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图形工作站是一种专业从事图形、图像（静态）、图像（动态）与视频工作的高档次专用电脑的总称。从工作站的用途来看，无论是三维动画、数据可视化处理乃至cad/cam和eda，都要求系统具有很强的图形处理能力，从这个意义上来说，可以认为大部分工作站都用作图形工作站。
稳定性：
图形工作站面向关键和大计算量应用，要求各部件具有较高的稳定性。因系统运行错误（如普通PC经常因内存数据错误造成当机）而造成的程序中止、图档资料丢失等都令人极度沮丧。而普通显示器长期工作所发生的画面变形等问题，则是任何一个设计人员都不愿意看到的。消费类市场上那些产品，由于品牌定位等原因，在稳定性方面根本无法满足专业图形工作站的要求。图形工作站所使用的关键部件，自产品设计之时便以稳定性为第一标准，如ECC内存的使用，便可最大限度地杜绝上述类似事件的发生。
安全性：
图形工作的最后步骤就是输出图档、图像，但无论这些设计成品是否已提交给客户或者投入使用，都必须通过文件的形式保存在计算机及其外部存储设备中。只通过单机的硬盘来保存数据，这只是在经费不足及安全性要求不高的前提下所使用的方法（硬盘是计算机中少有的包含大量机械部件的产品，其故障率很高，特别是普通PC的IDE硬盘），即使是使用刻录机进行文件的保护，也只是简单的“拷贝”。多硬盘建立磁盘阵列、磁带机/库备份数据、外部存储设备保存数据，这才是真正有意义的数据保护方式，这些都是普通PC所无法进行的。在关键的应用中，通过异地保存、异地备份的方式，是避免灾难性结果的最好方法。
运行连续性：
图形工作站往往数十小时连续运行（典型的如模具CAD/CAM和模拟船舶驾驶等应用），这要求工作站系统能够承受长时间的连续大负荷运行。这就象部门级、企业级网络服务器一样，最大限度地杜绝“计划外停机”事件的发生，是保证工作站最大发挥生产力的准则！虽然一些高档、高价的普通PC也具有一定的稳定性，但是对于工作站的应用来说，那远远不够！即使您的普通PC的一些部件具有良好的保修，但是其返修及再次装配的时间还是会造成工作的停顿。工作站的部件以稳定为第一，是系统最大生产力发挥的有利保障。
性能：
当进行大部件、多部件的装配和动画中复杂场景的渲染时，普通的Pentium4系统根本无法满足要求，必须使用Xeon甚至是多CPU的SMP系统。而大幅面的Photoshop效果图和复杂的CAM图档尺寸往往达到数百兆甚至1G以上，处理这些文件必须具有超大容量内存和速度极快的硬盘系统，比较典型的是由两个硬盘组建RAID 0，从实际使用效果来看，可以提高硬盘系统60～70%的性能。
2D/3D画面质量：
典型地，复杂动画场景的渲染错误和CAD/CAM中面与面衔接线的锯齿、断裂，这是普通显示卡必定会存在的问题，而专业图形加速卡在产品设计时便会考虑到这些，可以最大程度地避免此类现象。
现已被广泛地使用在以下领域。
◇ 建筑/装潢设计，如建筑效果图
◇视频编辑，如非线性编辑
◇ 影视动画，如三维的影视特效
◇视频监控/检测，如产品的视觉检测
◇ 军事仿真，如三维的战斗环境模拟
从软硬件平台来看，工作站可分为：
◇ Unix工作站，基于Unix/RISC的传统Unix工作站
◇ NT工作站，基于Windows/Intel架构的新型NT工作站
从结构形式来看，工作站可分为：
◇台式工作站
◇超级图形工作站
◇机架式工作站
◇刀片式工作站
◇移动工作站。
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。
系统cpu
CPU也是决定图形工作站性能的主要因素。全新的英特尔NEHALEM架构，解放了主板北桥芯片，内存控制器直接通过QPI通道集成在CPU上，彻底解决的前端总线带宽瓶颈，与桌面机相比性能提升巨大。在南桥芯片上也有了很大的改进，显卡插槽换成了超带宽PCI-E X16第二代插槽。
系统内存
系统内存的速度（latency）和容量是决定系统图形处理性能的重要因素，常见的3d图形应用通常都要占据大量的内存，这也成了制约工作站往中高端市场发展的一个因素。在2011年，工作站和服务器上已经使用了REG内存，REG内存带有ECC功能（错误检查纠正）又带有缓存，数据存取和纠错能力保证了工作站的性能和稳定性。
系统i/o
最终决定一个图形工作站的性能高低并非上述这些孤立的要素，它们之间的数据传递和协同工作至为关键。系统i/o作为各要素（cpu、内存、图形卡）间数据传递的通道。把图形加速卡插在专门的高速插槽上，而非一般的pci插槽上，是解决系统性能瓶颈的重要手段。
操作系统（os）
操作系统也是一个不容忽视的因素，操作系统对于图形操作的优化以及3d图形应用对于操作系统的优化，都是影响最终性能的重要因素。作为世界标准的opengl提供2d和3d图形函数，包括建模、变换、着色、光照、平滑阴影、以及高级特点如纹理映射、nurbs、x混和等。使用64位的opengl库，并利用操作系统的64位寻址能力，可以大幅度提高opengl应用的性能。支持4G及以上内存和双屏以上显示的WIN764位系统可以最大程度的发挥正太工作站的性能，DELL、联想、苹果都提供正版WIN7旗舰、专业系统。