淺談工作站和PC的區(qū)別
隨著PC硬件的飛速發(fā)展,目前桌面PC的性能越來越強。在CAD(計算機輔助設(shè)計)/CAM(計算機輔助制造)/DCC(數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作)等設(shè)計領(lǐng)域,使用高端PC代替專業(yè)圖形工作站來進(jìn)行設(shè)計的情況并不少見。雖然PC可以應(yīng)付一般的設(shè)計應(yīng)用,但是常會遇到系統(tǒng)運行緩慢,三維圖形顯示錯誤或者系統(tǒng)資源耗盡等多種問題。
這時候如果換用一款專業(yè)的圖形工作站,就可以***可能的避免這些問題,使工作效率大大提高,節(jié)省創(chuàng)作中需要耗費的時間。“工欲善其事,必先利其器”,有了合適的工具,才能使創(chuàng)作靈感無限釋放。那么工作站為什么可以達(dá)到這種效果呢?下面來看一下工作站和PC的幾點主要區(qū)別:
惠普工作站家族
1、CPU處理性能要求不同:
三維圖像處理過程由創(chuàng)建三維模型及執(zhí)行幾何運算開始。一個完整的三維圖像處理過程可分為物理運算、幾何轉(zhuǎn)換、剪切及光效、三角形設(shè)定和像素渲染四個階段,其中需要進(jìn)行大量的浮點運算(包括物理實體、幾何轉(zhuǎn)換、剪切、光效,以及三角形設(shè)定)和整數(shù)運算(包括三角形設(shè)定和像素渲染)。
3D圖形最終的渲染是由CPU完成的,這就需要CPU具有強勁的運算能力。如果建立一個大型的3D模型,單顆處理器的運算能力無法完成,這就需要雙路甚至多路處理器的支持。而桌面處理器只支持單顆工作,在一般的圖形制作中還可以勝任,在大型3D模型的建立中就有些不堪重負(fù)了。所以在工作站中應(yīng)用的處理器一般是支持雙路或者多路工作的服務(wù)器處理器,比如英特爾的至強處理器、AMD的皓龍?zhí)幚砥鞯取?/p>
2、芯片組平臺不同:
在計算機系統(tǒng)中,處理器的性能并不能決定一切。主板芯片組的性能同樣決定著整個系統(tǒng)的性能。在上文中提到,工作站一般采用性能更為強勁的服務(wù)器處理器,而要充分發(fā)揮處理器的性能,需要適當(dāng)?shù)男酒M作為搭配。應(yīng)用于工作站領(lǐng)域的芯片組一般支持雙路處理器,相對于普通PC主板芯片組具有更高的前端總線,支持更大容量的內(nèi)存并且支持多通道內(nèi)存技術(shù),這樣可以提供更大數(shù)據(jù)吞吐量。同時,芯片組的性能也關(guān)系著專業(yè)圖形的能力。
3、內(nèi)存技術(shù)和容量不同:
由于工作站需要長時間工作,對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求非常高。而內(nèi)存如果出現(xiàn)錯誤,產(chǎn)生的后果是非常嚴(yán)重的。所以在工作站上一般應(yīng)用了ECC技術(shù),ECC被稱作錯誤檢測和糾正,可以檢測1位或者4位數(shù)據(jù)錯誤,并且進(jìn)行糾正。這樣能有效避免隨機出現(xiàn)的內(nèi)存軟錯誤,保證系統(tǒng)的高度穩(wěn)定性。
除了ECC技術(shù)之外,現(xiàn)在工作站內(nèi)存也應(yīng)用了全緩沖技術(shù),可以串行的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,提高了數(shù)據(jù)傳輸速度,并且顯著提高了數(shù)據(jù)傳輸帶寬。而桌面PC系統(tǒng)是不應(yīng)用ECC技術(shù)和全緩沖內(nèi)存技術(shù)的。在內(nèi)存容量支持上來說,工作站可以支持比PC大的多的內(nèi)存,比如HP去年年底發(fā)布的HP xw8600工作站,理論上內(nèi)存***可以支持128GB。
4、存儲系統(tǒng)不同:
目前普通PC上應(yīng)用的硬盤接口一般為IDE或者SATA接口,硬盤轉(zhuǎn)速一般為7200轉(zhuǎn);而工作站上更多的采用SCSI或者SAS接口硬盤,轉(zhuǎn)速一般可以達(dá)到10000轉(zhuǎn)或者15000轉(zhuǎn),并且可以組建磁盤陣列如RAID0/1模式。這樣來看磁盤系統(tǒng)性能的優(yōu)勢相對于PC是非常明顯的,可以提供非常高的數(shù)據(jù)存取速度,并且可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余容錯。
隨著硬件的快速發(fā)展,計算機系統(tǒng)中處理器、內(nèi)存的速度得到了大幅的提升,最終系統(tǒng)的瓶頸就落在了存儲系統(tǒng)上,工作站上高速存儲接口的應(yīng)用和磁盤轉(zhuǎn)速的提升,對工作站整體性能的提升是不言而喻的。
5、顯示系統(tǒng)不同:
作為主要承擔(dān)圖形處理任務(wù)的圖形工作站,顯示系統(tǒng)至關(guān)重要。在工作站上安裝的專業(yè)顯卡和民用的普通顯卡具有很大區(qū)別。首先,專業(yè)顯卡與普通顯卡的側(cè)重點不同。普通顯卡的主要目的是很好地運行各種OpenGL和Direct3D游戲,在全屏幕下表現(xiàn)渲染好的三維圖形,其主要追求游戲運行的流暢度,而不是精度和模型的復(fù)雜度。
專業(yè)顯卡的主要目的是高精度地顯示各種復(fù)雜的、大規(guī)模的三維模型,而且需要顯示復(fù)雜的線框模型,在一些DCC和CAD/CAM應(yīng)用中,幾何和光線處理的要求也很高。不同的功能側(cè)重使得專業(yè)顯卡和普通顯卡的硬件設(shè)計完全不同。其次,普通顯卡的驅(qū)動程序雖然也支持OpenGL,但其僅支持游戲軟件常用的OpenGL子集。專業(yè)顯卡由于需要運行專業(yè)應(yīng)用軟件,因此它必須支持OpenGL全集。這種差別使得許多高檔普通顯卡在運行專業(yè)軟件時性能并不高。
6、操作系統(tǒng)不同:
在普通PC應(yīng)用中,為了追求更為廣泛的軟件兼容性,即使硬件平臺為64位,用戶也一般會安裝32位操作系統(tǒng)。而在工作站應(yīng)用領(lǐng)域則不同,工作站需要更大的內(nèi)存,而32位系統(tǒng)能夠識別的內(nèi)存容量僅為3GB左右。而64位操作系統(tǒng)可以支持128GB的內(nèi)存,并且64位操作系統(tǒng)可以同時處理更多的數(shù)據(jù),允許工程師創(chuàng)建更大、更復(fù)雜的模型,同樣,通過 64 位計算,數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作者(包括三維動畫設(shè)計人員、數(shù)字藝術(shù)家和游戲開發(fā)人員)可以大大減少以數(shù)字方式呈現(xiàn)三維模型所用的時間。
7、軟件驅(qū)動支持不同:
對于圖形工作站來說,其驅(qū)動一般經(jīng)過獨立軟件設(shè)計商ISV的認(rèn)證,使顯卡等硬件可以更穩(wěn)定更流暢的運行專業(yè)應(yīng)用軟件。并且,工作站整體硬件經(jīng)過測試,可以完全兼容CAD/CAM/DCC等設(shè)計軟件,比如HP給出了其工作站完全兼容的軟件列表,能夠保證這些軟件穩(wěn)定的運行。
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