stringtranslate.com

Рабочая станция

Рабочая станция NeXTcube , того же типа, на котором Тим Бернерс-Ли в ЦЕРНе в Швейцарии создал Всемирную паутину . [1]

Рабочая станция — это специальный компьютер, разработанный для технических или научных приложений. [2] Предназначенные в первую очередь для использования одним пользователем, [2] они обычно подключаются к локальной сети и запускают многопользовательские операционные системы . Термин «рабочая станция» использовался в широком смысле для обозначения всего, от терминала мэйнфрейма до ПК, подключенного к сети , но наиболее распространенная форма относится к классу оборудования, предлагаемого несколькими нынешними и прекратившими свое существование компаниями, такими как Sun Microsystems , [3] Silicon Graphics , Apollo Computer , [4] DEC , HP , NeXT и IBM , которые привели к революции в области трехмерной компьютерной графики в конце 1990-х годов. [5]

Рабочие станции ранее предлагали более высокую производительность, чем обычные персональные компьютеры , особенно в ЦП , графике , памяти и многозадачности. Рабочие станции оптимизированы для визуализации и обработки различных типов сложных данных, таких как 3D-механическое проектирование, инженерное моделирование, например, вычислительная гидродинамика , анимация , видеомонтаж , редактирование изображений , медицинская визуализация , рендеринг изображений, вычислительная наука и математические графики. Обычно форм-фактор — это настольный компьютер , который состоит из дисплея с высоким разрешением, клавиатуры и мыши как минимум, но также предлагает несколько дисплеев, графические планшеты и 3D-мыши для управления объектами и навигации по сценам. Рабочие станции были первым сегментом компьютерного рынка [6], который представил передовые аксессуары и инструменты для совместной работы, такие как видеоконференции . [5]

Растущие возможности основных ПК с конца 1990-х годов уменьшили различие между ПК и рабочими станциями. [7] Типичные рабочие станции 1980-х годов имели дорогостоящее фирменное оборудование и операционные системы, чтобы категорически отличать их от стандартизированных ПК. С 1990-х и 2000-х годов RS/6000 и IntelliStation от IBM имели процессоры POWER на базе RISC , работающие под управлением AIX , а ее корпоративные и потребительские ПК IBM PC Series и Aptiva имели процессоры Intel x86. Однако к началу 2000-х годов эта разница в значительной степени исчезла, поскольку рабочие станции использовали высококоммерческое оборудование , на котором доминировали крупные поставщики ПК, такие как Dell , Hewlett-Packard и Fujitsu , продававшие 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 с HP-UX и общей средой рабочего стола (CDE)

Происхождение и развитие

Первый компьютер, который можно было бы назвать рабочей станцией, — это IBM 1620 , небольшой научный компьютер, предназначенный для интерактивного использования одним человеком, сидящим за консолью. [8] Он был представлен в 1959 году. [9] Одной из особенностей машины является отсутствие какой-либо арифметической схемы. [10] Для выполнения сложения ему требуется таблица правил сложения десятичных чисел, находящаяся в памяти. [11] Это снизило стоимость логической схемы, что позволило IBM сделать ее недорогой. Машина имеет кодовое название CADET и изначально сдавалась в аренду за 1000 долларов в месяц.

В 1965 году научный компьютер IBM 1130 стал преемником 1620. Обе эти системы работали на Фортране и других языках. [12] Они встраивались в шкафы размером с письменный стол, с консольными пишущими машинками. Они имели опциональные дополнительные дисководы, принтеры и как перфолентный, так и перфокарточный ввод-вывод.

Ранние рабочие станции были, как правило, выделенными миникомпьютерами , многопользовательской системой, зарезервированной для одного пользователя. Например, PDP-8 от Digital Equipment Corporation считается первым коммерческим миникомпьютером. [13]

Машины Lisp, разработанные в Массачусетском технологическом институте в начале 1970-х годов, стали пионерами некоторых принципов рабочих станций, как высокопроизводительных, сетевых, однопользовательских систем, предназначенных для интенсивного интерактивного использования. Машины Lisp были коммерциализированы в начале 1980 года такими компаниями, как Symbolics , Lisp Machines , Texas Instruments ( TI Explorer ) и Xerox ( рабочие станции Interlisp-D ). Первым компьютером, разработанным для одного пользователя, с графикой высокого разрешения (и, следовательно, рабочей станцией в современном смысле), стал Alto, разработанный в Xerox PARC в 1973 году. [14] Другие ранние рабочие станции включают Terak 8510/a (1977), [15] Three Rivers PERQ (1979) и более позднюю Xerox Star (1981).

Рост популярности в 1980-х годах

В начале 1980-х годов, с появлением 32-битных микропроцессоров , таких как Motorola 68000 , появилось несколько новых конкурентов, включая Apollo Computer и Sun Microsystems , [16] с рабочими станциями на базе 68000 и Unix . [17] [18] Тем временем, проект DARPA VLSI создал несколько побочных графических продуктов, таких как Silicon Graphics 3130. Целевые рынки были дифференцированы, при этом Sun и Apollo считались сетевыми рабочими станциями, а SGI — графическими рабочими станциями. Процессоры RISC увеличились в середине 1980-х годов, что типично для поставщиков рабочих станций. [19]

Рабочие станции часто оснащены дисковыми системами хранения SCSI или Fibre Channel , высокопроизводительными 3D-ускорителями , одним или несколькими 64-разрядными процессорами , [20] большими объемами оперативной памяти и хорошо спроектированным охлаждением. Кроме того, компании, которые производят продукцию, как правило, имеют комплексные планы ремонта/замены. Однако, поскольку различие между рабочей станцией и ПК стирается, производители рабочих станций все чаще используют «готовые» компоненты ПК и графические решения, а не фирменное оборудование или программное обеспечение. Некоторые «недорогие» рабочие станции по-прежнему дороги по стандартам ПК, но предлагают двоичную совместимость с более высокопроизводительными рабочими станциями и серверами, произведенными тем же поставщиком. Это позволяет разрабатывать программное обеспечение на недорогих (по сравнению с сервером) настольных компьютерах.

Тонкие клиенты

Рабочие станции диверсифицированы до минимально возможной цены в противовес производительности, называемой тонким клиентом или сетевым компьютером . Зависимость от сети и сервера сводит машину к отсутствию жесткого диска, а только к центральному процессору, клавиатуре, мыши и экрану. Некоторые бездисковые узлы по-прежнему работают под управлением традиционной операционной системы и выполняют вычисления локально, с хранением на удаленном сервере . [21] Они предназначены для снижения первоначальной стоимости покупки системы и общей стоимости владения за счет сокращения объема администрирования, необходимого для каждого пользователя. [22]

Впервые этот подход был опробован в качестве замены ПК в офисных приложениях производительности с 3Station от 3Com . В 1990-х годах X-терминалы выполняли аналогичную роль для технических вычислений. Тонкие клиенты Sun включают линейку продуктов Sun Ray . [23] Однако традиционные рабочие станции и ПК продолжали падать в цене и сложности по мере того, как становились доступными инструменты удаленного управления для ИТ-персонала, подрывая этот рынок.

3М компьютер

Графическая рабочая станция NeXTstation , 1990 г.
Рабочая станция Sony NEWS : 2× 68030 на 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 М, или «3M computer» (придуманное Раджем Редди и его коллегами из CMU), имеет один мегабайт оперативной памяти, мегапиксельный дисплей (примерно 1000×1000 пикселей) и производительность вычислений в один « MegaFLOPS » (не менее миллиона операций с плавающей точкой в ​​секунду). [24] RFC 782 определяет среду рабочей станции в более общем плане как «аппаратное и программное обеспечение, предназначенное для обслуживания одного пользователя», и что оно предоставляет дополнительные общие ресурсы. Это по крайней мере на порядок превышает возможности персонального компьютера того времени. Оригинальный персональный компьютер IBM 1981 года имел 16 КБ памяти, текстовый дисплей и производительность вычислений с плавающей точкой около1  кФЛОПС (30 кФЛОПС с дополнительным математическим сопроцессором 8087. Другие функции, выходящие за рамки типичного персонального компьютера, включают сетевые возможности, графическое ускорение и высокоскоростные внутренние и периферийные шины данных.

Другой целью было снизить цену ниже одного «мегапенни», то есть менее 10 000 долларов (что эквивалентно 28 000 долларов в 2023 году), что было достигнуто в конце 1980-х годов. В течение начала и середины 1990-х годов многие рабочие станции стоили от 15 000 до 100 000 долларов (что эквивалентно 200 000 долларов в 2023 году) или больше.

Отклонить

Более широкое внедрение этих технологий в массовые ПК стало прямым фактором упадка рабочих станций как отдельного сегмента рынка: [25]

Позиция на рынке

Sun Ultra 20 с процессором AMD Opteron и Solaris 10

С конца 1990-х годов рабочие станции и потребительские рынки еще больше слились. Многие компоненты рабочих станций начального уровня теперь такие же, как и на потребительском рынке, а разница в цене сократилась. Например, большинство компьютеров Macintosh Quadra изначально предназначались для научных или проектных работ, все с 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 Silicon Graphics, Quadra 700 была интригующим вариантом за малую часть стоимости», поскольку ресурсоемкое программное обеспечение, такое как Infini-D, принесло «3D-рендеринг и анимацию студийного качества на домашний рабочий стол». Quadra 700 может работать под управлением A/UX 3.0, что делает ее рабочей станцией Unix . [27] Другим примером является потребительская видеокарта Nvidia GeForce 256 , которая породила видеокарту Quadro для рабочих станций, имеющую тот же графический процессор, но другую поддержку драйверов и сертификацию для приложений САПР, а также гораздо более высокую цену.

Рабочие станции обычно являются движущей силой прогресса в технологии ЦП. Все компьютеры выигрывают от многопроцессорных и многоядерных конструкций (по сути, несколько процессоров на кристалле ) . Многоядерная конструкция была впервые представлена ​​в POWER4 от IBM ; она и Intel Xeon имеют несколько ЦП, больше кэша на кристалле и память ECC.

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

Современный рынок

Эта рабочая станция Hewlett-Packard Z6 на базе x86-64 оснащена двумя графическими процессорами RTX 5000.

Рабочие станции с графическим процессором

Современные рабочие станции, как правило, представляют собой настольные компьютеры с графическими процессорами AMD или NVIDIA для выполнения высокопроизводительных вычислений в таких программах, как видеоредактирование , 3D-моделирование , автоматизированное проектирование и рендеринг . [28]

Снижение популярности рабочих станций RISC

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

В начале 2018 года рабочие станции RISC были повторно представлены в серии систем на базе IBM POWER9 компанией Raptor Computing Systems. [33] [34] Переход Mac на кремний Apple значительно повысил энергоэффективность и размерную эффективность по сравнению с x86-64 с его архитектурой RISC на базе ARM. [35]

x86-64

Большая часть текущего рынка рабочих станций использует микропроцессоры x86-64. Операционные системы включают Windows , FreeBSD , дистрибутивы Linux , macOS и Solaris . [36] Некоторые поставщики также продают товарные односокетные системы как рабочие станции.

Существует три типа рабочих станций:

  1. Системы рабочих станций blade (IBM HC10 или Hewlett-Packard xw460c. Sun Visualization System близка к этим решениям) [37]
  2. Рабочая станция ультра-высокого класса ( SGI Virtu VS3xx)
  3. Настольные системы, содержащие процессоры и чипсеты серверного класса на больших материнских платах серверного класса с оперативной памятью высокого класса ( рабочие станции HP серии Z и рабочие станции Fujitsu CELSIUS )

Определение

Сегмент рынка высокопроизводительных настольных ПК включает рабочие станции с операционными системами ПК и компонентами. Линейки компонентов могут быть сегментированы с премиальными компонентами, которые функционально похожи на потребительские модели, но с более высокой надежностью или производительностью. [38]

ПК класса рабочей станции может иметь некоторые из следующих функций:

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Оригинальный компьютер NeXT, который сэр Тим Бернерс-Ли использовал для проектирования Всемирной паутины - NeXT". Google Arts & Culture .
  2. ^ ab "workstation | Definition & Facts", Britannica , получено 2021-12-05
  3. ^ Бехтольшейм, Андреас; Баскетт, Форест (1980). "Высокопроизводительная растровая графика для микрокомпьютерных систем". Труды 7-й ежегодной конференции по компьютерной графике и интерактивным технологиям - SIGGRAPH '80 . Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: ACM Press. стр. 43–47. doi :10.1145/800250.807466. ISBN 0897910214. S2CID  12045240.
  4. ^ "США и Индия подписывают нейтринный пакт". Physics World . 31 (5): 13. Май 2018. doi : 10.1088/2058-7058/31/5/23. ISSN  0953-8585.
  5. ^ ab Джонсон, Карен; Фэрлесс, Тами; Джангранде, Скотт (01.08.2020). Продукты с добавленной стоимостью для коррекции зенитных радаров ARM Ka-диапазона (KAZRCOR, KAZRCFRCOR) (отчет). doi : 10.2172/1647336. OSTI  1647336. S2CID  242933956.
  6. ^ "Отчет о мировом рынке персональных компьютеров (2021–2030 гг.) — влияние COVID-19 и восстановление — ResearchAndMarkets.com". Business Wire. 2021-06-23 . Получено 2022-09-07 .
  7. ^ "Workstation Computer". OIDair WEB . Архивировано из оригинала 2021-12-05 . Получено 2021-12-05 .
  8. ^ "Рабочие станции IBM" (PDF) . IBM .
  9. ^ "Архивы IBM: Система обработки данных 1620". www.ibm.com . 2003-01-23 . Получено 2022-03-06 .
  10. ^ Суини, Д. У. (1965). «Анализ сложения чисел с плавающей точкой». IBM Systems Journal . 4 (1): 31–42. doi :10.1147/sj.41.0031. ISSN  0018-8670.
  11. ^ "IBM 1620". 2017-12-22. Архивировано из оригинала 2017-12-22 . Получено 2022-03-08 .
  12. ^ "IBM 1130 Press Release". 2019-07-05. Архивировано из оригинала 2019-07-05 . Получено 2022-03-06 .
  13. ^ Эй, Энтони Дж. Г. (2015). Вычислительная вселенная: путешествие через революцию . Дьюри Папай. Cambridge University Press. ISBN 978-1-316-12976-0. OCLC  899007268.
  14. ^ Newquist, HP (1994). The Brain Makers. Архив Интернета. Индианаполис, Индиана: Sams Pub. ISBN 978-0-672-30412-5.
  15. ^ "» Паскаль и P-машина Цифровой антиквар" . Получено 2022-03-08 .
  16. ^ "Смерть рабочей станции? - INFOtainment News". 2013-02-11 . Получено 2022-03-19 .
  17. ^ "Архитектура рабочей станции SUN" (PDF) . Стэнфордский университет . Получено 15 марта 2022 г. .
  18. ^ "Рабочая станция Apollo Domain DN100 - CHM Revolution". www.computer history.org . Получено 2022-03-10 .
  19. ^ Финансирование революции: государственная поддержка компьютерных исследований . Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press. 1999. ISBN 0-585-14273-4. OCLC  44965252.
  20. ^ New Straits Times. New Straits Times.
  21. ^ Конрад, Эрик; Мисенар, Сет; Фельдман, Джошуа (2012). Учебное пособие CISSP. Elsevier. стр. 63–141. doi :10.1016/b978-1-59749-961-3.00003-0. ISBN 9781597499613. Получено 18.03.2022 .
  22. ^ «Документ HOW-TO по бездисковым узлам для Linux: о чем это вообще?». www.ossh.com . Получено 18.03.2022 .
  23. ^ "CNN - Вот и солнечный луч - 2 ноября 1999 г.". www.CNN.com . Получено 18.03.2022 .
  24. ^ Андрис ван Дам; Дэвид Х. Лейдлоу; Розмари Мишель Симпсон (2002-08-04). «Эксперименты в области 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
  25. ^ Ежедневная газета. Ежедневная газета.
  26. ↑ Вебстер, Брюс (декабрь 1991 г.). «Macintosh Quadras — мощь, но без изысков». MacWorld . Т. 8, № 12. С. 140–147.
  27. ^ Уилкинсон, Крис (11 декабря 2020 г.). «Работа из дома на частоте 25 МГц: вы можете добиться худших результатов, чем Quadra 700 (даже в 2020 г.)». Ars Technica .
  28. ^ Ансворт, Эндрю (9 февраля 2023 г.). «Лучшие графические процессоры для рабочих станций в 2024 году — лучшие выборы». PC Guide .
  29. ^ "Уведомление о прекращении: рабочая станция c8000". HP. Июль 2007 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  30. ^ "Объявление об отзыве оборудования: IntelliStation POWER 185 и 285" (PDF) . IBM.
  31. ^ "Конец общей доступности продуктов MIPS® IRIX®". Silicon Graphics. Декабрь 2006 г.
  32. ^ "Перепроданная рабочая станция EOL Sun Ultra 45". Солнечные системы. Архивировано из оригинала 2012-01-02 . Получено 2012-04-11 .
  33. ^ «Raptor запускает компьютерную систему Talos II Lite POWER9 по более низкой цене». Phoronix.
  34. ^ Raptor анонсирует «Blackbird» Micro-ATX, недорогую материнскую плату POWER9, Phoronix
  35. ^ «Представляем M1 Pro и M1 Max: самые мощные чипы, которые когда-либо создавала Apple». Apple Newsroom (Австралия) . Получено 16.11.2023 .
  36. ^ edengelkingiia+ (2000-09-15). «Какую ОС для рабочей станции вы хотели бы поддерживать?». TechRepublic . Получено 2022-04-03 .
  37. ^ Ковар, Джозеф Ф. (2007-05-01). «IBM использует лезвия для атаки на рынок настольных ПК». CRN . Получено 2022-04-08 .
  38. ^ Педди, Джон (13 июня 2013 г.). История визуальной магии в компьютерах: как создаются прекрасные изображения в CAD, 3D, VR и AR. Springer London. ISBN 9781447149323. Получено 28 апреля 2024 г. .
  39. ^ abcdef Бушонг, Стюарт С.; Кларк, Джеффри (2013-08-07). Магнитно-резонансная томография: Физические и биологические принципы. Elsevier Health Sciences. ISBN 978-0-323-27765-5.
  40. ^ "Лучшие твердотельные накопители M.2 (SSD) 2024 года". PCMAG .
  41. ^ «Лучшие твердотельные накопители PCI Express NVMe (SSD) в 2024 году». PCMAG .

Внешние ссылки