工作站

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。

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（Alpha、MIPS、Power等）、内存以及图形等硬件系统,专有的UNIX操作系统,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X86处理器之上,使用稳定的WindowsNT及Windows2000、WINDOWSXP等操作系统,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（输入/输出）、网络等子系统,来满足专业软件运行的要求；以NT、WIN2000、XP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。 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。

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3DSMax、Maya、Softimage|3D）、渲染（如LightScape、3DSVIZ）、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专业显卡市场演变成了3DLABS、nVIDIA和ATI三足鼎立的局面。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。

内存：目前主流工作站的内存为ECC内存。ECC并非象常见的PC133,DDR400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ErrorCheckingandCorrecting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。

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。RISC是英文“ReducedInstructionSetComputing”的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC(ComplexInstructionSetComputer复杂指令集)指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,

各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20％,但在程序中出现的频度却占80％。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”,大大增加了并行处理能力（并行处理并行处理是指一台服务器有多个CPU同时处理。并行处理能够大大提升服务器的数据处理能力。部门级、企业级的服务器应支持CPU并行处理技术）。也就是说,架构在同等频率下,采用RISC架构的CPU比CISC架构的CPU性能高很多,这是由CPU的技术特征决定的。目前在中高档工作站中普遍采用这一指令系统的CPU。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。 在工作站市场那高额利润的吸引下,Intel与Microsoft的Wintel联盟终于开始进军这一领域,Intel依靠它的PentiumPro处理器配合Microsoft的WindowsNT操作系统,在众多的PC系统大厂的积极响应下,逐渐占领了工作站的低端和部分中端市场。他们所使用的CPU为CISC构架,CISC是英文“ComplexInstructionSetComputer”的缩写,中文意思是“复杂指令集”,它是指英特尔生产的x86（intelCPU的一种命名规范）系列CPU及其兼容CPU（其他厂商如AMD,VIA等生产的CPU）,它基于PC机(个人电脑)体系结构。这种CPU一般都是32位的结构,所以我们也把它成为IA-32CPU。（IA:IntelArchitecture,Intel架构）。

硬盘：目前用于工作站系统的硬盘根据接口不同,主要有IDE（IntegratedDriveElectronics）硬盘、SCSI(SmallComputerSystemInterface)硬盘、FC（FiberChannel）接口硬盘以及SATA（SrialATA）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IDE或者SATA硬盘。而中高端的工作站会使用SCSI硬盘。

一般来讲,工作站主要应用在以下领域：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。