工作站用户八倍增长，大趋势还是放卫星？

根据Jon Peddie Research在2021年5月发布的工作站调查报告显示：仅8%的公司已经部署了工作站，但是，64%的公司希望在未来的18个月扩展工作站部署。从区区8%蹿升至64%，这可足有8倍啊！按说应该是庙堂之上的神器，按这比例那就是要入寻常人家的节奏了。对工作站的使用意愿有如此大的变化，难道是有人吼了一嗓子“Oh my god！买它买它！”，又或者，是618骨折价让老板们动了凡心？

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从艺术到科技 工作站市场概况

提到工作站，人们最熟悉的就是设计院、艺术工作室等用的高档货。这个印象确实符合实际：繁重复杂的图形工作，譬如建筑师、工程师们指点江山的各种图纸、各种零部件的3D造型、仿真效果，还有天书般的电路图，这些工程设计类的需求占据了三分之二以上的工作站市场需求。工作站的另一个重要领域就是丰富多彩的多媒体娱乐内容，不论是2D 的还是3D 的图片、动画、游戏，包括视频剪辑与特效，越精美的作品出自工作站的概率就越高——很容易想象，这里面凝结的不仅仅是艺术家的灵感和心血，也需要澎湃的性能做支撑。

不差钱的金融行业，也是工作站的大用户。影视作品中的投资家除了考究的西服，另一个标志性的道具就是多个显示器，两台显示器起步，4台显示器那是稀松平常，更多、更大的屏幕也是可能的。似乎只有此般治愈颈椎的视野才能表现海量的信息和运筹帷幄的气势。真实情况也确实如此，这种相对特殊的需求通常需要定制的工作站才能更好地满足。除了信息的获取，信息的处理同样压力山大，尤其是经济模型的建立、投资组合分析、金融数据与各式经济指标的大数据挖掘等等，在全球化、高频化交易的背景下，海量的数据和参数需要极高的存储能力和运算能力才能应付，甚至部分应用对性能指标要求的苛刻程度远超3D 设计。

至于科学家们，尤其是地球、气候、生物、化学这些学科，做模拟、成像等也是工作站大施拳脚的地方。

但是，话说回来，这些行业在总体市场中占的比例并不大。多数人并不需要特别高的性能。由于激烈的技术竞争，近几年 PC 的性能增长非常迅速，笔记本电脑普遍已经达到4~6核，台式机的主流已经达到6~8核，随着 Intel 第12代酷睿处理器的上市，内核数量和效能又是一顿飙升。于是就会有人觉得，现在主流的 PC 已经可以胜任以往工作站的角色了。这种认知在全民短视频、全员直播营销的时代也得到了很好的印证——视频剪辑的门槛确实不那么高了嘛。那么，昂贵的工作站恐怕会越来越小众了吧？然而，来自 JPR、IDC 等机构的统计和预测并不这样看。

以 IDC 的数据为例，未来五年，工作站市场的复合增长率是5.2%，而PC市场的复合增长率为4.0%，其中商用PC的复合增长率是3.7%。换句话说，工作站的成长性明显高于PC，更高于商用 PC。JPR 在2021年5月发布的工作站调查报告在文章开头已经提到了。这些数据说明，工作站的需求不是萎缩，而是在飙升。

为什么呢？PC 的性能已经如此出色了，除了那些高大上的公司，其他人有啥事非得工作站来干？！

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工作站成为新刚需

先说需求发生了什么变化。譬如刚才提到，现在人人都能剪辑、发布视频了，视频所需要的技能和性能门槛确实不高，但是，这是不是也意味着内容供给的竞争变得激烈了？如果您是专业的机构，如何从如此激烈的竞争中脱颖而出？拼创意那是当然的，但是，挖空心思的创意，还是很容易被淹没在人海当中。最靠谱的，还是拼钱，也就是拼质量、拼质感，甚至赤裸裸的就是拼参数、拼设备。早几年可能还有人说这视频用手机1080p 直出挺好，那其实是炫技，可现在4K电视都不到2000元的时候，消费者对4K 视频已经没有特别的好感了，别说奥运转播了，B站都开始上8K视频了。创作设备方面，8K也已经进入普及阶段，2020年的 EOSR5 微单相机将8K视频拍摄带入民用/准专业市场，甚至随后的旗舰手机也开始支持8K视频拍摄。所以，现在再拿4K 视频拍摄做卖点都已经不好意思提了，最好言必称8K——8K 拍，而且，8K 剪，毕竟8K 素材提供了前所未有的裁切构图空间。4K 剪辑的典型配置是8~16核处理器、64~128GB 内存，属于高档 PC 能够覆盖的范畴。8K 剪辑，内核要16核甚至更多，内存如果想突破128GB，这就是妥妥的进入了主流工作站（至强处理器）的地盘。以前说某某电影动用了某某品牌多少多少台工作站做剪辑、做后期，现在，可能一条体面些的宣传片就得请出工作站才能顺手。

还有，现在“元宇宙”概念火了，甭管这三个字具体啥意思，AR/VR 终端设备迎来井喷是事实啊。至于数字孪生，实时3D 建模，那就更吃性能了。相关内容制作能力和设备规格的军备竞赛必须参与。

至于人工智能，新贵们在过去几年已经扫空了高档处理器、高档计算卡，也包括高档显卡，这只能是服务器和工作站的领域。深度学习工作站属于一种典型的新兴品类，尤其强调扩展性（充足的 PCIe 通道）带动多块计算卡，单路至强处理器基本的，双路至强很正常。特殊的可扩展性需求也可能发生在极大内存容量，也可能是极大数据吞吐量（多块高速 SSD）等等。随着机器学习的硬件和软件门槛逐步降低，万物皆可重学一遍（又一遍），建立本地化的机器学习和数据深度挖掘能力是许多企业正在尝试做的事情。

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工作站就是贵的PC么？

或许在一些人看来，工作站在外观上与普通电脑差不多，“贵”就工作站只是贵的PC而已，但实际上工作站作为专业的平台，是有一定的标准。那么，工作站与PC的差别到底有哪些呢？

首先当然是性能。性能越高，用户的等待时间越短，尤其是媒体渲染、流体模拟等过程会直接影响用户进入下一项工作——时间就是金钱啊。即使对于那些近乎于实时的操作，譬如工程制图、3D 建模等，性能对操作流畅性的影响也是实实在在的，更高性能的处理器、更大的内存、更快的 SSD 等，让图层移动、模型旋转等等操作少一些卡顿、凝滞感，对保持良好的工作心情大有裨益。在性能方面，Intel 为不同定位的工作站提供了多层次的处理器选择，从酷睿 i7、i9处理器（6~8个性能P核，4~8个能效 E 核，以及5.2GHz 甚至更高的全核加速频率），到至强W系列（4~28核心），再到至强可扩展处理器（双路可以达到56核心）。

其次是可扩展性。可扩展性对性能、存储容量等的影响是最直观的。前面提到的至强可扩展处理器内核数量，从单路8核到双路56核，这样的大跨度其实也是性能可扩展性的一种表现。再如内存，基于12代酷睿平台的 PC /工作站的内存是双通道，容量可以扩展到128GB；如果有更高的需求，那么至强W系列最高支持六通道甚至八通道内存、容量可以达到2TB，双路至强可扩展处理器可以提供24通道内存。PCIe 通道数量也是重要的可扩展性指标，譬如12代酷睿平台的 PCIe 通道数是48个（ CPU 提供20个，PCH提供28个），至强平台每插槽可以提供64甚至72个 PCIe，双路则可以达到96个PCIe通道。更多的 PCIe 通道意味着可以安装更多的存储设备、更多的加速卡、更高性能网卡等等。

第三个差异是数据完整性。通俗一些说，这关系到稳定性和安全性。稳定性方面，工作站和服务器最典型的特点就是普遍使用 ECC 内存。ECC 是“Error Checking and Correcting ”的简写，中文即“错误检查和纠正”。内存中存储和传输的数据总是难免发生意外的错误，这些意外包括辐射、静电等等。其中，高穿透力的宇宙射线就是一种以人类目前的能力无法避免的干扰，射线可能击中芯片导致某一单元0/1状态发生位翻转。意外的内存错误可能导致进程失效甚至死机。可以想象，数据量越大，出错的概率越高。ECC 内存可以实时地校验发现意外错误，如果每字节（8bit）中的错误不超过1bit 则可以自动纠正，保持系统继续正确、稳定地运行。在过去，Intel 只在至强处理器上提供 ECC 内存的支持。不过随着今年这个策略发生了变化，通过搭配 W680PCH，酷睿处理器也可以支持 ECC 内存了。值得一提的是，对于移动平台，多数酷睿平台是处理器和PCH封装在一起的（P、U、H），这些机型并不能支持 ECC 内存，但近期推出的HX系列酷睿处理器与PCH是分开的，则有机会支持 ECC 内存。这个变化对于入门级和移动工作站的采购是有利的，SKU简化了。在ECC功能“下放”之后，至强平台的可靠性优势集中体现在 RAS（(Reliability,Availability and Serviceability，即“可靠性、可用性、可服务性”），其中包含的功能特性很多，这里就暂时不展开了。

第四个差异是认证。产品需要考虑质量、可靠性、兼容性等等方面的认证，其中最关键的需求是ISV认证。ISV 是 Independent Software Vendors 的缩写，意为“独立软件开发商”。对于工作站而言，能否可靠的运行特定的应用（辅助设计、内容创建、科学运算等等），能否充分发挥软硬件的功能和性能（譬如硬件加速）是必须刻意关注的问题。工程设计类的客户是应用软件非常封闭的行业，指定的 ISV 认证是刚需，所以他们是工作站的稳定用户，毕竟普通的 PC 是鲜少提供 ISV 认证的。

了解了上述四点差异，我们再回顾一下前面的问题。“贵”，不一定是工作站。性能、可扩展性满足目标需要即可，毕竟指标的跨度还是很大的。对于特定的应用软件，一款拥有 ISV 认证的入门显卡可能表现比顶级游戏显卡要好。可靠性则是基本盘，譬如 ECC 可以减少意外崩溃，应该成为标配。过去 ECC 内存是至强处理器的专属，可喜的是，接下来酷睿也可以享受 ECC 功能了，这也意味着工作站市场将进一步下探。

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定位细分 适应多样场景

在工作站与 PC 的差异当中，我们多次提到不同档次的处理器：酷睿、至强 W，以及至强可扩展处理器。它们的规格、价格落差相当的大，由此，我们也可以通过处理器的选型为关键标志对工作站进行分类，从普及型的，到高度专业化的。

入门级的工作站，在过去是入门至强（已经退市的 E3-1000 和停止更新的 W-1000）的领域，但 Intel 决定将其下探，让酷睿处理器也可以满足专业的要求——通过搭配即将上市的专用 PCH，支持 ECC 内存。这样的方案与高性能PC是比较类似的，但稳定性更好，可以承担2D/3D 设计、建模，以及比较基本的音视频内容创作、游戏、艺术等等。这类工作站通常是中小型的塔式机箱，也可以采用迷你机箱甚至一体机的设计。从规格上看，移动工作站也可以归为入门级工作站。由于 Intel 精简了至强处理器的产品线，未来移动工作站将会以酷睿HX处理器为主。

主流工作站采用的是单路的至强处理器，也就是至强 W 系列，准确地说是 W-2000 系列。以目前在售的至强 W-2200 处理器为例，可以提供4内核/8线程到18内核/36线程，支持四通道、容量1TB 内存，72通道 PCIe。至强 W-2000 的处理器性能不一定都很高，但扩展性（内存容量、PCIe 通道数量）明显超越了酷睿处理器，譬如之前提到的4K、8K 视频剪辑对内存容量的要求就是酷睿处理器很难应付的。另外，至强处理器在支持的指令集特性方面也有别于酷睿处理器，例如 AVX-512，12代酷睿处理器是不支持的，如果某些机器学习应用需要用到 AVX-512，那就必须选择至强处理器。主流工作站通常用于3DCAD 设计、3D渲染、人工智能能领域。造型方面则是标准的塔式外形，确保良好的散热空间和扩展能力。

专家级工作站会采用规格更高的至强处理器，包括至强 W-3000系列，以及至强可扩展处理器。以至强 W-3200系列处理器为例，其内核至少为8核/16线程，最多可达到28核/56线程，支持六通道、2TB内存，与酷睿和至强W-2200系列明显拉开了差距。预计今年底推出的至强W-3300最高具有38核/76线程，支持八通道、4TB 内存。而已经上市的第三代至强可扩展处理器，双路则有高达56核/112线程。复杂的3D 设计、科学模拟、深度学习、8K 视频/广电/影视后期等应用必须仰赖专家级的工作站。

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以客为尊，定制化实现业务价值

除了大众所熟悉的、典型的计算机视觉应用，金融计算、人工智能训练、测绘、仿真计算、基因测序等场景拓宽了工作站的应用需求。譬如模拟仿真对算力的关注点是高精度运算；机器学习对精度就没有要求，但并行度要高；大数据挖掘需要密集的存储 IO。这就意味着不同行业客户的需求不是统一、标准化的。从工作站的分类可以看到，从入门到专家级的产品，有异常丰富的处理器、内存等可以选择。如此绵密的产品细分，可以精准地适用于不同行业、不同层次、不同岗位的用户的需求。从设计到交付，高度定制化同样是工作站的优势所在。

对于工作站生态伙伴而言，他们需要具备对系统平台及对特定应用领域的深刻理解。在服务用户时，可以结合自身业务多样性的经验、应用场景的典型差异推荐不同配置、不同硬件规格、不同扩展方案的工作站和服务器。这种专业化的服务能力也是传统PC品牌商和渠道商很少提供的。可以说，越来越多企业客户选择部署工作站平台，除了对性能、稳定性等方面的刚需，也是因为他们需要获得更好的服务，需要供应商能够真正理解他们的需求、提供更有价值的业务支持，以更好地迎接创新应用趋势的挑战。

结语

虽然PC处理器一直在进步，但8K视频、机器学习、自动化模型的普及让用户必须追求算力更高的平台。新的应用趋势让一部分用户开始留意到PC与工作站之间的区别，并且愿意为额外的稳定性、可扩展性买单。上游厂商也在工作站平台的两端进行了扩展，入门平台降低成本下探，专家级平台性能积极提升。这些因素综合作用之下，工作站的成长率高于普通PC确实是合情合理的事情。工欲善其事必先利其器，工作站的价值便在于此。