隨著制造業的發展和三維設計的普及，越來越多的中小設計企業和個人用戶開始逐步告別PC機、“山寨工作站”做設計的階段。市場上種類繁多的品牌、型號、配置可能使很多工程師已經眼花繚亂，更加無從談起如何能選擇一臺性價比合適，服務質量良好，又適合自己使用的三維設計軟件的工作站了。今天智造網特別為工程師選擇合適自己的工作站策劃了本期專題，希望能讓讀者撥開云霧見南山。
要選擇一臺適合自己的工作站，首先必須了解什么是工作站。工作站是一種高檔的微型計算機，通常配有高分辨率的大屏幕顯示器及容量很大的內存儲器和外部存儲器，并且具有較強的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能。工作站是一種以個人計算機和分布式網絡計算為基礎，主要面向專業應用領域，具備強大的數據運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設計、動畫制作、科學研究、軟件開發、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業領域而設計開發的高性能計算機。
工作站根據軟、硬件平臺的不同，一般分為基于RISC/UNIX系統的傳統工作站和基于Windows、Intel的PC工作站。UNIX工作站是一種高性能的專業工作站，他具有強大的處理器(以前多采用RISC芯片)和優化的內存、I/O、圖形子系統，使用專有的處理器(Alpha、Mips、Power等)、內存以及圖形等硬件系統，專有的UNIX操作系統，針對特定硬件平臺的應用軟件，彼此互不兼容。而PC工作站則是基于高性能的X86處理器之上，使用穩定的Windows NT及Windows2000 操作系統，采用符合專業圖形標準(OpenGL)的圖形系統，再加上高性能的存儲、I/O、網絡等子系統，來滿足專業軟件運行的要求;以NT為架構的工作站采用的是標準、開放的系統平臺，能最大程度的降低擁有成本;并且由于ISV加強NT及2000平臺軟件的開發和移植工作，為NT及2000工作站提供大量的專業應用軟件。
功能
由計算機和相應的外部設備以及成套的應用軟件包所組成的信息處理系統。它能夠完成用戶交給的特定任務，是推動計算機普及應用的有效方式。工作站應具備強大的數據處理能力，有直觀的便于人機交換信息的用戶接口，可以與計算機網相連，在更大的范圍內互通信息，共享資源。工作站在編程、計算、文件書寫、存檔、通信等各方面給專業工作者以綜合的幫助。常見的工作站有計算機輔助設計 (CAD)工作站(或稱工程工作站)，辦公自動化(OA)工作站，圖像處理工作站等。不同任務的工作站有不同的硬件和軟件配置。例如,一個小型CAD工作站的典型硬件配置為：小型計算機(或高檔的微型計算機)，帶有功能鍵的 CRT終端，光筆，平面繪圖儀，數字化儀，打印機等。軟件配置為：操作系統，編譯程序，相應的數據庫和數據庫管理系統，二維和三維的繪圖軟件，以及成套的計算、分析軟件包。它可以完成用戶提交的各種機械的、電氣的設計任務。OA工作站的主要硬件配置為：微型計算機，辦公用終端設備(如電傳打字機、交互式終端、傳真機、激光打印機、智能復印機等)，通信設施(如局部區域網)、程控交換機、公用數據網、綜合業務數字網等)。軟件配置為：操作系統，編譯程序，各種服務程序，通信軟件，數據庫管理系統,電子郵件，文字處理軟件，表格處理軟件,各種編輯軟件以及專門業務活動的軟件包，如人事管理、財務管理、行政事務管理等軟件，并配備相應的數據庫。OA工作站的任務是完成各種辦公信息的處理。圖像處理工作站的主要硬件配置為：計算機，圖像數字化設備(包括電子的、光學的或機電的掃描設備，數字化儀)，圖像輸出設備，交互式圖像終端。軟件配置除了一般的系統軟件外還要有成套的圖像處理軟件包。它可以完成用戶提出的各種圖像處理任務。越來越多的計算機廠家在生產和銷售各種工作站。
工作站的分類
工作站根據軟、硬件平臺的不同，一般分為基于RISC(精簡指令系統)架構的UNIX系統工作站和基于Windows、Intel的PC工作站。UNIX工作站是一種高性能的專業工作站，具有強大的處理器(以前多采用RISC芯片)和優化的內存、I/O(輸入/輸出)、圖形子系統，使用專有的處理器(Alpha、MIPS、Power等)、內存以及圖形等硬件系統，專有的UNIX操作系統，針對特定硬件平臺的應用軟件，彼此互不兼容。
PC工作站則是基于高性能的X86處理器之上，使用穩定的Linux、Mac OS、Windows NT及Windows2000、WINDOWS XP等操作系統，采用符合專業圖形標準(OpenGL)的圖形系統，再加上高性能的存儲、I/O(輸入/輸出)、網絡等子系統，來滿足專業軟件運行的要求;以Linux為架構的工作站采用的是標準、開放的系統平臺，能最大程度的降低擁有成本──你甚至可以免費使用Linux系統及基于Linux系統的開源軟件;以Mac OS和Windows為架構的工作站采用的是標準、閉源的系統平臺，擁有成本十分高昂。另外，根據體積和便攜性，工作站還可分為臺式工作站和移動工作站。
臺式工作站類似于普通臺式電腦，體積較大，沒有便攜性可言，但性能強勁，適合專業用戶使用。移動工作站其實就是一臺高性能的筆記本電腦。但其硬件配置和整體性能又比普通筆記本電腦高一個檔次。
適用機型是指該工作站配件所適用的具體機型系列或型號。不同的工作站標配不同的硬件，工作站配件的兼容性問題雖然不像服務器那樣明顯，但從穩定性和兼容性等角度考慮，通常還是需要使用特定的配件，這主要是由工作站的工作性質決定的。
工作站的應用領域
(1) 計算機輔助設計及制造CAD/CAM：
這一領域被視為工作站的傳統領域。采用CAD/CAM技術可使產品開發人員實現從最初的外觀設計及美術創意，到開模具加工正式產品的全過程"一條龍"服務，極大縮短了開發周期，迅速占有市場;同時又降低了高技術產品的開發難度，提高了該產品的設計質量。而且由于其開發流程主要是在圖形工作站及數控機床上完成的，人為介入部分較少，更易于管理。對于當今激烈競爭的技術市場，新產品是否能夠快速的搶占市場，已經與商家所能得到的利潤直接掛鉤。總之，在CAD領域，大到一幢樓房小到一個零部件，圖形工作站都以其直觀化、高精度、高效率顯示出強有力的競爭優勢。
(2) 動畫設計：
用戶群主要是電視臺、廣告公司、影視制作公司、游戲軟件開發公司、室內裝飾公司。電視臺利用圖形工作站進行各個電視欄目的片頭動畫制作;而廣告公司則用它制作廣告節目的動畫場面;影視制作公司將其用于電腦特技制作;游戲軟件公司將其作為開發平臺;室內裝飾公司不僅利用圖形工作站進行設計，而且可以讓用戶在裝修之前就能看到其裝修后的三維仿真效果圖，使用戶對其裝修方案事先進行確認，在一定程度上，避免了糾紛。
(3) GIS地理信息系統：
它所面向的客戶群主要是城市規劃單位、環保部門、地理地質勘測院、研究所等。他們通常是用圖形工作站來運行GIS軟件。它使用戶可以實時的、直觀的了解項目地點及周圍設施的詳情，如路燈柱、地下排水管線等。這些大數據量的作業也只有在具有專業圖形處理能力的工作站上才能高效率地運行。
(4) 平面圖像處理：
它是應用普及程度較高的行業。用戶通常是以圖形工作站為硬件平臺，以PhotoShop、CorelDraw等軟件為操作工具，致力于圖片影像處理、廣告及宣傳彩頁設計、包裝設計、紡織品圖案設計等。
(5) 模擬仿真：
在軍事領域，模擬仿真技術是訓練戰斗機駕駛員、坦克駕駛員以及模擬海上航行的有效手段;在科研開發領域，它使設計者在制作樣機之前，就可以在圖形工作站上進行仿真運行，及時發現問題，對設計進行修改。
工作站產品組成
顯卡
作為圖形工作站的主要組成部分，一塊性能強勁的3D專業顯卡的重要性，從某種意義上來說甚至超過了處理器。與針對游戲、娛樂市場為主的消費類顯卡相比，3D專業顯卡主要面對的是3維動畫(如3DS Max、Maya、Softimage|3D)、渲染(如LightScape、3DS VIZ)、CAD(如AutoCAD、Pro/Engineer、Unigraphics、SolidWorks)、模型設計(如Rhino)以及部分科學應用等專業OpenGL應用市場。對這部分圖形工作站用戶來說，它們所使用的硬件無論是速度、穩定性還是軟件的兼容性都很重要。用戶的高標準、嚴要求使得3D專業顯卡從設計到生產都必須達到極高的水準，加上用戶群的相對有限造成生產數量較少，以至于其總體成本的大幅上升也就不可避免了;與一般的消費類顯卡相比3D專業顯卡的價格要高得多，達到了幾倍甚至十幾倍的差距。
與消費類顯卡市場類似，3D專業顯卡市場的競爭也是日趨激烈，目前整個3D專業顯卡市場演變成了3DLabs 、nVIDIA和ATI三足鼎立的局面。由于工作需求不同，工作站的顯卡與消費類顯卡差別比較大，一塊在自己領域中出色的顯卡在另一個領域中可以表現得很差。不過，目前nVIDIA和ATI的趨勢是將娛樂級產品和專業級產品統一到幾乎完全相同的硬件架構下，甚至是完全相同的芯片，由外圍電路和軟件控制到底是消費類顯卡還是專業顯卡。
內存
目前主流工作站的內存為ECC內存。ECC并非象常見的PC133，DDR400那樣是內存的傳輸標準，ECC內存是具有錯誤校驗和糾錯功能的內存。ECC是Error Checking and Correcting的簡稱，它也是通過在原來的數據位上額外增加數據位來實現的。如8位數據，則需1位用于Parity(奇偶校驗)檢驗，5位用于ECC，這額外的5位是用來重建錯誤的數據的。當數據的位數增加一倍，Parity也增加一倍，而ECC只需增加一位，所以當數據為64位時所用的ECC和Parity位數相同(都為8)。在那些Parity只能檢測到錯誤的地方，ECC可以糾正絕大多數錯誤。若工作正常時，你不會發覺你的數據出過錯，只有經過內存的糾錯后，計算機的操作指令才可以繼續執行。當然在糾錯時系統的性能有著明顯降低，不過這種糾錯對服務器等應用而言是十分重要的，ECC內存的價格比普通內存要昂貴許多。
CPU
傳統的工作站CPU一般為非Intel和AMD公司CPU，而使用RISC架構處理器，比如PowERPC處理器、SPARC處理器、Alpha處理器等，相應的操作系統一般為UNIX或者其他專門的操作系統。RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的縮寫，中文意思是“精簡指令集”。它是在CISC(Complex Instruction Set Computer復雜指令集)指令系統基礎上發展起來的，有人對CISC機進行測試表明，各種指令的使用頻度相當懸殊，最常使用的是一些比較簡單的指令，它們僅占指令總數的20%，但在程序中出現的頻度卻占80%。復雜的指令系統必然增加微處理器的復雜性，使處理器的研制時間長，成本高。并且復雜指令需要復雜的操作，必然會降低計算機的速度。基于上述原因，20世紀80年代RISC型CPU誕生了，相對于CISC型CPU ,RISC型CPU不僅精簡了指令系統，還采用了一種叫做“超標量和超流水線結構”，大大增加了并行處理能力(并行處理并行處理是指一臺服務器有多個CPU同時處理。并行處理能夠大大提升服務器的數據處理能力。部門級、企業級的服務器應支持CPU并行處理技術)。也就是說，架構在同等頻率下，采用RISC架構的CPU比CISC架構的CPU性能高很多，這是由CPU的技術特征決定的。目前在中高檔工作站中普遍采用這一指令系統的CPU。RISC型CPU與Intel和AMD的CPU在軟件和硬件上都不兼容。
在工作站市場那高額利潤的吸引下，Intel與Microsoft的Wintel聯盟終于開始進軍這一領域，Intel依靠它的Pentium Pro處理器配合Microsoft的Windows NT操作系統，在眾多的PC系統大廠的積極響應下，逐漸占領了工作站的低端和部分中端市場。他們所使用的CPU為CISC構架，CISC是英文“Complex Instruction Set Computer”的縮寫，中文意思是“復雜指令集”，它是指英特爾生產的x86(intel CPU的一種命名規范)系列CPU及其兼容CPU(其他廠商如AMD,VIA等生產的CPU)，它基于PC機(個人電腦)體系結構。這種CPU一般都是32位的結構，所以我們也把它成為IA-32 CPU。(IA: Intel Architecture，Intel架構)。
硬盤
目前用于工作站系統的硬盤根據接口不同，主要有IDE(Integrated Drive Electronics)硬盤、SCSI(Small Computer System Interface)硬盤、FC(Fiber Channel)接口硬盤以及SATA(Serial ATA)硬盤。工作站對硬盤的要求介于普通臺式機和服務器之間，因此低端的工作站也可以使用和臺式機一樣的IDE或者SATA硬盤。而中高端的工作站會使用SCSI硬盤。
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本文標題：什么是圖形工作站
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