走近专业图形工作站

数码与整机

风中

PC工作站是一种以个人计算环境和分布式网络计算环境为基础，主要面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力的高性能计算机。它主要为满足工程设计、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。以前，我们国内的品牌电脑厂商对PC图形工作站的认识很不够，仅仅注重台式机市场，不过近年也开始注意这方面的研发和生产了。下面我们就先来认识一下PC图形工作站吧。
对于PC工作站，一般都是基于通用的Wintel架构，采用通用技术来降低产品成本。主机系统、图形系统、存储系统是工作站整机的三个重要组成部分，直接决定了整机系统的性能。

主机系统

1.主板

主板是计算机中最基本、最重要的一块电路板，工作站作为高性能专业计算机，对主板的要求与常规的台式机相比有很大的不同，它对主板的要求更加严格，有很多自己的独特之处。
在结构方面，工作站的主板几乎全部采用标准化的ATX结构。而且主板的做工要求更加精良，工艺要求很高，对兼容性、稳定性的要求也更加严格，因此工作站使用的主板完全是专用主板。工作站专用主板通常支持对称多处理结构，从而支持两颗或更多CPU，多CPU系统显著提升多任务及多线程应用能力，对于某些复杂的专业应用而言，只有多CPU系统才能满足应用所需的对数据处理苛刻的性能要求。（图1）

2.CPU

由于CPU是整个系统工作的心脏，因此强大的CPU性能对于整机的影响十分突出。在CPU的选择方面，一定要选择当前主流的CPU类型，比如目前的Pentium Ⅲ XEON(至强)和更先进的Pentium 4 XEON(FOSTER)。同时采用双CPU系统可以大大提高系统的运行效率，因为在Windows NT操作平台上，双CPU运行多线程软件时，比单CPU快大约30%；在多任务处理时，速度也明显比单CPU快。还有一点需要补充的是，我们前面提及的Diamond Fire GL 1显卡可以利用一颗CPU进行几何处理运算，而另一颗CPU进行渲染运算，这样可以提高系统性能。

3.机箱结构

由于工作站经常要处理繁重的计算工作，因此CPU、硬盘、显示卡等都存在严重的发热问题，因此工作站的机箱必须选择良好的金属结构，同时加装两个风扇(一为内吹式，另一个为外排式)，保证良好的通风和散热性能；此外视频编辑、信号采集、大型3D模型的处理等方面的应用需要采用专业的全长扩展卡(长度超过普通显卡长度的两倍)，以及支持卡的托架，而采用普通的机箱结构是不能满足要求的，因此工作站机箱应该能保证很好地安置全长卡。另外，工作站还需要灵活的扩充能力，如加装额外的硬盘、外设(CD-RW、ZIP等)，因此优良的机箱结构可以提供良好的扩充空间，以满足设备的安置。

图形系统

在执行工业级应用程序时，设计人员绝对无法忍受任何不稳定、缺乏效率的绘图系统，在图像准确度与品质上也是毫不妥协。专业图形加速卡其卖点恰恰不在于多边形产生速度或是像素填图率等指标上，而是在调整驱动程序以及提供绘图的精确性方面。这也是为什么专业图形卡，特别是高端图形卡价位高得离谱的最主要原因。（图2）

存储系统

工作站的存储系统主要包括内存、硬盘驱动器及其附属的适配器。用于工作站的计算量非常之大，为了保证计算的速度、稳定性和正确性，所以必须选择高性能的存储系统。

1.内存

PC工作站内存系统一般均采用ECC内存，内存自身具有数据的错误检验与修正功能，保证数据传输、处理的可靠性，增强专业应用的正确性。ECC(Error Correcting Code)是错误检查和更正的简称，它能时刻检查数据的完整性，可纠正单字节内存错误并发现双字节错误。内存系统的扩展能力也很强，最大可扩展到1~2GB。ECC内存非常昂贵，但是使用ECC内存是提高工作站容错能力的有效手段之一。

2.SCSI设备

SCSI技术源于小型机，现在PC工作站、服务器及高档PC机大量采用。相对于IDE接口，SCSI接口具备优越的性能：(1)独立于硬件设备的智能化接口：减轻了CPU的负担。(2)多个I/O并行操作：使得SCSI设备传输速度加快。(3)可连接的外设数量多：可扩展多个外设(如硬盘、磁带机、CD-ROM等)。
目前PC工作站在磁盘存储方面的典型方案是Ultra2 SCSI控制器配合高速SCSI硬盘，系统数据吞吐能力十分强大。

专业图形工作站产品介绍：

IBM IntelliStation

IBM IntelliStation M Pro图形工作站，是IBM最新推出的采用英特尔Pentium4处理器的新款产品，具有英特尔850核心芯片组和400MHz前端总线以及256KB全速二级缓存，使其作为专业工作站的性能更加优越。
系统主板的加速图形接口插槽支持多种AGP适配器，并有多种图形适配器可供选择：具有16MB显存的Matrox Millennium G450图形适配器或32MB显存的nVIDIA Quadro2 MXR适配器能够带来高性能的2D效果，具有64GB显存的Fire GL2适配器或128MB显存的Fire GL4适配器支持双路显示，能够让用户感受极品的3D效果。

联想补天2200

补天2200是联想补天工作站系列中的中高档产品。其图形处理系统2D/3D性能优异，它可以针对超过30种常见专业应用软件自动进行优化配置，确保专业应用稳定无误。支持多频显示，采用ELSA SynergyⅡ显卡，最多可以支持6屏幕显示。补天2200工作站主板支持对称多处理结构，双CPU系统显著提升多任务及多线程应用能力。用户可以根据自身需求迅速扩展系统，保护原有投资，极大地提高系统性能。系统采用ECC高档内存，保证数据运算高度可靠，内存最大可以扩充至1GB。大容量的高速Ultra SCSI 磁盘系统，数据读取更加快捷，占用CPU资源更少，使得系统数据处理能力大幅度提高。

方正美仑

美仑工作站采用Coppermine处理器，主频可达1GHz。可满足用户对图形处理的精益求精需求，可选的ECC和非ECC内存，最大可扩充至1.5G，5个 PCI，1个 ISA，1个AMR扩展槽可兼顾不同用户的应用需要；主板集成声卡，可以实现多媒体，配备10/100M自适应网络接口，支持网络唤醒功能；采用优良的通风、散热结构的机箱设计，可保证系统运行处于安全温度。采用3Dlabs Oxygen VX1图形显示卡，运用特有的虚拟纹理存储技术，使纹理存取容量和效率大为提高。

海信奇彩

配有Intel PⅢ 866MHz到P4 1.4GHz处理器的海信奇彩图形工作站，是海信刚刚推向市场的新产品。专业的图形显示卡，配有32MB至64MB显存，采用最新的图形显示芯片，让2D和3D处理更加生动精彩；容量为30GB的7200转，或是18GB、36GB的SCSI硬盘，更是为设计工作提供高速而巨大的存储空间；128MB~512MB的ECC校验内存，使数据运算不但稳定安全，而且还高速准确。