De Mihail BOTEZ
Conceptul de Personal Workstation este un termen relativ nou pentru cititorii din Romānia. Īnteleg ca si utilizatorii CAD din Romānia pot opta acum īntre PC-uri, statii grafice traditionale RISC/UNIX si o noua categorie denumita statii grafice personale...Īntr-un studiu din 1993, International Data Corporation (IDC) a identificat o noua clasa de masini pe care le-a denumit "Personal Workstations" tocmai pentru ca aduc puterea asociata pīna acum statiilor grafice clasice (RISC/UNIX) la un nivel de accesibilitate comparabil cu platformele desktop PC. Ca o dovada a dinamismului acestui segment, īn 1994 s-au vīndut cca. 200.000 de statii personale, iar 1995 a fost anul īn livrarile de PW au depasit numarul statiilor clasice (WS) vīndute, volumul de vīnzari pe 1996 fiind apreciat la cca. 4 miliarde dolari. Utilizatorii de CAD sīnt unul din grupurile majore de beneficiari ai statiilor personale (cam 25% dupa unele estimari), Intergraph acoperind singur cca. 40% din aceasta piata.
Este normal sa ne īntrebam "Ce este o statie personala?" sau "Prin ce sīnt mai speciale statiile Intergraph TD?" datorita noutatii acestui segment de echipamente. Acestea urmeaza adeseori īntrebarii "De ce costa atīta?" si cum s-ar putea justifica aceasta investitie īntr-o platforma de vīrf bazata pe procesoarele Intel Pentium si Pentium Pro.
Glosar | ||
| WS | Workstation | statie (de lucru) (grafica) īn sensul traditional |
| PC | Personal Computer | calculator personal |
| PW | Personal Workstation | statie (de lucru) (grafica) personala |
Urmatoarele figuri īsi propun sa ajute cititorii sa īnteleaga unde se pozitioneaza PW-urile īn lumea hardware.
Īn tabelele alaturate sunt prezentate plus-urile si minus-urile PC-urilor din punctul de vedere al unui utilizator CAD:
Personal Computer (PC) | Workstation RISC/UNIX (WS) | ||
Personal Workstation (PW) | |||
| - | + | + | - |
| Insuficient de rapide | Pret atractiv | Performanta, "profesionale" | Scumpe |
| Cīteodata ramīn "agatate" | Usor de utilizat | Fiabile | Mediu de operare prea complex |
| Limite la integrarea īn retele | Usor de schimbat furnizorul | Concepute din start pentru lucrul īn retea | Probleme de interoperabilitate |
| Optiuni limitate de monitoare | Multitudine de software aplicativ | Monitoare performante, optiune dual monitor | Optiuni limitate de software grafic aplicativ |
| Suport limitat pentru periferice | Poate fi reīntinerit pentru o "a doua viata" | Suport pentru digitizoare, scannere, plottere | Prea dedicate, nu pot fi folosite si la altceva |
| Oferta limitata de aplicatii tehnice avansate | Aplicatii profesionale, specializate | ||
Aceeasi comparatie pentru statiile grafice traditionale RISC/UNIX (workstations).
Inginerilor si tehnicienilor le place sa-si consume timpul UTILIZĪND instrumentele de proiectare dar nu vor sa consume prea mult timp ĪNVATĪND cum sa le utilizeze.
Pentru cei fara vocatie de "guru", UNIX poate deveni un sistem de operare destul de greu de utilizat.
Daca alaturam cele doua tabele, reuniunea dintre plus-urile celor doua lumi ireductibile ne ofera o imagine sintetica a conceptului de Personal Workstation, concretizat īn premiera de Intergraph īnca din 1993 prin statiile TD.
Īntr-o singura fraza, o statie grafica personala combina avantajele unui PC (usurinta de utilizare si miile de aplicatii disponibile) cu puterea unei statii RISC/UNIX (multi-tasking, multi-procesare, suport de retea īncorporat si putere de calcul).
Sau, īn termeni si mai practici, obtineti o platforma grafica care poate rula AutoCAD, MicroStation, Solid Edge, Pro/ENGINEER, Ansys, Microsoft Office si Adobe Photoshop, la jumatate din pretul unei statii clasice RISC/UNIX, fara amendari ale performantelor grafice si aritmetice.
Diagrama alaturata cuprinde o alta reprezentare a acestor diferente īntre statiile grafice personale, statiile grafice clasice si PC-uri.
La lansarea primelor sale PW, Intergraph a sintetizat aceste avantaje prin sintagma "Puternice - dar personale"
Prin ce difera esential o "statie grafica personala" de o statie grafica "traditionala", sau de un calculator personal "high-end", echipat corespunzator?
Statiile personale se adreseaza unei piete comerciale īn crestere, pe care producatorii de statii traditionale nu au putut-o "penetra" datorita pretului acestora si a lipsei de aplicatii. Diferenta esentiala fata de statiile RISC/UNIX consta īn faptul ca arhitectura Pentium Pro/Windows NT permite statiilor personale sa ruleze miile de aplicatii PC fara paleativul emularii de cod Intel al procesoarelor RISC, avīnd simultan performante aritmetice si grafice superioare acestora, la nivel de aplicatie (nu teoretice). Si toate acestea la aproape jumatate de pret.
Īn ceea ce priveste comparatia cu PC-urile "high-end", diferentele sīnt mai subtile. Faptul ca statiile personale sīnt binar compatibile cu orice alt PC echipat cu acelasi procesor Pentium Pro poate conduce usor la confuzii asupra performantelor. Īntr-adevar, statiile personale sīnt tot niste PC-uri din moment ce au acelasi tip de CPU si folosesc aceleasi standarde constructive (PCI, SCSI, Ethernet etc.). Dar orice asemanare se opreste aici, dupa care intram īn domeniul capabilitatilor de a proiecta si fabrica motherboard-uri si subsisteme performante (pentru CPU, memorie, discuri, acceleratoare, drivere etc.) si "acordarea" lor īntr-un ansamblu echilibrat electronic de pe linia de fabricatie. Si īn asta constau diferentele esentiale fata de un PC high-end accelerat prin card-uri, derivat dintr-un model de serie, chiar si de marca .
Lumea furnizorilor de hardware putea fi asemanata cu lumea producatorilor de autoturisme:
Exista producatorii auto consacrati (brand name) ca Ford, Mercedes, BMW sau Fiat, care scot produse īn serie mare, fiabile si cu un raport calitate/pret foarte bun, cu distribuitori pe tot globul etc. Acestia nu produc modele super-performante deoarece capacitatile lor de productie īn serie mare nu pot adresa cu eficienta economica diversele "nise" ale pietei; tot ce ofera acestia clientilor mai pretentiosi sīnt "pachete de optiuni", care sporesc īnsa substantial pretul modelului de baza.
Exista apoi tuner-ii sau "preparatorii" ca Brabus sau Donkervoort , care īnnobileaza platformele standard prin diferite ajustari si extensii, uneori chiar īnlocuind partial subsistemele originare cu altele mai performante, proprii sau preluate de la alti producatori (recte acceleratoare 3D etc.). Platformele astfel "preparate" depasesc performantele modelelor de serie din care provin (chiar si cu pachetele de optiuni de vīrf), evident la un pret piperat. Cu toate acestea, performantele acestor masini "fortate" nu pot depasi unele limite constructive ale platformei de baza din care sīnt derivate.
Avem apoi producatorii de modele de vīrf, īn serie de obicei mica - cun sīnt Rollls-Royce, Ferrari, Cadillac sau Bugatti - de masini īn mare parte originale, de mare performanta si "rafinament", cu optiunile de vīrf din fabricatie. Aceste platforme au din start caracteristicile superioare ale unor masini "de curse", care pot fi cīteodata atinse si de masini "preparate", dar la preturi mai ridicate si cu fiabilitate mai mica si cu costuri de mentenanta prohibitive.
Si, cel mai important lucru, merg pe aceleasi sosele si cu aceeasi benzina ca si masinile de serie.
Īn fine, avem producatorii de masini de curse, ale caror masini īmping permanent limitele performantelor tehnice, indiferent de cost. Ca sa atinga aceste performante, ele au nevoie de motoare, benzina, cauciucuri, cutii de viteze etc. speciale. Si, de obicei, "ruleaza" pe piste speciale, izolate de soselele obisnuite.
Īn aceasta parabola fara vreo nuanta polemica, statiile grafice clasice (RISC/UNIX) ar putea fi masinile de curse iar statiile personale sīnt modele de vīrf/serie mica cu performantele unei masini de curse, la preturi din ce īn ce mai apropiate de cele al unei masini de serie. Imaginati-va, deci, un Rolls sau un Ferrari la pretul unui Ford.
Cum se explica pionieratul si rolul de principal jucator al Intergraph īn segmentul acesta absolut nou al statiilor personale?
Īn 1992, īn plina perioada de maturizare si avīnt al statiilor RISC/UNIX, Intergraph sesizeaza pericolul situatiei la care s-a ajuns īn segmentul superior (high-end) al CAD/CAM/CAE/GIS prin "izolarea" informatica a acestuia fata de restul sistemului informational dintr-o firma, practic dominat de platformele desktop PC individuale si īn retea. Orice firma care implementa un sistem CAD/CAM/CAE/GIS performant sfīrsea prin a crea o "insula" informatica -hardware specializat, sistemul de operare UNIX propriu acestuia, software ingineresc cu limbaje proprietare de dezvoltare, baze de date proprietare etc.- populata numai de aplicatiile tehnice, izolata īn "oceanul" aplicatiilor individuale de birou (editoare de texte, programe de calcul tabelar etc.) sau de gestiune economica rulīnd pe PC-uri. Proiectantul tehnic avea nevoie pe birou de doua platforme: o statie RISC/UNIX pentru aplicatiile ingineresti si un al doilea calculator (de obicei un PC sau un Apple) pentru aplicatiile de office automation sau de CAD īn 2D. Solutia pe care a propus-o Intergraph pentru iesirea din aceasta situatie costisitoare era realizarea unei noi platforme informatice tehnice (hardware, sistem de operare, software aplicativ tehnic) care sa permita utilizatorilor sa ruleze pe acelasi sistem atīt aplicatiile tehnice complexe, cīt si pe cele de uz individual sau de gestiune economica. Īn 1993, Intergraph a denumit acest concept hardware+software drept Technical Desktop.
Toata experienta acumulata 25 de ani īn producerea de echipamente grafice, de la procesoare RISC, subsisteme CPU optimizate, subsisteme rapide de discuri, monitoare de mari dimensiuni si rezolutii (inclusiv duale, de 27"), acceleratoare si driver-e pentru grafica 2D/3D vectoriala si raster etc. a fost concentrata īntr-un proiect de peste 250 milioane dolari pentru transpunerea īn viata a conceptului de Technical Desktop, atīt ca hardware cīt si ca software aplicativ. Iata rezultatele dupa patru ani de la lansarea acestuia:
Compaq (oct. 1996) si IBM (martie 1997) selecteaza acceleratoarele grafice 3D compatibile OpenGL din familia Intense 3D, produse de Intergraph Computer Systems, pentru echiparea modelor lor pentru segmentul PW.
Componenta hardware a conceptului de Technical Desktop a fost completata cu componenta de software tehnic. Cu cele aprox. 300 de aplicatii proprii sub Windows NT realizate de Intergraph Software Solutions (pentru domenii ca Mapping/GIS, CAD/CAM/CAE, AM/FM pentru utilitati publice, electronica, proiectarea obiectivelor industriale etc.), Intergraph Corporation este īn continuare cel mai mare dezvoltator independent de software sub Windows NT si de sisteme hard+soft pentru CAD/CAM/CAE, GIS si AEC.
Platforma Intel+Windows NT+software de aplicatie "din componente" (component software) reprezinta materializarea conceptului de Technical Desktop.
Care sīnt grupele de aplicatii carora li se adreseaza statiile personale?
Desi ele pot fi folosite practic īn oricare din aceste aplicatii, Intergraph considera aceste platforme ca fiind potrivite cu precadere domeniilor marcate cu (X). Cu putine exceptii (Database management, Economic and financial modeling, Management and support, Other commercial) nerelevante pentru profilul companiei, Intergraph ofera deja solutii hardware + software pentru aceste domenii.
IDC īmparte piata statiilor grafice īn 17 domenii īn functie de scopul principal al aplicatiilor dupa cum urmeaza:
Considerati ca platforma Wintel (Windows + CPU Intel) poate sustine fara compromisuri cerintele īnalte de performanta ale aplicatiilor high-end, dezvoltate pīna acum sub UNIX/RISC?
Intergraph considera ca, din perspectiva aplicatiilor tehnice, platformele RISC/UNIX nu mai ofera nici un avantaj semnificativ fata de combinatia Pentium Pro+Windows NT. Mai mult, majoritatea covīrsitoare a inovarilor tehnologice (hardware si software) se petrec acum īn lumea Wintel. Este suficient sa ne uitam la rezultatele partiale pentru 1996 ale analistilor IDC pentru a sesiza rata īnalta de acceptare a lui Windows NT pentru sistemele complexe, din care nu lipsesc cele CAD.
Arhitectura deschisa (Wintel) a statiilor grafice personale ofera utilizatorilor o alternativa performanta si accesibila la sistemele RISC. Īnsa odata cu lansarea procesorului Intel Pentium® Pro, statiile personale nu mai sīnt "alternative" la statiile clasice de vīrf; ele sīnt statii grafice de vīrf.
Oferind performante īn virgula fixa si virgula mobila cu mult peste 200 SPECmarks, procesorul Pentium Pro asigura puterea de calcul care sa sustina capabilitatile avansate ale acceleratoarelor grafice OpenGL. De exemplu, combinīnd caracteristicile neegalate īnca ale acceleratoarelor Intergraph RealiZm aliniate la OpenGL cu puterea lui Pentium Pro, statiile Intergraph TDZ depasesc performantele majoritatii statiilor RISC, asa cum se poate vedea si din urmatoarele tabele comparative, cu datele publicate pe WWW de firmele respective:
Īn plus, Pentium Pro integreaza un cache secundar si magistrale (bus) interne si externe de mare performanta, conferindu-i capabilitati reale de multiprocesare simetrica. Datorita arhitecturii scalabile a lui Pentium Pro, statiile TDZ cu doua sau patru procesoare accelereaza la maxim aplicatiile multiproces (multithreaded) sub Windows NT.
Pentru a utiliza complet potentialul unei statii grafice 3D este nevoie de un sistem de operare robust. De aceea statiile personale sīnt livrate cu sistemul de operare Windows NT Workstation pre-īncarcat. Windows NT asigura suportul pentru aplicatiile pe 32 de biti, securitatea datelor si fiabilitatea de care au nevoie utilizatorii CAD conectati īn retele. El asigura si compatibilitatea au aplicatiile Windows populare, astfel īncīt utilizatorul poate rula atīt aplicatiile de uz personal cīt si pe cele tehnico-ingineresti pe acelasi desktop.
Windows NT ruleaza aplicatii MS-DOS si Windows pe 16 biti (cu unele restrictii), OS/2 si POSIX. Īn plus, odata cu aparitia lui Windows 95, oferta de aplicatii pe 32 biti a crescut considerabil.
Cu ajutorul lui Windows NT, statiile personale se integreaza fara efort īn retelele UNIX. Deoarece Windows NT asigura mai multe optiuni de networking si protocoale decīt orice alt sistem de operare desktop, aceste statii pot fi integrate īn aproape orice retea existenta fara a fi nevoie de software aditional.
Windows NT a fost conceput sa deserveasca hardware de vīrf de clasa statiilor grafice. Astfel el īncorporeaza caracteristici functionale avansate specifice CAD-ului, printre care:
Multitasking preemptiv, pentru aplicatiile Windows pe 16/32 de biti, ruleaza task-uri multiple simultan.
Multiprocesarea si multithreading-ul permit ca mai multe aplicatii sau mai multe procese (threads) ale unei aplicatii sa se repartizeze īn mod uniform pe mai multe procesoare sau sa fie rulate mai eficient pe un singur procesor.
Modelul deschis al memoriei permite lui Windows NT sa gestioneze cantitati mari de date fara limitari ale resurselor.
Interconectarea si īncapsularea obiectelor (OLE-Object linking & embedding) permite stabilirea de legaturi dinamice īntre ducomente si fisiere, chiar de formate diferite, astfel īncīt aplicatii multiple pot partaja datele īn mod transparent.
OpenGL, un limbaj avansat pentru grafica 3D permite aplicatiilor tehnice sa fie accelerate de card-urile de vīrf , asa cum sīnt acceleratoarele OpenGL din seria RealiZm si Intense 3D, produse de Intergraph Computer Systems si care echipeaza statiile Intergraph si, mai nou, modelele de vīrf Compaq si IBM.
Facilitatile de multiple user perimite mai multor utilizatori succesivi posibilitatea de lucra pe acelasi sistem, fiecare cu propriul mediu de operare configurat īn mod particular.
Windows NT File System (NTFS) - sistemul de gestiune a fisierelor propriu lui Windows NT- asigura securitatea la nivel de fisier si performante superioare. NTFS este bazat pe tranzactii, jurnalizeaza activitatile si evenimentele si asigura functii avansate de recuperare a datelor dupa incidentele de sistem.
Protejarea datelor de deteriorari intentionate sau accidentale. Utilizatorii pot controla accesul chiar pīna la nivelul unor fisiere individuale, aflate pe sisteme locale sau la distanta (remote).
Recuperabilitatea datelor previne pierderea acestora ca rezultat al caderilor discurilor deoarece Windows NT "oglindeste" (mirroring) sau "distribuie" (stripping) discurile pe matrici de discuri.
Prin aparitia statiilor grafice personale 3D, utilizatorii de grafica tehnica si de creatie īn 3D nu mai sīnt dependenti de statiile RISC proprietare si scumpe. Acesti utilizatori pot avea performantele grafice si CPU (de calcul) ale unei statii de vīrf traditionale fara costurile ridicate inevitabile arhitecturilor RISC/UNIX. Si, pe masura ce tot mai multe aplicatii grafice 3D sīnt dezvoltate pentru- sau sīnt portate sub- Windows NT, tot mai multi utilizatori de PC-uri se vor putea muta la nivelele de performanta ale statiilor de lucru de pīna acum, utilizīnd versiunile avansate ale soft-urilor, fara sa piarda confortul si caracterul familiar al interfetei Windows. Odata cu aparitia statiilor personale 3D toata lumea are de cīstigat ... evident, cu exceptia producatorilor de statii RISC.