图形工作站系统产业界定及发展历程

第一节 图形工作站系统定义及性质

图形工作站是一种专业从事图形、图像（静态）、图像（动态）与视频工作的高档次专用电脑的总称。从工作站的用途来看，无论是三维动画、数据可视化处理乃至cad/cam和eda，都要求系统具有很强的图形处理能力，从这个意义上来说，可以认为大部分工作站都用作图形工作站。

第二节 图形工作站系统发展历程

20世纪70年代中期，IT公司如雨后春笋般的诞生，软件需要找到适合运行的硬件平台，硬件商需要为平台寻找合适的软件，我们称这一时期为个人计算机软硬件的磨合期。正是经历了这几年软硬件磨合期，到80年代初，定位于特定应用的个人计算机才得以走入人们生活，真正意义上的图形工作站也于这一时期诞生。

1、图形双星的初创岁月（1982～1985）

1982年，两家重量级图形工作站厂商成立，它们是 SGI和SUN。业界将SGI称为图形工作站发展的鼻祖，因为SGI是最早专注于图形工作站研发与制造的厂商。20世纪80年代初，图形工作站的出现使得市场对该产品的需求空前强烈，IBM、DEC等硬件厂商纷纷加入对这一市场的争夺。1983年，IBM宣布开发基于ROMP架构处理器的工作站，同年SGI也推出了第一款图形终端IRIS 1000系列，并与次年4月正式推出业界首款3D图形工作站——IRIS 1400，与此同时，MIPS微处理器的出现也激发图形工作站厂商开发自己的RISC处理器。1985年SUN开始SPARC处理器的研发工作，在此之前，包括SUN在内的众多图形工作站厂商都依赖于摩托罗拉的芯片供应。

2、RISC/Unix时代的百家争鸣（1986～1993）

由于早期的图形工作站处理器很多都有摩托罗拉公司提供，这使得图形工作站的同质化问题日趋严重，为扼守住自己的一块蛋糕，包括SUN、SGI、IBM在内的厂商都着手开发自己的RISC处理器和UNIX操作系统，试图通过打造封闭式图形工作站来保证客户群体不至流失，同时赚取高额的利润。正是这一思维为之后Wintel联盟的崛起买下伏笔。

1986年是图形工作站发展史上值得纪念的年份，这一年IBM发布了RISC架构的Unix计算机——RT PC，并为该机型搭配了AIX系统，AIX是基于INTERACTIVE Systems公司的IN/ix（第一个商用UNIX）开发的。同年，惠普公司的RISC芯片PA-RISC发布，型号为PA-8000，在此之前，惠普已推出HP-UX操作系统。1987年，SUN与TI公司合作开发的SPARC处理器正式亮相，这是业内第一款有可扩展功能的RISC架构微处理器，但第一个应用SPARC处理器的SPARCstation1工作站直到1989年才发布。这一时期，SGI并没有发展自己的处理器，只是放弃了摩托罗拉的68000，转而使用MIPS的处理器产品，1992年MIPS被SGI收购，从而正式将MIPS处理器纳入旗下。

到90年代初，IBM、HP、SUN、SGI都发展了了各自的处理器和操作系统，IBM是POWER+AIX，惠普是PA-RISC+HP-UX，SUN是SPARC+Solaris，SGI是MIRS+IRIX。除这四家之外，DEC发展了自己的Alpha处理器。

3、1994～1996：转守为攻

上世纪80年代，高端计算机市场基本是RISC/UNIX的天下，在当时由于UNIX操作系统发展已相对成熟，RISC处理器的性能也要优于英特尔的x86产品，当时的微软和英特尔根本无力介入高端计算机市场，这种情况一直持续到上世纪90年代，转折点就在1994年。1994年微软发布了Windows NT 3.5，该系统共推出了两种版本：工作站版本和服务器版，从而开启了与RISC/UNIX阵营在工作站及服务器市场的争夺战。同年3月，英特尔发布了奔腾处理器，正式告别数字命名时代。

奔腾处理器是x86系列的革新性产品，相对之前的486产品其晶体管数量大幅提高，并增强了浮点运算功能，将工作电压降低至3.3V。自此之后，微软和英特尔加大力度对新品的开发和升级，为进一步拓展高端工作站和服务器市场，1996年微软又推出了融入了IE浏览器的Windows NT 4.0，一共四个版本，分别是工作站版、终端服务器版及两个服务器版。Windows NT 4.0提供文件和打印服务，能运行客户机/服务器应用程序，内置Internet/Intranet功能，为配合微软战略，英特尔在1997年初再次更新其奔腾产品线，发布了新一代奔腾MMX处理器，该处理器在x86指令集中增加了57条多媒体指令，专门用于对视频、音频以及图形图像数据的处理。

从NT操作系统发布到奔腾处理器的推出，在1994到1996的三年时间里，微软和英特尔密切合作在工作站和服务器市场攻城略地，价格居高不下的Unix工作站以及封闭的体系架构都减弱了 RISC/UNIX阵营对Wintel联盟的反击力度，而随着x86处理器性能提升以及 Windows操作系统功能进一步完善，固步自封的UNIX/RISC已认识到形势之危机。

4、1997～2002：局势逆转

据IDC调研统计，1996年全球RISC架构的小型机占据了78%的市场份额，而x86架构小型机仅占22%，这一年实力的天枰依然UNIX阵营倾斜，但这种倾斜角度却正在发生变化。

1998年英特尔面向中高端工作站及服务器市场推出了奔腾2至强处理器，至强是英特尔引入的新品牌，取代之前所使用的Pentium Pro品牌，紧随其后微软也发布了Windows 98操作系统，两家再次联手对Unix阵营发起了猛攻。同年，DEC率先倒下了，这家成立于1957年的公司是图形工作站领域的元老之一，由于敌不过残酷的市场竞争终被康柏收购。上世纪80年代，DEC曾汇聚了业界最优秀的软硬件人才，凭借超前的软硬件技术在小型机市场与IBM分庭抗礼，但由于创始人肯?奥尔森的错误坚持而导致精英流失，最终沦落被收购的命运。

同时，随着互联网泡沫式发展，SUN身价却水涨船高，因为SUN推出互联网时代最为流行的语言Java，这也使得互联网服务商优先考虑SUN的产品，到2000年SUN的市值接近2000亿美元，然而好景不长，随着互联网泡沫的破灭，到2001年底，SUN的市值就跌倒了不到400亿美元。尽管之后SUN推出了一些不错的技术和产品，但终究敌不过性价比更占优的x86产品，在很多新兴国家，互联网才刚刚起步，x86产品在这些国家更受欢迎，即便在欧美比较成熟的市场，很多用户也开始尝试接受操作更方便且性价比更高的X86产品。

3、2002～至今：胜者为王

1998年DEC被康柏收购，三年后康柏又被惠普收购。2006年SGI被Rackable收购。2009年甲骨文收购SUN。IBM自2002年后就再无推出任何Unix工作站，曾经风光无线的图形工作站先驱们相继湮灭于历史长河之中。放眼望去，今天的图形工作站市场已被x86产品所主宰。自1996年首次推出英特尔处理器工作站后，惠普便开始了由Unix向X86的转型，戴尔早在1998年也推出了首台Precision 410图形工作站，到2007年，后起之秀联想也加入了这一市场的角逐，这场战役以Wintel阵营完胜UNIX/RISC阵营而告终。

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