Estaciones de Trabajo

¿Qué son las estaciones de trabajo?

·         Las estaciones de trabajo son computadoras singulares destinadas al uso individual, con mayor capacidad y rapidez que las computadoras personales. Se diseñaron para desarrollar aplicaciones técnicas, en lugar de un uso doméstico o recreativo. Son utilizadas por arquitectos, empresas de ingeniería y diseñadores gráficos, entre otros.

·         El término estación de trabajo también se ha utilizado libremente para referirse a otros equipos, desde una PC conectada a una red hasta el terminal de una macrocomputadora. Sin embargo, su representación más común corresponde a los equipos informáticos que ofrecen compañías proveedoras especializadas, tales como IBM, Hewlett Packard, Silicon Graphics, Sun Microsystems, y Digital Equipment, que comenzaron con la gran innovación de la animación de gráficos en 3D de finales del siglo XX.

·         Se optimizaron para poder visualizar y manipular mejor diferentes tipos de datos de alta complejidad, como simulaciones de ingeniería, diseño mecánico en 3D, representación de imágenes, animaciones y gráficos matemáticos.

Computadoras personales de alto rendimiento

Las estaciones de trabajo brindan un rendimiento mayor que las microcomputadoras convencionales, principalmente en lo que se refiere a la realización de tareas simultáneas, capacidad de procesamiento y de memoria, así como animaciones de alta resolución.

Normalmente, la forma que tienen es la de una computadora personal, que consiste como mínimo en una pantalla de alta resolución, un mouse y un teclado, aunque también ofrecen tabletas gráficas, múltiples pantallas y ratones 3D, que son dispositivos para navegar por diferentes escenarios y manipular objetos 3D.

Características

Manejo de datos complejos

Las estaciones de trabajo generalmente se construyen con un diseño optimizado para el manejo y visualización de datos complejos. Son computadoras utilizadas para cálculos o propósitos científicos o técnicos.

Ejemplos incluyen la creación y edición de imágenes, el diseño asistido por computadora (CAD), diagramas matemáticos y animaciones.

Las estaciones de trabajo y las aplicaciones diseñadas para ellas son utilizadas por toda persona u organización que requiera características especiales como un adaptador gráfico veloz y un microprocesador más rápido.

Herramientas avanzadas

Las estaciones de trabajo fueron la primera sección de la rama informática en comercializar mejoras avanzadas, además de herramientas y accesorios auxiliares.

Por ejemplo, pantallas múltiples,  dispositivos de almacenamiento de datos y ratones 3D de alto rendimiento y capacidad.

Tecnología utilizada

Tecnológicamente, las estaciones de trabajo se desarrollaron para la misma audiencia y al mismo tiempo que el sistema operativo UNIX. Este sistema operativo es el que se utiliza frecuentemente como estándar de una estación de trabajo.

Tradicionalmente, las estaciones de trabajo usaban un procesador RISC, como las CPU de arquitectura MIPS, PowerPC o SPARC. Las estaciones de trabajo modernas usan procesadores x86-64.

RAM ECC

La memoria RAM de código de corrección de errores (ECC) hace que el sistema sea más confiable.

Soluciona los errores de memoria antes que afecten al sistema, evitando bloqueos y ahorrando tiempo de inactividad.

Múltiples núcleos del procesador

Más núcleos del procesador significa más capacidad de procesamiento. Sin embargo, no garantizará un incremento del rendimiento.

El software que se está utilizando debe ser programado para aprovechar esto, brindando algún beneficio.

Matriz redundante de discos independientes (RAID)

RAID utiliza múltiples discos duros internos para almacenar y procesar los datos. Existen varios tipos diferentes de sistemas RAID.

Dependiendo del tipo de sistema, se pueden obtener múltiples unidades que procesen los datos, o se pueden obtener unidades duplicadas, de tal manera que si una unidad falla, la otra seguirá funcionando.

Unidades de estado sólido (SSD)

Funcionan de manera diferente a las unidades de disco duro convencionales. No hay partes móviles, por lo que hay menos posibilidad de una falla física. También son más rápidas.

La desventaja es que son más caras y tienen una capacidad de almacenamiento más pequeña que la de las unidades normales.

Unidad de procesamiento de gráficos (GPU) optimizada

Tener una GPU más alta significa que el CPU tendrá que hacer menos trabajo procesando la salida de la pantalla.

En algunos casos, la GPU puede tomar parte de la carga del CPU, haciendo que todo sea más rápido. La desventaja es que las GPU de gama alta son caras.

Tipos

Estación de trabajo de producción gráfica

Una estación de trabajo está diseñada para admitir una o más tarjetas gráficas de grado profesional, mientras que una PC generalmente solo admite tarjetas de grado de consumidor. Las estaciones de trabajo están diseñadas para producir imágenes y animaciones 2D y 3D.

Cualquier persona que trabaje con gráficos detallados 2D o 3D puede esperar ver mejoras sustanciales en la capacidad de respuesta del sistema utilizando una estación de trabajo, incluso si los dos sistemas son idénticos.

Estación de trabajo multimedia

Generalmente, en los sistemas multimedia la GPU y la CPU trabajan en conjunto para así poder editar y producir tanto audio como video de calidad profesional.

Incluso las estaciones de trabajo de nivel básico ofrecen el rendimiento y la capacidad para el diseño interactivo básico y la creación de contenido multimedia.

Estación de trabajo para modelado

El software de modelado como AutoCAD requiere de tarjetas gráficas profesionales para producir modelos profesionales precisos.

La estación de trabajo se puede configurar con más procesadores que una PC y con procesadores más potentes.

Las aplicaciones exigentes, como el diseño asistido por computadora y la animación responderán más rápidamente. Se pueden ejecutar múltiples aplicaciones simultáneamente sin pérdida de rendimiento.

Estación de trabajo móvil

A veces se necesita estar en el sitio y colaborar estrechamente con los clientes. Las estaciones de trabajo móviles ofrecen un rendimiento casi igual al de las estaciones de trabajo de entrada, para así poder diseñar con el cliente, no solo para el cliente.

Estas potentes computadoras portátiles incluyen las funciones integradas de seguridad y capacidad de administración que ayudan a mantener el sistema en funcionamiento.

Servidores

Son sistemas basados en el CPU multinúcleo, diseñados en muchos casos para ejecutarse indefinidamente y manejar tareas computacionales complejas.

¿Cómo funcionan las estaciones de trabajo?

Las estaciones de trabajo se utilizan principalmente para realizar tareas de ingeniería y científicas, intensivas a nivel de computación. Esto es gracias a su especial funcionamiento:

Arquitectura RISC

La mayoría de los microprocesadores de las estaciones de trabajo emplean la arquitectura RISC, que significa computación de un conjunto reducido de instrucciones (Reduced Instruction Set Computing).

Esta arquitectura es diferente a la arquitectura CISC, que significa computación de un conjunto complejo de instrucciones (Complex Instruction Set Computing), utilizada en la mayoría de las PC.

Debido a que la arquitectura RISC reduce la cantidad de instrucciones almacenadas permanentemente en el microprocesador, esto simplifica y acelera el procesamiento de los datos.

Un corolario de esta característica es que el software de las aplicaciones ejecutadas por las estaciones de trabajo debe incluir más instrucciones y complejidad que las aplicaciones de la arquitectura CISC.

Microprocesadores de 32 y 64 bits

Los microprocesadores de las estaciones de trabajo suelen tener un direccionamiento de 32 bits (indicador de la velocidad de procesamiento), bastante más rápidos si se comparan con los sistemas de 16 bits que se encuentran en la mayoría de las computadoras personales.

Algunas estaciones de trabajo avanzadas emplean procesadores de 64 bits, que poseen cuatro mil millones de veces la capacidad de direccionamiento de datos de las máquinas de 32 bits.

Estas estaciones de trabajo usan un microprocesador de clase servidor, como AMD Opteron o Intel Xeon. Algunas tienen incluso más de un microprocesador.

Dispositivos especiales

Algunas estaciones de trabajo tienen dispositivos que no se usan comúnmente en las computadoras normales de escritorio, como memoria ECC (con corrección de errores), SCSI, canal de fibra y Ethernet de 10 gigabits.

También pueden tener más memoria que una computadora normal de escritorio. A menudo tienen unidades de estado sólido o discos duros de 10.000 RPM.

Su poder de procesamiento en bruto permite que las estaciones de trabajo de alta gama admitan interfaces gráficas de alta resolución o tridimensionales, un sofisticado software multitarea y capacidades avanzadas para comunicarse con otras computadoras.

Ejemplos

Corsair One Pro i180

Las dimensiones son 20×17,25×38 cm, que es increíblemente compacto teniendo en cuenta la cantidad de energía que ofrece. Es una estación de trabajo que puede caber fácilmente en un escritorio, con un diseño increíble.

La mayoría de los componentes se pueden actualizar, aunque no es tan sencillo como en una PC tradicional. En cuanto a la potencia, viene con:

– CPU Intel Core i9-9920X.

– Tarjeta gráfica Nvidia RTX 2080 Ti.

– Memoria RAM DDR4 de 32GB.

– Almacenamiento SSD NVMe de 920GB y disco duro de 2TB.

Es un hardware realmente impresionante y de vanguardia. Sin embargo, tiene un alto costo de unos $5.000.

Dell XPS 27 AIO

Esta estación de trabajo todo en uno viene con una imponente pantalla táctil 4K Ultra HD de 27 pulgadas, así como un conjunto de seis altavoces. Esto la convierte en la estación de trabajo ideal para fotógrafos, editores de video y también productores de música.

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Fuente: Dell XPS One 2710 www.amazon.it/Dell-Desktop-PC-NVIDIA-GT640M-Blu-ray/dp/B009RG8UHI

Tiene un rendimiento admirable frente a las referencias estándares basadas en gráficos de la industria, gracias al procesador Intel Core i7-7700 de 3,6GHz.

Esta máquina también tiene periféricos de alta gama en la forma de unos elegantes mouse y teclado inalámbricos.

Apple iMac Pro

Es una estación de trabajo todo en uno excelente que brinda mucho espacio en el escritorio, aunque es muy costosa. Sus características son:

– CPU: Intel Xeon W.

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

– Memoria RAM: 128GB.

– Comunicaciones: Gigabit Ethernet.

– Dimensiones: 65×20,3×51,6 cm.

Microsoft Surface Studio

Microsoft ha elaborado una estación de trabajo todo en uno brillante, que compite con la iMac de Apple por conveniencia y potencia. Si se valora el sistema Windows 10, entonces esta es una gran opción al iMac Pro. Su configuración es:

– CPU: Intel Core i5-i7.

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

– Memoria RAM: 8 GB-32 GB.

– Almacenamiento: Disco duro de 1TB y SSD de 64 GB.

– Pantalla: PixelSense de 28 pulgadas.

Referencias

1.   Wikipedia, the free encyclopedia (2019). Workstation. Tomado de: en.wikipedia.org.

2.   Margaret Rouse (2019). Workstation. Techtarget. Tomado de: searchmobilecomputing.techtarget.com.

3.   Techopedia (2019). Workstation (WS). Tomado de: techopedia.com.

4.   Desire Athow (2019). Best workstations of 2019. Tomado de: techradar.com.

5.   Encyclopaedia Britannica (2019). Workstation. Tomado de: britannica.com.

6.   Charlie O’Donnell (2019). What is a Workstation Computer? Velocity Micro. Tomado de: velocitymicro.com.