对普通电脑用户而言，每当看到精美的电脑设计画面、超酷的3D动画时，心中总是充满了赞美。作为CAD和3D动画设计、数字内容创作不可缺少的图形工作站，也慢慢得到了中小企业用户的重视和采用。然而，图形工作站作为专业领域的计算机产品，他们和我们平常使用的计算机存在什么样的区别，能给特定的中小企业用户带来什么样的帮助，在采购图形工作站时又需要注意那些问题，这些都是我们下面将给大家介绍的内容。

一、选择图形工作站的理由

    对企业用户来说，为何要选择图形工作站。要回答这个问题我们不能仅从价格角度去分析，而要考虑到图形工作站在中小企业实际应用中存在的价值。小王投资了一家专业的广告公司，由于对该行业不大了解，最初花费1万多元购买了一台高端品牌商用电脑，但使用不到二个月的时间，发现这台电脑的工作效率不理想，在渲染图形、视频的时候还会出现渲染错误、死机、甚至数据丢失等情况，严重影响了工作效率。然而再笔者的建议下更换了一台1.5万元的图形工作站之后，上述问题立即得到了改观。那么，什么是图形工作站呢？它与普通PC有哪些不同呢？

1．什么是图形工作站？

    图形工作站是一种专业从事图形、图像（静态）、图象（动态）与视频工作的高档次专用电脑的总称，它主要面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力，是为了满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机产品。以下表格是图形工作站在各领域的应用内容，而在中小企业中的应用主要有：计算机辅助设计、动画设计、GIS地理信息系统以及平面图像处理。

    图形工作站应用领域

应用领域 典型应用内容

专业平面设计 广告、媒体设计
建筑/装璜设计 建筑效果图
CAD/CAM/CAE 机械、模具设计与制造
视频编辑 非线性编辑
影视动画 三维影视特效
视频监控/检测 产品的视觉检测
虚拟现实 船舶、飞行器的模拟驾驶
军事仿真 三维战斗环境模拟

（1）计算机辅助设计

    计算机辅助设计是图形工作站的传统领域，在该领域，采用CAD/CAM技术可大大缩短产品开发周期，同时又降低了高技术产品的开发难度，提高产品的设计质量。在CAD领域，房屋建筑、汽车零件、图形工作站都以它直观化、高精度、高效率的优势获得了企业用户的青睐。

(2) 动画设计

    在该领域，用户群主要是电视台、广告公司、影视制作公司、游戏软件开发公司、室内装饰公司。电视台利用图形工作站可以进行各个电视栏目的片头动画制作；而广告公司则用它制作广告节目的动画场面；影视制作公司将其用于电脑特技制作；游戏软件公司将其作为开发平台；室内装饰公司不仅利用图形工作站进行设计，而且可以让用户在装修之前就能看到其装修后的三维仿真效果图。

(3) GIS地理信息系统

    该领域主要面向城市规划单位、环保部门、地理地质勘测院、研究所等部门，这些用户一般会利用图形工作站来运行GIS软件，使用户可以实时的、直观的了解项目地点及周围设施的详情（如路灯柱、地下排水管线等），图形工作站可以轻松高效率地处理这些大数据量的作业。

(4) 平面图像处理

    该领域应用普及程度较高的行业，不少业余图形设计用户对此也比较熟悉的，用户通常是以图形工作站为硬件平台，以PhotoShop、CorelDraw等软件为操作工具，致力于图片影像处理、广告及宣传彩页设计、包装设计、纺织品图案设计等内容。
2．与普通电脑的区别

    或许大部分用户会问，外观和内部配件几乎是一样的电脑，图形工作站与普通品牌机到底有哪些区别呢？从市场行情不难发现，在同等条件下（如CPU频率、硬盘或内存容量），图形工作站的价格要远远高于普通品牌机。为什么会这样呢？难道图形工作站仅仅是因为使用了一些高档、高价的部件？其实这个答案不全对。由于工作站具有特殊的应用定位，这就决定了它在性能、可扩充性、稳定性、图形/图象画质等多方面要大大超越普通的品牌机。

    从实际应用角度来看，图形工作站绝对不是普通品牌机性能的简单增强，因为图形工作站的配置准则在于：切实了解应用单位需求，以合理的价格组建一个符合应用软件要求的稳定、高速、高效的设计平台，以最大程度地实现设计人员的设计意图，使之真正成为提高生产力的工具。而普通办公、家用电脑则偏向多媒体性能，因而图形工作站一般会采用服务器专用CPU、专业绘图显卡以及ECC内存。值得注意的是，大部分图形工作站都没有标配专业显示器，这也是为了让不同企业用户根据自己的需要，以达到“按需选配”的目的。

    以显卡为例，图形工作站采用的是专业绘图显卡，比如ATI FireGL或 nVidia Quadro FX系列。我们知道，普通桌面显卡主要是指游戏型显卡，支持DirectX，重视多媒体性能，因而更适合玩游戏以及视频播放。但在专业图形制作领域，比如对使用3DMAX、MAYA等软件的用户而言，由于大多数3D设计软件采用OpenGL接口，此时使用专业绘图显卡更为适合。与业余显卡相比，专业绘图显卡完全支持OpenGL ICD图形加速接口（也就是100%兼容），而业余显卡只支持部分OpenGL，所以专业绘图显卡特别强调特定行业软件软件的兼容性和速度。用普通游戏显卡代替专业显卡进行图形设计会出现一些意想不到的错误。

3．图形工作站的价值

    从应用方向以及产品技术来看，图形工作站虽然具有“特殊”的性能表现，但价格却非常高，2万元的产品基本属于入门级，要达到“高端”要求，至少需要购买价格在5万元以上的图形工作站。那么，中小企业购买图形工作站的真正意义在哪呢？

（1）稳定性更好

    一般而言，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死机）而造成的程序中止、图档资料丢失等都令人极度沮丧。而民用级电脑由于品牌定位、价格竞争等原因，在稳定性方面根本无法满足专业图形工作站的要求，毕竟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，比如ECC内存可最大限度地杜绝以上问题。ECC校验内存与普通DDR内存相比，存储数据位上增加一个通过数据加密过的代码，在读取内存数据时可进行校验比对，从而减少了内存出错率，并且能够有效避免随机出现的内存软错误，保证图形工作站运行稳定。

（2）安全性更强

    毫无疑问，广告制作、3D设计最终要输出图档、图象等，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办法，而图形工作站能够提供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。图形工作站往往数十小时连续运行（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。虽然一些高档、高价的普通PC也具有一定的稳定性，但对于图形工作站的应用远远不够，而图形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。如果因为PC引起数字丢失，那么几天、几个月甚至几年累计的工作经过将会毁于一旦。

（3）执行效率快

    在很多3D图形设计中，当进行大部件、多部件的装配和动画中复杂场景的渲染时，普通桌面处理器系统根本无法满足要求，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1GB以上，处理这些文件必须具有超大容量的ECC内存。而图形工作站不仅采用了ECC内存，而且还会采用AMD Opteron或Intel Xeon专用CPU，这类CPU能更好地为图形工作站提供更好的执行效率。而由于酷睿2、奔腾D也具有不错的表现，在不少图形工作站中也陆续被采用。

二、2D与3D图形工作站

    在中小企业中，有普通2D平面设计公司，也有3D影视动画输出企业，从影像处理的类型来看，图形工作站可分为2D和3D两种产品，由于应用方向有所不同，因而价格也有很大差距，而对于用户而言，需要了解2D与3D的区别，以确定什么样的图形工作站更适合自己。

1.2D图形工作站

    在3D流行的时代，为什么还需要以2D为主的图形工作站呢？因为不少企业需要进行产品包装、平面广告、彩色宣传页等设计，这些设计的图形工作站主要以2D平面设计为主，也就是我们通常所说的平面图形工作站。我们知道，平面设计一般采用PhotoShop、CorelDraw等软件进行图形设计，这些软件在不少民用市场也比较常见，所以很多用户会问，采用高端一些的家用电脑不就可以吗？为什么还要用价格比较高的图形工作站呢。

    因为平面图形设计公司在进行图形设计时，需要保持计算机的稳定，需要高性能的计算机保证图形处理速度，节约时间，在最短的时间内创造更多的价值。加上平面图形工作站针对平面图形制作而设计，在驱动程序方面对创作软件做了相应优化。而普通电脑则是一种通用PC，没有专门的优化措施，而且大数据量处理时稳定性也难以保证。其实平面图形工作站对整机的性能要求并不高，所以一般会搭配奔腾D或单核处理器，平面图形工作站中的显卡要求也不太高，其一般标配入门级专业显卡（如128MB ATI FireGL V3100），同时内存要求不是那么“苛刻”，一般也只搭配了512MB或1GB ECC内存。

2．3D图形工作站

    与平面设计的2D图形工作站相比，3D图形工作站主要进行三维模型设计，比如在设计建筑物、汽车模型时要用到三维模型设计，三维模型设计主要以3D图形工作站为基础，采用3D Studio MAX、MultiGen Creator、Maya或AutoCAD等软件进行设计。完整的三维模型处理过程主要分为物理运算、几何转换、剪切及光效、三角形设定和像素渲染四个阶段，在这个处理过程中，需要进行大量的浮点运算和整数运算，其中浮点运算对三维模型设计最为重要，因而需要使用浮点运算能力强的专业处理器来支撑，而3D图形工作站采用了Intel Xeon处理器或AMD Opteron处理器，这些处理器能够满足三维模型处理的性能需要。

    显卡在三维模型设计图形工作站中也十分重要，由于三维模型设计中大量的浮点运算都通过处理器来进行处理，所以显卡在图形工作站中主要起预览视口加速作用，也就是为图形工作站处理三维模型提速，因而3D图形工作站会选择高端的专业显卡（如512MB nVIDIA Quadro FX4500），其不仅支持很多特效，还对三维模型设计软件有着很好的支持。而对于内存而言，3D图形工作站至少要选择2GB甚至更高容量的ECC内存，这样将提升ED图形工作站的稳定性以及性能。

三、图形工作站的选购

    在图形设计领域，普通电脑由于配置上的不足，在设计大型3D图像时显得有些“心有余而力不足”，图形工作站由于配备了专业显卡和处理器，在设计大型3D图像时更能轻松面对，但对于企业用户而言，他们最关心的是图形工作站的实际购买，市场上的图形工作站价格不一，配置复杂，企业用户需要掌握图形工作站的基本购买技巧。

1．价格的取舍

    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29800元的DELL Precision 490，其采用了至强 5150处理器、2GB ECC REG DDR2N内存、512MB nVIDIA Quadro FX4500显卡、500GB SATA硬盘，可以胜任大型3D图形设计的需要。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10500元的清华同方超炫1130，其配置为PentiumD 3.4G处理器、1GB ECC REG DDR2内存、160GB SATA硬盘、ATI Fire-GL V5000 128M专业图形卡。但对于SOHO用户来说，如果资金有限，可以购买万元内的入门级图形工作站，比如7700元的清华同方超炫 1130就是不错的选择。

2．考虑实际应用

    有时候为了满足特定的应用需要，在价格上就不可以“随便”取舍，而要根据企业的实际应用进行选购，一般情况下，从事三维CAD零件设计、简单三维动画制作以及平面广告设计，建议选择入门级图形工作站比较适合，而从事复杂的主流3D CAD/CAM、工程分析计算、仿真模拟、复杂三维动画创作等，则可以考虑选择中高端图形工作站。当然，也可以根据应用软件来定位，不同档次的图形设计软件对工作站档次的要求不同，比如使用Maya或3D Studio MAX进行3D动画设计，此时需要选择高端图形工作站，而使用PhotoShop或AutoCAD比较多时，则可以适当降低图形工作站的级别。

3．核心部件的选择

    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AMD Opteron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，现在不少图形工作站采用了Pentium D以及酷睿2双核处理，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nVIDIA Quadro系列，不过取向各有不同，比如nVIDIA Quadro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；ATi FireGL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1GB容量的机型，并且一定要支持ECC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160GB或更大容量都可以，具体按实际需要而定