一般说来,计算机图形是将抽象的数据 信息转换 成计算机显示器的发光点的过程,不同类型的抽象 信息需要 不同类型的 处理过程 。抽象信息通常分为2d或3d,二者有着本质的不同:2d图形用2d向量、2d区域和光栅数据,而3d图形使用3d向量和3d表面。3d表面可以具有不同的光高度和不同的颜色,可以透明或 不透明 ,也可以是堆叠的对象。3d图形常用来表达以下三类信息:
●3d表面—如cad系统中的机械设计;
●图形图像处理;
高性能计算 —如 有限元分析 、流体计算、 材料模拟 计算、 分子模拟 计算等等
●现实世界的仿真—如 飞行仿真 虚拟现实系统
●影视动画—如 3D动画 视频编辑 、特效合成、 动画渲染 等等。
在大多数工作站应用中,3d图形性能是构成整个 系统性能 的关键因素之一。因此,衡量图形工作站的性能主要是看3d图形性能。
图形工作站性能的度量
如何来评判一台工作站的图形性能呢?那就是spec(standard performance evaluation council)提供的世界公认的 图形标准 度量,其中主要的图形 性能指标 为:
1、specfp95
specfp95是系统 浮点数 运算能力 的指标,一般说来,specfp值越高,系统的3d图形能力越强。
2、xmark93
xmark93是系统运x- windows 性能的度量。
3、plb
plb(picture level benchmark)分为plbwire93和plbsurf93,是由specino gpc分会制定的标准。plbwire93表示几个常用3d线框操作的几何平均值,而plbsurf93表示几个常用的3d面操作的几何平均值。
4、opengl
opengl是与图形硬件的标准 软件接口 ,允许 编程人员 创建交互式3d应用。open gl常用的性能指标有两个:cdrs和dx。其中,cdrs包含7种不同的测试,是关于3d建模和再现的度量,它是以ptc(parametric technology)公司的caid应用为基准的。dx则基于ibm的通用 软件包 visualization data explorer(dx),用于科学 数据可视化 和分析的能力测定,它包含10种不同的测试,通过 加权平均 来得出最后的值。
应该说,评判一台图形工作站的性能是件复杂的事情,如果用户自己有现成的应用,不妨就用它作为尺度来评测一下各家的产品,如此就可避免雾里看花,从各有千秋的产品中选出适合自己的款式。

图形工作站 图形加速卡

图形加速卡 是决定一台图形工作站性能的主要因素。 WIN7 工作站之所以主导图形计算市场的主要原因,就是它们都有高性能的图形加速卡,日前主要是 丽台 系列和ATI系列专用图形显卡。通常, 图形卡 的功能分为图形加速和帧缓冲(frame buffer)两部分,形成从 数据输入 到输出至dac的管道(pipeline)。管道的前部运算可以由系统的主 CPU 完成,为了提高性能,也可能由专门的硬件完成; NVIDIA 进军高性能计算领域,推出了Tesla& CUDA 高性能计算系列解决方案,CUDA技术,一种基于NVIDIA 图形处理器 (GPU)上全新的 并行计算 体系架构,让科学家、工程师和其他专业技术人员能够解决以前无法解决的问题,作为一个专用高性能GPU计算解决方案,NVIDIA把 超级计算 能够带给任何工作站或服务器,以及标准、基于CPU的 服务器集群 。CUDA的数目在很大程度上已经决定了显卡的性能。 显存 已经普及到第五代 GDDR5 ,带宽也达到了几十GB每秒。
工作站是一种高档的 微型计算机 ,通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的 内存 储器和 外部存储器 ,并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、 图像处理 以及联网功能。以往由于 笔记本电脑 的图形功能的限制,使它无法完成一些诸如3D图形设计、CAD产品设计等这样一类对 图形显示 要求很高的工作。如今,无论是从 处理器性能 主板芯片组 图形芯片 部分,甚至诸如 DVD-RW 周边外设,都可以与台式机所比肩,当前的高端笔记本电脑的综合性能已经开始逼近主流的台式机,加上笔记本电脑与生俱来的便于携带、 占用空间 小、功耗低以及性能稳定等特点,使得越来越多的人开始 对产生 笔记本图形工作站发生兴趣。同时在日趋激烈的 市场竞争 中,往往更高的配置更加容易吸引用户。DELL、 IBM 惠普 东芝 等公司也纷纷将研发精力投入到了这一领域中来。

图形工作站 价格

市场上的图形工作站有万元内的低端机型,也有3万元以上的高端产品,用户需要根据实际应用情况,合理选择适当的价位,如果资金充足,可以购买一些高端的图形工作站,比如33000元的DELL PRECISION T7500,其采用了2 Intel 至强 六核 X5650处理器、32GB REG-ECC专用内存、2G NVIDIA Quadro 4000显卡、500GB SATA硬盘四块,可以胜任大型3D图形设计和渲染的需要,同时可以4个硬盘的RAID0 1 5 6 10 磁盘阵列 。但对于 小型企业 而言,由于资金不足,建议购买万元级别的图形工作站,比如11000的PRECISION T3500,其 配置 为Intel 至强 四核3.2GHz W3565处理器、8GBREG DDR3内存 、1G 的 ATI V4800显卡、500GB SATA硬盘 三块。对于资金层次更低的用户可以选用万元以下的工作站,比如 T1600 配一个至强四核3.3G E3-1245 处理器,4G内存,500GSATA硬盘,Q600显卡,其价格也不超过7000(不含税)。

图形工作站 核心部件

与所有的普通PC一样, CPU 、显卡、内存等也是图形工作站的核心,市场上的主流图形工作站一般采用的是AMD Opteron或Intel Xeon处理器,这类产品具有很强大的多媒体影像处理能力,适合中高端用户购买,比如AMDOpteron支持 HyperTransport 技术,可以通过消除或者减少I/O瓶颈,使处理视频、图形及支持通信的引擎可以减轻工作负担,需要注意的是,尽管他们在性能上表现不俗,但在图形制作方面,与服务器专用CPU相比还存在一定的差距,因此适合中低端用户购买。
显卡无疑是图形工作站上最重要的部件,在图形工作站中大多配备了专业 图形卡 ,市场上的专业显卡主要有ATI FireGL 系列及nVIDIAQuadro系列,不过取向各有不同,比如nVIDIAQuadro系列最为均衡,线框加速和渲染同样出色,适合CAD/CAM用户以及DCC用户;ATiFireGL系列渲染能力超强,但线框加速明显不足,在虚拟现实的应用中可能更好。对于内存而言,建议至少选择4GB容量的机型,并且一定要支持ECC最好是REG技术,这样能带来更有效稳定的执行效果。硬盘选择 SATA接口 的500GB或更大容量都可以,具体按实际需要而定。从 数据安全性 上考虑最好做成磁盘冗余阵列。
市面上的图形工作站日益增多,而工作站与普通PC有什么不同,专业显卡到底专在哪里,很多人不理解,网络上有一些专业的解释。工作站的特点就是对用户的特殊应用需求而做特殊的硬件优化。如传统的图形工作站能为给它分配的任务如 数据压缩 、图形制作、模型分析等提供最好的性能。它很多时候都是针对与通用的操作系统不同的私人操作系统和专业软件而设计的;PC机的典型工作是能运行流行的 商业软件 和其他一些简单应用。从价格角度来看工作站的需求一般在1万元以上。一万元以下的低端工作站主要用于一些学校的 2D /3D教学。从产品的配置来看,工作站采用的配置有时与服务器相同,如高端工作站的CPU可能用双路 XEON ,硬盘可能用 SCSI接口 硬盘和 热插拔 技术,电源可能用冗余等。而PC机不会用这些配置。同时工作站一般采用专业显卡如NIVIDA的QUADRO系列显卡和ATI的FIREGL系列显卡。专业工作站都采用多路 多核处理器 ,即是基于单个半导体的一个处理器上拥有多个一样功能的 处理器核心 。能带来更多的性能和生产力优势,因而最终成为一种广泛普及的计算模式。多核处理器还在推动PC安全性和 虚拟技术 方面起到关键作用,虚拟技术的发展能够提供更好的保护、更高的资源 使用率 和更可观的商业计算 市场价值 多核心 处理器可以为战胜今天的处理器设计挑战提供一种立竿见影、经济有效的技术――降低随着单核心处理器的频率(即“ 时钟速度 ”)的不断上升而增高的热量和功耗,能够有效的节能。多核心处理器有助于为将来更加先进的软件提供卓越的性能。现有的操作系统( Win7 32/64位)都能够受益于多核心处理器。专业工作站的 性能需求 进一步提升时,双路或多路多核心处理器可以为合理地提高性能提供一个理想的平台。
因此,软件 应用程序 利用多核处理器进行开发在国外已经普及。工作站基于专业图形卡为平台,成为处理图形、图像及影视合成的利器在图形处理器的硬件设计中采用不同的理念。专业应用软件中往往更多的时间是在显示模型正在创建和编辑中的状态,因此线框模式、阴影模式下的性能也是至关重要的,各种专业软件所涉及到的功能都应该在硬件上予以支持。另一方面,从性能上来说,像高级 场景渲染 、CAD/CAM、影视三维动画等 应用领域 ,往往会遇上非常大的模型和许多光源,因此 图形系统 的几何与光线处理能力是至关重要的。在各自的 驱动程序 上也有本质区别. 专业图形卡由于面向范围广泛的专业应用软件,因此它必须要能够对所有的OpenGL函数都予以支持。首先,专业卡的驱动程序完全针对 OpenGL 进行优化,同时针对各个不同应用程序的特别之处采用专门的解决办法。如在驱动程序里面提供各种主要软件的优化设置选项,为某些软件提供专门的驱动程序(如有些专业卡附带的增值驱动等)。专业软件对于特效的要求很高,要能够支持非常多的特效,这不是普通 游戏卡 所能满足的。专业卡不光是针对专业软件进行优化,而且还能更好的配合多CPU系统的工作。专业卡的 多边形生成率 等指标比普通游戏卡要求高,高档的专业显卡可能有多个显示处理芯片用以提高性能,同时为了处理更大的材质和在更高分辨率下工作,通常配备更多的显存。这也是它价格非常高的原因。显卡介绍:
型号
显存
SP
像素填充率
显存带宽
显存位宽
浮点计算
DirectX版本
OpenGL版本
(MB)
(GPs)
(GBs)
(bit)
单精度
双精度
NVIDIA









Quadro 6000
6144
448
28
144
384
1029
514
11.0
4.1
Quadro 5000
2560
352
21
120
320
722
361
11.0
4.1
Quadro 4000
2048
256
15
90
256
486
243
11.0
4.1
Quadro 2000
1024
192
10
42
128
480
240
11.0
4.1
Quadro 600
1024
96
3
26
128
246
123
11.0
4.1
ATI









Firepro V9800
4096
1600
27
147
256
2720
544
11.0
4.1
Firepro V8800
2048
1600
26
147
256
2640
528
11.0
4.1
Firepro V7800
2048
1440
22
128
256
2016
403
11.0
4
Firepro V5800
1024
800
11
64
128
1120
224
11.0
4
Firepro V4800
1024
400
6
64
128
620
124
11.0
4
Firepro V3800
512
400
5
29
64
520
403
11.0
4
* 显存类型 GDDR3 ,其他位GDDR45

图形工作站 sun的u系列

对日常技术和商业应用来说,sun ultra 5工作站的价格和性能都是合适的。它采用270mhz ultrasparc -lli处理器,浮点和整数性能在 同类产品 中表现不俗。而且,借助简化安装和管理的新型图形 桌面工具 ,使这些能力用起来得心应手。
对技术、商业和3d内容创作的用户来讲,sun ultra 10工作站是较好的选择。它采用300mhz ultrasparc-lli处理器,配上512kb 外部高速缓存 ,具有优异的浮点和整数性能。sun的超级端口 体系结构 再加上选用的 creator 、creator 3d和elite 3d m3图形 子系统 ,可为要求严格的图形应用软件提供 吞吐量 和处理能力。此外,它还备有用户需要的 主存 存储器 和pci 连通性 ——所有这一切都纳入一个可扩展的小型塔式配置。
如果用户是在提供高档 金融服务 ,或是在进行mcad、 eda 石油勘探 分析和 软件开发 ,如果要迅速把产品推向市场,sun ultra 30可以分忧。首先体现在ultra 30的下一代ultrasparc-ii处理器上,它创造了单处理器性能的新高。而且,由于处理器装在模块上,因而您可以方便地利用更多的处理能力。纵横开关upa互连结构可加速cpu与i/o、主存和图形之间的 数据传送 ,新的40 mb/s ultrascsi磁盘的性能是过去scsi磁盘的两倍。ultra 30的图形性能也较强,这要与creator和creator3d集成图形有关,它们把各式各样的图形都作为标准特性提供,从8位彩色和线框一直到先进的24位双缓冲主存和28位z 缓冲器
sun ultra 60采用2个可升级的300mhz ultrasparc-ii模块,其能力足以运行要求极其严格的应用软件。而且,快速ultra scsi磁盘、66mhz pci技术和120mhz纵横交换upa 互连 的组合,可提供极快的 处理速度 和吞吐量。另外,它使用的双头和24英寸 监视器 ,则意味着有更多的 可视区

图形工作站 PRECISION

DELL的PRECISION工作站是新一代基于英特尔NEHALEM架构的工作站。取消主板上传统的 北桥 价格,通过多路的QPI链接内存和CPU上的内存控制器,解决了CPU和内存 数据交换 速度的瓶颈,处理性能有了质的变化。允许用户控制大量的、复杂的、不断增长的 数据集 ,这些数据集会使常规 计算机系统 陷入困境。
它采用英特尔至强四核、六核甚至多个处理器,浮点和整数性能在同类产品中有强劲的表现。比如戴尔PRECISION T7500 可以装两颗六核3.46GHz的X5690 CPU,最大内存可以达到192GB,最大可以装7块硬盘,插两块超大功率的显卡。扩展性能和兼容性能都非常出色。
对技术、商业和3d内容创作的用户来讲,资金的投入和产出是他们最关心的问题,DELL PRECISION工作站具备超节能标准,可以为企业省去80%的电费开支,而一年后这些开支足以购买一台新的工作站了。DELL PRECISION配备了行业最高标准的硬件,每款型号在发布前都要经过80多 家世界 主流软件的 测试认证 ,对于 软件性能 的发挥具有无与伦比的优势,同时也是软件 兼容性 的最大保障。其能力足以运行要求极其严格苛刻的应用软件。而且,快速磁盘冗余存取阵列可提供极快的处理速度和吞吐量。另外,它使用的双头和24英寸监视器,则意味着有更多的可视区。戴尔工作站产品从几千元到几万元涵盖了很多种型号,可以满足不同层次公司的需求,显卡可选择NVS295 NVS300 Q600 Q2000 Q4000 Q5000 Q6000。
戴尔 销售策略 跟其他品牌所不同的是他的全球直销的模式,包括网络和电话销售,但是从戴尔厂商直接订货又分为大批量和小规模甚至零售几种情况,每种的订货优惠是不同的,这样就出现了经销商、代理商、甚至 销售渠道 、笔者对他们 利润空间 不太了解,这里只推荐所了解的两个经销商 北京华旭基业科技有限公司 技术业务联系Q6133-7473, 北京中金高科新材料有限公司 技术咨询 Q313-408。 直销模式 决定了戴尔这个品牌在行业内性价比最高。

图形工作站 惠普系列

hp公司发布了两种采用pa-8200处理器的c系列工作站新机型c200和c240,它们均配置有ultrascsi硬盘和10/100basetlan 适配器 。新机型还有一些其它特性,诸如4mb一级 高速缓存 ,多达1.5gb内存和多达13gb的内置硬盘。作为c系列工作站的最高级产品,c240可以将顶级3d图形性能的fx集成在桌面系统中。
c系列工作站采用hp visualize 图形技术 ,并支持opengl子系统。它支持多种已有和正在开发的基于hp-ux 10.20的cad应用,充分利用了hp的 超标量 系统结构 ,实现了应用的最优性能。
j2240型工作站专门为要求最佳产品的工程师服务,这种机型提供两路pa-8200的处理性能,支持新的vis-fx和eg系列图形产品。

图形工作站 rs/6000系列

IBM已经被联想收购
如果客户想提高3d图形功能或企业和工作组的工作效率,同时还要注意节约开支,那么rs/6000 43p model 150是一个选择。这种紧凑且可扩充的桌面系统是功能、性能、价格的有机组合,它能满足工程师和小企业等方面用户的要求。model 150配置的软件和 通信设备 ,又可使其成为电子商务服务器。
model 150的3d性能是model 140工作站的两倍,所采用的powerpc 604e处理器的 时钟频率 提高到375mhz,1gb的sdram可快速处理多种3d图形设计和 网络商务 应用程序。
对要求性能优越的工作站用户,model 150安装了强大的3d图形 加速卡 power gxt3000p,为高级3d solid modeling应用程序提供了理想的解决方案。每一台model 150都内置一个 table 端口用于图形外设,10/100 mbps以太网和ultra scsi 存储控制器 都被合并置于系统主板上,所以model 150上的5个 扩展槽 可以添加如图形加速卡、通讯适配器或者存储控制器等设备。
modem 150上内置的ultra scsi盘的 存储容量 可从4.5gb扩展到27.3gb,model 150最大还可支持245.8gb的外部scsi存储设备,也支持ssa(串行存储体系)的硬盘,利用ssa可以为modem 150安装873.6gb的外部硬盘。

图形工作站 XASUN系列

XASUN 是国内一家从事图形工作站 硬件配置 的品牌,产品包括服务器、工作站、高速存储、 集群系统 等系列,主要专注于高性能计算、CAD/CAM/ CAE、动画渲染、 虚拟仿真 影视后期 、数据库应用、视觉计算等领域,最大限度限度满足应用软件的定制硬件要求.
XASUN根据 行业软件 运行环境 需要、提供高性价比图形工作站 产品方案 产品范围 从塔式、超级、便携、机架、特种等工作站
产品主要系列:
1.通用系列 XASUN T3 ,T5---满足90%以上的应用
2.超级系列 XASUN EX5,EX5G,EX7---拥有超强的 计算能力 ,CPU、GPU、硬盘超级性能
3 便携系列 XASUN P5,P5T---为移动环境提供最强的工作站解决方案
4.机架式 XASUN R5----提供远程工作站和虚拟工作站中心提供强大的解决方案
5.特种系列 XASUN M5---为 特殊环境 、特殊应用的提供工作站解决方案
6.静音分布式集群 ----把 高性能计算集群 搬到 办公环境
配置工作站还是要根据使用者的切实情况,以合理的价格组建一个符合应用软件 运行要求 的的 系统配置 ,不同的行业类型需求可能不同,比如做模具的和做动画媒体的显卡、内存、 CPU 要求都不相同,做模具要求更好的CPU和更大的内存,但对显卡的要求不是很高;而 三维动画 则对显卡也有更高的要求。能发挥所用软件的性能是组建工作站的 基本原则 ,如何用有限的资源实现 企业效益 的提升对于企业 CIO 和企业领导来说尤为重要。
工作站应用刚刚起步。但国外的纺织、机械、 CAD 、三维应用已经成熟,专业软件和硬件配套都领先于国内企业。用北京某位机械设计公司信息主任话来说:升级设备除了性能方面的因素外,更为重要的是,对于研发带销售的企业来说研发是企业的核心,低效的工作背后的设计和 人力资源成本 非常高。而稳定、易用的设计平台不仅可以降低 人力成本 ,还可以帮助设计人员 突破技术 瓶颈,不断地推陈出新,从而带动企业效益的提升。
人口红利 效应递减的今天, 中国制造 面临激烈的国际竞争的背景下,向效率要效益不失为一种可行的发展思路。