مكونات الأجهزة: كل ما تحتاج إلى معرفته

مكونات الأجهزة هي مجموعة العناصر المادية التي يتألف منها الكمبيوتر. من الصندوق إلى اللوحة الأم ، من خلال جميع الأجهزة الطرفية الخارجية للتطبيقات الخاصة.

في هذه الوثيقة ندرس كل مكون يقدم اعتبارات حول مواصفاته وفوائده ، وكيف تؤثر هذه على تشغيل وأداء نظام الكمبيوتر.

فهرس المحتويات

مكونات الأجهزة

اللوحة الأم ؛ وبشكل أكثر تحديدًا وحدة المعالجة المركزية والدائرة المتكاملة المساعدة وذاكرة ROM وحافلات الاتصال وبطارية CMOS ، تشكل وحدات المعالجة التي لا غنى عنها للتشغيل الصحيح لأي جهاز كمبيوتر.

وحدة المعالجة المركزية أو وحدة المعالجة المركزية

وحدة المعالجة المركزية ، والمعروفة أيضًا باسم وحدة المعالجة المركزية ، هي العنصر المسؤول عن تفسير تعليمات البرنامج . تعتمد قوة الحوسبة لجهاز الكمبيوتر لدينا على ذلك.

منذ إنشائه ، لم يتم إنشاء جميع وحدات المعالجة المركزية على قدم المساواة. المواد والعمليات المستخدمة لتصنيع هذه العناصر لها تأثير حاسم على أداء المعالجات الدقيقة.

عادة ما ينطوي الإنتاج المنخفض التكلفة على استخدام المعاجين الحرارية والعوازل البلاستيكية والسبائك للدبابيس أو الجنود الأقل جودة ؛ توفير يضر بالجودة والمتانة والموثوقية لوحدة المعالجة المركزية. باختصار ، يقلل استخدام المواد دون المستوى الأمثل من العمر المتوقع للجزء. يمكن أن يؤدي هذا إلى مشاكل مثل:

• الاختناقات عند التفاعل مع المكونات الأخرى عدم القدرة على العمل بأقصى سعة زيادة فرص الفشل عند التعرض للإجهاد الحراري أو الحوسبي الفشل المبكر للمكونات

عند دراسة وحدة المعالجة المركزية الأنسب لاحتياجاتنا ، هناك ميزة أخرى ذات أهمية حيوية وهي تردد الساعة. تحدد هذه المواصفات عدد العمليات في الثانية التي قد يقوم بها الكمبيوتر.

تتميز وحدات المعالجة المركزية المتطورة اليوم بمعدلات ساعة تتراوح بين 3.5 و 3.8 جيجاهرتز. من خلال الممارسة المعروفة باسم رفع تردد التشغيل ، يمكن أن تتجاوز 4.5 جيجاهرتز ، ولكن لا تسمح جميع وحدات المعالجة المركزية بهذه التقنية. تشير مواصفات الشركات المصنعة إلى النماذج التي تقبل زيادة سرعة التشغيل وأيها لا تقبل ذلك.

في وحدات المعالجة القديمة ، كان تردد الساعة مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بقوة الحوسبة ، وتؤثر خاصية أخرى لوحدة المعالجة المركزية حاليًا على السعة الحقيقية للنظام.

نحن نتحدث عن عدد النوى وخيوط المعالجة. تعمل النوى مثل المعالجات الفرعية: فهي تتعاون لتقسيم المهام التي يعمل فيها الكمبيوتر. تعمل سلاسل العمليات على تحسين أوقات الانتظار بين عمليات المهمة نفسها. في جهاز كمبيوتر موجه متعدد المهام ، تكتسب المعالجات متعددة النواحي أهمية أكبر ، بينما في تطبيقات الحوسبة الأولية ، يعد الخيار المتعدد هو الخيار المفضل.

تحتوي وحدات المعالجة المركزية على مستوى المستخدم المتوفرة في السوق على 4 إلى 16 مركزًا (نماذج جديدة سنراها قريبًا) ، مع نماذج أحادية النواة ومتعددة المواضيع .

جانب آخر مهم من وحدة المعالجة المركزية هو الذاكرة الداخلية. على الرغم من أن وحدة المعالجة المركزية تأخذ التعليمات مباشرة من ذاكرة الوصول العشوائي ، إلا أنها تحتوي أيضًا على ذاكرة تخزين مؤقت. قضى وقت ذاكرة التخزين المؤقت والطاقة في قراءة وكتابة المعلومات المطلوبة بشكل متكرر. كلما كبرت ذاكرة التخزين المؤقت المتاحة ، كان أداء محرك الأقراص أفضل.

عادةً ما تكون طبقات ذاكرة التخزين المؤقت الحديثة في وحدات المعالجة المركزية الحديثة. يرتبط المستوى الأساسي أو L1 بنواة معينة ؛ يمكن أن تلبي مستويات L2 والمستويات الأعلى كل أو بعض الخيوط. تعتمد العملية الفعلية على طوبولوجيا الذكريات. يتفاعل المستوى العلوي (أو الخارجي) دائمًا مع جميع النوى ، بينما ترتبط المستويات الدنيا بنوى فردية أو مجموعات من النوى.

L3 هو المعيار الحالي في معدات البيع بالتجزئة ، ولكن ذاكرة التخزين المؤقت L4 CPU هي أيضًا حقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك ذاكرة تخزين مؤقت خاصة أكثر أو أقل ملائمة اعتمادًا على التطبيق: WCC ، UC ، ذاكرة التخزين المؤقت الذكية ، إلخ.

جانب آخر ذي صلة من وحدات المعالجة المركزية هو حجم الكلمة. يقيس حجم Word الحد الأقصى لطول الإرشادات التي يمكن لوحدة المعالجة المركزية تلقيها من ذاكرة الوصول العشوائي. كلما كان كبار السن أفضل.

أخيرًا ، من المثير للاهتمام معرفة ما هي القوة التي تتطلبها وحدة المعالجة المركزية. في التطبيقات الخاصة ، يمكن أن يكون الاستهلاك أحد العوامل الحاسمة عند اختيار أحد أو وحدة المعالجة المركزية الأخرى: في مراكز الحوسبة ، يمكن أن يكون للاختلافات الصغيرة في الاستهلاك أداء اقتصادي مختلف تمامًا.

بالنظر إلى الجانب الكهربائي للوحدة ، يجدر معرفة أيضًا الكفاءة التي يتم بها استخدام الطاقة المستقبلة. تشير الكفاءات المنخفضة إلى خسائر كبيرة في الحرارة ، مما يجبر على استخدام أنظمة تبريد أفضل على المعدات. تذكر أن الأداء الأمثل لوحدة المعالجة المركزية يحدث في النطاق الحراري من 30 إلى 50 درجة مئوية ، على الرغم من أن معظم أجهزة الكمبيوتر تتحمل ما يصل إلى 80 درجة مئوية دون تغييرات ملحوظة في الأداء.

الدائرة المتكاملة المساعدة

تتكون الدائرة المتكاملة المساعدة من سلسلة من الرقائق المتخصصة لتطبيقات الصوت والفيديو والتحكم. كانت تتكون في السابق من أكثر من اثني عشر شريحة صغيرة ، ولكن اليوم تم تبسيط هندستها بعمق ، مع ثلاث كتل متمايزة بشكل جيد: الجسر الشمالي والجسر الجنوبي والربط بين الجسور.

تُعرف الرقاقة التي تشكل الجسر الشمالي أيضًا باسم الجسر الشمالي أو محور وحدة التحكم في الذاكرة (MCH) أو محور وحدة التحكم في الذاكرة. لديها مهام التحكم في الذاكرة ، و PCI Express و AGP bus ، بالإضافة إلى العمل كواجهة نقل البيانات مع رقاقة الجسر الجنوبي.

تتضمن معالجات Intel الحديثة التحكم في الذاكرة ووظائف PCI Express ، والجسر الشمالي غير ضروري. يوجد في AMD الجسر الشمالي ، ولكنه مسؤول فقط عن التحكم في AGP أو PCI Express ؛ يتم دمج وحدات تحكم الذاكرة في المعالج. تحتوي الشرائح الأقدم على بنية أكثر فاعلية حيث يتم استخدام الحافلات المختلفة للتحكم في ذاكرة الوصول العشوائي وبطاقة الرسومات.

من المهم معرفة هيكل الجسر الشمالي ، وعدد ممرات PCIe من نقطة إلى نقطة (x1 و x4 و x8 و x16 و x32 هي المعتادة) وسرعة نقل الاتصال قبل الحصول على مجموعة الشرائح .

يربط معيار PCI-SIG كل فئة مع عرض نطاق فريد يجعل من السهل معرفة مواصفات المكونات. الجيل الأول من PCI Express ، PCIe 1.0 الذي صدر في 2003 ، يتميز بمعدلات نقل بيانات 2.5 GT / s ؛ يبلغ PCIe 5.0 الذي تم إصداره هذا العام 32 GT / s.

لاختيار موصل PCIe ، من الضروري معرفة مدى استخدامه. توفر القائمة التالية فكرة عامة عن الممرات التي تتطلبها مكونات الأجهزة المختلفة:

• مسار واحد: برامج تشغيل الشبكة ، والصوت ، وموصلات USB حتى 3.1 ممرات 1.2 Gen: USB 3.1 Gen. 2 وأعلى ، ومحركات أقراص SSD. 4 ممرات: وحدات تحكم RAID قائمة على البرامج الثابتة ، وتطبيقات Thunderbolt ، وبطاقات توسيع M.2 (NGFF القديمة).8 أو 16 ممرًا: بطاقات PCIe متخصصة ، وبطاقات الجرافيكس.

يكون عدد الممرات الإجمالية للدائرة المتكاملة أو وحدة المعالجة المركزية المساعدة مناسبًا عندما يتوقع أن يكون عدد المكونات المتصلة مرتفعًا. تحتوي الموديلات الراقية اليوم على ما يصل إلى 128 ممرًا.

بالعودة إلى المخطط العام للشريحة ، هناك جسر آخر من الكتل الأساسية التي يتكون منها الجسر الجنوبي. يُعرف هذا أيضًا باسم Southbridge أو لوحة تحكم I / O (ICH) أو لوحة تحكم المنصة (PCH) أو لوحة تحكم I / O أو محور وحدة تحكم المنصة.

يتحكم الجسر الجنوبي في أجهزة الإدخال والإخراج ، بالإضافة إلى معدات الصوت والشبكة والتصوير المتكاملة. فيما يلي القائمة الكاملة لهذه العناصر:

• منافذ التخزين (SATA ومتوازية) منافذ USB صوت مدمج شبكة محلية محلية PCI ناقل PCI Express ممرات على مدار الساعة ذاكرة RTC CMOS أو ROM في الوقت الحقيقي: BIOS وواجهة البرامج الثابتة الموسعة (UEFI) رقاقة Super I / O (للتحكم في DMA ، PS / 2 وغيرها من التقنيات القديمة)

وأخيرًا ، يتم ربط الجسر الشمالي والجسر الجنوبي من خلال اتصال PCI يعرف باسم الجسر الداخلي. إذا كان هذا العنصر يمثل سرعة نقل ضعيفة ، فسيشكل اختناقًا في الدائرة المتكاملة المساعدة.

تقدم كل شركة معالج الحل الخاص بها. يوجد في Intel اتصال مخصص يعرف باسم واجهة الوسائط المباشرة أو DMI ، على غرار PCIe مزدوج الاتجاه . يحقق عرض النطاق الترددي 1 جيجابايت / ثانية لكل اتجاه ، أو 10 جيجابت في الثانية بين الممرات الأربعة من نظير إلى نظير التي تقوم بتكوين DMI. تستخدم AMD مسار معلومات يعرف باسم A-Link مع ثلاثة إصدارات: Basic و II و III. هذه خطوط PCIe 1.1 و 2.0 (لـ A-Link III) مع أربعة ممرات.

ذاكرة ROM

ذاكرة القراءة فقط أو ذاكرة القراءة فقط هي جزء داخلي من الأجهزة يتم دمجه عادةً في اللوحة الأم.

لا يمكن تعديلها (أو على الأقل ليس من السهل) لذلك عادة ما تحتوي على البرامج الثابتة التي تسمح للجهاز بالعمل. سعة التخزين محدودة. تحتوي أجهزة الكمبيوتر الحديثة على 4 أو 8 أو 16 ميجابايت ، وهو ما يكفي لاستضافة رمز SMBIOS ، المسؤول عن تهيئة العمليات الأساسية في الكمبيوتر مثل تنشيط POST أو الكشف عن الأجهزة أو إنشاء بيئة التنفيذ الأساسية أو تحميل مسارات ذاكرة الوصول العشوائي ذات الأولوية.

لقد تغيرت ذاكرة القراءة فقط بمرور الوقت ، من ذاكرة غير قابلة للتغيير (MROM) إلى التشغيل كذاكرة فلاش . الأنواع المختلفة من ROM المتاحة اليوم هي:

• ذاكرة للقراءة فقط قابلة للبرمجة (PROM) أو قابلة للبرمجة لمرة واحدة (OTP). قابل لإعادة التشكيل بمعدات متخصصة. يوفر أعلى مستوى من الأمان لأنه يقاوم هجمات الجذور الخفية . ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة والمسح (EPROM). يسمح بما يصل إلى 1000 دورة مسح وإعادة كتابة. وعادة ما تكون مزودة بملصق يحميها من الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية تمحو المعلومات). ذاكرة للقراءة فقط قابلة للمسح كهربائيًا (EEPROM). الأكثر شيوعًا في التطبيقات التجارية الحالية. إنها أبطأ من ذكريات ROM التقليدية. تعد ذاكرة الفلاش نوعًا خاصًا من EEPROM وهو أسرع وأقوى (يدعم ما يصل إلى مليون دورة للمحو وإعادة الكتابة). ومن الجدير بالذكر أيضًا النوع الفرعي EAROM ، وهو بطيء ولكنه أكثر أمانًا.

المواصفات الرئيسية لوحدات ذاكرة RAM هي: سرعة القراءة ، سرعة الكتابة ، المقاومة وقوة التخزين ضد درجات الحرارة العالية وانبعاثات الإشعاع.

وحدات التخزين في مكونات الأجهزة

على الرغم من أن ROM نادرًا ما يتم التعامل معه خارج بيئة الشرائح ، إلا أنه يمكن مناقشة تضمينه في هذا الجزء. لقد فضلنا عدم القيام بذلك لحماية بروز بطاقات ذاكرة RAM ووحدات التخزين الفعلية ، والكتل التي نتحرى عنها في الأقسام التالية.

ذاكرة RAM

ذاكرة الوصول العشوائي أو ذاكرة الوصول العشوائي هي جهاز تخزين يسمح لك بتسريع سرعة الوصول وقراءة المعلومات المستخدمة. تقلل الوقت المستخدم للحصول على البيانات المطلوبة.

تختلف ذاكرة الوصول العشوائي عن وحدات التخزين الفعلية من حيث أنها متقلبة: يتم فقدان الذاكرة المخزنة عند انقطاع التيار الكهربائي.

شهد هذا الجهاز تطورات متعددة منذ ظهوره في عام 1959 (MOS الترانزستور ، المعروف أيضًا باسم MOSFET). حاليًا ، تأتي ذاكرة الوصول العشوائي في فرعين رئيسيين: SRAM أو RAM ثابت و DRAM أو RAM ديناميكي.

اختتمت المجموعة الأولى تطورها في عام 1995 بجهاز 256 ميجا بايت الذي طورته SK Hynix ، في ذلك الوقت Hyundai Electronic Industrial. وصلت ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) إلى 4 جيجابايت في عام 2011 على يد شركة سامسونج ، ثم استمدت من التقنيات الجديدة مثل ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية المتزامنة أو SDRAM التي تستخدم على نطاق واسع في أنواع DDR2 و DDR3 و LPDDR2 و LPDDR3 و LPDDR4 و LPDDR5 على نطاق واسع اليوم ؛ أو ذاكرة رسومات متزامنة وذاكرة النطاق الترددي العالي (HBM و HBM2) والتي هي أيضًا سارية.

تتميز الأنواع المختلفة بمواصفات مختلفة جدًا تجعلها غير متوافقة مع بعضها البعض.

أحدث التطورات في ذاكرة الوصول العشوائي هي أنواع GDDR5X و GDDR6 ، وهي التكنولوجيا المستخدمة في تطبيقات تتبع الأشعة من Nvidia.

يشير تصنيف آخر محتمل إلى ذكريات SIMM (وحدة ذاكرة مضمنة مفردة) وتطورها: DIMMs (وحدة ذاكرة مضمنة مزدوجة). يتم تضمين بطاقات ذاكرة RAM الحديثة في هذه العائلة الأخيرة. غالبًا ما تكون أجهزة الكمبيوتر المحمولة مجهزة بأحجام ذاكرة أصغر تسمى SO-DIMMs (يتغير عامل الشكل فقط ، وليس التكنولوجيا).

أهم مواصفات ذاكرة الوصول العشوائي هي: السعة وحد السعة المسموح به من قبل نظام التشغيل المثبت والتردد وزمن الوصول.

تحدد ذاكرة الوصول العشوائي عدد العمليات قيد التشغيل على الكمبيوتر. يحتوي نظام التشغيل على عنوان يعرف باسم swap أو swap space ، والذي يمكن أن يأتي في شكل ملف أو قسم. يساعد هذا العنصر على إدارة البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي عندما تقترب ذاكرة الوصول العشوائي المستخدمة من شغلها بالكامل. تُعرف ذاكرة الوصول العشوائي الزائدة المتوفرة هذه بذاكرة الوصول العشوائية الافتراضية ؛ لا يجب أن يكون الاسم مضللاً لأن هذه الذاكرة موجودة على SSD أو HDD ولا تحتوي على الخصائص المميزة لذاكرة الوصول العشوائي.

عندما يتم تجاوز ذاكرة الوصول العشوائي المتاحة ، يزيد هذا الملف من وزنه. عند تجاوز حد الوزن المحدد ، تظهر الأخطاء. بشكل عام ، يعمل تشغيل ذاكرة RAM إلى الحد الأقصى على إبطاء عمليات الكمبيوتر ولا يوصى به ، من وجهة نظر الأداء والحفاظ على الأجهزة .

يجب أن يكون معروفًا أيضًا أن الذاكرة التي مرت فترة من عدم النشاط في ذاكرة الوصول العشوائي قد يتم ضغطها. تُعرف هذه الحالة أحيانًا باسم ZRAM (Linux) أو ZSWAP (Android). هذا يمنع ترحيل القرص (بسرعات قراءة وكتابة أقل بكثير) ويزيد من أداء ذاكرة الوصول العشوائي. يتيح لك الاستخدام الأمثل لهذه التقنية تحقيق أقصى استفادة من ذاكرة الوصول العشوائي المثبتة دون الحاجة إلى توسيع الأجهزة .

محركات التخزين الفعلية

حاليًا ضمن هذه الفئة ، لا يمكن اعتبار سوى محرك الأقراص الثابتة أو SSD المثبت عليه نظام التشغيل على أنه الجهاز الرئيسي. هناك أيضًا تطبيقات هجينة تُعرف باسم محركات الأقراص الثابتة المختلطة أو SSHD ، ولكن استخدامها ليس واسع الانتشار.

محركات الأقراص الصلبة أو محركات الأقراص الثابتة هي عناصر تخزين تستخدم نظامًا لتراكم البيانات الكهرومغناطيسية. يتم تسجيل المعلومات على قرص دوار يعرف باسم طبق بفضل عمل رأس القراءة والكتابة.

سعة محركات الأقراص الصلبة أكبر من أجهزة التخزين الأخرى. يوجد حاليًا 20 طرازًا تيرابايت ، على الرغم من أن 4 و 6 و 8 تيرابايت الموافق للجيل السابق أكثر شيوعًا.

بصرف النظر عن السعة ، هناك خصائص أخرى لمحرك الأقراص الصلبة يجب معرفتها:

• معدلات الخطأ والبرامج الثابتة للتصحيح. كلما كان النظام أكثر مقاومة لإدخال الأخطاء في البتات المتراكمة ، زادت موثوقية المكون. تستخدم اليوم العديد من محركات الأقراص الثابتة التعليمات البرمجية للتخفيف من أخطاء الكتابة. وبالتالي ، يتم تخصيص قسم محمي للأجهزة لرموز تصحيح الخطأ (ECCs) ، أو اختبارات التكافؤ منخفضة الكثافة (LDPC) ، أو برامج الشركات المصنعة الخاصة. سرعة الدوران. يقيس عدد الدورات في الدقيقة من القرص. تستخدم الموديلات الحديثة محركات تصل إلى 7200 دورة في الدقيقة. بسرعة دوران أعلى ؛ سرعة قراءة وكتابة أسرع واستهلاك كهربائي وإنتاج ضوضاء وبلي. وقت البحث وزمن الانتقال وسرعة نقل البيانات. تؤثر على سرعة القراءة والكتابة. الأولين هما عوائق مادية لهيكل القرص الصلب. يعتمدون على موضع اللوحات المراد قراءتها وموقع رأس القراءة والكتابة. يعمل معدل نقل البيانات كمختنق عندما تكون الموصلات غير كافية. عامل الشكل. هذه هي نسبة حجم غلاف HDD. يتعين علينا اختيار عامل الشكل الذي يمكن إرفاقه بدون مشاكل على البرج أو الكمبيوتر المحمول. واجهات الاتصال والحافلات. الحافلات التي تستخدمها أجهزة الكمبيوتر المعاصرة هي ATA و Serial ATA (SATA) و SCI و Serial Attached SCI (المعروفة أكثر باسم SAS) والقناة الليفية أو FC. المعدات المساعدة. إنها مكونات لا يمكن فصلها عن الأقراص الصلبة: أجهزة استشعار درجة الحرارة ، والمرشحات ، والتكيفات للأجواء الصعبة…

تم استخدام محركات الأقراص الصلبة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة والإلكترونيات الاستهلاكية ليس فقط لتجميع المعلومات ، ولكن أيضًا لتثبيت نظام التشغيل والبرامج التي يتم استخدامها يوميًا. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، بدأت تقنية جديدة تعتمد على ذاكرة فلاش في استبدال هذا العنصر في وظيفته الأساسية ، وهي استضافة نظام التشغيل.

نحن نتحدث عن SSDs أو محركات الأقراص الصلبة. هذا هو التخزين المستمر الذي يحسن العديد من خصائص محركات الأقراص الصلبة التقليدية: فهي صامتة ، وليس لديها أجزاء متحركة يمكن أن تتدهور مع الاستخدام ، وسرعة قراءتها وكتابتها أعلى ، وكمونها أقل. عيبه الوحيد هو السعر ، ويستمر في الانخفاض.

تتكون SSDs من وحدات تحكم ووحدة ذاكرة وذاكرة تخزين مؤقت أو مخزن مؤقت وبطارية أو مكثف فائق وواجهة اتصال مع الجهاز. وحدة التحكم هي واحدة من العناصر الأكثر صلة حيث أن عدد رقائق NAND التي تشكلها تحدد سرعة القراءة والكتابة للجهاز.

يدعم SSD حوالي مليون إعادة كتابة. اعتمادًا على النطاق الذي يتم الوصول إليه ، فهي مجهزة بذاكرة فلاش NAND غير المتطايرة أو بذكريات فلاش ثلاثية أو رباعية أو متعددة المستويات (TLC و QLC و MLC) أرخص ولها ميزات أسوأ. هناك أيضًا عناصر في السوق مع ذاكرة تستند إلى DRAM و 3D Xpoint (تقنية Intel و Micron) و NVDIMM (Hyper DIMM) و ULLtraDIMM. تعتمد سرعة SSD على نوع الذاكرة المستخدمة ؛ الخيار الأفضل هو DRAM.

واجهات نقل البيانات المتاحة هي: SAS و SATA و mSATA و PCI Express و M.2 و U.2 والقناة الليفية و USB و UDMA (أو Parallel ATA) و SCSI.

بشكل عام ، تعد محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة أكثر قوة ومتانة وأسرع ، وبالتالي الخيار المفضل حاليًا.

مكونات الأجهزة الطرفية الإدخال

يُفهم على أنه إدخال طرفي للمعدات الخارجية لبرج الكمبيوتر الذي يسمح بإدخال المعلومات إلى النظام. داخل الجهاز الرئيسي يجب أن ننظر في لوحة المفاتيح والفأرة.

لوحة المفاتيح

تتميز لوحة المفاتيح بمجموعة من المفاتيح (المصفوفة) التي تمكنك من إدخال الأوامر في النظام وتنفيذ عمليات معينة محددة مسبقًا. تحتوي لوحة المفاتيح على معالج دقيق يحول الإشارات التي تصل من المصفوفة إلى معلومات كهربائية يمكن تفسيرها بواسطة المعدات التي يتصل بها.

هناك أنواع مختلفة من لوحات المفاتيح في السوق اعتمادًا على الأداة المساعدة التي سيتم منحها:

• تتدحرج لوحات المفاتيح المرنة أو تطوى لأخذ مساحة صغيرة. تحظى هذه الأغطية المتخصصة بتقدير كبير من قبل المسافرين ، الذين يوفرون مساحة على حقائبهم. كما أنها تستخدم في البيئات التي يكون فيها مستوى التنظيف المطلوب مرتفعًا جدًا (المختبرات والمستشفيات ، على سبيل المثال لا الحصر) تعمل لوحات المفاتيح المتوقعة بفضل جهاز عرض وكاميرات وأجهزة استشعار. يتم عرض صورة المصفوفة على سطح مستو ويتم التقاط حركة اليد عليها. لا تزال غير متطورة بشكل كاف ، لكنها تستخدم في نفس التطبيقات مثل التطبيقات السابقة. حالة أخرى من لوحات المفاتيح المتخصصة هي تلك الموجودة في قطاع الألعاب . الأكثر تقديرًا هي تلك التي تأتي مجهزة بمفاتيح ميكانيكية ، على الرغم من أن القدرة على تكوين الاختصارات والبرمجة الكلية والتسجيل المتزامن والمفاتيح الجمالية هي أيضًا موضع تقدير. إن زمن انتقال الإرسال لهذه الأجهزة منخفض جدًا لتقليل التأثير على ألعاب المستخدم. في لوحات المفاتيح للصياغة أو البرمجة أو قواعد البيانات ، تكون مقاومة المفاتيح أقل لتجنب الإصابات المرتبطة بجهود الحركات المتكررة. كما أنها تسمح بوضع أكثر راحة لليدين على الجهاز لتقليل حدوث متلازمة النفق الرسغي. بيئة العمل هي واحدة من العوامل الأساسية في تصميم هذه النماذج.

الاستخدام الذي سيتم منحه للوحات المفاتيح ليس العامل الوحيد الذي يسمح بالتصنيف. وفقًا لطريقة الاتصال بالكمبيوتر ، نفرق بين لوحات المفاتيح السلكية واللاسلكية. يستخدم هذا الأخير اتصال لاسلكي عبر Bluetooth أو wifi أو راديو أو الأشعة تحت الحمراء. يستخدم الأول كابلات USB أو PS / 2.

تسمح الآلية الكامنة وراء تشغيل المفاتيح بالتمييز الأساسي. هناك مفاتيح ميكانيكية ، مفاتيح كلاسيكية ، مفاتيح غشاء ، ومفاتيح chiclet (نادرة).

الأولى تستحق فقرة منفصلة. تحتوي المفاتيح الميكانيكية على مفتاح ضغط فردي يعمل على تحسين دقة الجهاز. تتوفر مفاتيح متعددة: Cherry Mx (الأكثر شيوعًا) و Razer و Kailh و Romer-G و QS1 و Topre. عند شراء المفاتيح الميكانيكية ، يجب مراعاة نقطة التشغيل والسفر وصوت الإيقاع والوزن.

هناك فائدة غير معروفة من لوحات المفاتيح الميكانيكية وهي القدرة على استبدال المفاتيح المكسورة بشكل فردي دون فصل لوحة المفاتيح بالكامل. يؤثر هذا بشكل إيجابي على طول عمر المعدات ، مما يجعل لوحات المفاتيح الميكانيكية خيارًا مسؤولًا بيئيًا.

أخيرًا ، يجب مراعاة تخطيط لوحة المفاتيح. المصطلح الذي يشير إلى المفاتيح المتاحة وموضعها في المصفوفة ؛ طوبولوجيا تختلف جغرافيا على النحو التالي:

• AZERTY: مصمم خصيصًا للبلدان الناطقة بالفرنسية ، مع مجموعة متنوعة من اللغات الفرنسية والبلجيكية والعربية (موجودة في دول شمال إفريقيا مثل المغرب أو الجزائر أو تونس). QWERTY: التوزيع الأكثر شيوعًا ، متوفر في الإصدارات الألمانية والإسبانية واليابانية. QWERTZ: تستخدم بشكل حصري تقريبًا في البلدان الناطقة بالألمانية: ألمانيا والنمسا وسويسرا… توزيعات الاستخدام المحدود: Colemark و Dvorak و HCESAR… توزيعات خاصة: برايل وما شابه ذلك

ركزت مكونات الأجهزة على د

الماوس عبارة عن جهاز تأشير صغير مصمم للإرشاد على سطح مستوٍ مع راحة اليد. إنه جهاز مريح مع العديد من الأزرار ، ونظام التقاط الحركة ، ووحدة تحكم ونظام نقل المعلومات.

اعتمادًا على خصائص بعض هذه العناصر المكونة ، يمكن تصنيف الفئران بطرق مختلفة.

وفقًا لنظام الإرسال الخاص بك:

• الفئران اللاسلكية. يستخدمون واي فاي ، ترددات الراديو ، الأشعة تحت الحمراء أو البلوتوث لتبادل المعلومات مع الكمبيوتر. الفئران السلكية. يستخدمون منفذ USB أو PS / 2 للاتصال بالبرج.

وفقًا لنظام التقاط الحركة:

• ميكانيكي لديهم كرة مطاطية صلبة في الأسفل تتحرك من خلال تنشيط عجلتين داخليتين تعملان كمستشعر عندما يحرك المستخدم الماوس فوق السطح الذي يستقر عليه. لديها خصائص متانة ضعيفة بسبب وجود العناصر المتحركة ، كونها عرضة بشكل خاص للتشويش بسبب الأوساخ المتراكمة في الآليات. بصريات. يحقق دقة 800 نقطة في البوصة (dpi أو dpi). فهي أكثر متانة ، ولكنها تتطلب لوحة ماوس لتعمل بشكل صحيح. الليزر. تطور السابق الذي يوفر قيمًا أعلى في البوصة: حتى 2000 نقطة في البوصة. يفضلها لاعبو ألعاب الفيديو المحترفون ومصممو الرسوم. كرة التتبع . على غرار الفأرة الميكانيكية. الأزرار لها الأولوية على حركة الجهاز. تهاجر الكرة المطاطية إلى أعلى الماوس ويتم تعيين التحكم الخاص بها إلى الصفيف. اللمس المتعدد. هجين بين الماوس ولوحة اللمس .

عند اختيار بيئة العمل الماوس مهم. وبهذا المعنى ، تقدم فئران الألعاب عادةً أكبر إمكانيات التكوين: توزيع الأزرار المثبتة ، المقاومة التي تعارضها الأزرار ، أبعاد غلاف القبضة ، إلخ.

نوصي باستخدام حاسبة DRAM لـ Ryzen: ما هو ، وما هو من أجله وتكوينه

لوحات اللمس

إنها لوحة تعمل باللمس تؤدي وظائف الماوس في أجهزة الكمبيوتر مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

نظرًا لوظائفها المماثلة ، تحتوي لوحة اللمس أيضًا على أزرار تسمح لك بالتحكم في الكمبيوتر. على الرغم من أن الجزء الأكثر أهمية هو منطقة اللمس. يكتشف هذا موضع الإصبع بحساب السعة الكهربائية الموجودة في نقاط مختلفة من المنطقة. يتم تحقيق دقة 25 ميكرون.

تحتوي بعض لوحات اللمس على تقنية اللمس المتعدد التي تسمح باستخدام أصابع متعددة في وقت واحد لتشغيل النظام مع تحكم أكبر. يسمح البعض الآخر بتحديد الضغط المستخدم.

شاشة تعمل باللمس

تدمج بعض نتبووكس وظائف التحكم باللمس على الشاشة. عادة ما يكون هذا الحل أكثر شيوعًا في الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية والإلكترونيات الاستهلاكية.

يمكن أن تكون شاشات اللمس مقاومة ، وسعوية ، وموجة صوتية سطحية. الأولى هي الأرخص والأكثر دقة ، لكن سطوعها أقل بنسبة 15٪ وهي أكثر سمكًا. وظائف سعوية مثل لوحات اللمس الموثقة مسبقًا. تستخدم الموجات الصوتية الأضعف توطين الصوت.

أجهزة الإخراج

كل هذه العناصر تقدم معلومات مفيدة للمستخدم. في هذه المقالة ، الشيء الوحيد الذي نعتبره ضروريًا للغاية هو جهاز العرض.

مراقب

إنها شاشة تقوم بتحويل أجزاء من المعلومات إلى عناصر مرئية يسهل على المستخدم تفسيرها.

هناك العديد من التقنيات المستخدمة في الشاشات: أنبوب أشعة الكاثود (CRT) والبلازما (PDP) والبلورة السائلة (LCD) وثنائيات انبعاث الضوء العضوي (OLED) والليزر.

المواصفات التي تهمنا في هذه الأجهزة الطرفية هي:

• دقة الشاشة. من النادر حاليًا العثور على شاشات بدقة أقل من 1280 × 768 بكسل (عالية الدقة أو عالية الدقة). بعض الدقة الشائعة المتوفرة في السوق هي Full HD و Retina Display و 4K. تحدد الدقة نسبة العرض إلى الارتفاع للصورة وأبعاد الشاشة التي يمكن استخدامها دون فقدان التعريف المدرك. معدل التحديث. تُعرف هذه المواصفات أيضًا باسم معدل التحديث أو تردد المسح الرأسي ، وهي تشير إلى عدد الإطارات التي يمكن عرضها على الشاشة كل ثانية. كلما زاد العدد ، كانت الطلاقة المدركة أفضل. قيم معدل التحديث الشائعة هي 60 و 120 و 144 و 240 هرتز. الحجم. يتم قياسها بالبوصة على أكبر قطر مستطيل يشكل الشاشة. كما أن للهندسة صلة وثيقة ، فهناك شاشات جيل جديدة بتصميم مقعر من وجهة نظر المستخدم تعمل على تحسين الانغماس من خلال إعطاء شعور أكثر بانورامية ؛ إنه الحل الأمثل لتطبيقات تشغيل الوسائط. أوقات الاستجابة وزمن الوصول. وهو يقيس الوقت الذي يكون فيه لدى الكمبيوتر معلومات معينة حتى يتم تقديمه. وهي ذات صلة بمشهد ألعاب الفيديو التنافسي ، من بين أمور أخرى. لوحة التكنولوجيا. تكوين الاتصالات ، تصحيح الألوان ، محددات المعلمات ، إلخ.

امدادات الطاقة وعناصر أخرى

لكي تعمل المعدات بشكل صحيح ، هناك حاجة إلى مصدر طاقة كهربائية قادر على توفير الطاقة المطلوبة. يتم دمج مصدر الطاقة في البرج ويجب أن يكون ذو أبعاد حسب الطلب على الجهد لمكونات الكمبيوتر. يمكن أن تكون هذه المصادر معيارية وشبه وحدات ، وعادة ما يتراوح جهدها الاسمي بين 150 و 2000 واط.

إن علبة الكمبيوتر ورفوف التطبيقات الخاصة هي هياكل دعم لمكونات المعالجة والتخزين. من المشكوك فيه ما إذا كانت جزءًا من الأجهزة الرئيسية ، لكننا ندرجها هنا أيضًا.

أخيرًا ، مع مراعاة نفس التفاصيل كما في الفقرة السابقة ، يمكن تبرير إدراج التبريد في هذا القسم. نظام التبريد هو مجموعة من العناصر التي تحافظ على درجة حرارة الكمبيوتر عند قيم مقبولة.

يمكن تحقيق التبريد باستخدام المراوح أو ألواح الإشعاع أو خطوط المبرد أو مزيج مما سبق. إن التبديد الفعال للحرارة هو أهم معلمة لهذه الأنظمة ، ولكن من المهم أيضًا معرفة العمر الإنتاجي والضوضاء المتولدة وتعقيد التركيب.

مكونات الأجهزة

داخل هذه المجموعة ، سنتحدث عن وحدات معالجة الرسومات ، وبطاقة NIC وبطاقات التوسع ، والعناصر التي تسمح بتوسيع القدرات وقوة الحوسبة في استخدامات معينة ، ولكن يمكن الاستغناء عنها للتطبيقات الأساسية.

GPU أو وحدة معالجة الرسومات

وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي معالج مشترك تم تطويره خصيصًا للعمل مع الرسومات وعمليات الفاصلة العائمة. يعمل بالتوازي مع تقسيم وحدة المعالجة المركزية في العمل وفقًا للمعلومات الضمنية.

أهم المعلمات لوحدة معالجة الرسومات (نادرًا ما يطلق عليها VPU) هي المثلثات أو القمم المرسومة في الثانية (إنها تحد من تعقيد الرسومات التي تعمل بها) وسرعة تعبئة البكسل (والتي تخبرنا بمدى سرعة تطبيقها القوام على الهندسة المرسومة). يحدد معدل ساعة وحدة معالجة الجرافيكس ، وحجم ناقل الذاكرة الخاص بها ، وغيرها من معلمات وحدة المعالجة المركزية ومجموعة الشرائح عدد الإطارات في الثانية التي يمكن أن تولدها وحدة معالجة الرسومات. هذه القيمة هي المواصفات المحددة الثالثة عند التحدث عن وحدات معالجة الرسوم.

اعتمادًا على طراز GPU المحدد ، من المثير للاهتمام أيضًا معرفة التكنولوجيا التي يمكن أن تعمل بها وإذا كان من الممكن تثبيت عدة وحدات بالتوازي (SLI).

NIC أو بطاقة الشبكة

يتلقى مكون الجهاز هذا العديد من الأسماء المختلفة: بطاقة واجهة الشبكة (TIR) ​​، وحدة تحكم واجهة الشبكة (NIC) ، محول الشبكة ، بطاقة الشبكة ، واجهة الشبكة المادية ، محول LAN أو ، ببساطة ، بطاقة الشبكة ، اسمها الأكثر شيوعًا باللغة الإسبانية.

هو محول يقوم بتوصيل جهاز كمبيوتر بشبكة كمبيوتر عامة أو خاصة ، بحيث يمكن للأنظمة المتصلة المختلفة مشاركة المعلومات والموارد مع بعضها البعض.

يمكن أن تستخدم بطاقات NIC تقنيات مختلفة لنقل حزم المعلومات: الاقتراع ، IRQ-I / O المتحكم به ، I / O المبرمج ، DMA ، DMA من جهة خارجية ، إتقان الناقل…

عند اختيار بطاقة شبكة تفي باحتياجات مستخدم الإنترنت ، يجب أن تنظر إلى سرعة النقل (محدودة بواسطة الحافلات المجهزة - PCI أو PCI-X أو PCIe-) ، والتكنولوجيا المستخدمة ، وأنواع الشبكة التي تدعمها و الموصلات المركبة بشكل قياسي (SC ، FC ، LC ، RJ45…).

بطاقات التوسع

هذه هي الأجهزة التي تحتوي على شرائح وبرامج تشغيل تزيد من أداء الكمبيوتر عند الاتصال. يمكن اعتبار كل من بطاقة الشبكة ووحدة معالجة الرسومات ، بالمعنى العام للمصطلح ، بطاقات التوسع. تتضمن هذه المجموعة أيضًا الأجهزة التالية:

• بطاقات الصوت أو الصوت بطاقات الرسومات المودم الداخلي بطاقات موالف الراديو

وحدات التخزين

عند تخزين المعلومات ، هناك جانبان مهمان: امتلاك أكبر قدر ممكن من الذاكرة وضمان عدم فقدان المعلومات بمرور الوقت. وبهذا المعنى ، تسمح لنا وحدات التخزين الخارجية بزيادة سعة ذاكرتنا ، بينما تتيح لنا أجهزة القراءة البصرية الوصول إلى تنسيقات الحفظ الموقوفة.

وحدات القراءة الضوئية

هذا جهاز قادر على قراءة أجهزة التخزين القديمة أو المهجورة: الأقراص المرنة والأقراص المضغوطة وأقراص DVD ، إلخ. وهي تتكون من عناصر ميكانيكية مثل المحركات ورؤوس القراءة بطريقة مشابهة جدًا للعناصر المحددة بالفعل في حالة محركات الأقراص الثابتة.

محركات تخزين خارجية

في هذه الحالة ، نحن نتحدث عن مساحات ذاكرة إضافية ، سواء في HDD أو SSHD أو SSD التي يتم توصيلها بالكمبيوتر عبر USB أو موصلات مشابهة. يمكن أن تكون مكونات فردية أو تشكل هياكل ذات سعة كبيرة تعرف باسم SAS أو SAN أو NAS.

الإخراج والإدخال وملحقات الإدخال / الإخراج

اثنين من العناصر الأكثر شيوعًا بين الأجهزة الطرفية المصاحبة هي سماعات الرأس والطابعة. هناك العديد من الأجهزة الطرفية الهامة الأخرى مثل الفاكس وكاميرا الويب والجهاز اللوحي الرقمي… ولكن تغطيها جميعًا بالتفصيل يمكن أن يملأ كتابًا. في الفقرات التالية نلتزم بالجهازين المذكورين بالفعل.

سماعات

الخيار المفضل للاستمتاع بالملفات الصوتية. باستخدام سماعات الرأس ، يمكننا ضبط الحجم الأقصى دون إزعاج من حولنا. تم تجهيز العديد من سماعات الرأس المتوفرة في متاجر الكمبيوتر اليوم بميكروفون يفضل المحادثات التليماتية.

لاختيار سماعة أذن جيدة ، فإن دقة الصوت والقوة التي طورتها السماعات المدمجة وسرعة نقل التوصيلات والأسلاك وبيئة العمل للجهاز هي جوانب ذات صلة.

البديل الوحيد لسماعات الرأس هو السماعات ، لكنها تغزو مساحة المستخدمين الآخرين.

طابعات

يحول هذا الطرفية المعلومات الافتراضية إلى مستندات مكتوبة أو مصورة. ينخفض ​​استخدامه حيث يتم التخلي عن الورق ، لكنه لا يزال واسع الانتشار.

إلى جانب الماسحات الضوئية والكاميرات وكاميرات الويب ، فإن أحد أهم مواصفات الطابعات هو التعريف الذي تعمل به. في حالة الطابعات ، غالبًا ما يشار إليها بالنقاط لكل بوصة (dpi أو dpi). نوع تقنية الطباعة مهم أيضًا:

• الطباعة النافثة للحبر. فهي رخيصة الثمن ولكنها تستهلك الحبر بسرعة وتجعل قطع الغيار الخدمة باهظة الثمن. الطباعة بالليزر (مسحوق الحبر). إنها تتطلب استثمارًا أوليًا كبيرًا ، لكنها تستحق ذلك على المدى الطويل نظرًا لاستهلاكها المنخفض. طرق طباعة أقل شيوعًا: حبر صلب ، تأثير ، مصفوفة نقطية ، حبر تسامي ، إلخ.

الكلمات النهائية والاستنتاجات حول مكونات الأجهزة

نظرًا لأن الطابعة عبارة عن جهاز يحتوي على أجزاء متحركة ، فمن المستحسن عند شراء واحدة التأكد من أن هيكلها قوي. من المستحسن دائمًا اتخاذ قرار بشأن الشركات المصنعة المعروفة على نطاق واسع.

نوصي بالأدلة التالية:

• أفضل المعالجات في السوق أفضل اللوحات الأم في السوق أفضل ذاكرة RAM في السوق أفضل بطاقات الجرافيكس في السوق أفضل محركات الأقراص المزودة بذاكرة مصنوعة من مكونات صلبة في السوق هيكل أفضل أو حواسيب شخصية أفضل مصادر طاقة أفضل خافضات حرارة ومبردات سائلة أفضل

لا تفوتها!

لذلك نغلق هذه المقالة الشاملة عن مكونات الأجهزة . تم تغطية المكونات الرئيسية اللازمة لجهاز الكمبيوتر للعمل وكذلك الملحقات الأكثر شيوعًا بشكل كامل. نأمل أن تكون قد ساعدتك.