；4，第三代超線程SMT技術。

硬盤

目前用于工作站系統的硬盤根據接口不同，主要有SAS硬盤、SATA（Serial ATA）硬盤、SCSI硬盤、固态硬盤。工作站對硬盤的要求介于普通台式機和服務器之間，因此低端的工作站也可以使用和台式機一樣的SATA或者SAS硬盤。而中高端的工作站會使用SAS或固态硬盤。

應用領域

一般來講，工作站主要應用在以下領域：

計算機輔助設計及制造CAD/CAM

這一領域被視為工作站的傳統領域。采用CAD/CAM技術可大大縮短産品開發周期，同時又降低了高技術産品的開發難度，提高産品的設計質量。在CAD領域，大到一幢樓房小到一個零部件，圖形工作站都以其直觀化、高精度、高效率顯示出強有力的競争優勢。

動畫設計

用戶群主要是電視台、廣告公司、影視制作公司、遊戲軟件開發公司、

室内裝飾公司。電視台利用圖形工作站進行各個電視欄目的片頭動畫制作；而廣告公司則用它制作廣告節目的動畫場面；影視制作公司将其用于電腦特技制作；遊戲軟件公司将其作為開發平台；室内裝飾公司不僅利用圖形工作站進行設計，而且可以讓用戶在裝修之前就能看到其裝修後的三維仿真效果圖。

GIS地理信息系統

它所面向的客戶群主要是城市規劃單位、環保部門、地理地質勘測院、研究所等。他們通常是用圖形工作站來運行GIS軟件。它使用戶可以實時的、直觀的了解項目地點及周圍設施的詳情，如路燈柱、地下排水管線等。這些大數據量的作業也隻有在具有專業圖形處理能力的工作站上才能高效率地運行。

平面圖像處理

它是應用普及程度較高的行業。用戶通常是以圖形工作站為硬件平台，以PhotoShop、CorelDraw等軟件為操作工具，緻力于圖片影像處理、廣告及宣傳彩頁設計、包裝設計、紡織品圖案設計等。

模拟仿真

在軍事領域，模拟仿真技術是訓練戰鬥機駕駛員、坦克駕駛員以及模拟海上航行的有效手段；在科研開發領域，它使設計者在制作樣機之前，就可以在圖形工作站上進行仿真運行，及時發現問題，對設計進行修改。

相關品牌

目前，許多廠商都推出了适合不同用戶群體的工作站，比如IBM、聯想、DELL（戴爾）、HP（惠普）、正睿（國産）等。而工業級一體化工作站的生産廠家有國内的諾達佳（NODKA)和台灣的研華等。

工作站由于對軟硬件兼容性和性能最大性，組裝機一般無法滿足，所有的品牌機都在不同程度上通過多家ISV認證，隻有通過軟件認證後的型号才是成熟的、穩定的、安全的、高性能符合要求的工作站。比如戴爾PRECESION T系列工作站，通過的80多家獨立軟件供應商認證，涵蓋了多個行業、多個領域。在專業工作站領域戴爾是網絡直銷，在同行中性價比是最高的；IBM和聯想的性能是最好的，但是價格也是非常昂貴的；惠普不錯，價格也很貴；國産的正睿産品也不錯。各大品牌的工作站在中關村都有經銷商，比如戴爾的中金高科新材料有限公司，從中關村經銷商網站上都能了解到各個品牌主流配置以及經銷商信息。