Estaciones de trabajo

A principio de la década de los 80 del siglo XX convivían en el mercado tres tipos de computadores. En primer lugar, los mainframes y los no tan grandes, pero aún así grandes, minicomputadores, de grandes y medianas compañías, con periféricos distribuidos en distintos armarios, sin recursos gráficos y con terminales conectados entre sí mediante redes rudimentarias pensadas para teletipos. Por otro lado los microcomputadores domésticos basados en microprocesadores de 8 bits. Estos pequeños computadores se conectaban al televisor, tenían capacidades multimedia limitadas y representaron una alternativa de precio asequible dio lugar a una incipiente comunidad interesada en la informática a través de la programación en lenguaje BASIC y los videojuegos. Por último, los ordenadores personales, surgidos a principios de la década como evolución de los terminales de las grandes mainframes. Estos ordenadores incorporaban microprocesadores de 8 o 16 bits y un sistema operativo monoproceso sin gestión multiusuario ni protección de memoria. El control del catálogo creciente de periféricos recaía en el microprocesador y, a pesar de su escasa potencia de cómputo, estos ordenadores se convirtieron de facto en la nueva herramienta de gestión de pequeñas oficinas.

A finales de los años 80 y, sobre todo, durante la década de los años 90, aparecieron unos computadores de sobremesa basados en potentes CPU de 32 o 64 bits, con unidades aritméticas de muy alta precisión de cálculo, memoria principal de gran capacidad dispuesta en módulos estandarizados, interfaces gráficas de altas prestaciones, monitores enormes que superaban las veinte pulgadas, y un sistema operativo multiusuario y multiproceso basado en UNIX capaz de gestionar eficientemente los recursos físicos de la computadora. Contaban también con una gran conectividad vía Ethernet que permitía trabajar en equipo y compartir datos y programas. Estas computadoras empezaron a conocerse como “estaciones de trabajo” o “workstations”, y fueron ampliamente utilizadas en centros de investigación científica, universidades, estudios de ingeniería y en los primeros centros de producción digital.

Las principales compañías fabricantes de workstations, todas ellas estadounidenses, fueron Apollo, SUN (Standford University Network), SGI (Silicon Graphics Inc.), HP (Hewlett Packard) i DEC (Digital Equipment Company). De estas, HP y DEC habían fabricado anteriormente mainframes y minicomputadoras, mientras que Apollo (posteriormente adquirida por HP), SUN y SGI eran empresas de nueva creación.

A nivel de arquitectura de computadores, la frontera entre una workstation y un ordenador personal era difusa y atendía a las prestaciones y al sistema operativo. Por ejemplo, computadores como el Commodore Amiga, el Atari ST o el Apple Macintosh utilizaban los mismos microprocesadores Motorola y terminales gráficos avanzados, pero se distinguían de las workstations en que su sistema operativo no estaba basado en UNIX. Sin embargo, con el tiempo las diferencias se acrecentaron.

Por ejemplo, la arquitectura de las CPU para workstations tomó como modelo la de los mainframes pero buscando la reducción de tamaño de distintas placas de circuito impreso a un único circuito integrado. Sin embargo, la aproximación que cuajó a finales de la década de 1980 supuso una revisión profunda de la relación entre CPU y memoria. Así, se vincularon estrechamente los diseños del procesador y del sistema de memoria, añadiendo una memoria virtual, instrucciones específicas para el acceso a la memoria y un conjunto reducido de instrucciones máquina diseñadas para su ejecución en un número reducido de ciclos de reloj. Esta renovación del diseño de procesadores, surgida de proyectos de las universidades de Stanford y Berkeley, condujo a la conocida como arquitectura RISC. Esta “revolución RISC” dio lugar a procesadores tres veces más rápidos que otros coetáneos con el mismo número de transistores.

A comienzos del siglo XXI, un ordenador personal de gama media con sistema operativo Linux ofrecía unas prestaciones similares a una workstation pero a una fracción de su coste. Esto provocó que el mercado de las workstations, así como el de sus procesadores, comenzase a desvanecerse. A pesar de que este tipo de computadora desapareció alrededor de 2010, una evolución de la arquitectura RISC conocida como ARM es la base de los procesadores de dispositivos portátiles como tabletas o smartphones, e incluso se utilizan en supercomputadores como el japonés Fugaku del RIKEN Center for Computational Science, que consta como el más rápido en 2020 según el ranking TOP500.