Workstation: трансформация семантики

Так как в новейшей истории рабочих станций еще нет признанных летописцев, ее можно трактовать по-разному. Здесь есть опасность ввязаться в почти теологические споры даже о "начале начал" -- временной точке, с которой начинается летоисчисление.

Употребительность словосочетания "рабочая станция", долгое время бывшего расхожим, постепенно сошла на нет. Если 10 лет назад этот термин однозначно говорил об одновременно недостижимых для персональных компьютеров показателях производительности и астрономической цене, сегодня ситуация намного сложнее -- к категории рабочих станций относятся компьютеры... многократно уступающие любому современному ПК по быстродействию и попадающие в классический ценовой диапазон массового ПК (до $1000). Ситуацию обостряют многочисленные толкования, пытающиеся навязать неформальному слову, происходящему из инженерного сленга, такую "четкую" семантику, что впору приниматься за гадание.

"Тип компьютера, использующийся для решения инженерных задач (CAD/CAM), задач разработки ПО, в настольных издательствах и системах допечатной подготовки и других прикладных областях, требующих умеренных (moderate) показателей производительности и относительно высоких графических возможностей" -- именно такое определение дает Webopedia слову "workstation". Мы не ставили перед собой заведомо невыполнимую задачу нахождения конкретных диапазонов значений, подразумеваемых под понятиями "умеренный" и "относительно высокий", а сконцентрировались на принципиально отличном втором толковании умышленно приведенного в определении на языке оригинала слова "moderate". Кроме непонятного значения "умеренный" (по отношению к изменяющимся два раза в неделю показателям производительности сегодняшних компьютеров оно вообще теряет всякий смысл), "moderate", благодаря спасительной лаконичности и многозначности английского языка, означает еще и "здравый, трезвый, разумно достаточный".

Надеемся, что тематическая подборка статей этого номера поможет вам соблюсти принцип "разумной достаточности", столь актуальный в современной украинской действительности.

Это было недавно, это было давно...

Раз мы уже приняли подтвержденную историей версию о прежних отличиях рабочих станций от ПК, летоисчисление этой эпохи будем начинать с года рождения микропроцессора Motorola 68000. Этот безусловно легендарный чип, выпускающийся по сей день, своим появлением в 1979 г. обозначил первый Большой Разрыв между массовым компьютером и рабочей станцией, которой... еще не было. Ей только предстояло появиться, причем в ближайшее время -- к 1979 г. (а это и есть год "рождества 68000"), будущая основа рабочих станций, ОС Unix, развивалась почти 10 лет и стремительно завоевывала популярность, количество коммерчески используемых компьютеров росло с немыслимой скоростью. Все говорило о том, что людям необходимы куда более доступные и одновременно достаточно производительные компьютеры, чем предлагаемые в те времена дешевые 8-битовые домашние одноплатные машинки и располагающиеся от них в "ценовых парсеках", стоящие сотни тысяч долларов мини-ЭВМ.

Для понимания чудовищности различий между тремя основными классами компьютеров в начале 80-х годов стоит взглянуть на... компрессор системы охлаждения мэйнфрейма IBM370...

В 1980 г. противоречие между потребностями в "доступных вычислениях" стало слишком очевидным. Парк коммерчески используемых ЭВМ в США достиг "пограничной отметки" в 1 млн., компания Commodore готовила рынок к выходу мегахита -- домашнего компьютера VIC-20, ожидая ощутимых прибылей, но не предвидя... миллионного тиража. Молодые фирмы агрессивно включались в начинающуюся гонку. Именно в 1980 г. тогда еще молодая и особо не выделяющаяся Microsoft поспешила лицензировать исходные тексты ОС Unix и приготовить свой первый удар по компьютерному рынку -- 16-битовую версию Unix под названием Xenix, предназначенную для вычислительных машин, основанных на первобытном предке нынешних Pentium -- 8086. Гигантская IBM еще "снимала сливки" с не утрачивающих популярности мэйнфреймов, и до появления первого "IBM-совместимого" ПК оставался почти год...

В это же самое время произошло менее известное событие: компания Apollo (через 10 лет, купленная Hewlett-Packard, она мгновенно в два раза увеличит обороты подразделений рабочих станций HP) начала производство своего собственного компьютера, не попадавшего ни в один существовавший тогда класс, -- мощный 32-битовый процессор, обеспечивающий производительность на уровне супермини-ЭВМ того времени и по разрядности на поколение (в два раза) обгоняющий основную массу 16-битовых мини-компьютеров PDP компании DEC. В отличие от Microsoft, принявшей за основу ОС Xenix исходные коды "настоящей" Unix от AT&T, Apollo пошла своим собственным путем, во многом предопределившим успехи и неудачи всех своих последователей. Собственно, ничего неожиданного или эзотерического в "пути Apollo" нет. Но "путь" этот настолько примечателен, что мы уделим ему особое внимание.

Во-первых, Apollo первой создала свою собственную ОС, основанную на исходных текстах отдалившейся к этому времени от оригинальной версии AT&T "университетской" Unix -- BSD. Получившая название Domain OS новая система обладала своей графической оболочкой и была достаточно совершенным программным изделием -- настолько совершенным, что почти через 10 лет Apollo еще конкурировала с Hewlett-Packard и появившейся позже, но быстро растущей Sun.

Во-вторых, Apollo была принципиально первой компанией среди производителей сложных (не одноплатных) компьютеров, принявшей решение максимально изолироваться от остального рынка. "Ксенофобия" Apollo заключалась в принципе "компания все производит сама". Последующие битвы "не на жизнь, а насмерть" на рынке ОС Unix и сегодняшнее положение выживших в этих битвах компаний заставляют задуматься -- а так ли неправы были основатели Apollo...

Знаменитый VAX 11/780, несмотря на суффикс "мини" (это ЭВМ класса супер-мини), ни миниатюрностью, ни низкой ценой вовсе не отличался

Впрочем, мы уже достаточно далеко отошли от цели нашего разговора, и пора к ней вернуться. Итак, в 1980 г. еще не было IBM PC, Microsoft еще пыталась воевать на Unix-рынке для нового сравнительно недорогого процессора Intel 8086, а Apollo уже произвела свою первую рабочую станцию. Давайте определим черты Большого Разрыва, позволяющие отличить "рабочую станцию" (WorkStation -- WS) того времени от остальных компьютеров. Высокая производительность и средняя цена, ставящие WS вне существующих классов вычислительных машин, -- "чистый" миллион 32-битовых операций в секунду при стоимости несколько десятков тысяч долларов. Персональный характер -- мультизадачность, не обремененная многопользовательским режимом. Естественно, потенциально многопользовательский режим присутствовал и поддерживался основанной на Unix ОС, но WS все-таки предназначалась для одновременной работы одного пользователя.

И наконец, последняя черта -- жесткие требования к уровню подготовки своих потенциальных потребителей, так называемый "университетский характер" (впоследствии отраженный в Unix-эпосе знаменитой шуткой "Вопреки слухам, ОС Unix очень дружественная система, только она весьма привередлива в выборе друзей"). Это немаловажное качество, предопределившее как легко предсказуемую высокую культуру потребления компьютеров в кругах пользователей WS, так и менее очевидное следствие утверждения этой культуры -- неожиданно большую продолжительность актуальности "рабочих станций". Подробнее к этому эффекту "маломощной рабочей станции" мы вернемся позже.

Всего через год в нашем летоописании происходит целый ряд событий. В 1981 г. IBM выходит на рынок "персональных компьютеров", в уже сформированном мире Unix начинается подозрительное смещение пока еще не целей, а всего лишь акцентов неизбежных рыночных битв -- производители все чаще отвлекаются на кровавые схватки между собой и все реже участвуют в борьбе "за пользователя". На "торт", который только собирается "выпечь" IBM, многие просто не обращают внимания -- большинство будущих баловней фортуны и неудачников "мира WS" заняты дележом торта уже имеющегося. Motorola 68000 правит бал, обеспечивая немыслимый технологический отрыв; Unix и Unix-подобные клоны располагают накопленным за десяток лет "программным жирком"; университеты готовят соответствующее запросам, определяемым доступностью WS, количество специалистов; начинается "первая пора расцвета рабочих станций".

В 1982 г., как раз в начале этой "поры расцвета", создается новая компания, имя которой сегодня у всех на слуху, -- Sun. Ее создатели, по-видимому, не мудрствуя лукаво, выбирают проторенный путь ставшей в сторону от Unix-битв Apollo и в точности его повторяют -- та же "ксенофобия" (сегодня уже легко понять, что склонность к этой фобии многих производителей сложных программно-аппаратных систем предопределена самим уникальным характером продукции), та же приверженность "процессору всех времен и народов" Motorola 68000 (и его поледующим модификациям), те же "университетские штучки" -- основанность на кодах BSD Unix. Единcтвенное отличие от Apollo заключалось, пожалуй, в интересном факте, который сегодня хорошо подзабылся: Sun все-таки в начале своей истории пыталась избавиться от "ксенофобии" и даже выпускала модели рабочих станций младшего уровня на... процессорах x86. По-видимому, печальный опыт, приобретенный в ту пору, стал переполнившей чашу терпения последней каплей, предопределившей финальный "приступ фобии" -- переход на процессоры собственной разработки.

Одна из первых моделей рабочих станций Apollo во всей красе. Сравните габариты компрессора IBM 370, "шкафа" VAX 11/780 и системного блока Apollo. А разница в производительности -- всего 9%...

С 1983 г. на рыке WS наступает ранняя пора "зрелого цветения": Motorola, вдохновленная успехом первых моделей своих процессоров, развивает их по интенсивному пути -- совершенствуя архитектуру. Появляется термин "семейство 680x0", который до сих пор означает пусть не высочайшую производительность (в те далекие времена это было не так), но исключительную надежность, отработанность, удобства программирования и интерфейсов аппаратных средств. Новые представители семейства вяло набирают тактовую частоту, что с лихвой компенсируется могучей (автор не смог употребить другое слово при сравнении процессоров из двух миров -- ПК и WS) шинной архитектурой, линейной адресацией памяти немыслимых объемов (речь идет о начале 80-х...), гибкой организацией прерываний, невообразимо развитыми способами адресации и одновременно компактной системой команд (их было всего-то 56) и встроенными аппаратными средствами поддержки мультизадачных многопользовательских ОС. Как это ни странно, но именно отсутствие стремления у Motorola ввязываться в гонку тактовых частот и особенности аппаратных средств ее процессоров в дальнейшем стимулировали развитие очень интересного свойства, присущего исключительно рабочим станциям (к которым, как это ни странно, можно отнести даже самые "персональные" и совсем неожиданно попадающие в разряд WS компьютеры, например Amiga), -- так называемой "функциональной мультипроцессорности". Но об этом, опять же, -- позже.

До середины 80-х годов ситуация на рынке рабочих станций становилась все проще и понятнее: единственный потенциально опасный "совсем сторонний" производитель конкурирующего системного ПО -- да-да, компания Microsoft -- вовремя сумела понять и оценить все будущие перипетии в Unix-мире и, навсегда забыв о своей Xenix, занялась не слишком аппетитным (на фоне богато украшенного рынка WS) тортом от IBM. Рабочие станции становились все мощнее и мощнее, а чтобы определить, насколько мощнее, стоит привести результаты тестовых прогонов интенсивных расчетных программ (основная область применения WS не только в те времена), написанных на языке Fortran, для хорошо известных классов компьютеров.

Итак, в те годы выполнение одной и той же Fortran-программы требовало 780 с машинного времени ЭВМ класса IBM360, 667 с -- знаменитой VAX 11/780 и 748 с -- рабочей станции, оснащенной процессором Motorola 68020 с тактовой частотой 20 MHz. Как видно из этих цифр (а они не выдуманы), разница в производительности вычислительных машин трех основных классов -- мэйнфреймов (IBM360), "супермини" (VAX 11/780) и рабочих станций -- была очень небольшой, а точнее -- около 9%. Но за таким незначительным расхождением скрывается колоссальное различие в средствах, затрачиваемых на передачу этой вычислительной мощности в распоряжение конкретного человека, измеряемое сотнями тысяч и миллионами долларов. Казалось бы, такая убедительная картина предвещала рабочим станциям и их производителям светлое будущее...

Тучи, как им и положено, сгустились тогда, когда их никто не ждал. В 1985 г. Intel выпустила запоздавшего 32-битового конкурента процессорам Motorola. Первенец (конечно, мы говорим об i386) в начале своего пути существенно уступал врагам из стана 680x0 -- i386 с той же тактовой частотой (20 MHz) -- и оснащенный сопроцессором 80387 справлялся с упомянутой тестовой программой на Fortran за 845 с. Но те, кто недооценил Intel в те времена, жестоко ошиблись -- стоимость i386 стремительно снижалась (сказывалась несоизмеримо большая по сравнению с WS емкость рынка "ширпотребных" компьютеров), а тактовая частота росла... Использованный нами индекс производительности отражает все скрытые страсти битвы за рабочие станции лучше любых слов: при равных тактовых частотах 33 MHz два главных участника "великого противостояния" Motorola 68030 и Intel 80386 на выполнение теста затрачивали уже 407 и 314 с соответственно. "Мир сдвинулся", как сказал бы персонаж Стивена Кинга.

Эпоха риска (RISC)

Немаловажное свойство рабочей станции -- развитый графический интерфейс. Уже в начале 80-х Apollo предоставляла пользователям оконную систему, поддерживающую ряд индустриальных стандартов, таких, как GKS...

"Оружие возмездия", призванное ликвидировать отрыв в производительности, как и всякое "оружие возмездия", на деле оказалось далеко не таким устрашающим. По крайней мере наше сегодняшнее знание истории свидетельствует в пользу именно такой точки зрения. Идея, родившаяся на уровне озарения, основанная на аналогии со знаменитым статистическим правилом "20% населения потребляют 80% проданного пива" и подтвержденная изучением программ того времени, выражалась одной короткой аббревиатурой "RISC". Правда, полностью название звучало не слишком кратко -- "компьютеры с сокращенным набором команд", но на это забавное и все-таки в чем-то подозрительное несоответствие тогда внимания никто не обратил. Всех прельстила элементарность и логичность обоснования новой моды -- "раз никто уже не пишет программы на машинном языке, а разработчики трансляторов не умеют создавать генераторы кода, эффективно использующие все поддерживаемые процессором команды, значит можно сократить набор команд, что даст возможность существенно упростить процессор, а это косвенно позволяет поднять тактовую частоту".

Как обычно, для ошибочной теории нашлось столь эффектное и краткое обоснование правильности, что явные противоречия остались без внимания. Это потом стало понятно, что разработчики трансляторов много чему научились за буквально несколько лет, что тактовые частоты можно поднимать до невообразимых значений даже в очень сложных процессорах, что есть асинхронная логика, о которой почему-то надолго и упорно забыли, и, наконец, что есть принцип разумной достаточности, позволяющий вообще не ввязываться в губительную гонку производительности...

Короче, единственное, что сегодня уверенно можно сказать об "эпохе RISC", -- это то, что она закончилась плачевно для подавляющего большинства ее выдающихся "полководцев", а участие в несуществующей войне CISC--RISC подкосило в первую очередь противоборствующие стороны на фронте рабочих станций. Шедевры RISC оказались не просто "непростыми", а непомерно сложными (стоит только вспомнить настоящего "RISC-монстра" DEC Alpha), что превращало решение задачи подъема тактовой частоты в сущий ад. Продолжая историю с Fortran-тестом, результаты великого RISC/CISC-противостояния хорошо иллюстрируются цифрами: один из редких долгожителей мира RISC -- MIPS Orion R4400 -- в 32-битовом режиме при частоте 200 MHz справлялся с решением той же задачи за 6,3 с, а Pentium Pro 200 MHz -- всего за 3,8 с, при этом оба процессора настолько далеки от "чистых" понятий RISC и CISC, насколько это возможно (по сравнению с MIPS Orion, Motorola 68000, считающийся "каноническим" CISC-процессором, со своими 69 тыс. транзисторов и 56 командами кажется "всем рискам риском"). За этими скупыми цифрами кроется обширный список потерь: Motorola "похоронила" свой RISC-процессор 88000, Intel сумела уберечь от полной гибели очень удачные процессоры i860, только найдя им место во встраиваемых (embedded) применениях, MIPS также спаслась за счет смещения приоритетов в область "embedded", Alpha, похоже, навсегда покидает сцену, будущее Hewlett-Packard PA-RISC под большим вопросом...

Но, как говорится, нет худа без добра. Неудачи RISC в борьбе за тактовую частоту и чистую, "процессорную" производительность -- это только одна сторона медали "за лучшую рабочую станцию". А вот вторая ее сторона куда интереснее, и именно ей мы обязаны до сих пор сильными (можно сказать -- пока непоколебимыми) позициями уцелевших производителей рабочих станций на нишевых рынках. Эта сила как раз и заключается в упомянутой ранее "функциональной мультипроцессорности" и сопутствующем ей совершенстве высокоуровневых архитектур.

Невысокая тактовая частота классических процессоров Motorola в сочетании с продуманным шинным интерфейсом и мощной системой прерываний позволяли увеличивать производительность рабочей станции в целом за счет переноса ресурсоемких задач на отдельный вычислитель. Именно с реализации функциональной мультипроцессорности начинала свой путь Silicon Graphics (SGI). Ее основатель Джим Кларк специализировался на "геометрических трубопроводах (pipelines)" -- уникальных аппаратно-программных вычислителях, ускоряющих обработку трехмерных сцен. А первые рабочие станции SGI выпускались (как, наверное, и все остальные "первенцы" всех остальных производителей) именно на процессорах семейства 680x0... Именно функциональная мультипроцессорность (ФМП) предопределила столь быстрый успех появившегося в неблагоприятные для WS-применений небыстрых процессоров Motorola времена знаменитого NeXT. Его графическая подсистема, основанная на аппаратном рендеринге стандартного языка PostScript, остается образчиком достижений инженерной мысли. Благодаря ФМП по сей день "домашние рабочие станции" Amiga (отнесенные автором к классу рабочих станций именно по критерию высокоуровневой архитектуры) находят себе применение несмотря на 33 MHz тактовой частоты.

Но ФМП, порожденная в том числе и медленной сдачей позиций в битве за производительность, сама стала причиной для куда более серьезного явления, благодаря которому даже оснащенные сравнительно "небыстрыми" по сегодняшним меркам CPU рабочие станции на определенных классах задач не оставляют никаких шансов на победу самым "продвинутым" ПК. Развитие в рамках ФМП мощных, уникальных и дорогих аппаратно-программных подсистем требовало для утилизации их возможностей не просто высокой полосы пропускания шин, но и управляемости этой полосы. Разработчики настоящих WS нашли целый ряд решений такой задачи -- обычно уникальных для каждой компании. Но всех их объединяет одно общее свойство: какой бы ни была шинная организация (например, пакетно-коммутируемой с поддержкой QoS -- Quality of Service), ничего подобного ни в каком ПК ни за какие деньги не приобрести. Естественно, далеко не все рабочие станции нуждаются в подобной "роскоши" -- в большинстве "бюджетных" рабочих станций (таких, как Sun Blade 100) шинная организация идентична принятой в IBM PC-совместимых компьютерах. Здесь все определяется классом приложений, а мы возвращаемся к обещанному обсуждению эффекта "маломощной рабочей станции".

Чтобы не углубляться в "чистую теорию" и не рассуждать о "рабочих станциях вообще", безотносительно к реальным задачам, мы решили выяснить, как в Украине эти системы используются, к примеру, для обработки графики, видео и трехмерного моделирования. Поэтому были взяты некие подобия интервью у представителей двух киевских компаний, работающих в данном секторе.

Kiev PostProduction

Основной род деятельности -- изготовление рекламы и обработка видео, телевизионный продакшн и постпродакшн. Используемая техника -- две рабочие станции SGI (двухпроцессорная Octane и O2), станция на базе AMD Athlon XP.

Octane необходима в основном для сведения и обработки некомпрессированных видеопотоков и работы с большими 2D-изображениями в реальном времени (трансформация, визуальные эффекты и т. д.). O2 -- исключительно микширование видеопотоков. Система на Athlon -- рендеринг 3D-сцен.

Выбор workstation SGI обусловлен именно их выдающимися характеристиками по работе с видеоданными и возможностью оперировать графическими файлами большого размера (порядка 5000 5000 пикселов) "на лету". В то же время для рендеринга трехмерных сцен используется система на Athlon под управлением Windows 2000 Professional. На данном классе задач эта станция обеспечивает более высокую производительность при гораздо меньшей стоимости по сравнению с решениями SGI.

Телевизионная производственная студия "Бабич Дизайн"

Основной род деятельности -- изготовление анимационных фильмов, рекламных роликов, оформление телевизионных каналов, специальные эффекты для кино и телевидения.

Используемая техника -- графические рабочие станции на базе P III и Athlon. Основной парк техники базируется на двухпроцессорных Athlon 1800+ МР с 1 GB RAM и видеосистемой GeForce3.

Все Athlon-системы оборудованы материнскими платами ASUS A7M266-D. Одна из машин построена на основе Tyan Tiger MP.

Интересно, что, по утверждениям представителей компании, система на материнской плате Tyan -- единственная стабильно работающая из всех имеющихся. Со станциями на базе материнских плат ASUS в течение года возникали различные проблемы, причем на двух системах их так и не удалось устранить -- станции периодически "зависают".

Такой выбор парка компьютерной техники обусловлен банальной для нашего рынка ситуацией -- недостатком финансов в момент комплектования студии. В то время именно системы на базе процессоров AMD Athlon MP 1800 обладали наилучшим соотношением цена/производительность и ощутимо опережали по скорости визуализации гораздо более дорогие станции на базе Intel Xeon 1,7 GHz.

Основным пакетом, используемым в работе, является 3DS MAX, и, как уверяют специалисты компании, производительности видеоподсистемы на базе GeForce3 (Ti200 128 MB и Ti500 64 MB) вполне достаточно для решаемых задач. Поэтому необходимости в приобретении более дорогостоящих, профессиональных OpenGL-ускорителей не возникало.

И в заключение интересный факт: при следующем апгрейде парка компьютерного оборудования технические специалисты студии "Бабич Дизайн" склонны отдать предпочтение решениям на базе процессоров Intel, в силу их большей "беспроблемности" и стабильности в работе.

Что главнее сегодня?

Продолжать историю примера с Fortran-тестом мы больше не будем. Но без иллюстрации "в цифрах" все же не обойдемся и за ней обратимся к вызывающим доверие результатам тестирований "чистой производительности" Standard Performance Evaluation Corporation (SPEC). Анализировать весь огромный перечень в статье бессмысленно, ограничимся только констатацией факта -- производительность процессоров современных ПК в среднем выше или соответствует показателям быстродействия лучших RISC-процессоров. Многие "классические" рабочие станции (т. е. те компьютеры, которые сам производитель относит к классу workstations) уступают по производительности ПК среднего или высокого ценового диапазона в несколько раз. Но при этом мы безошибочно узнаем в них именно рабочие станции... Парадоксально?

К счастью, нет. Хотя бы потому, что после определенного уровня производительности ее прирост... оказывается бессмысленным, ведь серьезные прикладные программы развиваются значительно медленнее аппаратных средств, их разработчикам нужны годы и даже десятилетия для проработки и внедрения новой функциональности. Так, в области 3D-моделирования ранее считалась достаточной для функционирования высококлассных CAD-систем вычислительная мощность... 75 MFLOPS. Сегодня для любого самого "слабого" процессора это чуть ли не 1/10 производительности. А разве уровень сложности задач, стоящих перед рядовым конструктором, вырос за то же время в 10 раз?

Выжившие в тяжелых битвах сегодняшние немногочисленные именитые производители рабочих станций, похоже, приобрели настоящую мудрость. Они не взвинчивают тактовые частоты процессоров, не привлекают потребителя громкими погремушками PR-рейтингов. Они обеспечивают достаточный уровень производительности для решения задач и гарантируют актуальность этой достаточности на протяжении долгого времени. Это не громкие слова -- за ними стоят уникальные разработки, благодаря которым даже на фоне ожидающего отправки в утиль Athlon или P-III с тактовой частотой 1 GHz (как только снизится цена на 2 GHz) SGI Octane на стареньком процессоре MIPS Orion не только есть чем гордиться, у нее есть гарантия остаться незаменимой...

Кроме того, "ксенофобия" таких производителей спасает потребителей от дикой сегментации живущих на рынке три-четыре месяца комплектующих -- это немаловажно для считающихся среди поставщиков оборудования VIP-персонами крупных заказчиков, у которых количество компьютеризованных рабочих мест исчисляется десятками или даже сотнями тысяч. Здесь производительность отдельной рабочей станции -- далеко не самое главное, и при подобных масштабах находится место даже реликтовым моделям Sun SPARCstation, проработавшим десятилетия без единого сбоя.

В заключение в поиске ответа на поставленный вопрос придется... вернуться к названию статьи. Автору было бы несоизмеримо проще "вооружиться" одним из многих толкований слова workstation и нарисовать перед читателем картину немыслимой красоты... которая была бы столь же немыслимо далека от истины. Сегодня, когда до стирания последних граней между распространенными толкованиями терминов WorkStation и Personal Computer остается не так много времени (только осуществляться оно, вероятнее всего, будет "от обратного" -- от мощной шинной архитектуры будущих Hammer к полноценной ФМП), становится понятной трансформация семантики загадочного слова WorkStation. От заумного определения к здравому смыслу -- вот суть этой трансформации. WorkStation -- это компьютер, на котором РАБОТАЮТ, Personal Computer -- это ПЕРСОНАЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР, на котором делают что хотят. А уж над тем, что подразумевается под понятием "работа", автор оставляет возможность подумать читателю самостоятельно.

Наши реалии

Высокая культура производства -- одно из следствий "ксенофобии" производителей классических рабочих станций -- хорошо видна в конструкции неувядающей SGI Indigo с 200 MHz процессором MIPS R4400

Ну а теперь пришла пора "спуститься с небес на землю". А если точнее, то посмотреть, что представляет собой понятие "рабочая станция" применительно к просторам стран бывшего СССР. Это тем интереснее, что наша одна шестая часть суши всегда отличалась несколько своеобразным подходом к сектору высокотехнологичного оборудования... Итак, "рабочая станция по-русски -- что это?".

Для начала попытаемся выделить те типы и модели рабочих станций, которые реально (т. е. достаточно массово) присутствуют на нашем рынке.

SUN. Рабочие станции этой марки отличает одна весьма интересная особенность -- компания SUN никогда не ставила во главу угла чистую производительность. Основной упор делался на надежность продуктов и на специфическое программное обеспечение, зачастую уникальное и существующее только для этой платформы. Поэтому и круг заказчиков данной техники весьма узок -- в основном пользователи, которые применяют вычислительную технику в задачах "mission critical", где некритично быстродействие, но критичны как раз надежность техники и большое время "up-time", или непрерывной работы. В первую очередь это ядерные электростанции и финансовые организации. Именно в данных двух секторах рынка станции Sun снискали наибольшую популярность.

Существует еще одна ниша, в которой используются решения данного производителя, -- рабочие места инженеров--проектировщиков. Однако CAD/CAM-системы не являются превалирующим направлением для рабочих станций SUN.

Silicon Graphics. Это имя хорошо знакомо всем, кто так или иначе сталкивался с задачами трехмерного моделирования, визуализации сложных сцен, обработкой видеопотоков и т. п. Еще совсем недавно рабочие станции данной марки безраздельно властвовали на рынке 3D-графики. Однако сейчас ситуация изменилась достаточно кардинально.

В секторе рендеринга трехмерных сцен эти станции ощутимо потеснили (если не сказать "практически вытеснили", по крайней мере, в нижнем ценовом диапазоне) обыкновенные РС на базе процессоров AMD Athlon. Объяснение этому достаточно простое: соотношение цена/производительность у станций на платформе AMD ощутимо выше, чем у продуктов SGI. Да и быстродействие при визуализации 3D-сцен, как это ни странно, сейчас выше на платформе х86. В последнее время станции SGI используются в основном для обработки 2D-изображений больших размеров и для сведения, обработки некомпрессированных видеопотоков в реальном времени. И в этом секторе "тягаться" с ними пока еще не удается никому.

В тех случаях, когда важна не только качественная, но и быстрая обработка изображений и видео, пользователи готовы платить весьма немалые суммы за рабочие станции SGI. Согласитесь, если заказчик вместо готового макета видит "синий экран" на рабочем месте дизайнера либо слышит от него фразу: "Подождите минут 30--40, сейчас закончится рендеринг", то вряд ли он обратится в эту компанию вновь...

К тому же, кроме чисто технических преимуществ, станции SGI имеют и еще одно, на первый взгляд неочевидное достоинство -- они создают определенный имидж компании, их использующей. Исторически сложилось, что работа на технике "от Silicon Graphics" свидетельствует о весьма высоком уровне профессионализма и прочном положении фирмы на рынке. И до сих пор аббревиатура "SGI" оказывает на потенциальных заказчиков поистине магическое влияние.

Power Mac. Понятие "рабочая станция" не совсем соответствует имиджу продукции компании Apple. Покупатели привыкли видеть в этой технике в первую очередь домашнюю систему, ориентированную на неподготовленного пользователя, -- "компьютер с человеческим лицом".

"Епархия" данных систем -- допечатная подготовка, цветоделение и дизайнерские работы. Однако в последнее время станциям Apple ощутимо наступает на пятки архитектура х86.

Выпустив в свое время революционный продукт, компания Apple так и не смогла закрепить успех. Обыкновенные РС обладают сравнимым, а в некоторых задачах и более высоким уровнем производительности. Большинство пакетов для работы с графикой уже портированы на платформу Wintel, аппаратные цветокалибраторы не являются прерогативой исключительно платформы Apple. А если добавить и ощутимо меньшую стоимость х86-систем, то перспективы Power Mac выглядят далеко не радужно.

Пока эти станции спасает лишь консерватизм дизайнеров и художников, людей, зачастую весьма далеких от вычислительной техники и видящих в компьютере лишь инструмент для работы. Да и по такому параметру, как "usability", продукты Apple все же ощутимо опережают обыкновенный РС.

Wintel. Это сокращение уже давно пришло на смену термину РС. Изначально задумывавшийся именно как персональный компьютер, предназначенный для массового применения неподготовленным пользователем, последнее время он все чаще и чаще заявляет о себе и на другом рынке -- рабочих станций.

Открытость архитектуры и, как следствие, отсутствие какой-либо унификации как в программном обеспечении, так и в аппаратной части являются одновременно и бедой, и большим плюсом этих систем.

Именно универсальность и многофункциональность помогли данной платформе вырваться на рынок рабочих станций. Причем многофункциональность позволяет машинам конкурировать практически со всеми типами станций -- начиная графическими и заканчивая студиями нелинейного видеомонтажа и обработки звука.

Но в то же время именно многофункциональность и открытость архитектуры приводят к тому, что по таким параметрам, как надежность, удобство работы, быстродействие в узкоспециализированных задачах, станции на базе х86 пока еще ощутимо уступают конкурентам.

Также сказывается и отсутствие "культуры" разработки и выпуска рабочих станций. Очень часто ведущие производители на этом рынке являются одновременно и разработчиками мэйнфреймов, что накладывает на их изделия определенный отпечаток. Конструкторы аппаратной части комплекса и программисты трудятся подчас "за соседними дверями", что существенно облегчает им работу по сведению программной и аппаратной части системы в единое целое. Операционная система "вылизывается" под конкретную аппаратную конфигурацию, которая, в свою очередь, подбирается исходя из заранее известного, весьма узкого списка задач. Разумеется, открытой, многофункциональной платформе достаточно сложно конкурировать с узкоспециализированными устройствами.

Но архитектура х86 имеет одно неоспоримое преимущество -- стоимость. Она на порядок ниже, чем у конкурентов. И зачастую при достаточном уровне производительности и надежности.

Вместо заключения

Вот и подошла к концу краткая экскурсия по "зоопарку рабочих станций". Разумеется, на глубокое исследование предмета данный материал претендовать не может -- физически невозможно уместить в столь малый объем такую обширную тему. Ведь по любой из имеющихся на рынке станций, по каждой модели от каждого производителя можно написать целый цикл статей... Однако мы надеемся, что эта статья все же поможет пользователям, ранее не сталкивавшимся с определением "рабочая станция", понять, что же оно в сущности такое.

Хотелось бы еще раз вернуться к вопросу, заданному в предыдущей части статьи: "Что такое рабочая станция по-русски?". Ведь продукты именитых брэндов -- редкость на нашем рынке в первую очередь потому, что выкладывать за рабочее место суммы порядка 30 тыс. долл. могут себе позволить далеко не все украинские компании.

В связи с этим давайте посмотрим на понятие "рабочая станция" с несколько иной точки зрения. Не как на "узкоспециализированный программно-аппаратный комплекс" и вообще не как "комплекс", а как на "способ использования системы".

В сущности, несмотря на все сказанное ранее и все преимущества специализированных систем от именитых производителей, на рынок workstations все больше и больше проникает архитектура х86. Да, приверженцам станций под маркой SUN, SGI и т. п. такое заявление может показаться святотатством, но "факты -- упрямая вещь". А тем более на нашем рынке, где ценовой показатель является одним из определяющих, конкурировать с "Wintel workstation" очень сложно. Поэтому, возвращаясь к сделанному нами выше предположению, что рабочая станция -- это не только система, но и способ ее использования, попробуем сформулировать некий перечень условий, способных превратить обыкновенный мощный РС в workstation.

1. Подбор комплектующих. Безусловно, фактор немаловажный. Если аппаратная конфигурация окажется просто физически не в состоянии обеспечивать решение возложенных на нее задач, то, как полученную систему ни используй, как ее ни называй, много на ней не наработаешь. В то же время, если полученная в итоге система будет "страдать падучей", о всякой серьезной работе на ней также можно забыть. Наглядный пример приведен во врезке специалистами студии "Бабич Дизайн". Необязательно подбирать самые быстродействующие и дорогие комплектующие, выбор должен быть сделан в пользу оптимальных для имеющейся задачи и наиболее стабильных устройств. Материнские платы ASUS безусловно хороши для мощного домашнего или офисного ПК, но, как показывает опыт, не совсем подходят для рабочей станции. Тут нужно оперировать несколько другими параметрами: пусть не самая быстрая, пусть не самая "оснащенная", но зато самая стабильная -- Tyan. Это же касается и всех остальных частей: начиная от системы охлаждения и заканчивая корпусом. Так как данный материал далек от "Руководства по сборке workstation для "чайников", то и останавливаться подробно на этом смысла нет -- гораздо важнее понять принцип, чем прочитать перечень комплектующих.

2. Операционная система. "Unix! А еще лучше Free Unix!" Именно так скажет большинство читателей, дойдя до этого места в статье. Так-то оно так, да не совсем. Во-первых, о различных "фрюниксах" -- свободных версиях Unix -- можно забыть раз и навсегда. Во всяком случае, относительно рабочих станций. Почему? По двум простым причинам -- практически ни одна из ныне живущих бесплатных версий данной ОС не имеет четкой политики развития и четко очерченного круга поставщиков прикладного ПО. К чему это приводит, догадаться несложно -- что станет с вашей системой завтра, никто не знает. Выйдет новая версия GTK и половина необходимых вам пакетов просто откажется под ней работать... Появятся новые версии системных библиотек -- и они окажутся несовместимы со старыми и т. д. Есть, конечно, вариант: один раз взять ОС и комплект необходимых приложений, "заморозить" его и забыть о любых обновлениях. Но в таком случае наряду с последними можно поставить крест и на исправлениях найденных ошибок в системе... Коммерческие клоны Unix? На то они и коммерческие, чтобы за них производитель просил деньги. И весьма немалые. Это далеко не "Windows за $100". Что же остается? Да, да, да... Пусть следующее утверждение покажется кощунственным "энтузиастам от IT", но единственной приемлемой ОС для рабочей станции на базе х86 является... Windows. А точнее, самая стабильная из имеющихся сегодня ее версия -- Windows 2000 (устойчивость данной системы подтверждается временем ее эксплуатации и наличием трех сервис-паков). По крайней мере, производитель гарантирует работу вашего ПО в любой версии этой системы, при любых обновлениях и исправлениях.

3. И, наконец, то, с чего мы начинали этот раздел, -- способ использования системы, при котором РС превращается в рабочую станцию. Вспомним, что мешает платформе х86 стать полноценной workstation -- универсальность или многофункциональность. А теперь вдумаемся в понятие рабочая станция. Ключевое слово здесь рабочая. То есть это система, на которой человек работает. Ему не нужна многофункциональность РС. Ему нужен инструмент для решения его задачи. Вы видели многофункциональный молоток? Нет. Так почему же инструмент узкого специалиста должен ему уподобляться? Если человек трассирует печатные платы, ему нужна система, позволяющая именно трассировать печатные платы, не более того. Но и не менее. И если функциональности и быстродействия станции будет достаточно для трассировки плат, большего от нее не требуется. Ни сегодня, ни завтра, ни через 5 лет. То есть: рабочая станция -- это законченный, самодостаточный инструмент. Один раз на нее ставится операционная система, настраивается, конфигурируется, устанавливается только необходимый минимальный набор ПО, убирается все лишнее, и на этом все -- пломбируется, опечатывается, сохраняется резервная копия и забывается. Забываются сами понятия "настройка", "инсталляция", "конфигурирование". На станции начинают работать.

Вот такой, казалось бы, простой, но на самом деле не для всех очевидный набор несложных требований вполне способен превратить многофункциональный РС в "узкозаточенный" инструмент -- рабочую станцию.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365