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何謂專業級工作站?
2017/02/13 15:50:44瀏覽1713|回應0|推薦0

相信對大多數人來說,很難真正地區分出個人電腦、業務型工作站和專業級工作站三者之間到底有什麼不同。 若以使用目的而論,個人電腦通常是提供給家庭或個人使用於非專業目的,一般說來對其零件品質、使用壽命及穩定性的要求較低。 業務工作站則是設計給各行各業在日常工作上的特定應用,故對其零件品質、使用壽命及穩定性的要求相對較高。 而專業級工作站則是特別針對各種商業金融、工程設計、生產製造、模擬分析…等高階的專業應用領域,具有必須能夠提供重要資料保護、長效使用壽命、高度的穩定性及錯誤偵測修正等能力的電腦主機,所以對其零件品質、使用壽命及穩定性…等有著相當嚴格的要求,因此專業級工作站向來皆為極度講求工作效率、操作成本及總體生產力的優質企業所指定採用的必要基本設備。

Professional Work Station 專業級工作站主機重點規格特徵

1. 處理器:Intel 設計給專業級工作站所使用的 CPU 為 Xeon 系列,其特點在於擁有更強大的指令集、更快速的多工運算能力與較大的快取記憶體並支援 ECC 功能。 若是高階的專業級工作站更可以支援雙處理器的系統架構。

2. 主機板:專業級工作站的主機板皆配備有支援 ECC 功能的晶片組與支援更大容量的系統記憶體,提供更完備的磁碟陣列模式,支援某些特殊設備的 IO 界面,同時具備更有效率的控制晶片與更穩定的電路設計。

3. 記憶體:具備 ECC 功能的系統記憶體,已是專業級工作站的必要條件。 支援資料偵錯與修正能力的記憶體在專業級工作站的應用上至為重要,因為大多數的當機都是由資料錯誤所引起的。 而且系統運作時間越長,記憶體容量越大,發生資料錯誤的風險就越大,此類風險也會隨著系統的老化而增加。 ECC 功能可偵測錯誤並加以修正或要求重新傳送資料,故能夠保護系統,避免發生可能的當機與資料錯誤。 ECC 記憶體藉由偵測並修正資料中的錯誤,能大幅減少長時間、大量及多工運算時的系統中斷問題及當機風險,進而大幅提升系統的可靠性與穩定度。

4. 磁碟機:目前大部分之專業級工作站皆配備具 ECC 功能的 PCIe 高速 SSD 固態系統碟。 基於資料儲存安全的重要性,所有專業級工作站皆可支援各種 RAID 磁碟陣列模式。 近來隨著固態磁碟及雲端儲存技術的快速發展,專業級工作站對於傳統硬碟的依賴也逐漸有所改變。

5. 顯示卡:通常專業級工作站會依據實務需求,搭配有不同用途的專業顯示卡,例如 3D 工程繪圖用的 Quadro 系列或 2D 商業繪圖用的 NVS 系列。 以工程繪圖卡為例,則會特別針對 CAD/CAM、工程模擬或實境相彩…等 3D 應用軟體,在畫面顯示速度、幾何圖形運算與場景光源處理…等各方面之需求進行專業化設計與優化。 此外,專業顯示卡在電路設計和零件規格等方面也有別於一般顯示卡。 且專業顯示卡的驅動程式皆統一提供官方版本,並在正式發佈前皆已經過嚴格測試,同時依據各種應用軟體的特性隨時優化更新,藉以確保實際工作時的可靠性、穩定度及運作效能。

6. 網路卡:大多數的專業級工作站皆使用 Intel 設計給工作站專用的網路晶片組,相對有較穩定的封包處理效能,而同時配置有雙網卡的專業級工作站則可滿足內外網分離以及網路冗餘備援的需求。

7. 主機箱:專業級工作站為了要能夠有效阻絕電磁雜訊干擾、增進散熱效率及強化防護,其主機箱在用料與設計方面通常明顯有別於一般個人電腦。 且其中的電源供應器為了應付更為吃重及穩定的供電需求,其零組件與電路設計也和一般電腦有所不同。

數位資料位元錯誤問題與 ECC 錯誤偵測修正功能

Ÿ    Google 公司於 2009 年所發表的一篇論文中提到,他們以兩年半的時間在機房內實際測量到的記憶體錯誤率約為 2.5 ~ 7 x 10-11 error/bit·h,若以裝有 16GB 記憶體的電腦來計算,相當於每小時最高會發生 9 次錯誤。

Ÿ    單一位元錯誤(single-bit error的原因通常是來自於機體內外的各種電磁干擾雜訊,甚至可以追溯到中子輻射(neutron radiation)所產生的影響,這類宇宙射線(cosmic rays)會衝擊 DRAM 中的電容單元,進而改變其電荷狀態,致使位元資料發生錯誤

Ÿ    長久以來 Windows 出現藍底白字畫面當機後重新啟動的問題,在微軟公司分析了 Windows 用戶的錯誤自動回報資料後發現,大部分的錯誤都和 DRAM 中 所發生的單一位元錯誤(single-bit error有關。 微軟公司在統計了四年的資料之後,於 2007 年正式對資訊製造業提出建議,希望各種電腦都能夠內建 ECC 記憶體。

Ÿ    ECC(Error Correcting Code)是指電腦系統在傳輸資料位元(byte)時偵測並校正錯誤的一種編碼方法,在一般的記憶體模組上會看到 8 的整數倍的記憶體顆粒,一次存取是 64 bit 的資料。 但 ECC 記憶體模組上會看到 9 的整數倍的記憶體顆粒,一次存取則是 72 bit 的資料。 多出來的 8 bit 則是用來儲存錯誤偵測碼,記憶體控制器利用它來修正 64 bit 資料中所有的 1 bit 錯誤,並偵測所有的 2 bit 錯誤與部份的 3 bit 錯誤。 具有錯誤偵測及修正功能的處理器及記憶體可修正單一位元錯誤(single-bit error),這類的錯誤可能會導致檔案資料損毀或引起電腦系統當機。 選擇支援 ECC 功能之處理器、記憶體、晶片組及固態硬碟,方可擁有完整的 ECC 架構優勢。 ECC 記憶體因為多了一道除錯步驟,因此 ECC 記憶體的運作速度會比非 ECC 記憶體稍慢約 2%,但其優點在於確保資料存取時的穩定性與完整性,反倒讓系統可在更高的速度下工作。

( 知識學習科學百科 )
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引用
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