stringtranslate.com

Рабочая станция

Sun SPARCstation 10 с ЭЛТ-монитором начала 1990-х годов .

Рабочая станция — это специальный компьютер, предназначенный для технических или научных приложений. [1] Предназначены в первую очередь для использования одним пользователем, [1] они обычно подключаются к локальной сети и запускают многопользовательские операционные системы . Термин «рабочая станция» широко использовался для обозначения всего: от терминала мейнфрейма до ПК , подключенного к сети , но наиболее распространенная форма относится к классу оборудования, предлагаемому несколькими нынешними и несуществующими компаниями, такими как Sun Microsystems , [2] Silicon Graphics , Apollo Computer , [3] DEC , HP , NeXT и IBM , которые привели к революции компьютерной 3D-графики в конце 1990-х годов. [4]

Раньше рабочие станции предлагали более высокую производительность, чем обычные персональные компьютеры , особенно в процессоре , графике , памяти и многозадачности. Рабочие станции оптимизированы для визуализации и обработки различных типов сложных данных, таких как трехмерное механическое проектирование, инженерное моделирование, такое как вычислительная гидродинамика , анимация , редактирование видео , медицинские изображения , рендеринг изображений, вычислительная наука и математические графики. Обычно форм-фактор соответствует настольному компьютеру , который состоит как минимум из дисплея высокого разрешения, клавиатуры и мыши , но также предлагает несколько дисплеев, графические планшеты и 3D-мыши для манипулирования объектами и навигации по сценам. Рабочие станции были первым сегментом компьютерного рынка [5] , представившим передовые аксессуары и инструменты для совместной работы, такие как видеоконференции . [4]

Растущие возможности обычных ПК с конца 1990-х годов привели к уменьшению различий между ПК и рабочими станциями. [6] Типичные рабочие станции 1980-х годов имели дорогостоящее проприетарное оборудование и операционные системы, что категорически отличало их от стандартизированных ПК. С 1990-х и 2000-х годов IBM RS /6000 и IntelliStation использовали процессоры POWER на базе RISC под управлением AIX , а ее IBM PC Series и корпоративные и потребительские ПК Aptiva имели процессоры Intel x86. Однако к началу 2000-х годов эта разница в значительной степени исчезла, поскольку на рабочих станциях используется широко распространенное оборудование, в котором доминируют крупные производители ПК, такие как Dell , Hewlett-Packard и Fujitsu , продающие системы x86-64 под управлением Windows или Linux .

История

Ранняя рабочая станция Xerox
Рабочая станция HP 9000 модели 425 с HP-UX 9 и Visual User Environment (VUE)
HP 9000 модель 735 под управлением HP-UX и Common Desktop Environment (CDE)

Истоки и развитие

Возможно, первым компьютером, который можно назвать рабочей станцией, является IBM 1620 , небольшой научный компьютер, предназначенный для интерактивного использования одним человеком, сидящим за консолью. [7] Он был представлен в 1959 году. [8] Одной из особенностей машины является отсутствие каких-либо арифметических схем. [9] Для выполнения сложения требуется резидентная в памяти таблица правил десятичного сложения. [10] Это снизило стоимость логических схем, что позволило IBM сделать их недорогими. Машина имеет кодовое название CADET и первоначально арендовалась за 1000 долларов в месяц.

В 1965 году научный компьютер IBM 1130 стал преемником 1620. Обе эти системы работают на Фортране и других языках. [11] Они встроены в шкафы размером примерно с письменный стол с консольными пишущими машинками. У них есть дополнительные дополнительные дисководы, принтеры, а также устройства ввода-вывода как на бумажной ленте, так и на перфокартах.

Ранние рабочие станции обычно представляли собой специализированные миникомпьютеры — многопользовательскую систему, предназначенную для одного пользователя. Например, PDP-8 от Digital Equipment Corporation считается первым коммерческим миникомпьютером. [12]

Машины Lisp , разработанные в Массачусетском технологическом институте в начале 1970-х годов, стали пионерами некоторых принципов рабочих станций, поскольку они представляли собой высокопроизводительные сетевые однопользовательские системы, предназначенные для интенсивного интерактивного использования. Lisp-машины были коммерциализированы в начале 1980 года такими компаниями, как Symbolics , Lisp Machines , Texas Instruments ( TI Explorer ) и Xerox ( рабочие станции Interlisp-D ). Первым компьютером, предназначенным для одного пользователя, с графикой высокого разрешения (и, следовательно, рабочей станцией в современном смысле этого слова), стал Alto , разработанный в Xerox PARC в 1973 году . [13] Среди других ранних рабочих станций — Terak 8510/a. (1977), [14] Three Rivers PERQ (1979) и более поздняя Xerox Star (1981).

Рост популярности 1980-х годов

В начале 1980-х годов, с появлением 32-битных микропроцессоров , таких как Motorola 68000 , появилось несколько новых конкурентов, в том числе Apollo Computer и Sun Microsystems , [15] с рабочими станциями на базе 68000 и Unix . [16] [17] Тем временем в рамках проекта VLSI DARPA было создано несколько дополнительных графических продуктов, таких как Silicon Graphics 3130 . Целевые рынки были дифференцированы: Sun и Apollo считались сетевыми рабочими станциями, а SGI - графическими рабочими станциями. В середине 1980-х годов число процессоров RISC увеличилось, что типично для производителей рабочих станций. [18]

Рабочие станции часто оснащены дисковыми системами хранения данных SCSI или Fibre Channel , высокопроизводительными 3D-ускорителями , одним или несколькими 64-разрядными процессорами , [19] большим объемом оперативной памяти и хорошо продуманным охлаждением. Кроме того, компании, производящие продукцию, обычно имеют комплексные планы ремонта/замены. Однако по мере того, как различие между рабочей станцией и ПК стирается, производители рабочих станций все чаще используют «готовые» компоненты ПК и графические решения, а не собственное аппаратное или программное обеспечение. Некоторые «недорогие» рабочие станции по-прежнему дороги по стандартам ПК, но обеспечивают бинарную совместимость с рабочими станциями и серверами более высокого класса, произведенными тем же поставщиком. Это позволяет разрабатывать программное обеспечение на недорогих (по сравнению с сервером) настольных компьютерах.

Тонкие клиенты

Рабочие станции, диверсифицированные по минимально возможной цене, а не по производительности, называются тонкими клиентами или сетевыми компьютерами . В зависимости от сети и сервера это означает, что на машине нет жесткого диска, а есть только процессор, клавиатура, мышь и экран. Некоторые бездисковые узлы по-прежнему используют традиционную операционную систему и выполняют вычисления локально, сохраняя хранилище на удаленном сервере . [20] Они предназначены для снижения первоначальной стоимости приобретения системы и общей стоимости владения за счет уменьшения объема администрирования, необходимого для каждого пользователя. [21]

Впервые этот подход был опробован в качестве замены ПК в офисных приложениях с помощью 3Station от 3Com . В 1990-х годах X-терминалы выполняли аналогичную роль для технических вычислений. Тонкие клиенты Sun включают линейку продуктов Sun Ray . [22] Однако традиционные рабочие станции и ПК продолжали падать в цене и сложности по мере того, как стали доступны инструменты удаленного управления для ИТ-персонала, что подрывало этот рынок.

компьютер 3М

Графическая рабочая станция NeXTstation 1990 года выпуска.
Рабочая станция Sony NEWS : 2× 68030 при 25 МГц, 1280×1024 пикселей и 256-цветный дисплей
Графическая рабочая станция SGI Indy
Графическая рабочая станция SGI O2
Рабочая станция HP C8000 под управлением HP-UX 11i с CDE
Шесть рабочих станций: четыре HP Z620, одна HP Z820, одна HP Z420.

Высокопроизводительная рабочая станция начала 1980-х годов с тремя Ms, или «компьютер 3M» (придуманный Раджем Редди и его коллегами из CMU), имела один мегабайт оперативной памяти, мегапиксельный дисплей (примерно 1000×1000 пикселей) и производительность вычислений в один мегафлопс (не менее одного миллиона операций с плавающей запятой в секунду). [23] RFC 782 определяет среду рабочей станции в более общем смысле как «аппаратное и программное обеспечение, предназначенное для обслуживания одного пользователя», и что она предоставляет дополнительные общие ресурсы. Это, по крайней мере, на порядок превышает возможности персонального компьютера того времени. Оригинальный персональный компьютер IBM 1981 года имел память 16 КБ, текстовый дисплей и производительность операций с плавающей запятой около1  кфлопс (30 кФЛОПС с дополнительным математическим сопроцессором 8087. Другие функции, выходящие за рамки типичного персонального компьютера, включают работу в сети, графическое ускорение и высокоскоростные внутренние и периферийные шины данных.

Другая цель заключалась в том, чтобы снизить цену ниже одной «мегакопейки», то есть менее 10 000 долларов (что эквивалентно 27 000 долларов в 2022 году), что было достигнуто в конце 1980-х годов. С начала до середины 1990-х годов многие рабочие станции стоили от 15 000 до 100 000 долларов (что эквивалентно 192 000 долларов в 2022 году) и более.

Отклонить

Более широкое внедрение этих технологий в массовые ПК стало прямым фактором упадка рабочих станций как отдельного сегмента рынка: [24]

Позиция на рынке

Dell Precision 620MT с двумя процессорами Pentium III
Sun Ultra 20 с процессором AMD Opteron и Solaris 10

С конца 1990-х годов рынки рабочих станций и потребительские рынки еще больше слились. Многие компоненты для рабочих станций начального уровня сейчас такие же, как и на потребительском рынке, а разница в ценах сократилась. Например, большинство компьютеров Macintosh Quadra изначально предназначались для научной или дизайнерской работы, и все они были оснащены процессором Motorola 68040 , обратно совместимым с Macintosh 68000 . Потребительские модели Macintosh IIcx и Macintosh IIci можно обновить до Quadra 700 . «В эпоху, когда многие профессионалы предпочитали рабочие станции с Silicon Graphics, Quadra 700 была интригующим вариантом за небольшую часть стоимости», поскольку ресурсоемкое программное обеспечение, такое как Infini-D, обеспечивало «3D-рендеринг и анимацию студийного качества на домашнем рабочем столе». . Quadra 700 может работать с A/UX 3.0, что делает ее рабочей станцией Unix . [26] Другим примером является потребительская видеокарта Nvidia GeForce 256 , которая породила карту для рабочих станций Quadro , которая имеет тот же графический процессор, но другую поддержку драйверов и сертификаты для приложений САПР, а также гораздо более высокую цену.

Рабочие станции обычно способствуют развитию технологий ЦП. Все компьютеры выигрывают от многопроцессорной и многоядерной конструкции (по сути, нескольких процессоров на кристалле ) . Многоядерный дизайн был впервые использован в IBM POWER4 ; он и Intel Xeon имеют несколько процессоров, больше встроенной кэш-памяти и память ECC.

Некоторые рабочие станции разработаны или сертифицированы для использования только с одним конкретным приложением, например AutoCAD , Avid Xpress Studio HD или 3D Studio Max . Процесс сертификации увеличивает цены на рабочие станции.

Текущий рынок

Рабочая станция Dell Precision T3500 с процессорами Intel Xeon
Hewlett-Packard Z820, рабочая станция на базе x86-64
Внутри рабочей станции HP Z820

Упадок рабочих станций RISC

К январю 2009 года все линейки продуктов для рабочих станций на базе RISC были сняты с производства:

В начале 2018 года рабочие станции RISC были вновь представлены в серии систем на базе IBM POWER9 компанией Raptor Computing Systems. [31] [32] Переход Mac на процессор Apple позволил значительно повысить энергоэффективность и размерную эффективность по сравнению с x86-64 благодаря RISC-архитектуре на базе ARM. [33]

х86-64

Большая часть нынешнего рынка рабочих станций использует микропроцессоры x86-64. К операционным системам относятся Windows , FreeBSD , дистрибутивы Linux , macOS и Solaris . [34] Некоторые поставщики также продают однопроцессорные системы в качестве рабочих станций.

Это три типа рабочих станций:

  1. Блейд-системы для рабочих станций (IBM HC10 или Hewlett-Packard xw460c. Sun Visualization System подобна этим решениям) [35]
  2. Рабочая станция сверхвысокого класса ( SGI Virtu VS3xx)
  3. Настольные системы, содержащие процессоры и наборы микросхем серверного класса на больших материнских платах серверного класса с высокопроизводительной оперативной памятью ( рабочие станции HP серии Z и рабочие станции Fujitsu CELSIUS )

Определение

Сегмент рынка настольных компьютеров высокого класса включает рабочие станции с операционными системами и компонентами ПК. Линейки компонентов могут быть сегментированы: компоненты премиум-класса функционально аналогичны потребительским моделям, но обладают более высокой надежностью и производительностью. [36]

ПК класса рабочей станции может иметь некоторые из следующих функций:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ab "рабочая станция | Определение и факты", Britannica , получено 5 декабря 2021 г.
  2. ^ Бехтольсхайм, Андреас; Баскетт, Форест (1980). «Высокопроизводительная растровая графика для микрокомпьютерных систем». Материалы 7-й ежегодной конференции по компьютерной графике и интерактивным технологиям - SIGGRAPH '80 . Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: ACM Press. стр. 43–47. дои : 10.1145/800250.807466. ISBN 0897910214. S2CID  12045240.
  3. ^ «США и Индия подписывают договор о нейтрино» . Мир физики . 31 (5): 13 мая 2018 г. doi : 10.1088/2058-7058/31/5/23. ISSN  0953-8585.
  4. ^ Аб Джонсон, Карен; Беспристрастно, Тами; Джангранде, Скотт (01 августа 2020 г.). Поправки радара зенита ARM Ka-диапазона (KAZRCOR, KAZRCFRCOR) Продукты с добавленной стоимостью (Отчет). дои : 10.2172/1647336. ОСТИ  1647336. S2CID  242933956.
  5. ^ «Отчет о мировом рынке персональных компьютеров (2021–2030 гг.) — Влияние и восстановление COVID-19 — ResearchAndMarkets.com» . Деловой провод. 2021-06-23 . Проверено 7 сентября 2022 г.
  6. ^ "Компьютерная станция" . OIDair WEB . Архивировано из оригинала 5 декабря 2021 г. Проверено 5 декабря 2021 г.
  7. ^ «Рабочие станции IBM» (PDF) . ИБМ .
  8. ^ «Архивы IBM: Система обработки данных 1620» . www.ibm.com . 23 января 2003 г. Проверено 06 марта 2022 г.
  9. ^ Суини, DW (1965). «Анализ сложения с плавающей запятой». IBM Systems Journal . 4 (1): 31–42. дои : 10.1147/sj.41.0031. ISSN  0018-8670.
  10. ^ «ИБМ 1620». 22 декабря 2017 г. Архивировано из оригинала 22 декабря 2017 г. Проверено 8 марта 2022 г.
  11. ^ "Пресс-релиз IBM 1130" . 05.07.2019. Архивировано из оригинала 5 июля 2019 г. Проверено 06 марта 2022 г.
  12. ^ Привет, Энтони Дж.Г. (2015). Компьютерная вселенная: путешествие через революцию. Дьюри Папай. Нью Йорк, Нью Йорк. ISBN 978-1-316-12976-0. ОСЛК  899007268.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  13. ^ Ньюквист, HP (1994). Создатели мозга. Интернет-архив. Индианаполис, Индиана: Паб Sams. ISBN 978-0-672-30412-5.
  14. ^ «» Паскаль и P-Machine: Цифровой антиквар» . Проверено 8 марта 2022 г.
  15. ^ «Смерть рабочей станции? - Новости INFOtainment» . 11 февраля 2013 г. Проверено 19 марта 2022 г.
  16. ^ «Архитектура рабочей станции SUN» (PDF) . Стэндфордский Университет . Проверено 15 марта 2022 г.
  17. ^ "Рабочая станция Apollo Domain DN100 - CHM Revolution" . www.computerstory.org . Проверено 10 марта 2022 г.
  18. ^ Финансирование революции: государственная поддержка компьютерных исследований. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Национальной академии. 1999. ISBN 0-585-14273-4. ОСЛК  44965252.
  19. ^ Новые времена проливов. Новые времена проливов.
  20. ^ Конрад, Эрик; Мисенар, Сет; Фельдман, Джошуа (2012). Домен 2. Эльзевир. стр. 63–141. дои : 10.1016/b978-1-59749-961-3.00003-0. ISBN 9781597499613. Проверено 18 марта 2022 г. {{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
  21. ^ «Практическое руководство по бездисковым узлам для Linux: о чем идет речь?». www.ossh.com . Проверено 18 марта 2022 г.
  22. ^ "CNN - А вот и солнечный луч - 2 ноября 1999 г." www.CNN.com . Проверено 18 марта 2022 г.
  23. ^ Андрис ван Дам; Дэвид Х. Лэйдлоу; Розмари Мишель Симпсон (4 августа 2002 г.). «Эксперименты в иммерсивной виртуальной реальности для научной визуализации». Компьютеры и графика. 26 (4): 535–555. CiteSeerX 10.1.1.4.9249. doi:10.1016/S0097-8493(02)00113-9
  24. ^ Ежедневная газета. Ежедневная газета.
  25. ^ Вебстер, Брюс (декабрь 1991 г.). «Macintosh Quadras — мощь, но без изящества». МакВорлд . Том. 8, нет. 12. С. 140–147.
  26. ↑ Уилкинсон, Крис (11 декабря 2020 г.). «Работа дома на частоте 25 МГц: вы могли бы работать хуже, чем Quadra 700 (даже в 2020 году)». Арс Техника .
  27. ^ «Уведомление о прекращении производства: Рабочая станция c8000» . ХП. Июль 2007.[ постоянная мертвая ссылка ]
  28. ^ «Объявление об отзыве оборудования: IntelliStation POWER 185 и 285» (PDF) . ИБМ.
  29. ^ «Конец общедоступности продуктов MIPS® IRIX®» . Кремниевая графика. Декабрь 2006 г.
  30. ^ "Перепроданная рабочая станция EOL Sun Ultra 45" . Солнечные системы. Архивировано из оригинала 2 января 2012 г. Проверено 11 апреля 2012 г.
  31. ^ «Raptor запускает компьютерную систему Talos II Lite POWER9 по более низкой цене» . Фороникс.
  32. ^ Raptor анонсирует недорогую материнскую плату POWER9 Micro-ATX Blackbird, Phoronix
  33. ^ «Представляем M1 Pro и M1 Max: самые мощные чипы, которые когда-либо создавала Apple» . Отдел новостей Apple (Австралия) . Проверено 16 ноября 2023 г.
  34. ^ edengelkingiia+ (15 сентября 2000 г.). «Какую ОС рабочей станции вы хотели бы поддерживать?». Техреспублика . Проверено 3 апреля 2022 г.
  35. ^ Ковар, Джозеф Ф. (1 мая 2007 г.). «IBM использует блейды для атаки на рынок настольных ПК». КРН . Проверено 8 апреля 2022 г.
  36. ^ «Услуги». Основной ПК . Архивировано из оригинала 8 марта 2022 г. Проверено 8 марта 2022 г.
  37. ^ abcdef Бушонг, Стюарт К.; Кларк, Джеффри (7 августа 2013 г.). Магнитно-резонансная томография: физические и биологические принципы. Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-0-323-27765-5.

Внешние ссылки