Что такое рабочая станция

Рабочая станция

Рабочая станция как место работы специалиста представляет собой полноценный компьютер или компьютерный терминал (устройства ввода-вывода, отделённые и часто удалённые от управляющего компьютера), набор необходимого ПО, по необходимости дополняемые вспомогательным оборудованием: печатающее устройство, внешнее устройство хранения данных на магнитных и/или оптических носителях, сканер штрих-кода и прочим.В советской литературе также использовался термин АРМ (автоматизированное рабочее место), но в более узком смысле, чем «рабочая станция».

* Также термином «рабочая станция» обозначают стационарный компьютер в составе локальной вычислительной сети (ЛВС) по отношению к серверу. (В локальных сетях компьютеры подразделяются на рабочие станции и серверы. На рабочих станциях пользователи решают прикладные задачи (работают в базах данных, создают документы, делают расчёты, играют в компьютерные игры. Сервер обслуживает сеть и предоставляет собственные ресурсы всем узлам сети, в том числе и рабочим станциям.)

Связанные понятия

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

В области компьютеризации под аппаратным ускорением понимают применение аппаратного обеспечения для выполнения некоторых функций быстрее по сравнению с выполнением программ процессором общего назначения. Примерами аппаратного ускорения может служить блоковое ускорение выполнения в графическом процессоре и инструкции комплексных операций в микропроцессоре.

Источник

5 основных отличий рабочей станции от настольного ПК

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)

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

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

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

Что может быть, а может не быть в рабочей станции?

Заключение

Источник

Что такое рабочая станция и как выбрать

Как правило, его мощность и функциональные возможности избыточны для повседневных задач обычных пользователей, при этом они необходимы при использовании специализированного ПО с высокими аппаратными требованиями. Рабочая станция — это профессиональный инструмент специалистов в области САПР, дизайнеров, разработчиков, мультипликаторов, видеомонтажёров и фотографов.

Отличия рабочей станции от ПК

За время своего существования термин workstation так и не получил чёткого определения — максимально точного и подходящего к любому оборудованию этого класса. Однако это не мешает выделить признаки, характерные для рабочей станции и нехарактерные для настольного ПК, вне зависимости от его принадлежности к тому или иному ценовому сегменту.

1. Надёжность, мощность и оптимизация под ПО

Рабочая станция — это вычислительная машина, которая обеспечивает оптимальную производительность и максимальную функциональность в профессиональных приложениях. При использовании обычных ПК для выполнения ресурсоёмких задач возможны задержки и подтормаживания, в то время, когда на системах класса workstation они исключены.

Столь большой прирост в производительности обеспечивает мощный центральный процессор, большой объём памяти, профессиональная видеокарта, сетевой контроллер с высокой скоростью передачи данных и другие особенности. По причине высоких требований к надёжности в состав таких компьютеров входят компоненты, прошедшие тестирование и рассчитанные на бесперебойную работу в течение длительного срока эксплуатации.

2. Поддержка памяти с коррекцией ошибок (ECC)

В отличие от обычной (non-ECC), такая память автоматически обнаруживает и устраняет ошибки битов. Это обеспечивает защиту системы от некорректной работы из-за неисправных RAM-модулей и снижает риск её критического отказа.

Память с коррекцией ошибок стоит дороже обычной, равно как и процессоры и системные платы, которые её поддерживают. Эти модули используются только в компьютерах, которые должны обеспечивать бесперебойную работу, — то есть серверах и рабочих станциях.

3. Поддержка многопроцессорных систем

В состав многих компьютеров класса workstation входят микропроцессоры линейки Intel Xeon. В отличие от семейств Core, Pentium и Celeron, они поддерживают многопроцессорные системы и применяются только в серверах или рабочих станциях.

Отметим, что эта особенность не является признаком всех систем workstation — есть и конфигурации с достаточно мощными Core i5, i7 или i9. Они не бывают многопроцессорными, при этом не теряют право называться рабочими станциями.

4. Надёжность дисковой подсистемы

Она обеспечивается резервированием накопителей в составе RAID-массива. При использовании этой технологии данные записываются сразу на несколько дисков, что снижает вероятность их потери при выходе из строя того или иного диска.

Заметим, что RAID-массив можно создать и на многих настольных ПК — для этого достаточно системной платы с поддержкой технологии (или контроллера) и нужного количества накопителей. Однако именно на рабочих станциях и серверах её использование полностью оправдывает вложенные средства.

5. Профессиональная графическая подсистема

Видеокарты профессионального уровня (например, nVidia Quadro) отличаются от обычных игровых (например, nVidia GeForce) сертификацией соответствующих приложений, высочайшей стабильностью драйверов и их оптимизацией с учётом решаемых задач.

Кроме этого, только профессиональные видеокарты имеют дополнительные возможности, доступные в прикладных приложениях. Рабочая станция с сертифицированным графическим чипсетом — это гарантированно высокая производительность и оптимальное распределение задач между центральным и графическим процессорами.

Компоненты рабочей станции

Подобно настольному ПК, компьютер класса workstation представляет собой системный блок с установленными компонентами. В их числе:

Материнская плата, которая служит основой для построения компьютерной системы. От неё зависит количество процессоров и максимальный объём оперативной памяти, которые могут быть установлены в корпус рабочей станции.

Центральный процессор, который выполняет команды, арифметические и логические действия, а также все задачи, так или иначе связанные с передачей данных. От него зависит общая производительность компьютерной системы.

Оперативная память, в которой хранятся машинные коды исполняемых программ и данные, обрабатываемые процессором. От её объёма зависит производительность компьютера в ресурсоёмких приложениях, а также степень комфорта при работе с системой.

Корпус, представляющий собой закрытое шасси для компонентов, в котором они защищены от внешних воздействий и могут работать в оптимальном температурном режиме. Его выбор определяет габариты компьютерной системы, возможность установки дополнительных дисков, соответствие дизайну помещения и другие факторы.

Блок питания, который обеспечивает энергоснабжение всех компонентов, входящих в состав рабочей станции: системной платы, процессора, видеокарты, дисковых накопителей и других устройств. Хорошо, когда этот компонент имеет некоторый запас по мощности, отличается высокой энергоэффективностью и низким уровнем шума.

Накопители, которые используются для хранения данных и устанавливаются в предназначенные для этого отсеки в корпусе системного блока. Количество, тип и объём этих устройств зависят от требований к дисковой подсистеме рабочей станции. Когда их объёма достаточно, пользователю не приходится экономить дисковое пространство или пользоваться внешними устройствами хранения данных.

Видеокарты, которые служат для вывода изображения на экран и принимают участие в его формировании, снимая таким образом нагрузку с центрального процессора. Чем она мощнее, тем производительнее система в задачах, в той или иной степени связанных с 3D-графикой.

Настольная рабочая станция — это компьютер с мощным центральным процессором (от минимального Core i5 до мощнейшего Xeon Platinum), ECC-памятью DDR4 и, как правило, профессиональной видеоплатой nVidia Quadro или AMD FirePro. Для рационального выбора следует учитывать все критерии необходимого вида рабочей станции.

Большинство настольных рабочих станций выполнены в вертикальном форм-факторе с общим обозначением Tower. Их вид Miditower способен вместить стандартную системную плату ATX, несколько накопителей и, как правило, шесть карт расширения. Также есть меньшие по высоте корпусы Minitower, рассчитанные на установку платы microATX.

Помимо моделей башенного типа, также бывают рабочие станции в корпусах типа:

· Mini PC — компактные и расположенные в горизонтальной плоскости;

· Monoblock — совмещённые с монитором и занимающие минимум места;

· Desktop SFF — малого форм-фактора, располагаемые в горизонтальной плоскости.

Подобно серверам, многие компьютеры класса workstation комплектуют одним или двумя процессорами Xeon разных линеек. Модели серии E позиционируются для систем начального уровня, W — для большинства рабочих станций, масштабируемые Platinum — для профессиональных задач, требующих исключительно высокой производительности.

Также встречаются системы с процессорами для настольных ПК массовой категории — Intel Core i5, i7 или i9. Они подходят для многих профессиональных задач, при этом используются только в однопроцессорных рабочих станциях без возможности установки второго CPU.

Все современные рабочие станции используют ОЗУ стандарта DDR4 либо SODIMM DDR4 (моноблоки и системы форм-фактора Mini PC). Минимально рекомендуемый объём — 8 Гб, для оптимального выбора следует отталкиваться от аппаратных требований используемого ПО. В большинство систем можно добавить дополнительные модули памяти, если базового объёма недостаточно для комфортной работы.

В состав большинства рабочих станций, за редкими исключениями, входят сразу два накопителя — SSD (на микросхемах флэш-памяти) и HDD (на магнитных дисках). Первый из них обеспечивает высокую скорость чтения и записи, второй — более внушительный объём дискового пространства.

Соответственно, на SSD-накопителе расположена операционная система и программное обеспечение, а данные хранятся на более медленном, но ёмком HDD. Такое распределение задач позволяет работать с комфортом и не испытывать нехватки свободного места на диске.

Наиболее распространённый объём SSD-диска — 256 Гб (достаточно для большинства задач), HDD — 1 Тб и выше. Меньшие значения этих параметров можно рекомендовать только в том случае, если большая часть данных хранится в облаке.

В зависимости от назначения, можно выбрать рабочую станцию с интегрированным или дискретным видеоадаптером. Первый вариант — способ сэкономить средства, когда 3D-производительность не является важным критерием. В остальных случаях рекомендуются системы с профессиональными графическими платами. Самые мощные рабочие станции комплектуются двумя высокопроизводительными видеокартами.

Как выбрать рабочую станцию в зависимости от задач?

Когда речь заходит о выборе узкоспециализированной системы класса workstation, понятия «универсальная конфигурация» не существует. Важно всё — и производительность, обеспечиваемая нужными компонентами, и функциональность в профессиональных приложениях, и доступность нужного дискового пространства, и многое другое.

Для систем автоматического проектирования (САПР)

Процессор. Для CAD он (или они) должен иметь частоту от 3 ГГц или выше. Необходимое количество процессоров (1 или 2) и ядер определяется количеством и ресурсоёмкостью задач, а также нагрузкой, создаваемой другими приложениями, например, браузером и антивирусом.

Память. Для эффективного использования систем автоматизированного проектирования требуется не менее 8 Гб ОЗУ. Из них 4 Гб необходимы для работы ОС и САПР и 2-4 Гб — для открытых окон браузера и других задач. К полученному значению также стоит прибавить полный объём памяти видеоадаптера.

Видеокарта. Для CAD оптимальным выбором будут профессиональные модели nVidia Quadro. При этом модели P400, P600, P620, P630, P1000 подойдут для небольших проектов, P2000, P4000, P4200, P5000, P5200 и P6000 — для более крупных.

Диск. Этот компонент должен быть быстрым, если планируется работа с файлами большого объёма, для которой характерна интенсивная передача данных через оперативную память. При этом ёмкость накопителей можно увеличивать по мере роста потребности в свободном пространстве — необязательно сразу выбирать модель с самым дорогим SSD-диском.

Для видеомонтажа и обработки фотографий

Процессор. Для комфортной работы в Adobe Premiere Pro, Pinnacle Studio, Sony Vegas Pro и других популярных программах рекомендуются модели с максимальным количеством ядер. В зависимости от бюджета, можно выбрать однопроцессорную систему с 4-16 ядрами. Максимальные комфорт и скорость выполнения операций обеспечит двухпроцессорная конфигурация с 32-ядерными CPU. В свою очередь, для Adobe Photoshop и близких по функциональности приложений часто хватает и бюджетного двухъядерного процессора с частотой от 2 ГГц и выше.

Память. Если принимать во внимание системные требования программного обеспечения для видеомонтажа, то минимально комфортным значением этого параметра будет 8 Гб. С 16 Гб памяти процесс будет более комфортным, а при работе с разрешением 4K стоит сразу установить 32 Гб или больше.

Видеокарта. Для видеомонтажа и обработки изображений этот компонент не является особенно важным. В этом случае графическая карта используется для видеоэффектов, режимов масштабирования, наложения и других задач, не требующих высокой 3D-производительности. Соответственно, если видеомонтаж или обработка фото — единственная задача, то можно обойтись интегрированным чипсетом.

Диск. Минимально необходимый объём пространства для любого современного компьютера составляет 1 Тб. Меньший размер — 512 Гб — допустим при активной работе с облачными сервисами, когда накопитель используется в основном для операционной системы. Установка SSD в качестве системного диска увеличит скорость дисковых операций и сделает работу более комфортной.

Для звуковой студии

Процессор. Для комфортной работы в профессиональных программах рекомендуется выбрать модель с высокой арифметической мощностью, зависящей от количества ядер. Оптимальный вариант — Intel Xeon с 12 или более ядрами.

Память. Объём, минимально необходимый программам для работы со звуком, — 8 Гб. Память общим размером 16 Гб и выше обеспечит более комфортную работу с профессиональными приложениями и позволит использовать другое ресурсоёмкое ПО.

Видеокарта. Для звуковой студии обычно рекомендуют платы с пассивным охлаждением, которые отличаются полным отсутствием шума. Также крайне важно, чтобы к компьютеру была возможность подключать два монитора.

Диск. По этой части рекомендации те же — для системы желательно использовать быстрый SSD, для хранения данных — стандартный накопитель на магнитных дисках. HDD с небольшими оборотами будут предпочтительнее, поскольку имеют меньший уровень шума.

Лучшие мобильные рабочие станции

Вместо заключения предлагаем вашему вниманию топ-3 систем, которые представляют собой оптимальное соотношение характеристик для разных задач.

1. Dell Precision 5820 (5820-2721) — высокая производительность в сложных проектах

· процессор — Intel Xeon W 2133 (3600 МГц);

· память — 32 Гб DDR4;

· видеокарта — nVidia Quadro P4000 8 Гб;

· диск — 512 Гб SSD + 2 Тб HDD;

· ОС — Windows 10 Pro 64.

Эта рабочая станция обеспечивает максимальную производительность в ресурсоёмких приложениях, постоянную защиту от сбоев, надёжный доступ к данным и бесперебойную работу профессиональных приложений. Приятным дополнением станет минимальный уровень шума, который был достигнут благодаря использованию эффективной системы охлаждения с многоканальной вентиляцией.

2. Dell Precision 3430 (3430-5635) — доступное решение для серьёзных задач

· процессор — Intel Core i5 8500 (3000 МГц);

· видеокарта — Intel UHD Graphics 630;

Тут вы получаете полноценную рабочую станцию в компактном форм-факторе с масштабируемой подсистемой хранения данных, бесперебойной работой программ и низким процентом сбоев. Эта система сертифицирована независимыми поставщиками программного обеспечения и позволяет выполнять настройку для максимального быстродействия профессиональных приложений с помощью средства Dell Precision Optimizer.

3. MSI Vortex W25 8SL-203RU (9S7-1T3131-203) — достойная мощность в корпусе Mini PC

· процессор — Intel Core i7 8700 (3200 Мгц);

· память — 32 Гб DDR4;

· видеокарта — nVidia Quadro P4200 8 Гб;

· диск — 256 Гб SSD + 1 Тб HDD.

Источник

Мобильная рабочая станция — выбор профессионала

По данным составленного Business Advantage отчета «Worldwide CAD Trends 2016 Survey», в настоящее время в мире более половины пользователей САПР (56 %) применяют настольные рабочие станции, 42 % — стандартные настольные ПК и 33 % — портативные компьютеры. Согласно прогнозам, эти пропорции в ближайшие годы изменятся в пользу мобильных систем.

Что же заставляет покупать такие компьютеры? Почему бы не выбрать собранный на заказ ноутбук под Windows 10 из тех, что помощнее? Почему именно рабочая станция? С такой дилеммой сталкиваются многие компании и профессионалы. Чтобы ответить на этот вопрос, нужно начать с самого понятия.

Как ожидается, в ближайшие годы спрос на настольные рабочие станции для САПР будет падать, а на мобильные — расти (источник: Business Advantage).

Что такое рабочая станция?

Рабочие станции — профессиональные компьютеры с комплексом технических и программных средств, предназначенных для решения определенного круга задач: мультимедийных (обработка изображений, видеозаписей, звука), САПР, ГИС, научно-технических расчетов, запуска промышленных приложений, работы в «полевых условиях» и пр.

Первые рабочие станции появились еще в конце 1960-х, и сегодня они широко применяются в видеомонтаже, 2D- и 3D-графике, автоматизированном проектировании и конструировании, а также других ресурсоемких вычислениях. С выпуском 64-разрядных версий операционных систем Windows высокопроизводительные рабочие станции под UNIX с проприетарными программными средами уступили позиции системам с Windows и Linux.

Рабочая станция может использоваться и на различных предприятиях, и дома. Сегодня все больше профессиональных пользователей — специалистов по автоматизированному проектированию и моделированию, художников графики, мультипликаторов, фотографов и видеомонтажеров — частично или полностью переходят на работу в домашних офисах. Им нужны системы повышенной вычислительной мощности и функциональности. Что же отличает рабочую станцию от «простого» компьютера?

Отличие рабочей станции от ПК

В ПК и рабочих станциях применяются схожие базовые технологии, но разработчики последних уделяют особое внимание надежности системы и оптимизации ее производительности под специальные приложения: САПР, мультимедийные, геоинформационные, финансовые и другие — в зависимости от назначения системы, по существу представляющей собой программно-аппаратный комплекс.

При обработке геопространственных данных, построении трехмерных моделей местности и других подобных задачах на стандартных ПК приходится сталкиваться с нехваткой памяти, задержками и «подвисаниями», в то время как рабочие станции демонстрируют высокую производительность и хорошо справляются с визуализацией данных.

Рабочая станция — не просто компьютер, это целый ряд механизмов, предназначенных для выполнения самых ресурсоемких задач, обеспечения бесперебойной работы и расширенной функциональности.

Отличительные черты современных рабочих станций, выделяющие их в ряду ПК, — это высокая скорость работы с данными, мощный процессор, большая емкость быстрой оперативной памяти, интегрированный высокопроизводительный сетевой контроллер, профессиональная графическая подсистема. Таким образом, хотя граница между рабочими станциями младшего класса и ПК весьма размыта, они фактически по всем параметрам превосходят обычные настольные компьютеры или ноутбуки, включая игровые модели.

Профессиональные рабочие станции предназначены для выполнения приоритетных бизнес-задач и предъявляют высокие требования к производительности и надежности системы, поэтому в них применяются высококачественные компоненты, а сами рабочие станции проходят строгий процесс тестирования. Они рассчитаны на бесперебойную работу и длительный цикл эксплуатации. Проектировщики и дизайнеры, использующие рабочие станции, выполняют ответственные задачи и должны четко выдерживать сроки, а выход из строя ПК может негативно повлиять на бизнес-процессы.

Пакеты автоматизированного проектирования требуют высокой производительности для работы со сложными макетами, поэтому в них используются процессоры и графические карты профессионального уровня. Это позволяет, например, инженеру-проектировщику быстрее анализировать результаты каждого этапа проекта, оперативно вносить изменения.

Типовая рабочая станция для САПР в настольном форм-факторе — это система на базе процессора Intel Core i7 / Intel Xeon E5 с высокоскоростной памятью DDR4 с ECC, графической картой NVIDIA Quadro или AMD FirePro. Схожее оснащение имеют мобильные рабочие станции, но в них используются менее мощные «мобильные» аналоги системных компонентов. Мобильные графические станции предназначены для тех, кто много перемещается, но хочет всегда иметь под рукой высокопроизводительное рабочее место.

Мобильные рабочие станции

Типовые области применения мобильных графических рабочих станций — это 3D-моделирование деталей, работа с малыми и средними сборками; дизайн и архитектурное проектирование; организация производительного мобильного рабочего места там, где это необходимо.

Мобильные рабочие станции в настоящее время строятся на процессорах Intel Core шестого поколения (Skylake-H), среди которых есть и мобильные процессоры Xeon. Использование памяти DDR4 позволило увеличить не только частоту, но и емкость памяти. Некоторые системы имеют 4 × SODIMM слота — до 64 Гбайт оперативной памяти, что актуально для приложений, активно ее использующих.

Как только появились накопители M.2 с интерфейсом PCIe 3.0 × 4 и поддержкой в чипсетах Intel до 16 линий PCI Express 3.0, дисковая подсистема перестала быть узким местом. Благодаря портам USB 3.1 Gen2 и интерфейсу Thunderbolt можно использовать и внешние диски (массивы дисков).

Важнейшее отличие рабочей станции любого форм-фактора от ПК — это ее сертификация для работы со специализированными приложениями.

Профессиональная графика и сертификация рабочих станций разработчиками приложений

Графические карты профессионального уровня отличаются от обычных продуктов такого класса сертификацией для поддержки специальных приложений, оптимизацией и стабильностью драйверов, а также дополнительной функциональностью, определяемой спецификой прикладного ПО. Кроме того, поставщики графического оборудования для профессионалов, в первую очередь AMD и NVIDIA, обычно предусматривают расширенный период поддержки пользователей в течение 18 месяцев.

Сертификация — одна из ключевых особенностей рабочих станций. Сертификация независимых поставщиков ПО — итог продуманного процесса разработки и тщательного тестирования. Она гарантирует, что прошедшие эту процедуру приложения будут работать надежно и с максимальной производительностью. Сертифицированные рабочие станции отвечают специфическим особенностям прикладных задач, обеспечивают высокую производительность и стабильность ключевых параметров функционирования, оптимальное распределение нагрузки между CPU и GPU.

Для оптимизации своих драйверов AMD и NVIDIA работают с ведущими разработчиками ПО: Adobe, Autodesk, Dassault и другими. Рабочие станции и GPU тестируются и сертифицируются для работы с сотнями программных пакетов CAD/CAM/CAE.

Рабочие станции САПР

Рабочие станции САПР — подкласс графических рабочих станций — позволяют создавать конструкторскую и / или технологическую документацию, геометрические модели (твердотельные, трехмерные, составные), а также чертежи изделия. Аппаратные ресурсы такой рабочей станции задействуют все функциональные возможности профессиональных САПР: CATIA, CREO, NX, Inventor, «Компас», AutoCAD, Solid Works, SolidEdge, T-Flex CAD и других.

Графические рабочие станции для систем автоматизации проектных работ (САПР) представляют широкий класс систем для задач CAD (Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing) и CAE (Computer Aided Engineering). Современные рабочие станции САПР условно принято разделять на следующие группы:

В рабочих станциях, предназначенных для САПР и редактирования видеозаписей, сейчас широко используются профессиональные графические карты NVIDIA и AMD. Разработанные для карт NVIDIA Quadro и AMD FirePro драйверы позволяют оптимально использовать аппаратное и программное обеспечение, возможности которого в результате намного превосходят то, что способна предложить непрофессиональная графика. Важно использовать последние версии драйверов: они регулярно оптимизируются, в них обновляются профили, появляется поддержка новых версий САПР и т.д.

Графические и видеокарты

В вычислениях с графическим ускорением помимо центрального процессора используется графический процессор видеокарты (GPU). Это позволяет повысить производительность графических приложений, вычислительных задач, аналитики и проектирования, ускорить моделирование для автомобильной и нефтегазовой отраслей, самолетостроения, производства медиаконтента, обработки медицинских данных и данных научных исследований.

CPU оптимизирован в основном для последовательных, GPU — для параллельных задач. Хорошо распараллеливаемые и графические задачи выполняются на GPU. Таким образом достигается прирост производительности графического ядра и приложения в целом.

В отличие от центральных процессоров (CPU), в современных графических ускорителях (GPU), в зависимости от модели, доступно более 512 вычислительных ядер, а с помощью специализированных API можно получить высокий прирост скорости вычислений в хорошо распараллеливаемых задачах.
AMD в своих профессиональных графических картах применяет ту же архитектуру GCN (Graphics Core Next) на базе RISC SIMD, что и в игровых картах, а также технологию HyperZ (иерархическая Z-буферизация и Z-растеризация с 4 байтами на пиксель). Новшества у AMD ожидаются после перехода в 2017 году на новый 14-нм технологический процесс и четвертую версию GCN. Во второй половине 2017 года должна выйти двухпроцессорная карта AMD Vega с производительностью около 23 терафлопс.

NVIDIA и AMD имеют также линейки мобильных профессиональных графических карт. Как правило, мобильный аналог графической системы несколько «слабее» по основным характеристикам, чем его «стационарный» прототип, что объясняется существенными ограничениями в мобильном исполнении по габаритам и энергопотреблению. Использование ноутбуков в качестве рабочих станций САПР тем не менее вполне оправдано и популярно. Например, заниматься крупными проектами теперь можно и в дороге. При весе немногим более 2 кг такие системы представляют собой полнофункциональные рабочие станции с графическим адаптером, накопителями и процессорами профессионального класса. Компактность больше не означает низкую производительность.

Мобильная рабочая станция Dell Precision 15 (3510)

Новая мобильная рабочая станция Dell Precision 15 (3510) — один из хороших примеров развития мобильной производительности для САПР. По сравнению с предыдущей версией производительность процессора выше примерно на 15 %, графики — на 20 %, скорость оперативной памяти — на 33 %. Накопители SSD стали в 3 раза быстрее, а их емкость достигает 1 Тбайта. Система также может комплектоваться жесткими дисками SATA форм-фактора 2,5 дюйма и емкостью от 0,5 до 1 Тбайта (5400 или 7200 об/мин), которые позволяют хранить самые крупные и сложные проекты.

Для Dell Precision 15 (3510) доступны разные экраны: недорогие 15,6-дюймовые высокой четкости HD TN 1366×768; дисплеи с разрешением Full HD IPS 1920×1080 и сенсорный экран с отслеживанием 10 точек касания. На борту — четырехъядерный процессор Intel Xeon E3-1505M (2,8 ГГц, кэш — 8 Мбайт), или Intel Core i5 6300/6440HQ (2,3–2,6 ГГц, кэш — 6 Мбайт), или Intel Core i7 6820HQ (2,7 ГГц, кэш — 8 Мбайт).

Заново спроектированный корпус позволил сделать рабочую станцию на 26% тоньше и на 12% легче предшествующей модели, тачпад стал больше, и работать с ним проще.

Dell Precision 15 (3510) получила дисплей с разрешением QHD или 4K, процессоры микроархитектуры Skylake (четырехъядерные процессоры Intel Core i5 и i7 шестого поколения), интерфейсы Thunderbolt 3.0 (до 40 Гбит/c) и USB Type C. К ней можно подключить одновременно до четырех 4K-мониторов.

«Внутренности» Dell Precision 15 (3510): батарея, два модуля памяти, вентилятор.

Системы оснащены оперативной памятью DDR4 2133 МГц (до 32 Гбайт) и графическими адаптерами AMD FirePro с 2 Гбайтами памяти GDDR5. Они обеспечивают более высокую производительность, чем графические карты потребительского уровня, в самых разных задачах: от отрисовки до сложного моделирования. Другая опция — встроенный графический адаптер Intel HD Graphics 530 или Intel HD Graphics P530.

Графическая карта AMD FirePro W5130M содержит 512 ядер и 128-битовую графическую карту GDDR5. Ее производительность в OpenGL значительно превышает показатели видеокарт GeForce с аналогичными спецификациями.

Все карты AMD FirePro W-серии основываются на GPU с архитектурой GCN (Graphics Core Next), то есть, по сути, являются профессиональными модификациями серии Radeon HD 7000. AMD FirePro W5130M — карта среднего класса, оптимальное сочетание цены и производительности.

В независимых тестах производительности рабочая станция показывает достойные результаты.

Dell тщательно тестирует свои рабочие станции совместно с независимыми производителями ПО: Autodesk, Adobe, Solidworks и другими, чтобы добиться гармоничной работы Precision со специализированным программным обеспечением и повысить качество технической поддержки Dell ProSupport Plus.

Сертификация независимых поставщиков ПО на системах Dell охватывает самые популярные приложения сторонних разработчиков (приложения технического проектирования, пакеты для научных расчетов, мультимедиа). Из операционных систем, кроме рекомендуемой Windows 10 Pro, можно выбрать Ubuntu или FreeDOS. Важное конкурентное отличие рабочей станции — оптимизация ПО.

Dell Precision Optimizer

Разные приложения предъявляют различные требования к системе. В пакет предустановленного ПО входит Dell Precision Optimizer, управлять которым можно из центральной консоли System Center Configuration Manager (SCCM). Precision Optimizer автоматически настраивает систему, чтобы она оптимально работала с конкретным профессиональным приложением и достигала максимальной производительности. Например, производительность приложения SolidWorks повышается в результате примерно на 55%.

Кроме того, Dell Precision Optimizer в реальном времени создает отчеты об использовании процессора, накопителей, памяти и графических ресурсов, а также отправляет отчеты о состоянии системы для анализа в ИТ-подразделение.

Инструмент Dell Precision Optimizer, поставляемый бесплатно с рабочей станцией Precision, обеспечивает автоматическую тонкую настройку системы для оптимизации работы наиболее популярных приложений.

К рабочим станциям Dell Precision предлагается также множество аксессуаров, включая док-станции и различные периферийные устройства.

Скупой платит дважды

Даже такая относительно недорогая рабочая станция младшего класса, как Dell Precision 15 (3510), предоставляет значительно больше возможностей для бизнеса, чем стандартный ноутбук. Попытка сэкономить и использовать для профессиональной работы не предназначенную для этих целей систему приведет к потере продуктивности и срыву сроков проектов. В итоге придется платить двойную цену. Как показывают примеры внедрения (в частности, опыт японской компании Takenaka, которая использует 60 мобильных рабочих станций Dell Precision 15 (3510)), заказчикам удается получить целый ряд ощутимых преимуществ:

Источник