工作站

工作站是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。

释义

工作站，英文名称为Workstation，是一种以个人计算机和分布式网络计算为基础，主要面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力，为满足工程设计、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而设计开发的高性能计算机。 

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：小型计算机（或高档的微型计算机），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：微型计算机，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：计算机，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。

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Windows、Intel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XEON、AMD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DIRECT 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CTR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Q600，Q2000，Q4000,Q5000，Q6000以及ATI的V8800和V9800。 　　

磁盘冗余存储: 通俗来说就是做RAID。90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。  

产品类型

产品类型：产品类型是指工作站配件的具体产品类型，例如显卡、CPU、内存、硬盘等。以下对其中的一些配件做一个简单介绍。 　　

显卡

　　作为图形工作站的主要组成部分，一块性能强劲的3D专业显卡的重要性，从某种意义上来说甚至超过了处理器。与针对游戏、娱乐市场为主的消费类显卡相比，3D专业显卡主要面对的是3维动画（如3DS Max、Maya、Softimage|3D）、渲染（如LightScape、3DS VIZ）、CAD（如AutoCAD、Pro/Engineer、Unigraphics、SolidWorks）、模型设计（如Rhino）以及部分科学应用等专业OpenGL应用市场。对这部分图形工作站用户来说，它们所使用的硬件无论是速度、稳定性还是软件的兼容性都很重要。用户的高标准、严要求使得3D专业显卡从设计到生产都必须达到极高的水准，加上用户群的相对有限造成生产数量较少，以至于其总体成本的大幅上升也就不可避免了；与一般的消费类显卡相比3D专业显卡的价格要高得多，达到了几倍甚至十几倍的差距。 　　与消费类显卡市场类似，3D专业显卡市场的竞争也是日趋激烈，目前整个3D专业显卡市场已经成了NVIDIA和AMD收购ATI的天下。由于工作需求不同，工作站的显卡与消费类显卡差别比较大，一块在自己领域中出色的显卡在另一个领域中可以表现得很差。不过，目前nVIDIA和ATI的趋势是将娱乐级产品和专业级产品统一到几乎完全相同的硬件架构下，甚至是完全相同的芯片，由外围电路和软件控制到底是消费类显卡还是专业显卡。专业显卡的游戏性能同样出色，相同参数的游戏显卡和专业显卡性能相比却是天差地别。 

内存

　　目前主流工作站的内存为ECC内存和REG内存。ECC主要用在中低端工作站上，并非象常见的PC版DDR3那样是内存的传输标准，ECC内存是具有错误校验和纠错功能的内存。ECC是Error Checking and Correcting的简称，它也是通过在原来的数据位上额外增加数据位来实现的。如8位数据，则需1位用于Parity（奇偶校验）检验，5位用于ECC，这额外的5位是用来重建错误的数据的。当数据的位数增加一倍，Parity也增加一倍，而ECC只需增加一位，所以当数据为64位时所用的ECC和Parity位数相同(都为8)。在那些Parity只能检测到错误的地方，ECC可以纠正绝大多数错误。若工作正常时，你不会发觉你的数据出过错，只有经过内存的纠错后，计算机的操作指令才可以继续执行。当然在纠错时系统的性能有着明显降低，不过这种纠错对服务器等应用而言是十分重要的，ECC内存的价格比普通内存要昂贵许多。而高端的工作站和服务器上用的都是REG内存，REG内存一定是ECC内存，而且多加了个寄存器缓存，数据存取速度大大加快，其价格比ECC内存要贵。 

CPU

　　传统的工作站CPU一般为非Intel和AMD公司CPU，而使用RISC架构处理器，比如PowerPC处理器、SPARC处理器、Alpha处理器等，相应的操作系统一般为UNIX或者其他专门的操作系统。全新的英特尔NEHALEM架构四核或者六核处理器有以下几个特点：1,超大的二级三级缓存，三级缓存六核或四核达到12M；2，内存控制器直接通过QPI通道集成在CPU上，彻底解决的前端总线带宽瓶颈；3，英特尔独特的内核加速模式 turbo mode 根据需要开启、关闭内核的运行；4，第三代超线程SMT技术。 

硬盘

　　目前用于工作站系统的硬盘根据接口不同，主要有SAS硬盘、SATA（Serial ATA）硬盘、SCSI硬盘、固态硬盘。工作站对硬盘的要求介于普通台式机和服务器之间，因此低端的工作站也可以使用和台式机一样的SATA或者SAS硬盘。而中高端的工作站会使用SAS或固态硬盘。  

应用领域

一般来讲，工作站主要应用在以下领域： 

计算机辅助设计及制造CAD/CAM

　　这一领域被视为工作站的传统领域。采用CAD/CAM技术可大大缩短产品开发周期，同时又降低了高技术产品的开发难度，提高产品的设计质量。在CAD领域，大到一幢楼房小到一个零部件，图形工作站都以其直观化、高精度、高效率显示出强有力的竞争优势。 

动画设计

　　用户群主要是电视台、广告公司、影视制作公司、游戏软件开发公司、 室内装饰公司。电视台利用图形工作站进行各个电视栏目的片头动画制作；而广告公司则用它制作广告节目的动画场面；影视制作公司将其用于电脑特技制作；游戏软件公司将其作为开发平台；室内装饰公司不仅利用图形工作站进行设计，而且可以让用户在装修之前就能看到其装修后的三维仿真效果图。 

GIS地理信息系统

　　它所面向的客户群主要是城市规划单位、环保部门、地理地质勘测院、研究所等。他们通常是用图形工作站来运行GIS软件。它使用户可以实时的、直观的了解项目地点及周围设施的详情，如路灯柱、地下排水管线等。这些大数据量的作业也只有在具有专业图形处理能力的工作站上才能高效率地运行。 

平面图像处理

　　它是应用普及程度较高的行业。用户通常是以图形工作站为硬件平台，以PhotoShop、CorelDraw等软件为操作工具，致力于图片影像处理、广告及宣传彩页设计、包装设计、纺织品图案设计等。 

模拟仿真

　　在军事领域，模拟仿真技术是训练战斗机驾驶员、坦克驾驶员以及模拟海上航行的有效手段；在科研开发领域，它使设计者在制作样机之前，就可以在图形工作站上进行仿真运行，及时发现问题，对设计进行修改。  

主要品牌

　　目前，许多厂商都推出了适合不同用户群体的工作站，比如IBM、联想、DELL（戴尔）、HP（惠普）、正睿（国产）等。而工业级一体化工作站的生产厂家有国内的诺达佳（NODKA)和台湾的研华等。    工业级一体化工作站

工作站由于对软硬件兼容性和性能最大性，组装机一般无法满足，所有的品牌机都在不同程度上通过多家ISV认证，只有通过软件认证后的型号才是成熟的、稳定的、安全的、高性能符合要求的工作站。比如戴尔PRECESION T系列工作站，通过的80多家独立软件供应商认证，涵盖了多个行业，多个领域。在专业工作站领域戴尔是网络直销，在同行中性价比是最高的，IBM和联想的性能是最好的，但是价格也是非常昂贵的，惠普不错，价格也很贵，国产的正睿产品也不错。