Estações de trabalho: características, tipos, como funcionam, exemplos - Ciência - 2023

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As estações de trabalho são computadores exclusivos para uso individual, com maior capacidade e velocidade do que os computadores pessoais. Eles foram projetados para desenvolver aplicações técnicas, em vez de para uso doméstico ou recreativo. São utilizados por arquitetos, empresas de engenharia e designers gráficos, entre outros.

O termo estação de trabalho também tem sido usado vagamente para se referir a outros equipamentos, desde um PC conectado a uma rede até o terminal de um macro computador. No entanto, sua representação mais comum corresponde a equipamentos de informática oferecidos por empresas fornecedoras especializadas, como IBM, Hewlett Packard, Silicon Graphics, Sun Microsystems e Digital Equipment, que começou com a grande inovação da animação gráfica 3D de madrugada. século 20.

Eles foram otimizados para melhor visualizar e manipular diferentes tipos de dados altamente complexos, como simulações de engenharia, design mecânico 3D, imagens, animações e gráficos matemáticos.

Computadores pessoais de alto desempenho

As workstations oferecem maior desempenho que os microcomputadores convencionais, principalmente em termos de tarefas simultâneas, capacidade de processamento e memória, além de animações em alta resolução.

Normalmente, sua forma é a de um computador pessoal, consistindo de pelo menos uma tela de alta resolução, um mouse e um teclado, embora também ofereçam tablets gráficos, vários monitores e mouses 3D, que são dispositivos para navegar em diferentes cenários. e manipular objetos 3D.

Caracteristicas

Tratamento de dados complexos

As estações de trabalho geralmente são construídas com um design otimizado para o manuseio e visualização de dados complexos.Eles são computadores usados para fins ou cálculos científicos ou técnicos.

Os exemplos incluem criação e edição de imagens, projeto auxiliado por computador (CAD), diagramas matemáticos e animações.

As estações de trabalho e os aplicativos projetados para elas são usados por qualquer pessoa ou organização que requeira recursos especiais, como um adaptador gráfico rápido e um microprocessador mais rápido.

Ferramentas avançadas

As estações de trabalho foram a primeira seção do ramo de TI a comercializar melhorias avançadas, bem como ferramentas auxiliares e acessórios.

Por exemplo, vários monitores, dispositivos de armazenamento de dados e mouses 3D de alto desempenho e alta capacidade.

Tecnologia usada

Tecnologicamente, as estações de trabalho foram desenvolvidas para o mesmo público e ao mesmo tempo que o sistema operacional UNIX. Este sistema operacional é frequentemente usado como padrão para uma estação de trabalho.

Tradicionalmente, as estações de trabalho usavam um processador RISC, como MIPS, PowerPC ou CPUs de arquitetura SPARC. As estações de trabalho modernas usam processadores x86-64.

RAM ECC

O código de correção de erros (ECC) RAM torna o sistema mais confiável.

Corrija os erros de memória antes que afetem o sistema, evitando travamentos e economizando tempo de inatividade.

Vários núcleos de processador

Mais núcleos de processador significam mais poder de processamento. No entanto, isso não garante um aumento no desempenho.

O software que está sendo usado deve ser programado para aproveitar isso, trazendo algum benefício.

Matriz redundante de discos independentes (RAID)

O RAID usa vários discos rígidos internos para armazenar e processar dados. Existem vários tipos diferentes de sistemas RAID.

Dependendo do tipo de sistema, várias unidades podem ser obtidas para processar os dados, ou unidades duplicadas podem ser obtidas, de modo que se uma unidade falhar, a outra continuará a funcionar.

Unidades de estado sólido (SSD)

Eles funcionam de maneira diferente dos discos rígidos convencionais. Não há peças móveis, portanto, há menos chance de falha física. Eles também são mais rápidos.

A desvantagem é que eles são mais caros e têm uma capacidade de armazenamento menor do que as unidades normais.

Unidade de processamento gráfico otimizado (GPU)

Ter uma GPU mais alta significa que a CPU terá que fazer menos trabalho processando a saída da tela.

Em alguns casos, a GPU pode levar parte da carga da CPU, tornando tudo mais rápido. A desvantagem é que as GPUs topo de linha são caras.

Tipos

Estação de trabalho de produção gráfica

Uma estação de trabalho é projetada para suportar uma ou mais placas de vídeo de nível profissional, enquanto um PC geralmente oferece suporte apenas para placas de nível de consumidor. As estações de trabalho são projetadas para produzir imagens e animações 2D e 3D.

Qualquer pessoa que trabalhe com gráficos 2D ou 3D detalhados pode esperar ver melhorias substanciais na capacidade de resposta do sistema usando uma estação de trabalho, mesmo se os dois sistemas forem idênticos.

Estação de trabalho multimídia

Geralmente, em sistemas multimídia, a GPU e a CPU trabalham juntas para editar e produzir áudio e vídeo com qualidade profissional.

Mesmo as estações de trabalho básicas oferecem desempenho e capacidade para design interativo básico e criação de conteúdo multimídia.

Estação de trabalho de modelagem

O software de modelagem como o AutoCAD requer placas gráficas profissionais para produzir modelos profissionais precisos.

A estação de trabalho pode ser configurada com mais processadores do que um PC e com processadores mais poderosos.

Aplicativos exigentes, como design auxiliado por computador e animação, responderão mais rapidamente. Vários aplicativos podem ser executados simultaneamente sem perda de desempenho.

Estação de trabalho móvel

Às vezes, você precisa estar no local e trabalhar em estreita colaboração com os clientes. As estações de trabalho móveis oferecem quase o mesmo desempenho que as estações de trabalho básicas, portanto, você pode projetar com o cliente, não apenas para o cliente.

Esses poderosos laptops incluem recursos integrados de segurança e gerenciamento que ajudam a manter o sistema funcionando.

Servidores

Eles são sistemas baseados em CPU multi-core, projetados em muitos casos para rodar indefinidamente e lidar com tarefas computacionais complexas.

Como funcionam as estações de trabalho?

As estações de trabalho são usadas principalmente para executar tarefas científicas e de engenharia intensivas em computação. Isso graças à sua operação especial:

Arquitetura RISC

A maioria dos microprocessadores de estação de trabalho emprega a arquitetura RISC, que significa Reduced Instruction Set Computing.

Esta arquitetura é diferente da arquitetura CISC, que significa Complex Instruction Set Computing, usada na maioria dos PCs.

Como a arquitetura RISC reduz o número de instruções armazenadas permanentemente no microprocessador, isso simplifica e acelera o processamento de dados.

Um corolário dessa característica é que o software das aplicações executadas pelas estações de trabalho deve incluir mais instruções e complexidade do que as aplicações da arquitetura CISC.

Microprocessadores de 32 e 64 bits

Microprocessadores em estações de trabalho normalmente têm endereçamento de 32 bits (um indicador de velocidade de processamento), significativamente mais rápido em comparação com os sistemas de 16 bits encontrados na maioria dos computadores pessoais.

Algumas estações de trabalho avançadas empregam processadores de 64 bits, que têm quatro bilhões de vezes a capacidade de endereçamento de dados das máquinas de 32 bits.

Essas estações de trabalho usam um microprocessador de classe de servidor, como AMD Opteron ou Intel Xeon. Alguns até possuem mais de um microprocessador.

Dispositivos especiais

Algumas estações de trabalho possuem dispositivos que não são comumente usados em computadores desktop normais, como memória ECC (correção de erros), SCSI, Fibre Channel e Ethernet de 10 gigabits.

Eles também podem ter mais memória do que um computador desktop normal. Eles geralmente possuem unidades de estado sólido ou discos rígidos de 10.000 RPM.

Seu poder de processamento bruto permite que estações de trabalho de ponta suportem interfaces gráficas de alta resolução ou tridimensionais, software multitarefa sofisticado e recursos avançados para se comunicarem com outros computadores.

Exemplos

Corsair One Pro i180

As dimensões são 20 × 17,25 × 38 cm, o que é incrivelmente compacto considerando a quantidade de potência que oferece. É uma estação de trabalho que cabe facilmente em uma mesa, com um design incrível.

A maioria dos componentes pode ser atualizada, embora não seja tão fácil quanto em um PC tradicional. Quanto à potência, vem com:

- CPU Intel Core i9-9920X.

- Placa de vídeo Nvidia RTX 2080 Ti.

- 32 GB de RAM DDR4.

- Armazenamento SSD NVMe de 920 GB e disco rígido de 2 TB.

É um hardware verdadeiramente impressionante e de última geração. No entanto, ele tem um alto custo de cerca de US $ 5.000.

Dell XPS 27 AIO

Esta estação de trabalho tudo-em-um vem com uma impressionante tela touchscreen 4K Ultra HD de 27 polegadas, bem como um conjunto de seis alto-falantes. Isso o torna a estação de trabalho ideal para fotógrafos, editores de vídeo e também produtores de música.

Ele tem um desempenho admirável em comparação com os benchmarks baseados em gráficos padrão da indústria, graças ao processador Intel Core i7-7700 de 3,6 GHz.

Esta máquina também possui periféricos de última geração na forma de um mouse e teclado sem fio elegantes.

Apple iMac Pro

É uma excelente estação de trabalho tudo-em-um que oferece bastante espaço na mesa, mas é muito cara. Suas características são:

- CPU: Intel Xeon W.

- Gráficos: AMD Vega 64 (16 GB HBM2 RAM).

- Memória RAM: 128 GB.

- Comunicações: Gigabit Ethernet.

- Dimensões: 65 × 20,3 × 51,6 cm.

Microsoft Surface Studio

A Microsoft criou uma estação de trabalho tudo-em-um brilhante, que rivaliza com o iMac da Apple em conveniência e potência. Se o sistema Windows 10 é valorizado, então esta é uma ótima opção para o iMac Pro. Sua configuração é:

- CPU: Intel Core i5-i7.

- Gráficos: Nvidia GeForce GTX 965M-980M.

- Memória RAM: 8 GB-32 GB.

- Armazenamento: disco rígido de 1 TB e SSD de 64 GB.

- Tela: PixelSense de 28 polegadas.

Referências

Wikipedia, a enciclopédia livre (2019). Posto de trabalho. Retirado de: en.wikipedia.org.
Margaret Rouse (2019). Posto de trabalho. Techtarget. Retirado de: searchmobilecomputing.techtarget.com.
Techopedia (2019). Estação de trabalho (WS). Retirado de: roofpedia.com.
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Encyclopaedia Britannica (2019). Posto de trabalho. Retirado de: britannica.com.
Charlie O'Donnell (2019). O que é uma estação de trabalho? Velocity Micro. Retirado de: velocitymicro.com.