Workstations meistern selbst anspruchsvollste Aufgaben. Warum diese Geräteklasse immer beliebter wird – und wie Unternehmen den passenden Hochleistungsrechner für ihre Anforderungen finden!
Workstations sind mit leistungsstärkeren Prozessoren, größerem Arbeitsspeicher, professionellen Grafikkarten und schnelleren Speichermedien ausgestattet als herkömmliche Büro-PCs. Da sie meist für geschäftskritische Anwendungen eingesetzt werden, spielen neben der Leistung auch Stabilität, Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit eine große Rolle. Typische Einsatzgebiete sind die Modellierung und Simulation von Finanz- oder Klimamodellen, CAD/CAM-Anwendungen (Computer Aided Design / Manufacturing), die Entwicklung von 3D-Animationen für Spiele und Filme, das Kompilieren und Debuggen großer Softwareprojekte oder das Training und die Anwendung von großen Sprachmodellen (Large Language Models, LLM) sowie anderen Formen der künstlichen Intelligenz (KI).
Analysten zufolge wird die Nachfrage nach Workstations in den kommenden Jahren deutlich steigen. Laut dem Marktforschungsunternehmen Research Nester wird der weltweite Umsatz mit Workstations von knapp 57 Milliarden US-Dollar im Jahr 2023 bis 2026 auf rund 147,5 Milliarden US-Dollar zulegen, was einem durchschnittlichen Wachstum von mehr als 7,6 Prozent pro Jahr entspricht.
Formfaktoren: Diese Workstations gibt es
Klassische Workstations werden meist in einem Tower-Gehäuse ausgeliefert, da diese Bauform die größte Flexibilität bei der Auswahl von Komponenten bietet. Zudem lassen sich Tower einfach aufrüsten und warten. Typische Beispiele sind die Thinkstation P8 von Lenovo, die Supermicro A+ Workstation, die HP Z6 G5 A oder der Precision 7875 Tower von Dell.
Der Trend zu Homeoffice und hybriden Arbeitsmodellen hat die Nachfrage nach mobilen Workstations stark ansteigen lassen. Laut Research Nester lag ihr Anteil am Gesamtmarkt in den vergangenen Jahren zwischen 33 und 42 Prozent. Geräte wie das HP ZBook Firefly G11, das HP ZBook Power oder das ThinkPad P16v von Lenovo unterscheiden sich im Formfaktor nicht von einem herkömmlichen Notebook, sind aber deutlich leistungsfähiger.
Workstations im 19-Zoll-Format lassen sich platzsparend in einem herkömmlichen Server-Rack unterbringen. Wird mehr Leistung benötigt, kann einfach ein zusätzliches Modul eingeschoben werden. 19-Zoll-Workstations sind beispielsweise von Mifcom oder Coreto erhältlich.
Auswahlkriterien für den Kauf
Bei der Anschaffung sollten Unternehmen auf folgende Kriterien achten:
Prozessorleistung: Workstations müssen mit leistungsfähigen Prozessoren ausgestattet sein, um anspruchsvolle Aufgaben bewältigen zu können. Typische Workstation-CPUs wie die AMD Ryzen Threadripper Pro Prozessoren zeichnen sich durch eine große Zahl an Rechenkernen und Threads sowie eine hohe maximale Taktfrequenz aus. Durch eine neue AVX-512-Einheit (Advanced Vector Extensions) konnte die Leistung im Vergleich zur Vorgängergeneration bei ganzzahligen Berechnungen (Integer Performance) um 45 Prozent, bei der Fließkommaberechnung (Floating Point Performance) sogar um 75 Prozent gesteigert werden. Ein großer Level-3-Cache und eine Speicherbandbreite von bis zu 332,8 GB/s beschleunigen die Verarbeitung großer Datenmengen.
Prozessoren für mobile Workstations sollten möglichst stromsparend ausgelegt sein, um lange Akkulaufzeiten zu ermöglichen und den Aufwand für die Kühlung gering zu halten. Prozessoren der AMD Ryzen Pro Serie liefern beispielsweise bei einer thermischen Verlustleistung (Thermal Design Power, TDP) von 28 Watt bis zu 49 Prozent mehr Leistung als ein vergleichbarer Prozessor eines anderen Herstellers.
Grafikleistung: Viele typische Workstation-Anwendungen wie CAD/CAM oder das 3D-Rendering für Filme und Computerspiele erfordern eine hohe Grafikleistung. Sie sollten daher mit professionellen Grafikkarten wie der AMD Radeon PRO Serie ausgestattet sein. Mit bis zu 48 GB GDDR6-Speicher (Graphics Data Double Rate) sind sie für technische und grafische Anwendungen optimiert, unterstützen den UHDTV-Standard (Ultra High Definition Television) und können Videobilder mit bis zu 86 Milliarden Farben bei einer Auflösung von 8K (8.192 X 4.608 Pixel) und einer Bildwiederholfrequenz von 165 Hz darstellen. Die Zertifizierung für professionelle Softwareprogramme wie AutoCAD, Autodesk Fusion 360 oder Solidworks garantiert außerdem ein reibungsloses Zusammenspiel von Hard- und Software. Die Grafikkarten basieren auf der RDNA 3-Architektur, die mit zwei KI-Beschleunigern pro Recheneinheit mehr als doppelt so viel Rechenleistung für KI-Aufgaben zur Verfügung stellt als die Vorgängerversion.
Ausfallsicherheit und Zuverlässigkeit: Tower-Workstations sollten mit redundanten Lüftern und Netzteilen ausgestattet sein, da diese Komponenten relativ häufig ausfallen. Mehrere Festplatten oder SSDs, auf die parallel geschrieben wird oder die in einem RAID-Verbund (Redundant Array of Independent Disks) zusammengefasst sind, erhöhen ebenfalls die Ausfallsicherheit. Der Einsatz von ECC-Speichermodulen (Error Correction Code) und Korrekturalgorithmen stellt sicher, dass defekte RAM-Speichersektoren erkannt und gesperrt werden. Wie Grafikkarten können auch komplette Workstations für bestimmte professionelle Anwendungen zertifiziert sein.
Einfache Verwaltbarkeit: Ausfälle durch Software-Updates, Konfigurationsänderungen und Wartungsarbeiten kosten Zeit und Geld, gefährden Projekte und wirken sich negativ auf die Produktivität und Zufriedenheit der Mitarbeiter aus. Sie sollten daher auf ein Minimum reduziert werden. Verwaltungslösungen wie die AMD Manageability Tools ermöglichen es, Systeme aus der Ferne zu starten und zu überprüfen, selbst wenn das Gerät ausgeschaltet ist oder das Betriebssystem nicht bootet.
Schutz vor Cyberangriffen und Datendiebstahl: Viele Anwendungen, die auf Workstations ausgeführt werden, sind unternehmenskritisch. Sie sind daher häufig das Ziel von Cyberkriminalität und Wirtschaftsspionage. Um geistiges Eigentum, Geschäftsgeheimnisse und sensible Daten zuverlässig zu schützen, sollten Workstations durch eine mehrschichtige Sicherheitsarchitektur abgesichert werden. In AMD-Systemen schützt ein spezieller Sicherheitsprozessor Daten und Anwendungen vor unberechtigten Zugriffen, indem er den Code vor der Ausführung validiert. Während der Verarbeitung wird der Programmstack kontinuierlich mit einer zuvor erstellten Kopie abgeglichen. Auf diese Weise lassen sich Control-Flow-Attacken erkennen und abwehren, bei denen Angreifer die Ablaufsteuerung eines Programms manipulieren, um Schadcode nachzuladen und auszuführen.
Gesamtkosten (Total Cost of Ownership, TCO): Workstations sind in der Anschaffung deutlich teurer als herkömmliche PCs. Über den gesamten Lebenszyklus betrachtet verringern sich allerdings die Unterschiede. Geräte im Tower-Format lassen sich gezielt aufrüsten, defekte Module können problemlos ausgetauscht werden. Das erhöht die Lebensdauer und verlängert die Beschaffungszyklen. Bei der Auswahl sollten Unternehmen daher auf die Robustheit, Langlebigkeit und Austauschbarkeit der Komponenten achten. Angesichts steigender Strompreise sollte auch der Energieverbrauch in die TCO-Betrachtung einfließen.
Die richtige Workstation finden
Vor dem Kauf einer Workstation sollten Unternehmen klären, für welche Aufgaben das Gerät angeschafft werden soll. Datenintensive Anwendungen wie Modellierung und Simulation oder das Training und der Einsatz von KI-Modellen erfordern eine sehr hohe Rechenleistung, viel Speicher und eine große Speicherbandbreite. Für CAD- /CAM-Programme, Spieleentwicklung und Mediengestaltung spielt dagegen vor allem die Ausstattung mit hochleistungsfähigen Grafikkarten eine große Rolle.
Auch die Frage nach dem Formfaktor muss im Vorfeld geklärt werden. 19-Zoll-Racksysteme bieten die höchste Leistungsdichte und Skalierbarkeit. Sie lohnen sich aber nur, wenn große Teams lokal zusammenarbeiten und gemeinsam auf die Ressourcen zugreifen können. Workstations im Tower-Format bieten viele Anschlüsse und Erweiterungsmöglichkeiten. Sie sind daher erste Wahl für den stationären Einsatz im Büro oder Homeoffice. Mobile Workstations sind zwar etwas weniger leistungsfähig und flexibel, dafür aber wesentlich kleiner, leichter und leiser. Sie empfehlen sich vor allem bei wechselnden Einsatzorten, etwa in hybriden Arbeitsmodellen oder für Mitarbeiter im Außendienst.
Um die passende Workstation für verschiedene Einsatzzwecke zu finden, sollten Anwender das Auswahl-Tool von AMD konsultieren. Dort finden sich empfohlene Workstation-Konfigurationen für verschiedene Applikationen und Einsatzgebiete.
Fazit: Workstation – ein Rechnermodell mit Zukunft
Workstations waren lange Zeit auf wenige Branchen und spezifische Anwendungen beschränkt. Mit zunehmender Digitalisierung und dem Siegeszug der KI benötigen jedoch immer mehr Unternehmen IT-Systeme, die große Datenmengen verarbeiten, 3D-Medieninhalte generieren oder anspruchsvolle KI-Workloads bewältigen können. Auch wenn Workstations in der Anschaffung teurer sind als herkömmliche PCs, rechnet sich die Investition oft schon nach kurzer Zeit – vorausgesetzt man achtet bei der Systemauswahl auf die genannten Kriterien.