Как правильно называют мощные персональные компьютеры и рабочие станции
Применительно к компьютерному миру термин «Workstation» эксплуатировался столь нещадно, что со временем растерял свою суть. Конечно, ведь ты не загонишь в узкие рамки то, что подпадает под термин «Рабочее место»? Хотите маленький бесшумный компьютер для бухгалтера - пожалуйста, хотите двухпроцессорную зверюгу на 6 видеокарт - пожалуйста, и то и другое в понимании производителей ПК можно обозвать словом «Workstation», но сам этот термин зародился в мире приложений для работы с графикой и различными научными программными пакетами. И уж если руководство поставило перед вами задачу выбора «Рабочей станции», то чтобы не тратить деньги дважды, умейте отличать обычный офисный ПК от настоящей рабочей лошадки.
1. Действительно большое количество ядер CPU
Все точные расчёты, будь то рендеринг фильма или расчёт молекул, производятся на CPU, и все современные программные пакеты, будь то Ansys, Blender, Knime или простые фреймворки на Python, используют многопоточность, то есть одновременно обсчитывают данные на нескольких процессорных ядрах. Поэтому типичная рабочая станция имеет от 24 и более ядер. Готовьтесь к тому, что вам потребуется от 48 до 128 физических ядра, дающие 256 потоков в режиме HyperThreading.
Имейте в виду, что с ростом числа ядер на процессоре, у вас будет снижаться базовая частота каждого из ядер. Игровые компьютеры запросто щеголяют частотами от 3.5 ГГц и выше, но имеют по 4-8 ядер. В многоядерных процессорах она может составлять 2.1-2.8 ГГц, но из-за большого объёма кэша, целочисленные операции на таких процессорах осуществляются быстрее, и хотя скорее всего такой компьютер будет уступать рабочей станции в скорости загрузки Windows или в играх, в задачах рендеринга типичный игровой компьютер может увязнуть на недели, а рабочая станция посчитает сцену за считанные дни или часы.
2. Действительно большой объём памяти
Если посмотреть на рекомендованные конфигурации для работы с пакетами ANSYS 19, то минимальный объём уже составляет 192 Гб. Программы для работы с расчётами жидкостей и механических напряжений, запросто съедают и по 512 Гб ОЗУ.
Программы для 3D рендеринга менее требовательны к объёму ОЗУ, но при нынешних ценах на память, любой художник не поймёт, если в его рабочей станции будет менее 64 Гб ОЗУ.
3. ECC-память с защитой от ошибок (а так же LRDIMM)
Большие объёмы памяти набирают большим количеством модулей ОЗУ, а 256 Гб - это всего лишь 8 модулей по 32 Гб. Вполне вероятна ситуация, когда 8 разъёмов DIMM вам не хватит, поэтому придётся приобретать 2-процессорную машину, чтобы получить 16 слотов для модулей ОЗУ.
Начиная со второго модуля, каждый следующий удваивает вероятность возникновения ошибок в памяти компьютера. В абсолютном выражении вероятность появления ошибки - не такая уж и маленькая, около 0.22% в год на каждый модуль памяти, согласно статистике Google. Как говорится: «Shit Happens», и чаще всего операционная система компьютера ошибки восстанавливает, так что вы их даже не замечаете, но чтобы не полагаться на разработчиков ПО, лучше доверить механизм ECC Correction железу. Для этого на каждом модуле ОЗУ установлен миниатюрный чип, выполняющий функцию защиты от сбоев.
Можно сказать, что этот чип разгружает процессор от ненужной ему работы, и большие объёмы памяти без ECC просто нет возможности набрать. Но иногда и такой разгрузки недостаточно, и используются Load Reduced DIMM модули, в которых для общения с процессором используется отдельный чип-контроллер, выполняющий буферизацию запросов. Модули LRDIMM могут иметь объём 128 Гб, благодаря чему современные рабочие станции могут поставляться с 1-2 Тб ОЗУ.
4. Очень слабые по современным меркам видеокарты
Для работы в Mathlab, 3D Studio или Premiere мощная видеокарта не нужна, поэтому не удивляйтесь тому, что видеокарты в рабочих станциях относятся к позапрошлому поколению GPU, имеют низкопрофильный форм-фактор и выглядят как самые дешёвые геймерские платы. Почти все потребности профессионалов работы с графикой, Nvidia и AMD покрыли ещё лет 10 назад, поэтому как и звуковая карта, GPU здесь - средство вывода изображения, не более того. Для совместимости с пакетами 3D-графики, для рендеринга предпросмотра, как правило, используются специальные драйверы, которые совместимы только с профессиональными сериями GPU. У Nvidia это - Quadro, у AMD - FireGL.
Вполне возможно, что у вас будет мульти-мониторная видеокарта, позволяющая построить видеостену из ЖК панелей, но даже такая плата буквально затеряется в корпусе рабочей станции, а игровым платам типа GTX1080 или RTX2080 в рабочих станциях и вовсе делать нечего.
5. Большое число слотов расширения
Скорее всего, эти слоты будут вечно пустовать, но тратя 30-40 тысяч $$$ за «компьютер», разве вы допустите, чтобы в нём некуда было поставить Hi-Fi аудиоплату? Или сразу несколько GPU типа Nvidia Tesla K40 для машинного обучения?
Поэтому, как правило, хорошая рабочая станция будет иметь не менее 5 свободных слотов PCI Express 16x/8x для ваших нужд. Вероятнее всего, один из слотов уйдёт под 10/40G интерфейс Ethernet/Infiniband. Возможно, вам потребуется локальный RAID массив… Всё то, от чего давно отказались в мире настольных ПК, внезапно находит применение среди рабочих станций.
6. Встроенный Web-интерфейс для удалённого мониторинга
Из серверного мира в рабочие станции пришла мода ставить чипы удалённого мониторинга, как правило, ASpeed AST2500. Они открывают перед вами отдельный Web-интерфейс, через который вы можете прошивать BIOS во время работы машины, следить за датчиками и получать KVM-доступ к операционной системе. Естественно, можно перегружать/обновлять/включать/настраивать компьютер удалённо, через интернет.
Как правило, под BMC выделяется отдельный сетевой порт, но не обязательно. Кстати, наличие такого удалённого мониторинга позволяет сисадмину удалённо решать проблемы с машиной.
7. Очень слабая или отсутствующая звуковая карта
Звуковые интерфейсы интегрируют на материнские платы для рабочих станций по принципу «чтоб Skype работал». Считается, что звукорежиссёру такая мощная машина не нужна, а если и потребуется - он подключит внешнее USB устройство.
Что может быть, а может не быть в рабочей станции?
Теперь давайте рассмотрим те моменты, которые не обязательны для настоящей рабочей станции. Производитель, сборщик или клиент может на них обращать внимание, а может - нет.
- Жидкостное охлаждение: до сих пор не доказало своих плюсов для охлаждения в настольных корпусах ни по эффективности, ни по надёжности, ни по уровню шума.
- Большое число SATA портов: в схемотехнике современных материнских плат SATA идёт считай что бесплатно, поэтому ими увешивают как гирляндами даже самые дешёвые игровые материнки. На вашей плате может быть 12 портов SATA-600, а может быть 4 - не важно: в рабочей станции хранится только софт и файлы, с которыми вы сейчас работаете, а всё остальное - на NAS-е в сети.
- SAS интерфейс: имеет одно существенное преимущество: в двухконтроллерных СХД позволяет жёсткому диску подключаться к двум «головам» одновременно. В рабочих станциях и на домашних компьютерах уступает место NVMe / PCI Express.
- Большой дорогой корпус - это красиво и статно, но ни в вопросах уровня шума, ни в вопросах охлаждения размер не имеет значения.
- Отказоустойчивые блоки питания / вентиляторы - выглядит круто, но если у поставщика вдруг нету нужных на оперативную замену, вы пожалеете что не можете купить обычные вентиляторы и блок питания в ближайшем отделении DNS и за полчаса восстановить работу вашей машины.
Заключение
Ну и самое главное - это цена. Современная рабочая станция легко переваливает за 30K$. Системные требования софта постоянно растут, и угнаться за ними далеко не каждому по силам, поэтому многие 3D художники делают выбор в пользу облачных сервисов. Но это, как говорится, совсем другая история.
Понятие «workstation» или рабочая станция в ходу уже довольно давно. Но большинство пользователей называют так любой компьютер, используемый для решения производственных задач. И это не удивительно, ведь точно сформулировать и дать определение понятию «рабочая станция» довольно сложно, как и ограничить круг задач. Но все же попробуем.
Что такое рабочая станция
Итак, рабочая станция – это компьютер, созданный для эффективной и продуктивной работы с профессиональными приложениями в различных сферах деятельности. От обычного рабочего компьютера она отличается рядом технических параметров каждого узла:
Чем больше количество вычислительных ядер в процессоре, тем быстрее и эффективнее решаются задачи. Многопоточность – главное условие при проектировании рабочих станций. Поэтому для качественной работы станция может иметь более 20 ядер на каждый процессор и более 80 потоков в сумме. Для организации такой структуры могут быть использованы несколько многоядерных процессоров . А вот частота каждого способна уступать тем же игровым компьютерам.
Оперативная память
Сейчас весь игровой мир увлеченно решает вопрос – не слишком ли много 32 Гб оперативной памяти для современных игр? Для рабочих станций минимальной нормой считается 64 ГБ RAM, а некоторые приложения научной сферы, например, для расчета механических напряжений в материалах требуют до 512 ГБ. А полный объем оперативной памяти системы может превышать 4 ТБ.
К тому же обязательным показателем оперативной памяти для рабочей станции становится ее защита от ошибок с использованием технологии ECC. От обычной памяти такие платы отличаются наличием специального чипа, который защищает от сбоев при передаче машинных кодов для процессорных вычислений.
Система хранения информации
Для профессиональных целей просто жестких дисков или твердотельных накопителей недостаточно. Для увеличения скорости записи и чтения информации, а также для повышения надежности в профессиональной сфере используются многоуровневые RAID-массивы.
В этом плане вопрос неоднозначен. В зависимости от поставленных целей, рабочая станция способна обладать довольно посредственной графикой, если основная нагрузка связана с тяжелыми вычислениями, возложенными на процессор.
А вот сборки, ориентированные на графические и видеоредакторы, могут обладать несколькими производительными видеокартами . Для этого на платформе предусмотрены 2 и более дополнительных слотов расширения.
Встроенные инструменты для удаленного мониторинга
Эта функция перешла в рабочие станции из серверной сферы и нашла активное применение. Пользователь, через личный web-интерфейс, защищенный паролем, осуществляет контроль за техническим состоянием и уровнем загрузки машины. Также дистанционно доступны некоторые меры для решения возникших проблем – перезагрузка устройства, настройка BIOS, обновление ПО и многое другое.
В чем отличия?
Помимо характеристик железа, рабочая станция отличается от компьютера еще несколькими решающими параметрами:
Цена вопроса
Узкоспециализированное оборудование для решения сложных задач всегда оценивалось выше, чем компьютерная техника массового потребления. И связано это со стоимостью материалов и сложностью производственных процессов. Если сборка настольного компьютера среднего сегмента стартует с 500$, то приобретение мощной рабочей станции обойдется в сумму от 2500$ и выше.
Интенсивность нагрузки
Техническое исполнение рабочей станции обеспечивается на более высоком уровне. Каждый компонент спроектирован с учетом продолжительной работы при высокой загрузке. Ведь многие станции работают круглосуточно, выполняя заранее поставленные персоналом задачи, даже в нерабочее время – ночью или в выходные.
Сфера применения
Рабочая станция – это устройство, которое приобретается в соответствие с поставленными задачами. Поэтому единых параметров и универсальных конфигураций быть не может. В одних сборках делается упор на структуру хранение информации, в других – на производительность графики. Поэтому и рабочую станцию приобретают в зависимости от сферы деятельности:
- Системы автоматического проектирования – САПР.
- Профессиональная обработка видеоматериалов.
- Работа с графикой: рендеринг, 3D-моделирование, мультипликация.
- Обеспечение работы звукозаписывающих студий.
- Научно-техническая деятельность.
- Инженерная сфера и архитектура.
Оптимизация под ПО
Рабочая станция – это электронное оборудование, которое должно обеспечить выполнение задач в профессиональных приложениях. Использование обычных ПК для подобных функций в большинстве случаев будет неэффективным и неоправданно долгим.
Для поддержания высокого уровня производительности каждый узел станции проходит жесткие тестирования в рамках системы сертификации как в отношении надежности, так и в сфере оптимизации для работы с конкретными приложениями.
Таким образом, для выполнения обычной офисной работы приобретение рабочей станции – это неоправданная трата сил и финансов. А вот если ваша компания занимается профессиональными видами деятельности с высокими требованиями к вычислительному оборудованию, покупка рабочей станции соответствующего функционала станет необходимым условием для быстрой и эффективной работы.
Короткое видеознакомство с рабочими станциями Dell Precision . Башни и стойки с новейшими процессорами, профессиональной графикой, масштабируемой памятью и опциями хранения - вы получите исключительную производительность и надежность.
Computer в переводе означает «вычислитель». Это основная функция устройства, но использовать его можно по-разному. Отсюда и деление современных компьютеров на типы и виды. В этой статье мы представим классификацию устройств и приведем их основные отличительные характеристики.
Классы компьютеров
Все выпускаемые компьютеры можно разделить на два класса: персональные и корпоративные. Помимо внешнего вида, основное отличие между ними – быстродействие.
Эту характеристику по-другому называют флопс (в англоязычном варианте FLOPS или полностью FLoating-point Operations Per Second). Она означает количество определенных операций, которое может выполнить компьютер в единицу времени. Для персонального компьютера нормальной считается величина 0,1 терафлопса, у корпоративного она может доходить до 10 терафлопсов.
Основные типы персональных компьютеров
Устройства этого типа позволяют работать на них одиночным пользователям. Они универсальны, а перечень решаемых с их помощью задач достаточно широк: на ПК можно набирать тексты, смотреть видео, оформлять чертежи, выполнять вычисления и решать другие задачи. Подобные устройства, в свою очередь, делятся на несколько типов.
Стационарные компьютеры
Такие устройства предназначены для постоянного использования в одном месте и делятся на несколько видов:
- Настольные компьютеры или по-другому десктопы (desktop) отличаются модульной конфигурацией. Они состоят из системного блока и подключенных к нему монитора, клавиатуры и мышки. Модульная конфигурация – основное преимущество таких компьютеров. Она дает возможность подобрать отдельные элементы под решаемые задачи (например, размер монитора, быстродействие, объем памяти и прочее), а в будущем модернизировать компьютер, заменив их на более современные. Недостаток таких моделей – внушительные габаритные размеры.
- Моноблоки отличаются от настольных компьютеров тем, что у них системный блок и монитор размещены в одном корпусе. Соответственно, они более компактные, но менее производительные. Последняя особенность связана со сложностью охлаждения энергоемких комплектующих (например, процессора, оперативной памяти и других), поэтому их заменяют на менее энергоемкие и производительные.
- Неттопы отличаются от классических настольных компьютеров уменьшенными габаритами системного блока, очень тихой работой, пониженным энергопотреблением и более низкой производительностью. Это отличный выбор для навигации в интернете или просмотра видео, но для современных игр они не подходят.
Мобильные компьютеры
Производительность – одна из основных характеристик современного компьютера, но в ряде случаев более важной оказывается их мобильность. К мобильному типу относится несколько видов устройств:
- Ноутбуки (на английском notebook, что в переводе означает «записная книжка») по-другому их часто называют лэптопами (на английском laptop, что в переводе означает «на коленях»). У них есть несколько характерных отличий от стационарных моделей: монитор совмещен с крышкой компьютера, клавиатура встроена в корпус и оснащена сенсорной панелью (тачпадом), имеется аккумуляторная батарея, позволяющая определенное время работать без подключения к сети электропитания. Последняя особенность и обеспечивает мобильность ноутбуков. Современные модели практически не уступают по производительности стационарным аналогам.
- Нетбуки меньше ноутбуков и уступают им по производительности, но могут дольше работать от аккумуляторной батареи. По функциональности их можно назвать неттопами, но в мобильном исполнении.
- Ультрабуки (на английском ultrabook) отличаются от ноутбуков очень тонким корпусом и аккумулятором повышенной емкости. Это легкие, удобные и производительные, но дорогие устройства.
- Планшеты (на английском tablet PC), в отличие от всех предыдущих видов устройств этого типа, не имеют книжной конструкции. Они оснащены сенсорным дисплеем, имеют клавиатуру, на которой можно работать пальцами рук или стилусом. Такие устройства легкие и тонкие. С их помощью удобно читать электронные книги или смотреть фильмы, но набирать тексты или работать с графическими программами не получится: они для этого не предназначены.
- Карманные компьютеры (на английском их часто называют Personal Digital Assistant, сокращенно PDA, что в переводе означает «личный цифровой секретарь») стали следующим этапом на пути уменьшения размеров компьютеров, но сейчас их полностью заменили смартфоны. По функциональности они ни в чем не уступают планшетам, но при этом более компактные.
Переносные компьютеры
Возможности современных компьютеров не ограничиваются только выполнением заданных операций. Это качество в полной мере реализуется в переносных моделях (на английском wearables). Их вполне можно было бы отнести к мобильным, но у них есть два ярких отличия: форма и способность анализировать окружающую среду и выдавать рекомендации владельцу. К этому типу относится несколько видов устройств:
Основные типы корпоративных компьютеров
Корпоративные компьютеры превосходят персональные по производительности и часто на них одновременно работают несколько пользователей. Такой класс устройств часто используют в бизнесе, в системе образования или на производстве. Они делятся на следующие типы.
Серверы
К серверам относят мощные компьютеры, способные обрабатывать большие массивы информации, принимать и выполнять запросы от персональных компьютеров или рабочих станций. Их используют, например, все интернет-провайдеры. Помимо этого, серверы применяют для хранения больших объемов информации. В этом случае их используют в качестве хостингов, файлообменников или облачных сервисов.
Мейнфреймы
Мейнфреймы выполняют схожие с серверами задачи, но превосходят их по техническим параметрам и обладают очень высокой надежностью. Чаще всего их используют на крупных предприятиях, которые выполняют обработку большого количества информации: в банках, аэропортах, на железнодорожных вокзалах и других предприятиях.
Суперкомпьютеры
Суперкомпьютеры – это уже не отдельные компьютеры, а многопроцессорные комплексы. Они отличаются высочайшей производительностью и способны выполнять несколько триллионов операций в секунду. На задачу, которую суперкомпьютеры решают за несколько минут, обычному ПК понадобится несколько дней. Такие устройства отличаются крупными габаритами. Чаще всего их используют для моделирования различных природных (смерчи, наводнения и прочее) или техногенных (аварии, войны и прочее) событий.
Заключение
Выбор компьютеров сейчас действительно огромен. Устройство с требуемыми функциями и возможностями можно подобрать под любые задачи. Главное – четко сформулировать цели, для которых предназначен компьютер.
Оставьте свою электронную почту и получайте самые свежие статьи из нашего блога. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить
В этой статье будет рассказано о нескольких типах ПК, которые производятся в мире для выполнения тех или иных задач, учебы, игр и т.д.
Типы персональных компьютеров:
- Рабочие станции;
- Офисные компьютеры;
- Учебные;
- Игровые;
- Специализированные ПК.
Рабочие станции
Компьютеры, которые используются учеными для выполнения определенных задач.
Такие ПК очень мощные, т.к. от них требуется большая вычислительная способность.
Их мощность заключается в многоядерности, большом количестве оперативной памяти (RAM) и наличием такой системы, как RAID (RAID – это система, которая объединяет жесткие диски, тем самым в несколько раз увеличивая надежность).
Офисные или бюджетные компьютеры
Офисные PC – это устройства, которые, например, стоят у офисных работников или секретарей.
На таких PC делается рутинная работа, вроде набирания текста в офисных программах (например, Word, Excel, Access, Powerpoint и др.).
От таких компьютеров не требуется мощности и большой функциональности. Используются процессоры начального уровня, встроенная видеокарта и минимум оперативной памяти (RAM).
Учебные PC
Это устройства, которые используются школьниками, студентами. На них выполняются стандартные программы, но в отличие от офисных аналогов, они обладают большей функциональностью и есть возможность установки дополнительного программного обеспечения.
Используются средние процессоры, несколько гигабайт оперативной памяти (RAM) и видеокарта среднего уровня, что дает возможность использовать графические программы (photoshop, autocad) и играть в игры прошлых лет.
Такие компьютеры уверенно можно использовать в качестве мультимедийных устройств.
Игровой ПК
Название говорит само за себя. Эти устройства лишь немного уступают рабочим станциям в количестве оперативной памяти (RAM). В то время, как видеокарта ставится самая новая, причем в достаточно больших объемах.
Специализированные
Это ПК, которые используются для определенной задачи. У них очень мощная та часть «железа», которая непосредственно используется в выполнение задачи. Например, счетные машины.
У них очень мощные процессоры, много ядер и большое количество оперативной памяти (RAM), а видеокарта у них практически нулевая.
Читайте также: