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Profi-Rechner

Workstation als Kreativ-Werkzeug – für maximale Leistung

Thomas Fischer schreibt seit über 20 Jahren für unterschiedliche namhafte PC-Zeitschriften über IT-Themen sowie Business-Software, war beteiligt an der Entwicklung von Konzepten neuer IT-Magazine und arbeite mehrere Jahre in einem Verlag im Bereich Corporate Publishing. Sein Slogan ist: Technik einfach erklärt..
Für rechenintensive oder spezielle Anwendungen ist ein PC von der Stange meist ungeeignet – eine Workstation eignet sich dafür aber perfekt. Noch vor wenigen Jahren waren diese Profi-Rechner teuer und relativ wenig verbreitet. Heute ist das anders: Ihre Anschaffung ist erschwinglicher und ihre Verbreitung höher. Doch was macht eine gute Workstation aus?

Der Einsatz einer Workstation ist dann rentabel, wenn komplexe Anwendungen umfangreiche Berechnungen erfordern. Zwar funktionieren diese prinzipiell meist auch mit einem herkömmlichen PC, aber mangelnde Rechen- und Grafikpower sowie inakzeptabel lange Berechnungszeiten machen den Einsatz eines normalen PCs für solche Aufgaben unwirtschaftlich. Die Anwendungsbereiche einer Workstation sind durchweg im professionellen und kreativen Bereich angesiedelt, etwa für Videoschnitt-- oder Multimedia-Software, beim Einsatz von CAD-Software in Ingenieur-Büros, für die Grafikbearbeitung, die Software-Entwicklung oder für die Berechnung von Modellen in der Forschung. Immer wenn besonders starke Rechenleistung erforderlich ist, ist eine Workstation das Mittel der Wahl. Die wesentlichen Unterschiede einer Workstation zum einfachen PC sind:

  • Einsatz einer CPU oder mehrerer CPUs mit wesentlich höherer Rechenleistung, meist Intel® Xeon® Prozessoren mit mehreren Kernen

  • Es ist wesentlich mehr Arbeitsspeicher vorhanden

  • Die Qualität des Displays ist höher

  • Die verwendeten Grafikkarten sind im Highend-Profibereich angesiedelt

  • Einsatz hochwertiger, schnellerer Massenspeicher mit hoher Kapazität

Insgesamt setzen die Hersteller von Workstations durchweg nur hochwertige Komponenten ein. Moderne Workstations sind erstaunlich kompakt und in diversen Ausführungen als Notebook, als Desktop oder als Rack im genormten Gehäuse erhältlich. Auch bei der Wahl des Betriebssystems stehen alle gängigen Lösungen bereit. Je nach den eingesetzten Anwendungen besteht die Wahl zwischen den Betriebssystemen Windows, Linux oder Unix.

Ein typisches Anwendungsbeispiel für eine Workstation zeigt der Fall des französischen Kleinserien-Autoherstellers PGO Automobiles, der für das Design seiner exklusiven Retro-Flitzer seit Kurzem Dell Precision Workstations einsetzt und damit eine effizientere und schnellere Entwicklung der Prototypen erzielen konnte:

Zertifizierung garantiert höchste Performance

Die Entscheidung für eine Workstation hängt stark von den Arbeitsaufgaben und der dafür verwendeten Software ab. Oft lässt sich die Hardware beim Workstation-Hersteller optimal für die gestellten Anforderungen konfigurieren. Das erfordert zwar eine umfangreiche Analyse der Arbeitsaufgaben und der verwendeten Software, verhindert aber eine mögliche Fehlinvestition oder eine unterm Strich teurere nachträgliche Änderung der gewählten Konfiguration.

Sollte eine Entscheidung nicht eindeutig ausfallen oder sollten Fragen offenbleiben, schützt eine Nachfrage bei den Experten des Herstellers vor einem Fehlkauf. Für eine sichere Entscheidung, ob Soft- und Hardware optimal zueinander passen, liefert die ISV-Zertifizierung (ISV= Independent Software Vendor) die Info. Eine Workstation mit ISV-Zertifizierung gibt dem Anwender die Gewissheit, dass sie zur Software in allen Funktionen kompatibel ist. Meist prüft ein Hersteller die Kompatibilität seiner Workstations zu einer ISV-zertifizierten Software und bewirbt diese Eigenschaft zum jeweiligen Produkt. Als Käufer erhält man damit die Sicherheit, dass Soft- und Hardware perfekt aufeinander abgestimmt sind und mit maximaler Performance arbeiten.

So sind beispielsweise die Dell-Workstations der Dell Precision-Familie - von den Precision Mobile Workstations (Notebooks) bis hin zu den Precision Tower und Rack Workstations - individuell konfigurierbar und zugleich durchgängig ISV-zertifiziert. Wichtig ist zudem, welche Hardware-Voraussetzungen für den Betrieb der Anwendung gefordert sind. An dieser Stelle lässt sich bereits die Support-Qualität des Software-Herstellers erkennen, der den potenziellen Kunden zu diesem Thema umfassend berät. Ein guter Support beantwortet die Fragen zeitnah und kompetent.

Für die Konstruktion und Simulation ist eine hohe Rechenleistung notwendig. Wie hier bei der Konstruktion von Surf-Brettern setzen Profis leistungsstarke Workstations ein, beispielsweise die Dell Precision Mini Tower Workstation 3620. Quelle: Dell
Für die Konstruktion und Simulation ist eine hohe Rechenleistung notwendig. Wie hier bei der Konstruktion von Surf-Brettern setzen Profis leistungsstarke Workstations ein, beispielsweise die Dell Precision Mini Tower Workstation 3620. Quelle: Dell
Foto: Dell

Maximale Rechenpower mit Intel® Xeon® Prozessor

Bei der Wahl der richtigen Hardware gilt es zunächst, die passende CPU zu bestimmen. Heutzutage werden hier durchweg Multi-Core-CPUs eingesetzt, meist Intel® Xeon® Prozessoren. Dass dabei das Preis-Leistungs-Verhältnis nicht zu kurz kommt, zeigt die ISV-zertifizierte Dell Workstation Precision Rack 7000 Serie (7910). Dabei handelt es sich um eine 2-HE-Rack-Workstation mit dem Intel® Xeon® Prozessor E5-2609 v3. Dieser hat sechs Kerne, wird mit 1,9 GHz getaktet und weist eine Leistungsaufnahme von maximal 85 Watt auf. Andere CPU-Versionen wie die Intel® Xeon® Prozessor E5-2600 v4 Produkt Familie mit bis zu 22 Kernen pro Prozessor sind ebenfalls konfigurierbar. Das Rack eignet sich ideal für Remote-Anwender oder aber auch für mehrere Benutzer in einer virtualisierten Umgebung.

Eine weitere wichtige Rolle spielt der verfügbare Arbeitsspeicher der Workstation. Allgemein gilt hier: Je mehr, desto besser, denn davon profitiert die Arbeitsgeschwindigkeit. Je häufiger Daten wegen einer zu geringen RAM-Kapazität zwischen Festplatte und Arbeitsspeicher verschoben werden müssen, desto länger dauern Rechenprozesse. Daher ist neben der Kapazität des Arbeitsspeichers auch auf dessen Parameter wie die Zugriffsgeschwindigkeit zu achten. Auf jeden Fall sind RAM-Module zu wählen, deren Geschwindigkeit mindestens so hoch ist wie die des FSB (Front-Side-Bus) der verwendeten CPU. Der FSB ist die Schnittstelle zwischen CPU und Chipsatz (auch als Northbridge bezeichnet) und bestimmt die Bandbreite der CPU zu Chipsatz, RAM, Grafikkarte und allen anderen Komponenten eines PC-Systems. Falls die Wahl des richtigen Speichers problematisch erscheint, sollte man den entsprechenden Support des Hardware-Herstellers zu Rate ziehen.

Höchste Ansprüche erfüllt die Workstation Dell Precision R7910 Rack, hier mit entferntem Deckel. Im Vordergrund sind die 2,5-Zoll-Laufwerke zu sehen, dahinter die Leiste mit sechs parallelen Lüfter. Quelle: Dell
Höchste Ansprüche erfüllt die Workstation Dell Precision R7910 Rack, hier mit entferntem Deckel. Im Vordergrund sind die 2,5-Zoll-Laufwerke zu sehen, dahinter die Leiste mit sechs parallelen Lüfter. Quelle: Dell
Foto: Dell

Massenspeicher und Grafikkarte - unschlagbar schnell

Ein weiterer wichtiger Faktor für die Verarbeitungsgeschwindigkeit einer Workstation ist der Massenspeicher. Dieser sollte möglichst geringe Zugriffszeiten beim Lesen und beim Schreiben der Daten aufweisen. SSDs (Solid State Drives) sind zwar noch teurer als herkömmliche Festplatten gleicher Kapazität, erfüllen diese Anforderung jedoch perfekt. In die Überlegung zur Konfiguration muss unbedingt auch die Möglichkeit zum Zusammenschluss mehrerer Festplatten/SSDs zu einem RAID-System einbezogen werden. Je nach Hardware der Workstation ist daher zu überlegen, ob ein separater RAID-Controller der High-End-Klasse dem auf dem Motherboard integrierten RAID-Controller vorzuziehen ist.

Auch die Wahl der richtigen Grafikkarte trägt zur optimalen Funktion einer Workstation bei. Eine leistungsstarke Grafikkarte ist daher selbstverständlich. Nvidia Quadro-Modelle etwa können mit Hilfe spezieller Software die CPU bei der Berechnung großer Datenmengen spürbar entlasten. Hierfür wird die GPU der Grafikkarte genutzt, die vielfach schneller arbeitet als die CPU auf dem Motherboard. Allerdings setzt das bei der Software-Entwicklung den Einsatz einer speziellen Programmiertechnik voraus, die von Nvidia entwickelt wurde und als CUDA bekannt ist. Zudem ist zu berücksichtigen, dass die Grafikkarte einer Workstation mehrere Monitore mit hoher Auflösung ohne Geschwindigkeits- oder Qualitätseinbußen parallel ansteuert.

Fazit

Auch wenn sich eine Workstation heutzutage äußerlich kaum noch von einem herkömmlichen PC unterscheidet, steckt im Inneren modernste, schnelle und speziell zugeschnittene Hardware, die ideal zur hoch spezialisierten Software passt. Daher stellt für die IT-Verantwortlichen im Unternehmen die Planung und Anschaffung von Workstations im Vergleich zur Anschaffung herkömmlicher Bürocomputer eine große Herausforderung dar. Hinzu kommt, dass eine spezielle Konfiguration gegenüber der Standardkonfiguration der Büro-PCs für das IT-Personal einen größeren Arbeitsaufwand bedeutet. Ähnlich verhält es sich mit dem Betriebssystem der Workstation. Denn dabei kann es sich unter Umständen ebenfalls um ein System handeln, mit dem das IT-Personal wenig oder gar nicht vertraut ist. Daher ist es von Vorteil, einen Workstation-Hersteller zu wählen, der bei der Konfiguration und beim Support hilfreich zur Seite steht.

Dennoch ist die Anschaffung einer Workstation immer dann besonders sinnvoll, wenn sie nachweislich Arbeitsabläufe spürbar beschleunigt. Denn Zeit ist Geld und eine beschleunigte Verarbeitung großer Datenmengen zahlt sich sehr schnell aus.

Weiterführende Links:

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