浅谈商用工作站的发展与应用

整机外设

  接触计算机时间长的朋友都知道有一种商业用途的高性能电脑被称为工作站。随着台式机性能的不断强大,工作站已经很少被提起。可能你看过《指环王》或《最终幻想》这样的经典大片,可是你知道片中虚拟的3D场景是如何做出来的吗?这就是靠图形工作站来完成的。

  ①控制面板

  ②可插拔式光储仓

  ③软驱

  ④SCSI硬盘支架

  ⑤热冗余供电电源

  ⑥SCSI硬盘控制器

  ⑦主机板

  ⑧CPU模块

  小知识:什么是工作站

  工作站(WorkStation)是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,它面向的是专业应用领域,主要有工程设计、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。

  1.工作站的发展

  早在微形计算机(也就是我们所说的个人电脑)出现以前,工作站与服务器曾经是计算机的代名词。由于初期的个人电脑性能弱小──最初的Altair计算机只具有256字节的内存,使用一颗Intel 8080处理器,因此许多繁重的计算任务还是由大型机来完成,这便是工作站的前身。随着集成电路制造工艺的发展,大型机分离出来的一个分支发展成了工作站。由于它的体积较小,同时性能较个人电脑要强大许多,价格也比大型机要便宜,因此许多科研单位、军用领域都有着工作站的身影。

  由于个人电脑的性能不断强大,加上超大规模的集成电路工艺水平在上世纪90年代突飞猛进,工作站与个人电脑不但外观看上去非常相近,而且有一部分低端的入门级工作站也开始采用x86构架的Intel处理器了。随着x86构架的处理器性能越来越强,许多厂商就开始制造基于x86处理器的工作站了。现在使用RISC处理器作为工作站的核心,就只剩下像SUN和SGI这样的厂商了。

  2.图形工作站领域

  尽管现在的工作站在计算性能方面已经和高端的商用电脑相差无几,大有被商用高端机型代替的趋势。但是作为工作站中的主流应用──图形应用工作站仍然保持着传统工作站的设计与特征。我们以图为例说明,图中是一台COMPAQ DS20E图形工作站。从机箱内部的组成可以看见,从稳定性考虑使用了SCSI硬盘阵列,对于电源也使用了支持热插拔的冗余双电源,并且由于电源安装在前置面板下,所以热交换性能不错。这与我们所常见的ATX机箱结构是大相径庭的。高端的商用台式机,仍采用PC机构架,并且基本上不会使用支持RAID阵列的SCSI硬盘控制卡,对于电源的冗余性也不会像图形工作站如此突出。特别是在主板的采用上,台式机都会采用如i865PE之类或更低端的主板芯片组,而对于图形工作站而言,i7205或是ServerWork的主板都是工作站的首选。对于内存,工作站普遍采用支持ECC校验功能的DDR内存。而商用台式机的芯片组中,除了i875P外都不提供对ECC内存的支持。此外,对于图形工作站而言,采用专业级的图形加速卡已经是标准。目前对于注重平面设计的图形工作站,基本上多是配置的nVIDIA Quadro NVS 280专业2D显卡,代表机型有惠普WorkStation XW8000;对于强调3D图形设计的工作站而言,nVIDIA Quadro4 980XGL/380XGL或Q

uadro FX1000都是很常见的配置,代表机型有IBM IntelliStation ZPro 6221-49C。这类显卡以OpenGL设计见长,有良好的兼容性与稳定性,对于3D设计、CAD设计和影视后期制作的专业应用而言,是家用显卡所无法替代的。