什么是圖形工作站_有哪些特性
圖形工作站是一種專業從事圖形、圖像(靜態)、圖像(動態)與視頻工作的高檔次專用電腦的總稱。那么你對圖形工作站了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關于什么是圖形工作站的內容，希望大家喜歡!
圖形工作站的性能
一般說來，計算機圖形是將抽象的數據信息轉換成計算機顯示器的發光點的過程，不同類型的抽象信息需要不同類型的處理過程。抽象信息通常分為2d或3d，二者有著本質的不同：2d圖形用2d向量、2d區域和光柵數據，而3d圖形使用3d向量和3d表面。3d表面可以具有不同的光高度和不同的顏色，可以透明或不透明，也可以是堆疊的對象。3d圖形常用來表達以下三類信息：
●3d表面—如cad系統中的機械設計;
●圖形圖像處理;
●高性能計算—如有限元分析、流體計算、材料模擬計算、分子模擬計算等等
●現實世界的仿真—如飛行仿真和虛擬現實系統;
●影視動畫—如3D動畫、視頻編輯、特效合成、動畫渲染等等。
在大多數工作站應用中，3d圖形性能是構成整個系統性能的關鍵因素之一。因此，衡量圖形工作站的性能主要是看3d圖形性能。
圖形工作站性能的度量
如何來評判一臺工作站的圖形性能呢?那就是spec(standard performance evaluation council)提供的世界公認的圖形標準度量，其中主要的圖形性能指標為：
1、specfp95
specfp95是系統浮點數運算能力的指標，一般說來，specfp值越高，系統的3d圖形能力越強。
2、xmark93
xmark93是系統運x-windows性能的度量。
3、plb
plb(picture level benchmark)分為plbwire93和plbsurf93，是由specino gpc分會制定的標準。plbwire93表示幾個常用3d線框操作的幾何平均值，而plbsurf93表示幾個常用的3d面操作的幾何平均值。
4、opengl
opengl是與圖形硬件的標準軟件接口，允許編程人員創建交互式3d應用。open gl常用的性能指標有兩個：cdrs和dx。其中，cdrs包含7種不同的測試，是關于3d建模和再現的度量，它是以ptc(parametric technology)公司的caid應用為基準的。dx則基于ibm的通用軟件包visualization data explorer(dx)，用于科學數據可視化和分析的能力測定，它包含10種不同的測試，通過加權平均來得出最后的值。
應該說，評判一臺圖形工作站的性能是件復雜的事情，如果用戶自己有現成的應用，不妨就用它作為尺度來評測一下各家的產品，如此就可避免霧里看花，從各有千秋的產品中選出適合自己的款式。
圖形工作站的影響因素
圖形加速卡
圖形加速卡是決定一臺圖形工作站性能的主要因素。WIN7工作站之所以主導圖形計算市場的主要原因,就是它們都有高性能的圖形加速卡，日前主要是麗臺系列和ATI系列專用圖形顯卡。通常，圖形卡的功能分為圖形加速和幀緩沖(frame buffer)兩部分，形成從數據輸入到輸出至dac的管道(pipeline)。管道的前部運算可以由系統的主CPU完成，為了提高性能，也可能由專門的硬件完成;NVIDIA進軍高性能計算領域，推出了Tesla&CUDA高性能計算系列解決方案，CUDA技術，一種基于NVIDIA圖形處理器(GPU)上全新的并行計算體系架構，讓科學家、工程師和其他專業技術人員能夠解決以前無法解決的問題，作為一個專用高性能GPU計算解決方案，NVIDIA把超級計算能夠帶給任何工作站或服務器，以及標準、基于CPU的服務器集群。CUDA的數目在很大程度上已經決定了顯卡的性能。顯存已經普及到第五代GDDR5，帶寬也達到了幾十GB每秒。
系統cpu
CPU也是決定圖形工作站性能的主要因素。全新的英特爾NEHALEM架構，解放了主板北橋芯片，內存控制器直接通過QPI通道集成在CPU上，徹底解決的前端總線帶寬瓶頸，與桌面機相比性能提升巨大。在南橋芯片上也有了很大的改進，顯卡插槽換成了超帶寬PCI-E X16第二代插槽。
系統內存
系統內存的速度(latency)和容量是決定系統圖形處理性能的重要因素，常見的3d圖形應用通常都要占據大量的內存，這也成了制約工作站往中高端市場發展的一個因素。在2011年，工作站和服務器上已經使用了REG內存，REG內存帶有ECC功能(錯誤檢查糾正)又帶有緩存，數據存取和糾錯能力保證了工作站的性能和穩定性。
系統i/o
最終決定一個圖形工作站的性能高低并非上述這些孤立的要素，它們之間的數據傳遞和協同工作至為關鍵。系統i/o作為各要素(cpu、內存、圖形卡)間數據傳遞的通道。把圖形加速卡插在專門的高速插槽上，而非一般的pci插槽上，是解決系統性能瓶頸的重要手段。
操作系統(os)
操作系統也是一個不容忽視的因素，操作系統對于圖形操作的優化以及3d圖形應用對于操作系統的優化，都是影響最終性能的重要因素。作為世界標準的opengl提供2d和3d圖形函數，包括建模、變換、著色、光照、平滑陰影、以及高級特點如紋理映射、nurbs、x混和等。使用64位的opengl庫，并利用操作系統的64位尋址能力，可以大幅度提高opengl應用的性能。支持4G及以上內存和雙屏以上顯示的WIN764位系統可以最大程度的發揮正太工作站的性能，DELL、聯想、蘋果都提供正版WIN7旗艦、專業系統。
圖形工作站的特性
大部分用戶一直存在這樣一個疑問：“為何圖形工作站的價格要大大超出普通電腦，難道僅僅是因為使用了一些高檔、高價的部件?”由于工作站具有特殊的應用定位，這就決定了其在性能、可擴充性、穩定性、圖形/圖像畫質等多方面要大大超越普通電腦，但是：圖形工作站絕對不是普通電腦的簡單增強!工作站的配置準則在于：切實了解應用單位需求，以合理的價格組建一個符合應用軟件要求的穩定、高速、高效的設計平臺，以最大程度地實現設計人員的設計意圖，使之真正成為提高生產力的工具。這與普通辦公、家用電腦注重多媒體性能和價格因素的配置方法是截然不同的。
穩定性：
圖形工作站面向關鍵和大計算量應用，要求各部件具有較高的穩定性。因系統運行錯誤(如普通PC經常因內存數據錯誤造成當機)而造成的程序中止、圖檔資料丟失等都令人極度沮喪。而普通顯示器長期工作所發生的畫面變形等問題，則是任何一個設計人員都不愿意看到的。消費類市場上那些產品，由于品牌定位等原因，在穩定性方面根本無法滿足專業圖形工作站的要求。圖形工作站所使用的關鍵部件，自產品設計之時便以穩定性為第一標準，如ECC內存的使用，便可最大限度地杜絕上述類似事件的發生。
安全性：
圖形工作的最后步驟就是輸出圖檔、圖像，但無論這些設計成品是否已提交給客戶或者投入使用，都必須通過文件的形式保存在計算機及其外部存儲設備中。只通過單機的硬盤來保存數據，這只是在經費不足及安全性要求不高的前提下所使用的方法(硬盤是計算機中少有的包含大量機械部件的產品，其故障率很高，特別是普通PC的IDE硬盤)，即使是使用刻錄機進行文件的保護，也只是簡單的“拷貝”。多硬盤建立磁盤陣列、磁帶機/庫備份數據、外部存儲設備保存數據，這才是真正有意義的數據保護方式，這些都是普通PC所無法進行的。在關鍵的應用中，通過異地保存、異地備份的方式，是避免災難性結果的最好方法。
運行連續性：
圖形工作站往往數十小時連續運行(典型的如模具CAD/CAM和模擬船舶駕駛等應用)，這要求工作站系統能夠承受長時間的連續大負荷運行。這就象部門級、企業級網絡服務器一樣，最大限度地杜絕“計劃外停機”事件的發生，是保證工作站最大發揮生產力的準則!雖然一些高檔、高價的普通PC也具有一定的穩定性，但是對于工作站的應用來說，那遠遠不夠!即使您的普通PC的一些部件具有良好的保修，但是其返修及再次裝配的時間還是會造成工作的停頓。工作站的部件以穩定為第一，是系統最大生產力發揮的有利保障。
性能：
當進行大部件、多部件的裝配和動畫中復雜場景的渲染時，普通的Pentium4系統根本無法滿足要求，必須使用Xeon甚至是多CPU的SMP系統。而大幅面的Photoshop效果圖和復雜的CAM圖檔尺寸往往達到數百兆甚至1G以上，處理這些文件必須具有超大容量內存和速度極快的硬盤系統，比較典型的是由兩個硬盤組建RAID 0，從實際使用效果來看，可以提高硬盤系統60～70%的性能。
2D/3D畫面質量：
典型地，復雜動畫場景的渲染錯誤和CAD/CAM中面與面銜接線的鋸齒、斷裂，這是普通顯示卡必定會存在的問題，而專業圖形加速卡在產品設計時便會考慮到這些，可以最大程度地避免此類現象。
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