مكونات الكمبيوتر وأدائه

مقدمة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية

• الفصل الأول يتناول مقدمة لأجهزة الحاسوب الشخصية.
• يُناقش الفصل السلامة الكهربائية والسلامة المتعلقة بتفريغ الشحنات الكهربائية الساكنة (ESD).
• يغطي الفصل المكونات الداخلية للكمبيوتر الشخصية، بما في ذلك أجهزة التخزين.

السلامة الكهربائية

• تحتاج الأجهزة الكهربائية لطاقة محددة.
• محولات التيار المتردد مصممة خصيصًا لأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
• تبادل محولات التيار المتردد مع أنواع أخرى من الأجهزة قد يتسبب بتلف الجهاز والمحول.
• يجب مراجعة دليل المنتج لتحديد مكونات الجهد العالي.
• يجب اتباع إرشادات السلامة لمنع الحرائق والإصابات.

السلامة من ESD(تفريغ الشحنات الكهربائية الساكنة)

• التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) هو تراكم الشحنة الكهربائية على سطح قد يتلامس مع سطح آخر مختلف الشحنة.
• يُمكن أن يتسبب ESD بتلف معدات الكمبيوتر إذا لم يتم تفريغه بشكل صحيح.
• يتراكم ما لا يقل عن 3000 فولت من الكهرباء الساكنة قبل أن يُلاحظ التفريغ.
• استخدام أكياس مضادة للاستاتيك لحماية المكونات حتى تُثبَّت.
• استخدام حصائر أرضية مضادة للاستاتيك على طاولات العمل والأرضية.
• ارتداء أشرطة المعصم المضادة للاستاتيك عند العمل على أجهزة الكمبيوتر.

مكونات الكمبيوتر

• تحتوي علبة الكمبيوتر على المكونات الداخلية مثل مصدر الطاقة واللوحة الأم ووحدة المعالجة المركزية (CPU) والذاكرة ومحركات الأقراص وبطاقات المهايئ.
• عوامل شكل أجهزة الكمبيوتر الشائعة تشمل: الصندوق الأفقي، برج كامل الحجم، برج مُدمج، All-in-one.

مزودات الطاقة

• تُستخدم في الكمبيوتر لتغيير طاقة التيار المُتردد (AC) إلى طاقة تيار مُستمر (DC) ذات جهد أقل تطلبها المكونات الداخلية.
• عوامل شكل مزود الطاقة تشمل: AT، ATX، ATX12V، و EPS12V.
• توجد أنواع مختلفة من الموصلات تُستخدم لتشغيل مكونات الجهاز الداخلية ، مثل اللوحة الأم ، ومحركات الأقراص.
• 20-pin or 24-pin slotted connector،SATA keyed connector، Molex keyed connector، Berg keyed connector، 4-pin to 8-pin auxiliary power connector، 6/8-pin PCIe power connector.

جهد مزودات الطاقة

• توفر الموصلات المختلفة في مزود الطاقة فولتيات مختلفة.
• أكثر الفولتيات شيوعًا هي 3.3 فولت، 5 فولت، 12 فولت.
• تعمل فولتيات 3.3 فولت و 5 فولت عادة مع الدوائر الرقمية.
• تُستخدم فولتية 12 فولت لتشغيل المحركات الموجودة في محركات الأقراص و المراوح.
• يمكن أن تكون إمدادات الطاقة single rail أو dual multi rail أو rail.

اللوحات الأم

• اللوحة الأم هي العمود الفقري لجهاز الكمبيوتر.
• لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) ترتبط بها المكونات الإلكترونية.
• تتوصل المكونات إما عن طريق اللحام المباشر أو استخدام المآخذ وفتحات التوسيع.
• المكونات الرئيسية على اللوحة الأم تشمل: وحدة المعالجة المركزية (CPU)، ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، فتحات التوسيع، شرائح.
• تتضمن أيضًا رقاقة نظام الإدخال/الإخراج الأساسية (BIOS) وشريحة واجهة البرامج الثابتة الموحدة القابلة للتوسيع(UEFI)، موصلات SATA و USB.
• تتكون مجموعات شرائح اللوحة الأم من Northbridge و Southbridge.

Factors شكل اللوحة الأم

• يتعلق عامل شكل اللوحات الأم بحجم وشكل اللوحة.
• تتمثل ثلاث عوامل الشكل الشائعة: ATX، Micro-ATX، Mini-ITX.

وحدة المعالجة المركزية (CPU)

• مسؤولة عن تفسير الأوامر وتنفيذها.
• الشكل مُستطيل صغير موجود في حزمة وحدة المعالجة المركزية.
• المقبس بين اللوحة الأم ووحدة المعالجة المركزية (CPU)،
• هناك نوعان من مآخذ وحدة المعالجة المركزية: PGA و LGA.

أنظمة التبريد

• تحافظ حلول التبريد (المباشرة أو الغير مباشرة) على برودة مكونات الكمبيوتر لتحسين الأداء.
• تتطلب الحلول المباشرة الطاقة.
• تُعتبر مروحة الحاله بمثابة تبريد مباشر.

أنواع الذاكرة

• تُخزّن البيانات في شكل بايت.
• الذاكرة المتقلبة، مثل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).
• الذاكرة غير المتقلبة، مثل ذاكرة للقراءة فقط (ROM) .
• أنواع ذاكرة الوصول العشوائي تشمل DRAM و SRAM و DDR و DDR2 و DDR3 و DDR4 و GDDR.
• أنواع الذاكرة فقط للقراءة تشمل ROM و PROM و EPROM و EEPROM.
• وحدات الذاكرة تشمل SIMM و DIMM و SODIMM و DIP.

ذاكرة التخزين المؤقت

• تستخدم كذاكرة مؤقتة لتخزين بيانات الإدخال / الإخراج الأخيرة.
• أنواع ذاكرة التخزين تشمل L1 Cache، L2 Cache، و L3 Cache.

أخطاء الذاكرة

• تُستخدم أساليب parity و ECC للكشف عن أخطاء الذاكرة وتصحيحها.

بطاقات المهايئ

• تزيد من وظائف الكمبيوتر عن طريق إضافة وحدات تحكم لأجهزة معينة أو عن طريق استبدال منافذ معطلة.
• تشمل بطاقات المهايئ الشائعة: مهيئ الصوت، بطاقة واجهة الشبكة (NIC)، مهيئ الفيديو أو مهيئ العرض، بطاقة الالتقاط، بطاقة موالف التلفزيون، بطاقة وحدة تحكم الناقل التسلسلي العالمي (USB)، eSATA.

فتحات التوسيع

• أجزاء من اللوحة الأم لتوصيل بطاقات المحول.
• تشمل الأنواع الشائعة: PCI، PCI-X، PCI Express، AGP.

أجهزة التخزين

• تُستخدم لتخزين البيانات على المدى الطويل.
• تشمل أنواع أجهزة التخزين: محركات الأقراص الثابتة (HDD)، محركات الحالة الصلبة (SSD)، محركات الأقراص الضوئية (CD/DVD/Blu-ray)، محركات الأقراص الشريطية.
• تشمل واجهات أجهزة التخزين ATA، Serial ATA (SATA)، و Parallel ATA (PATA).

أجهزة التخزين المغناطيسية

• تخزن البيانات كمناطق ممغنطة أو غير ممغنطة.
• تشمل أنواع الأجهزة: HDD، محركات الشريط.

أجهزة التخزين أشباه الموصلات

• تخزن البيانات كهربائيًا في ذاكرة فلاش.
• تشمل أنواع الأجهزة: SSDs وSSHD.
• تشمل عوامل الشكل المتوفرة: SSD Form Factors .

أجهزة التخزين البصرية

• تستخدم الليزر لقراءة وكتابة البيانات على وسائط بصرية.
• تشمل أنواع الأجهزة: CD/DVD/Blu-ray.

منافذ الفيديو والكابلات

• تُستخدم لتوصيل جهاز العرض بالكمبيوتر
• تشمل الأنواع: DVI، DisplayPort، HDMI، VGA، RCA.

منافذ الإدخال/الإخراج (I/O)

• تتصل بالأجهزة الطرفية مثل الطابعات والماسحات الضوئية ومحركات الأقراص المحمولة.
• تشمل أنواع المنافذ: PS/2، Audio and Gameport، Network، SATA، IDE، USB.

المهايئ والمحولات

• ترتبط بالاتصالات المختلفة القياسية المتوفرة.
• تشمل الأنواع: محولات DVI إلى VGA, USB إلى Ethernet, USB إلى PS/2.
• يُربط المكونات ببعضها البعض ويعمل على تحويل الإشارات من نظام إلى آخر.

أجهزة الإدخال

• تُستخدم للاتصال بجهاز الكمبيوتر.
• تشمل أنواع الأجهزة: لوحة المفاتيح، الماوس، ماسح ضوئي مسطح/ ADF، Gamepad ، عصا تحكم، KVM Switch.

أجهزة الإدخال الجديدة

• شاشة تعمل باللمس، قلم، قارئ الشريط المغناطيسي، ماسح البار كود.

أجهزة الإخراج

• تُنتج معلومات تُسهّل فهمها للمستخدم.
• تشمل أنواع الأجهزة: شاشة، عرض، سماعات VR، طابعة، مكبرات صوت، سماعات رأس.

الشاشات وأجهزة العرض

• تُستخدم لتقديم معلومات مرئية.
• تشمل الأنواع: LCD، LED، OLED، و DLP.

الواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR)

• تُستخدم تكنولوجيا الكمبيوتر لإنتاج تجربة محاكاة أو بيئة ثلاثية الأبعاد يُمكن للمستخدم التفاعل معها.
• AR يوفر إمكانية الوصول الفوري للمعلومات المحيطة.

الطابعات

• أجهزة الإخراج التي تصنع نسخًا مطبوعة من الملفات.
• تشمل الأنواع: Inkjet, Impact, 3D, Thermal.

مكبرات الصوت وسماعات الرأس

• أجهزة إخراج تُنتج معلومات صوتية.

تفكيك الكمبيوتر

• الفصل يتناول موضوع تفكيك أجهزة الكمبيوتر.