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워크스테이션
워크스테이션(Workstation)은 많은 양의 데이터를 처리하는 작업에 최적화된 전문가용 PC이다. 금융계산, 그래픽 작업, 과학 연상 등을 수행하는데 적합하며 컴퓨터 관련 기술들을 집대성한 기기이다.
개요[편집]
워크스테이션(workstation)은 전문적인 작업을 처리하기 위해 설계된 고성능 개인용 컴퓨터를 말한다. 고성능 PC에 걸맞게 워크스테이션은 당대 최고 수준의 부품이 탑재되는 것이 특징이다. 크게는 워크스테이션 데스크톱과 워크스테이션 노트북으로 분류된다.[1] 워크스테이션은 전문적인 사용을 염두에 두고 모든 부분에 고급 부품을 사용하여 차별성을 부여하고 있다. 대표적으로 오류확인수정(ECC) 부품들이 있으며, 엔지니어링 관련 설계 작업을 할 때 메모리 에러로 프로그램이 비정상 종료하거나 잘못된 수치가 들어갈 경우 손해가 발생할수 있다. 또한, 워크스테이션은 컴퓨터의 하드웨어적 오류는 대부분 전원 품질이 나쁘기 때문에 접지를 반드시 하고 무정전 전원 장치도 같이 장만해야 한다. 조립컴 견적에서 파워 서플라이 품질도 중요하고, 접지 보강 공사를 하는것도 좋다.[2]
역사[편집]
1981년 미국 아폴로 컴퓨터사의 DN100, 1982년 미국 썬 마이크로시스템즈사의 Sun-1을 시초로 탄생한 전통적인 워크스테이션은 고유의 설계를 기반으로 한 독자 기종이며 중앙처리장치(CPU)는 일반적으로 RISC 계열이었고, 유닉스가 운영체제로 사용되었다. 당시의 워크스테이션은 네트워크 접속과 고해상도 화면, 대용량 RAM, 높은 부동소수점 연산능력을 가지고 있는 플래그십급 제품이었다.[2] 1980년대 초반의 등장 당시에는 미니컴퓨터의 성능에 따라 설계된 고성능 개인용 컴퓨터로서 마이크로컴퓨터 계통의 범용 PC들과는 확연한 성능 차이가 있어 사용 영역의 구분도 분명하였으나, 이후 PC 기술의 비약적인 발전과 제조단가의 하락으로 고급 PC가 출현하고 PC 기종에도 기능과 안정성이 향상된 고성능 운영 체제들이 등장하면서 점차 고성능 PC와 워크스테이션의 경계가 모호하게 되었다. PC 시장이 커지면서 일반 PC도 상당한 성능과 안정성을 갖추게 됨에 따라 오늘날 워크스테이션은 '고성능 PC' 정도로 인식되고 있다. 실제로 설계 측면에서는 독자적인 설계 대신 x86 아키텍처를 사용하고 있으며, 맥프로를 제외한 운영체제도 과거와 달리 윈도우와 리눅스 등의 대중적인 운영체제를 선택하게 되었다. [1]
1990년대는 워크스테이션의 전성기다. 1980년대 미항공우주국(NASA)이 인공위성과 우주탐사선 개발과 운영에 워크스테이션을 적극 도입하면서 각 기업은 제품 개발 및 활용에 열을 올렸다. 개인적으로 소장하고 있는 에스지아이(SGI) 워크스테이션도 이 당시 개발해 판매된 제품이며, <터미네이터2>, <쥐라기 공원>, <토이스토리> 등 당시 할리우드의 내로라하는 컴퓨터그래픽(CG) 작업에는 에스지아이 제품이 사용했다. 에스지아이도 다른 워크스테이션 업체와 마찬가지로 유닉스를 개량한 자체 운영체제, 아이릭스(IRIX)를 가지고 있었고, 선마이크로시스템스는 솔라리스(Solaris), IBM은 AIX, 휴렛팩커드는 HP-UX와 트루64라는 운영체제를 사용했다. 모두 전용 중앙처리장치와 플랫폼에서 작동했는데, 이를 x86 아키텍처 기반 PC에서 써먹기 위해 탄생한 것이 바로 리눅스(LINUX)이다. [3]
특징[편집]
워크스테이션의 돈이 가장 많이드는 부분은 그래픽처리장치(GPU)이다. 그래픽처리장치는 2D와 3D 그래픽의 연산 및 생성을 담당하고, 강력한 연산 능력은 딥러닝(deep learning)과 머신러닝(machine learning) 등에도 적합하다. 워크스테이션 분야에서는 텐서플로(TensorFlow), H2O, 믹스넷(MXNet)같이 멀티코어 프로세서와 그래픽처리장치를 활용한 머신러닝 플랫폼을 지원하는 엔비디아(nVIDIA) 그래픽카드가 가장 성능이 좋다. 엔비디아는 워크스테이션을 위한 전문가용 그래픽처리장치로 타이탄(Titan), 쿼드로(Quadro) 등을 제작하고 있다. 타이탄 그래픽처리장치는 뛰어난 성능만큼 가격도 제법 있어서 개인이나 소기업의 경우에는 주로 쿼드로 그래픽카드를 고르게 된다. 게임용으로 많이 쓰이는 지포스 GTX 및 RTX 그래픽카드를 쓰는 경우도 있다. 쿼드로 그래픽카드는 엔비디아가 자체적으로 지원하는 오픈 그래픽 라이브러리(OpenGL) 확장 명령어를 지원하며, 카티아(CATIA)와 솔리드웍스(Solidworks) 등 설계 프로그램에서 좋은 성능을 발휘한다. 쿠다 코어일 경우에는 비디오램(VRAM)이 더욱 많다는 장점도 있다. 하지만, 가격에 비해 쿠다 코어 수가 적은 편이고 설계 이외의 목적으로 사용할 때에는 가성비가 떨어지는 단점이 있다. 사진이나 그래픽 편집을 진행할 경우에는 쿼드로 그래픽카드보다 지포스 그래픽카드가 탁월하다. 텐서플로우와 같은 인공지능 학습시에도 최신 아키텍처가 적용된 지포스 그래픽카드가 좋은 선택이며, 어떤 목적으로 워크스테이션을 사용할지 정하고 그에 맞춰 그래픽카드를 선택해야 한다.
중앙처리장치는 코어 수가 중요하며, 3D 렌더링 및 동영상 인코딩에서는 코어 수가 많을수록 작업 속도가 빨라진다. 중앙처리장치의 클럭도 확인해야 하며, 특정 프로그램만 주로 사용하는 환경에서는 4코어 고클럭 중앙처리장치가 8코어 저클럭 프로세서보다 더 좋을 수 있다. 워크스테이션은 다수의 그래픽카드와 메모리, 에스에스디(SSD) 등을 연결해야 해서 프시(PCIe) 레인을 통하여 얼마나 많은 부품과 연결할 수 있는지가 중요하다. 메인보드는 그래픽카드를 다수 활용할 수 있게 2개 이상의 그래픽카드를 장착할 수 있는 프시 슬롯을 확인해야한다. 스토리지는 엔브이미 에스에스디(NVMe SSD)가 적합하며, 렘은 용량이 많고 고클럭인 DDR4 메모리가 가장 적합하다. 파워서플라이의 경우에는 고사양 그래픽카드와 중앙처리장치가 동원되는 고출력 제품을 선택하는 것이 중요하다. 최소 850W 이상의 제품과 케이스 사이즈는 스탠다드 ATX와 미들타워 및 빅타워가 적당하며, 케이스의 내구성 또한 중요하다.[1]
콘텐츠[편집]
워크스테이션은 당대 출시된 PC 중에서 가장 높은 성능을 자랑한다. 그런데 이 성능은 오피스 작업이나 게임 등과는 다른 영역에서 좋은 효율을 나타낸다. 그래서 워크스테이션은 일반인보다는 디자이너, 개발자 등의 전문가나 연구소, 기업 등이 사용하기에 적합하다. 구체적으로 워크스테이션은 사진이나 동영상 작업에 사용할 때 그 효율을 배가할 수 있다. 이런 콘텐츠를 제작·편집할 때는 다중 프로세서의 역할이 두드러질 뿐만 아니라 그래픽처리장치도 콘텐츠 제작 환경에 특화된 칩이 적합하기 때문이다. 워크스테이션은 사진 편집이나 동영상 인코딩 등에 알맞은 중앙처리장치와 그래픽카드를 갖추고 있어 콘텐츠 작업에 유용하다.또한, 게임 개발, 신제품 설계 등을 위해 3D 모델링 작업을 진행할 때도 워크스테이션의 강력한 퍼포먼스가 큰 도움이 된다. 특히 차세대 콘텐츠로 각광 받고 있는 가상현실(VR) 및 증강현실(AR) 콘텐츠 제작의 경우 워크스테이션의 힘이 꼭 필요하다. [1]
장단점[편집]
- 장점
중요도 높은 작업에 있어 특히 안정성이 없으면 성능이 아무리 높아도 소용이 없다. 모든 세부적인 부분에서의 세심한 디자인과 혁신성 덕분에 성능과 안정성 모두 표준pc를 압도하며, 전문가급 그래픽 카드와 중앙처리장치, 오류확인수정 램을 통해 한층 강화된 성능을 기대할 수 있고, 동시에 애플리케이션 인증, 시스템 최적화 도구, 엔터 프라이즈급의 지원 덕분에 아무런 제약 없이 작업할 수 있다. 충분한 초고속 그래픽 메모리와 전력을 제공하므로 대규모 프로젝트 파일을 로드하고 동시에 모든 크리에이티브 앱을 실행하면서도 여전히 원활한 인터랙티브 디자인 경험을 누릴 수 있다. 성능과 시스템 안정성에 대해 더 이상 걱정할 필요가 없으므로, 프로젝트 규모가 아무리 크고 마감이 아무리 촉박하더라도 스트레스 없이 간편하게 작업을 완수할 수 있다. 워크스테이션은 편리한 유지보수를 위한 섀시 기술이 장점이다. 대부분의 워크스테이션 제조사들은 제품을 수시로 열고, 닫고, 분해하고, 조립하는 작업 및 재구성하는 것에 많은 신경을 쓰며 제작한다. 이는 PC를 전문적으로 다루는 사용자일수록 추가적인 부품을 PC에 연결하며, 기존의 부품을 빼고 새로운 부품을 장착하는 경우 등이 많다. 워크스테이션은 기본적인 케이스 설계에서부터 마감처리와 각 부품이 들어갈 위치와 추가확장을 할 수 있는 슬롯의 배치 및 튼튼한 재질 등을 처음부터 생각하고 제조한다. 또한, 섀시 기술은 일반 PC에 비해 더욱 편리하다는 장점이 있다.
- 멀티 프로세서 지원(Multi-processing) : 중앙처리장치 대부분이 멀티 코어 프로세서(Multi Core Processor)이다. 이는 1개의 중앙처리장치 안에 두 개 이상의 코어를 집적해 만든다는 뜻으로, 흔히들 말하는 듀얼 코어와 쿼드 코어가 이에 해당된다. 이렇게 여러 개의 코어를 하나의 중앙처리장치안에 집적하면 동시에 여러 가지의 일을 하는 멀티처리작업에 효율적인 성능을 보여준다.
- 오류확인수정 메모리 지원(ECC Memory) : 워크스테이션의 메모리 기능 중에 하나인 오류확인수정 기능을 지원한다. 일반 PC에 비해 안정성을 보좌해주는 것으로, 데이터를 읽고 쓰는 과정에서 발생하는 오류 데이터를 찾아내 수정을 해주는 기능이며, 원인을 알 수 없는 오류를 미연에 방지한다.
- 독립 소프트웨어 판매사 인증(ISV) : 오토캐드, 카티아, 마야, 솔리드 웍스 등의 회사들이 자사 프로그램이 무리 없이 구동되는 것을 공식적으로 승인하는 인증서이며, 일반 PC에는 적용되지 않는다.[1]
- 단점
일반 PC의 기술 발전으로 성능 차이가 많이 좁혀졌기 때문에 PC간의 구분이 상당히 모호하다. 새로운 기술의 대중화가 이루어지는 속도가 점점 빨라져 사용자들이 요구하는 일반 PC의 성능이 점점 높아져 고성능 일반 PC와 워크스테이션의 차이가 반전되었다. 당시 워크스테이션에서만 가능했던 작업은 스마트폰으로 인해 언제 어디서나 가능해졌으며, 인간의 사고를 뛰어넘는 인공지능의 등장으로 워크스테이션은 점차 잊혀졌다.[1]
비교[편집]
- 일반 PC
워크스테이션 컴퓨터의 부품 중 일반 컴퓨터와 비교해보면 중앙처리장치, 메인보드, 램, 그래픽 카드 등을 꼽을 수 있다. 워크스페이션과 일반 PC의 가성비 문제는 세계적으로 꾸준히 논의되고 있고, 각 전문 소프트웨어에서 지원하는 드라이버를 통해 안정성을 확보할 수 있다. 워크스테이션이 필요한 가장 큰 이유는 각 전문 소프트웨어에서 지원하는 드라이버를 통해 추가 기능 및 안정성을 확보할 수 있고, 백업의 문제를 떠나서 GTX1060으로도 솔리드웍스 어셈블리 할 때 400여개 이상의 파일을 불러와서 작업을 하게되면 버벅거림과 렌더링이 작동하지 않는다. 그리고 워크스테이션 컴퓨터는 기본적으로 다중 연산에 강해 많은 전문 프로그램에서 다양한 파일들을 불러와 여러 개의 연산처리를 동시에 진행한다. DDR4 오류확인수정 램을 최대 수백 기가 달아야 한다. 오류확인수정 기능이 탑재된 램은 겉으로는 일반 램과 차이가 없어 보이나 하드웨어적인 차이가 있다. 칩이 주로 9(단면) 혹은 18(양면) 개로 일반 램에 비해 1~2개 더 많다. 또한 레지스터 칩셋이 달린 경우도 많다. 안정성을 더 중요하게 여기기 때문에 일반 램에 비해 성능이 약간 떨어진다는 점이 있지만 용량이 더 중요하므로 그렇게까지 큰 문제점은 아니다. 대신 수요가 적기 때문에 일반 램보다 더 비싸다는 단점도 존재한다.[2]
- 서버
서버는 클라이언트에게 네트워크를 통해 서비스하는 컴퓨터다. 그래서 회사에서 서버 여러 대를 가지고 있다면 서버실이나 인터넷 데이터 센터에 모아둔다. 냉각 역시 산업용 귀마개를 해도 난청을 걱정해야 할 정도로 서버용 냉각팬의 소음은 크고 날카롭고, 서비스가 중단되면 경제적으로 막대한 손해를 입기에 극한의 안정성에 초점을 두고 있다. 워크스테이션은 전문가 개개인에게 작업환경을 제공하는 목적이다. 그래서 위치 역시 별도의 서버실에 보관하는 게 아니라 전문가가 자기 책상 아래에 놓고 쓰는 경우가 많다. 서버용의 고풍량 팬을 사용하면 작업을 할 수 없을 정도로 사무실이 시끄러워지기에 수랭싱 등 상대적으로 조용한 방식을 이용한다. 워크스테이션에서도 안정성은 중요하지만 서버보다는 중요성이 덜한다. 그래서 대체적으로 워크스테이션의 중앙처리장치 클럭은 서버보다는 다소 높게, 게이밍PC 보다는 낮게 설정된다.[2]
종류[편집]
- 레노버 싱크스테이션 P330 Tower : 최신 인텔 코어나 제온 프로세서를 사용할 수 있으며, 옵테인 메모리와 합체된 메인보드의 M.2 저장장치로 빠른 속도와 반응을 제공한다. TPM을 통한 데이터 암호화와 물리적 잠금이 가능한 포트로 보안도 튼실하다. 엔비디아로부터 가상현실 지원 가능 인증을 획득하여 가상현실 콘텐츠 설계가 가능하다.
- 델 프리시전 3430 : 원크스테이션 급 성능이지만 일반 워크스테이션에 비해 크기가 작아 협소한 작업 공간에서도 배치가 수월하며, 8세대 인텔코어 및 제온 프로세서와 AMD 라데온 프로나 엔비디아 쿼드로 그래픽카드를 채용할 수 있다.
- HP Z8 : 최대 56코어의 인텔 제온 프로세서로 멀티스레드 애플리케이션을 쾌적하게 가동할 수 있고, 최대 3TB의 인텔 옵테인 메모리로 대용량 데이터 세트 작업 중에도 생산성을 끌어올리며, 적절하게 배치된 에어덕트와 쿨링팬이 뛰어난 냉각 효율을 보여줘 데이터를 안전하게 보호한다.
- 몬스타기어 올림푸스 : 는 특허 받은 수냉 쿨링 솔루션을 적용해 뛰어난 냉각 효율을 보여준다. 특히 극한의 냉각효과를 보여주는 중앙처리장치 워터블럭과 다채로운 LED 효과가 적용된 대용량 워터탱크가 인상적이며, 원하는 컨셉에 맞게 다양한 옵션 선택이 가능하고, 21단계 사전 테스트로 초기불량을 최소화한다.
- 시스기어 WS8T : 커스텀 수냉쿨링으로 고사양 중앙처리장치의 발열을 효과적으로 제어하며, 부품간 호환성을 완벽하게 체크해 뛰어난 시스템 안전성을 보여주며 고성능 파워서플라이만을 취급해 높은 안정성과 긴 수명을 구현한다.[1]
- 에스지아이 워크스테이션(SGI Workstation) : 안정성을 확보하기 위해 철판과 냉각용 방열판을 본체에 두른형태이며, 모듈식 설계가 적용되었는데 메인보드를 비롯해 전원공급장치, 하드디스크드라이브, 각종 입출력(I/O) 장치를 전용 슬롯에 장착하는 형태로 되어 있다. HDD 인터페이스는 SCSI를 사용한다. 패럴렐 프로토콜을 사용하며 데이터센터 스토리지로 흔히 볼 수 있는 SAS의 이전 버전이다. 오류확인수정 코드 및 레지스터드를 제공하여 중앙처리장치 부담을 줄이고 각 부품의 잠재력을 100% 이끌어낸다. [3]
각주[편집]
참고자료[편집]
- 이철호 기자, 〈전문가의 힘, 워크스테이션 데스크톱의 모든 것〉, 《스마트PC사랑》, 2020-07-14
- 〈워크스테이션〉, 《더위키》
- 이수환, 〈워크스테이션을 통해 본 컴퓨팅의 과거와 현재,그리고 미래〉, 《티스토리》, 2018-04-04
같이 보기[편집]
