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工作站是什么?详解工作站的功能、分类与特点

Time:2025年04月26日 Read:6 评论:0 作者:haiwenboyue

工作站是一种高端的通用微型计算机。它专为单用户使用而设计,能提供比个人计算机更强大的性能,尤其在图形处理能力和任务并行方面。通常配备高分辨率的大屏、多屏显示器,以及容量很大的内存储器和外部存储器。它具有极强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能。另外,连接到服务器的终端机也可被称作工作站。

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什么是工作站

工作站是一种高端的通用微型计算机。它专为单用户使用而设计,能提供比个人计算机更强大的性能,尤其在图形处理能力和任务并行方面。通常配备高分辨率的大屏、多屏显示器,以及容量很大的内存储器和外部存储器。它具有极强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能。另外,连接到服务器的终端机也可被称作工作站。

目前它广泛用于模拟仿真领域。工作站按照使用软、硬件平台的差异来划分,通常分为两类。一类是基于 RISC/Unix 系统的传统工作站;另一类是基于体系结构的 PC 工作站。PC 工作站采用标准且开放的系统平台。它以高性能的-32 处理器为基础,运用稳定可靠的操作系统,采用符合专业图形标准()的图形系统,并且具备高性能的存储、I/O、网络等子系统,以此来满足专业软件的运行要求。

许多未曾接触过工作站的用户会觉得,工作站就是高级的 PC 机,然而事实并非如此。传统的工作站能够为分配给它的任务,像数据压缩、图形制作、模型分析等,提供最为出色的性能。但它仅仅是基于与公司网络中的其他系统相分离的私人操作系统来进行设计的。PC 机典型的工作是能够运行主要的商业产品使用工具,并且能够通过一个共同的网络与其他的 PC 机实现兼容。其与商用 PC 的主要区别见表 1。

当然,PC 工作站和 RISC/Unix 工作站按照不同体系结构进行区分。它们之间不仅存在着相互补充的关系,而且在技术上有着本质的不同。

过去,高端工作站主要采用的是 RISC 处理器。当指定任务有较高要求时,RISC 结构无法以足够的性能来运行 PC 应用,而是以“仿真”模式来运行。这表明在处理这些任务时,没有足够的性能优势。也就是说,不仅需要工作站用户的桌面上有一个独立的 PC 机,而且公司的 IT 部门还需要以较高的成本来管理和支持信息系统的一小部分。-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够担当工作站任务和办公室生产应用的能力。

但从另一个角度来看,RISC/Unix 工作站现今大多配备 64 位处理器以及 64 位操作系统。其最大内存突破了 4GB,能够达到 8GB 甚至更大的数值。并且其稳定性也更为出色。然而,当前的处理器和操作系统依然是 32 位结构,在复杂的工程应用场景中就显得力不从心了。

工作站功能

计算机站工作内容_计算机工作站的特点和应用场合_计算机工作站

信息处理系统由计算机、相应的外部设备以及成套的应用软件包组成。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。工作站具备强大的数据处理能力,有便于人机交换信息的直观用户接口,可与计算机网络相连,能在更大范围内互通信息、共享资源。工作站在编程方面给专业工作者以帮助,在计算方面给专业工作者以帮助,在文件书写方面给专业工作者以帮助,在存档方面给专业工作者以帮助,在通信方面给专业工作者以帮助,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。不同任务的工作站在硬件配置上不同,在软件配置上也不同。

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,打印机等是一个小型 CAD 工作站的典型硬件配置。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、分析软件包是其软件配置。它能够完成用户提交的各种机械的、电气的设计任务。

还有程控交换机、公用数据网、综合业务数字网等。软件配置包含操作系统、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、表格处理软件以及各种编辑软件等,还有专门业务活动的软件包,像人事管理、财务管理、行政事务管理等软件,并且配备了相应的数据库。OA 工作站的任务是对各种办公信息进行处理。

图像处理工作站的主要硬件配置包含顶级计算机,并且一般还具备超强性能的显卡,这是由于 CUDA 并行编程的发展而导致的;它还拥有图像数字化设备,像电子的、光学的或机电的扫描设备以及数字化仪等,同时还有图像输出设备和交互式图像终端。其软件配置除了一般的系统软件之外,还需要有成套的图像处理软件包。它能够完成用户所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

工作站按照软、硬件平台的差异来划分,通常有两种类型。一种是基于 RISC(精简指令系统)架构的 UNIX 系统工作站;另一种是基于某种特定架构(此处未明确提及具体架构)的 PC 工作站。

UNIX 工作站是高性能的专业工作站。它拥有强大的处理器,以前多采用 RISC 芯片。同时还有优化的内存、I/O(输入/输出)、图形子系统。该工作站使用专有的处理器,如英特尔至强 XEON、AMD 皓龙等。也有专有的内存以及图形等硬件系统。它搭载 WIN7 旗舰版操作系统和 UNIX 系统。并且有针对特定硬件平台的应用软件。这些应用软件彼此互不兼容。

以和为架构的工作站采用标准、闭源的系统平台,在当今计算机技术高度发展的情况下,具有高度的数据安全性和配置的灵活性,可根据不同需求配置工作站解决方案。

工作站根据体积和便携性可进行分类。一类是台式工作站,另一类是移动工作站。

计算机工作站的特点和应用场合_计算机工作站_计算机站工作内容

台式工作站和普通台式电脑相似,它体积较大,不存在便携性。不过,它性能强劲,适合专业用户使用。移动工作站实际上是一台高性能的笔记本电脑。然而,它的硬件配置以及整体性能比普通笔记本电脑要高一个等级。适用机型指的是该工作站配件所适用的具体机型系列或者型号。不同的工作站配备的硬件是不同的。工作站配件的兼容性问题不像服务器那样容易被察觉。然而,从稳定性和兼容性等方面来考虑,通常还是需要使用特定的配件。这主要是因为工作站的工作性质导致的。

工作站特点

80 年代早期,RISC 架构的处理器在单位成本方面能提供比 CISC 处理器高好几个数量级的性能。在这个时期,CISC 处理器的一族(x86 这一族)逐渐开始侵占市场份额。大约到 90 年代中期,CPU 终于具备了能与 RISC 相提并论的性能,不过是以高很多的芯片复杂性为代价的,并且将 RISC 处理器逼进了一个狭窄的市场。

当前英特尔至强系列处理器是专为服务器和工作站设计的专用 CPU,它具有几种不同的构架,并且具备无与伦比的强大处理性能。其突出特点是集成了 QPI 内存控制器,这样内存和 CPU 之间的数据通信就不再经过北桥控制芯片,从而突破了 CPU 和内存之前数据交换的瓶颈。英特尔 32 纳米技术得到普及。英特尔至强四核以及六核凭借强大的运算能力。它们成为当前服务器/工作站 CPU 的不二选择。

高速网络连接(/s 或者更高):当今的工作站在集成方面,基本都配备了网卡。

大屏幕的显示器:传统的 CRT 已经越来越无法满足专业图形处理等在色彩方面的需求,普通液晶也越来越不能满足模拟仿真等在屏分方面的需求,而高端专业的显示器已经成为主流。

工作站在很大程度上与图形软件相结合,当前软件已有所发展,只支持之前版本的专业图形卡以及非专业的游戏显卡已逐渐无法满足需求。日前主流专业显卡有丽台系列的 Q600 等,还有 ATI 的某些型号。

磁盘冗余存储通俗来讲就是做 RAID。在 90 年代,它在 PC 市场从未流行起来。SCSI 是一个高级的控制接口,在磁盘需要同时接受多重访问请求的场合特别有效。这使得它适合用于服务器中。然而,这种特性对于绝大多数是单用户操作系统的桌面 PC 来说,没有任何优势。目前,桌面系统获得了更多的多用户能力,这是因为其数量在增长。新的磁盘接口 SATA 具有近似 SCSI 的速度,并且成本较低。更新一代的 SAS 硬盘拥有更快的速度。目前,冗余阵列是由多个 SATA 硬盘按照不同的 RAID 模式组建的存储阵列。常用的有多种模式,除了某些模式外,其他模式必须要有三块或三块以上的硬盘。磁盘阵列有两个好处:一是能成几倍地增加磁盘存取速度;二是能保证数据的安全性,当一块或多块磁盘坏掉时,更换磁盘后可通过 RAID 重构。

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