سخت افزار چیست؟

 

دی وی دی رام و دی وی دی رايتر (DVD/RW) چه هستند؟

DVD-ROM ها مدتی است که وارد عرصه رقابت شده اند وبا امکانات بیشتر و با سازگاری با انواع بافت CD و قابلیت خواندن DVD بازار CD-ROM ها را در دست می گیرند دیگر کمتر شرکت معتبری را می توان یافت که CD-ROM تولید کند بنابراین در زمان خرید CD-ROM خوب فکر کنید.
یک DVD با قابلیت ذخیره سازی ۱۷ گیگا بایت (در انواع دو لایه و دو رویه ) ظرفیتی برابر ۲۶ CD معمولی ۶۶۵ مگابایتی دارد. اطلاعات روی DVD مانند CD روی یک شیار( پیت ) حلزونی رایت می شود.هر چه طول پیت کوچکتر و قطاع فشرده تر باشد ظرفیت بیشتر است (حداقل طول پیت روی DVD برابر ۴/۰ میکرو متر و رویCD برابر ۹/۰میکرومتر است فاصله قطاعها روی DVD برابر ۷۴/۰ میکرو متر و روی CD برابر۶/۱میکرومتر است.)
درDVD به همین ترتیب طول موج پرتو لیزر از ۷۸۰ نانو به ۶۵۰ تا ۶۳۵ نانومتر کاهش پیدا کرده می توان گفت که سرعت خواندن دیسک گردانهای DVD از دیسک گردانهای CD بیشتر است.مثلاً سرعت یکی از مدلهای توشیبا بدون سر و صدای عجیب و غریب به ۲۶ می رسد.
دیسک گردانهای DVD-ROM کنونی متعلق به نسل سوم هستند و می توان آتها را بدون هیچ مشکلی تحت ویندوز نصب کرد. این دستگاهها DVD را با سرعت ۴X یا ۵X می خوانند. سرعت خواندن CD در آنها به ۲۴X تا ۳۲X می رسد .
جایگزین شدن دستگاههای نسل سوم با نسل دوم کارایی را تا حد زیادی بالا می برد. آهنگ انتقال داده در محصولات نسل دوم ۲۷۰۰ کیلو بایت بر ثانیه است در حالیکه در محصولات جدید به ۶۰۰۰ کیلو بایت بر ثانیه می رسد.
همین وضعیت در خواندن CD نیز صادق است: سرعت خواندن در مدلهای نسل دومی ۱۰ تا ۱۲ برابر است در حالیکه در محصولات جدید به ۶ برابر رسیده اکثریت دیسک گردانهای DVD از نظر ربع خطا ضعف دارند.
آهنگ انتقال داده در دیسک گردانهای مربوط به نسل سوم حداکثر ۶ مگابایت بر ثانیه است بنابراین یک رابط E-IDE با آهنک انتقال خداکثر ۱۶ مگابایت بر ثانیه برای اتصال آنها کافی است البته برخی تولید کنندگان این دستگاهها رابا رابط SCSI ساخته اند.
▪ به این نکات توجه داشته باشید:
ـ به کیفت مکانیزم تصحیح خطا اهمیت دهید. با خوب بودن ا ین مکانیزم برخی خطاهای ناشی از خراشهای سطح دیسک و لکه هایی چون اثر انگشت تصحیح میشوند چنین چیزی از چند کیلو بایت سرعت بیشتر بهتر است.
ـ به میزان تجملی که نیاز دارید فکر کنید برخی کلیدها که برای ساده سازی پخش CDهای صوتی در نظر گرفته شده اند فقط روی گروهی از دیسک گردانها وجود دارد.
ـ چیزهایی که همراه باد یسک گردان عرضه می شود بسته به مارک آن تفاوت دارد ولی معمولاً یک دفترچه راهنما چند پیچ برای نصب و کابلهای داده و صوتی همراه دیسک گردان وجود دارد.
ـ بر سازگاری دستگاه تاکید داشته باشید برای اطمینان از آینده سازگاری با بافتهای قبلی CD و سیستمهای مختلف فایل را باید به عنوان پیش فرض در نظر داشته باشید.دیسک گردانهای کنونی از نسل سوم از اطمینان خوبی برخوردارند.

 

حافظ دائمی (HDD) چيست؟

تقريباً هر کامپیوتر رومیزی و سرور دارای یک یا چند هارد دیسک میباشد. هر پردازنده مرکزی و سوپرکامپیوتر در حالت عادی به صدها عدد از این هارد دیسک متصل است. امروزه دستگاههای زیادی را می توان یافت که تا چندی پیش از نوار (Tape) استفاده میکردند ولی حال از هارد دیسک استفاده میکنند. این تعداد انبوه از هارد دیسکها یک کار را به خوبی انجام میدهند. آنها اطلاعات دیحیتال را به یک فرم تقریباً همیشگی ذخیره میکنند. آنها این توانایی را به کامپیوترها می دهند تا در هنگامی که برق میرود اطلاعات خود را بیاد بیاورند.


اساس هارد دیسک

هارد دیسکها در دهه 1950 اختراع شدند. در ابتدا آنها دیسکهای بزرگی به ضخامت 20 اینچ بودند و فقط مقدار محدودی مگابایت اطلاعات میتوانستند ذخیره کنند. در ابتدا نام آنها "دیسکهای ثابت یا ماندنی" (Fixed Disks) یا وینچسترز (Winchesters) (یک اسم رمز که قبلا برای یک محصول محبوب IBM استفاده می شده.) بود. بعدا برای تشخیص هارد دیسک از فلاپی دیسک نام هارد دیسک بر روی آنها گذاشته شد.
هارد دیسکها یک صفحه گرد سخت (بشقاب) دارند که قادر است میدان مغناطیسی را نگه دارد، بر خلاف لایه پلاستیکی انعطاف پذیری که در فلاپیها و کاستها دیده می شود.
در ساده ترین حالت یک هارد دیسک هیچ تفاوتی با یک نوار کاست ندارد. هم هارد دیسک و هم نوار کاست از یک تکنیک برای ذخیره کردن اطلاعات استفاده میکنند . این دو وسیله از مزایای عمده ذخیره سازی مغناطیسی استفاده میکنند. میدان مغناطیسی براحتی پاک و دوباره نوشته می شود. این میدان براحتی می تواند الگوی شار مغناطیسیای که بر روی میدان ذخیره شده را بیاد بیاورد.


نوار کاست در برابر هارد دیسک

بیایید باهم نگاهی به بزرگترین تفاوتهای بین نوار کاست و هارد دیسک داشته باشیم :

- ماده مغناطیسی قابل ظبط در کاست بر روی یک نوار نازک پلاستیکی روکش شده است. در یک هارد دیسک ماده مغناطیسی قابل ضبط روی یک صفحه آلومینیومی یا شیشهای با دقت بالا، لایه بندی شده است، همچنین این صفحه به خوبی صیقل داده شده تا هر گونه ناهمواری از بین برود.

- در نوار کاست هِدِ خواندن/نوشتن (Read/Write Head) مستقیما با نوار در تماس است. در یک هارد دیسک هد خواندن/نوشتن در بالای صفحه حرکت میکند و در حقیقت هیچ وقت با صفحه تماس نمییابد.

- در یک نوار کاست شما برای اینکه به یک نقطه خاص دسترسی داشته باشید باید از دکمههای جلوبر (Fast-Forward) و معکوس (Reverse) استفاده کنید که این امر در یک نوار طولانی می تواند زمان زیادی صرف کند. در یک هارد دیسک شما بطور تقریبی میتوانید فورا به هر نقطه روی سطح دیسک حرکت کنید.

- در یک نوار کاست، نوار با سرعت 2 اینچ در ثانیه (تقریبا 5/08 cm در ثانیه) از بالای هد حرکت میکند درحالی که در هارد دیسک یک صفحه آن میتواند با سرعتی بالغ بر 3000 اینچ در ثانیه در زیر هد چرخش کند.

- در یک هارد دیسک اطلاعات در دامنههای مغناطیسی بی نهایت کوچکی در مقایسه با نوار کاست ضبط میشوند. کوچک بودن این دامنهها بعلت دقت صفحه (بشقاب) و سرعت هارد دیسک می باشد.
بعلت این تفاوتها یک هارد دیسک قادر است مقدار شگفت انگیزی از اطلاعات را در فضای کوچکی ذخیره کند. یک هارد دیسک همچنین میتواند در کسری از ثانیه به هرکدام از اطلاعات دسترسی داشته باشد.


ظرفیت و توان اجرایی

یک کامپیوتر رومیزی به طور معمول یک هارد دیسک با ظرفیتی بین 20 تا 120 گیگابایت دارد که اطلاعات بصورت فایلها در آن ذخیره شده اند. در ساده ترین تعریف یک فایل به مجموعهای از بایتها گفته میشود. در این بایتها ممکن است کدهای اسکــــِی (ASCII Codes) کاراکترهای مربوط به یک نوشته ذخیره شده باشد، یا اینکه می توانند شامل دستورات یک برنامه نرم افزاری برای اجرا شدن توسط کامپیوتر باشند، یا اینکه می توانند شامل پیکسل رنگهای یک تصویر GIF باشند، هیچ فرقی نمی کند که در این بایتها چه چیزی ذخیره شده است، به هرحال یک فایل حقیقتاً یک رشته از بایتها می باشد. هنگامی که یک برنامه در حال اجرا شدن است و تقاضای یک فایل را می کند، هارد دیسک بایتهای آن را بازیابی میکند و آنها را به CPU میفرستد.


ما دو راه برای اندازه گیری توان اجرایی یک هارد دیسک داریم:

- سرعت انتقال اطلاعات (Data Rate): سرعت انتقال اطلاعات برابر است با تعداد بایتهایی که هارد دیسک می تواند در هر ثانیه در اختیار CPU قرار دهد. سرعتهایی مانند 5 تا 40 مگابایت در ثانیه معمول هستند.
- زمان جستجو (Seek Time): زمان جستجو مقدار زمان بین درخواست CPU برای یک فایل و اولین بایت فرستاده شده به CPU میباشد. زمانهایی بین 10 تا 20 میلی ثانیه معمول هستند.
پارامتر دیگری که در اینجا برای هارد دیسک ها مطرح است ظرفیت میباشد، که عبارت است از تعداد بایتهایی که هارد دیسک میتواند نگهداری کند.


اعضای داخلی: بورد الکترونیکی

بهترین راه برای اینکه بفهمیم یک هارد دیسک چگونه کار میکند این است که نگاهی بدرون آن داشته باشیم؛ (بخاطر بسپارید که باز کردن یک هارد دیسک باعث خرابی آن می شود، بنابراین این بخش چیزی نیست که شما بتوانید در خانه امتحان کنید مگر اینکه یک هارد از بین رفته داشته باشید.)

هارد دیسک در واقع یک جعبه آلومینیومی مهر و موم شده میباشد که مدارات الکترونیکی کنترل کننده در یک طرف آن ضمیمه شده است. همچنین کنترلهای الکترونیکی، سیستم خواندن/نوشتن و همچنین موتور که صفحات را میچرخاند در آنجا وجود دارند.
این مدارات الکترونیکی یک میدان مغناطیسی نیز بر روی سطح دیسک در میان بایتها ایجاد می کنند (برای خواندن) و یک میدان مغناطیسی نیز بر روی بایتها متفاوت با میدان اولی ایجاد می کنند (برای نوشتن)، این اجزای الکترونیکی بر روی یک بورد کوچک جمع شدهاند تا از دیگر اجزاء جدا شوند.


اعضای داخلی: در زیر بورد

در قسمت زیرین بورد اتصالات موتور چرخاننده صفحات قرار دارد و همچنین حفرهای فیلتر شده (برای جلوگیری از ورود گرد و غبار) برای یکسان کردن فشار هوای بیرون و درون هارد دیسک قرار دارد .
با برداشتن پوشش هارد دیسک قسمت درونی هارد دیسک آشکار میشود که بینهایت ساده ولی بسیار دقیق و مختصر میباشد :

- بشقاب ها (Platters): این صفحات معمولاً با سرعت 3600 تا 7200 دور در دقیقه (rpm) در هنگام فعالیت درایو چرخش میکنند. این صفحات به شکلی ساخته شدهاند تا تحمل این چرخش را داشته باشند، همچنین این صفحات بسیار صاف و صیقلی هستند (بطوری که شما در تصویر میتوانید انعکاس تصویر عکاس را در صفحات ببینید... راه سادهای برای اجتناب از آن وجود نداشت!).
- بازوی متحرک (Arm): این قطعه هد خواندن/نوشتن را در بالای صفحات نگهداری میکند و بوسیلۀ دستگاهی که در قسمت گوشۀ بالا قرار دارد کنترل میشود. بازو قادر است هدها را از مرکز تا لبۀ صفحات حرکت دهد. مکانیزم عمل بازو و دستگاه آن بسیار دقیق و سریع میباشد. یک بازو در یک هارد دیسک معمولی فاصلۀ بین مرکز تا لبۀ دیسکها را می تواند 50 بار در ثانیه طی کند – دیدن این عمل از نزدیک حتماً شما را متحیر خواهد کرد!


اعضای داخلی: صفحات و هدها

برای افزایش مقدار اطلاعاتی که درایو قادر است ذخیره کند اکثر هارد دیسکها دارای سیستم چند بشقابی (Multi Platters) هستند. درایوی که در شکل زیر مشاهده می کنید سه بشقاب و شش هد خواندن/نوشتن دارد.

بعضی از درایوها از یک کانال مارپیچ صوتی (Voice Coil) استفاده میکنند – همان تکنیکی که در بلندگو برای به لرزش درآوردن مخروط بلندگو استفاده شده در اینجا نیز برای حرکت بازوها استفاده میشود.


ذخیرۀ اطلاعات

اطلاعات برروی صفحات هارد دیسک بصورت قطاعهای دایرهای (Sectors) و شیارها (Tracks) ذخیره میشوند. ترکها دوایر متحدالمرکزی هستند و سکتورها قسمتهای جدا شدهای روی این شیارها هستند.

یک ترک نوعی برنگ زرد در شکل و همچنین یک سکتور نوعی برنگ آبی یک سکتور تعداد ثابتی از بایتها را در خود دارد – برای مثال 256 یا 512. بعداً سکتورهای درایو در سیستم عامل گروه بندی میشوند و به هر گروه از این سکتورها یک خوشه (Cluster) گفته میشود.

ترکها و سکتورها در مرحله شکل دادن سطح پایین (Low Level Format) شکل میگیرند. در این مرحله نقاط شروع و پایان سکتورها بر روی صفحات نوشته میشود. این مرحله درایو را آماده می کند تا بلوکهایی از بایتها را در خود نگهداری کند. ساختمان بندی درایو برای ذخیرۀ فایلها در شکل دادن سطح بالا (High Level Format) صورت میگیرد، عملی که در این نوع فرمت صورت می گیرد مانند این است که بخواهیم کمدهای مخصوص پروندهها را در سکتورها قرار دهیم. این نوع فرمت درایو را برای نگهداری فایل ها آماده می کند.

 

دیسک مغناطيسی(FDD) چيست؟

معمولاً همه کامپيوترها يک ديسک گردان دارند. اين ديسک گردانها براي ديسکتهاي 5/3 اينچي هستند که ظرفيت آنها 44/1 مگابايت است. عملکرد داخلي درايورهاي فلاپي بسيار ساده است. موتوري که در داخل درايو قرار دارد، ديسکت را با سرعت 360 دور در دقيقه مي چرخاند، موتور که "موتور پله اي " ناميده مي شود، « محوري » را مي چرخاند، وبه اين ترتيب " هد خواندن / هد نوشتن " و معتلقاتش را در جهت شعاع ديسکت جلو و عقب مي برد . سوراخ مربعي در گوشه بالا و چپ محفظه ديسکت وجود دارد. وقتي دستور نوشتن به درايو داده شود، چراغي در درايو روشن مي شود که درست در زير اين سوراخ قرار دارد. اگر سوراخ باز باشد، نور عبور کرده از آن توسط بخش الکترونيکي درايو آشکار شده، و عمل نوشتن متوقف خواهد شد.

کارت گرافيک (VGA) چيست؟

كارت گرافیك در كامپیوتر شخصی دارای جایگاهی خاص است . كارت های فوق اطلاعات دیجیتال تولید شده توسط كامپیوتر را اخذ و آنها را بگونه ای تبدیل می نمایند كه برای انسان قابل مشاهده باشند. در اغلب كامپیوترها ، كارت های گرافیك اطلاعات دیجیتال را برای نمایش توسط نمایشگر ، به اطلاعات آنالوگ تبدیل می كنند. در كامپیوترهایLaptop اطلاعات، همچنان دیجیتال باقی خواهند ماند زیرا این  كامپیوترها اطلاعات را بصورت دیجیتال نمایش می دهند.

اگر از فاصله بسیار نزدیك به صفحه نمایشگر یك كامپیوتر شخصی نگاه كنید ، مشاهده خواهید كرد كه تمام چیزهائی كه بر روی نمایشگر نشان داده می شود از "نقاط" تشكیل شده اند . نقاط فوق " پیكسل " نامیده می شوند. هر پیكسل دارای یك رنگ است . در برخی نمایشگرها ( مثلا" صفحه نمایشگر استفاده شده در كامپیوترهای اولیه مكینتاش ) هر پكسل صرفا" دارای دو رنگ بود: سفید و سیاه . امروزه در برخی از صفحات نمایشگر ، هر پیكسل می تواند دارای 256 رنگ باشد. در اغلب صفحات نمایشگر ، پیكسل ها بصورت " تمام رنگ "(True Color) بوده و دارای 16/8 میلیون حالت متفاوت می باشند. با توجه به اینكه چشم انسان قادر به تشخیص  ده میلیون رنگ متفاوت است ، 16/8 میلیون رنگ بمراتب بیش از آن چیزی است كه چشم انسان قادر به تشخیص آنها بوده و به نظر همان ده میلیون رنگ كفایت می كند!

هدف یك كارت گرافیك ، ایجاد مجموعه ای از سیگنالها است كه نقاط فوق را بر روی صفحه نمایشگر ، نمایش دهند.

كارت گرافیك چیست ؟

یك كارت گرافیك پیشرفته، یك برد مدار چاپی بهمراه حافظه و یك پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هدف انجام محاسبات مورد نیاز  گرافیكی ، طراحی شده است . اكثر پردازنده های فوق دارای دستورات اختصاصی بوده كه به كمك آنها می توان عملیات گرافیك را انجام داد. كارت گرافیك دارای اسامی متفاوتی نظیر : كارت ویدئو ، برد ویدئو ، برد نمایش ویدئوئی ، برد گرافیك ، آداپتور گرافیك و آداپتور ویدئو است .

مبانی كارت گرافیك

بمنظور شناخت اهمیت و جایگاه كارت های گرافیك ، یك كارت گرافیك با ساده ترین امكانات را در نظر می گیریم . كارت مورد نظر قادر به نمایش پیكسل های سیاه وسفید بوده و از یك صفحه نمایشگر با وضوح تصویر 480 * 640 پیكسل استفاده می نماید.  كارت گرافیك از سه بخش اساسی زیر تشكیل می شود :

-حافظه . اولین چیزی كه یك كارت گرافیك به آن نیاز دارد ، حافظه است . حافظه رنگ مربوط به هر پیكسل را در خود نگاهداری می نماید. در ساده ترین حالت ( هر پیكسل سیاه و سفید باشد ) به یك بیت برای ذخیره سازی رنگ هر پیكسل نیاز خواهد بود. با توجه به اینكه  هر بایت شامل هشت بیت است ، نیاز به هشتاد بایت(حاصل تقسیم 640 بر 8 ) برای ذخیره سازی رنگ مربوط به پیكسل های موجود در یك سطر بر روی صفحه نمایشگر  و 38400 بایت ( حاصلضرب 480 در 80 ) حافظه بمنظور نگهداری تمام پیكسل های قابل مشاهده بر روی صفحه ، خواهد بود .

-اینترفیس كامپیوتر . دومین چیزی كه یك كارت گرافیك به آن نیاز دارد ، روشی  بمنظور تغییر محتویات حافظه كارت گرافیك است . امكان فوق با اتصال كارت گرافیك به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پیدا خواهد كرد. كامپیوتر قادر به ارسال سیگنال از طریق گذرگاه مربوطه برای تغییر محتویات حافظه خواهد بود.

-اینترفیس ویدئو . سومین چیزی كه یك كارت گرافیك به آن نیاز دارد ، روشی بمنظور تولید سیگنال برای مانیتور است . كارت گرافیك می بایست سیگنال های رنگی را تولید تا باعث حركت اشعه  در CRT گردد. فرض كنید كه صفحه نمایشگر در هر ثانیه شصت فریم را بازخوانی / باز نویسی می نماید ، این بدان معنی است كه كارت گرافیك تمام حافظه مربوطه را بیت به بیت اسكن  و این عمل را شصت مرتبه در ثانیه انجام  دهد. سیگنال های مورد نظر برای هر پیكسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه یك پالس افقی sync ، نیز ارسال می گردد.عملیات فوق برای 480 خط تكرار  شده  و در نهایت یك پالس عمودی sync ارسال خواهد شد.

پردازنده های كمكی گرافیك

یك كارت گرافیك ساده نظیر آنچه در بخش قبل اشاره گردید ،Frame Buffer نامیده می شود. كارت،  یك فریم از اطلاعاتی را نگهداری می نماید كه برای نمایشگر ارسال شده است . ریزپردازنده كامپیوتر مسئول بهنگام سازی هر بایت در حافظه كارت گرافیك است .  در صورتیكه عملیات گرافیك  پیچیده ای را داشته باشیم ، ریزپردازنده كامپیوتر مدت زمان زیادی را صرف بهنگام سازی  حافظه كارت گرافیك كرده و برای سایر عملیات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلا" اگر یك تصویر سه بعدی دارای 10000 ضلع باشد ، ریزپردازنده می بایست هر ضلع را رسم و عملیات مربوطه در حافظه كارت گرافیك را نیز انجام دهد. عملیات فوق زمان بسیار زیادی را طلب می كند.

كارت های گرافیك جدید ، بطرز قابل توجه ای ، حجم عملیات مربوط به پردازنده اصلی كامپیوتر را كاهش می دهند. این نوع كارت ها دارای یك پردازنده اصلی پر قدرت بوده كه مختص عملیات گرافیكی طراحی شده است. با توجه به نوع كارت گرافیك ، پردازنده فوق می تواند یك " كمك پردازنده گرافیكی "  یا یك " شتاب دهنده گرافیكی " باشد. پردازنده كمكی و پردازنده اصلی بصورت همزمان فعالیت نموده و در مواردیكه از شتاب دهنده گرافیكی استفاده می گردد ، دستورات لازم از طریق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئولیت انجام آنها را برعهده خواهد داشت .

 در سیستم های  " كمك پردازنده "  ، درایور كارت گرافیك عملیات مربوط به كارهای گرافیكی را مستقیما" برای پردازنده كمكی گرافیكی ارسال می كند. سیستم عامل هر چیز دیگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد كرد.  در سیستم های " شتاب دهنده گرافیكی " ، درایور كارت گرافیك هر چیز را در ابتدا برای پردازنده اصلی كامپیوتر ارسال می كند. در ادامه پردازنده اصلی كامپیوتر ، شتاب دهنده گرافیك را به منظور انجام  عملیات خاصی هدایت می كند. مثلا" پردازنده ممكن است به شتاب دهنده اعلام نماید كه :" یك چند ضلعی رسم كن "  در ادامه شتاب دهنده  فعالیت تعریف شده فوق را انجام خواهد داد.

عناصر دیگر بر روی كارت گرافیك

یك كارت گرافیك دارای عناصر متفاوتی است :

-پردازنده گرافیك . پردازنده گرافیك بمنزله مغز یك كارت گرافیك است . پردازنده فوق می تواند یكی از سه حالت پیكربندی زیر را داشته باشد :

--Graphic Co-Processor . كارت هائی از این نوع قادر به انجام هر نوع عملیات گرافیكی بدون كمك گرفتن از پردازنده اصلی كامپیوتر می باشند.

--Graphics Accelerator. تراشه موجود بر روی این نوع كارت ها ، عملیات گرافیكی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی كامپیوتر انجام خواهند داد.

--Frame Buffer . تراشه فوق ، حافظه موجود بر روی كارت را كنترل و اطلاعاتی را برای " مبدل دیجیتال به آنالوگ " (DAC) ارسال خواهد كرد . عملا" پردازشی توسط تراشه فوق انجام نخواهد شد.

 

-حافظه . نوع حافظه استفاده شده  بر روی كارت های گرافیك متغیر است . متداولترین نوع ، از پیكربندی dual-ported استفاده می نماید. در كارت های  فوق امكان نوشتن در یك بخش حافظه و امكان خواندن از بخش دیگر حافظه بصورت همزمان امكان پذیر خواهد بود. بدین ترتیب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنویسی یك تصویر كاهش خواهد یافت .

-Graphic BIOS . كارت های گرافیك دارای یك تراشه كوچكBIOS می باشند. اطلاعات موجود در تراشه فوق به سایر عناصر كارت نحوه انجام عملیات (مرتبط به یكدیگر) را تبین خواهد كرد.BIOS همچنین مسئولیت تست كارت گرافیك ( حافظه مربوطه و عملیات ورودی و خروجی ) را برعهده خواهد داشت .

-Digital-to-Analog Converter ) DAC) . تبدیل كننده فوق راRAMDAC نیز می گویند. داده های تبدیل شده به دیجیتال مستقیما" از حافظه اخذ خواهند شد. سرعت تبدیل كننده فوق تاثیر مستقیمی را در ارتباط با مشاهده یك تصویر بر روی صفحه نمایشگر خواهد داشت .

 

-Display Connector . كارت های گرافیك از كانكتورهای استاندارد استفاده می نمایند.اغلب كارت ها از یك كانكتور پانزده پین استفاده می كنند. كانكتورهای فوق همزمان با عرضهVGA :Video Graphic Array  مطرح گردیدند.

-Computer(Bus) Connector . اغلب گذرگاه فوق از نوعAGP است ..پورت فوق امكان دستیابی مستقیم كارت گرافیك به حافظه را فراهم می آورد.ویژگی فوق  باعث می گردد كه سرعت پورت های فوق نسبت بهPCI چهار مرتبه سریعتر باشد. بدین ترتیب پردازنده اصلی سیستم قادر به انجام فعالیت های خود بوده و تراشه موجود بر روی كارت گرافیك امكان دستیابی مستقیم به حافظه را خواهد داشت .

استاندارد های كارت گرافیك

اولین كارت گرافیك در سال 1981 توسط شركتIBM عرضه گردید. كارت فوق بصورت تك رنگ  و با نامMonochrome Display Adapters)MDAs) ارائه گردید. صفحات نمایشگری كه از كارت فوق استفاده می كردند ، متنی بودند. رنگ نوشته سفید یا سبز و زمینه سیاه بود. در ادامه كارت های چهار رنگHercules Graphic Catd)HGC) ارائه گردیدند. سپس كارت های هشت رنگColor Graphic Adapter)CGA)  و كارت های شانزده رنگEnhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گردیدند.  تولیدكنندگانی دیگر، نظیر كمودور كامپیوترهائی را معرفی كردند كه دارای كارت های گرافیك از قبل تعبیه شده و ساخته شده در سیستم بودند. كارت های فوق قادر به نمایش تعداد زیادی رنگ بودند.

زمانیكه شركتIBM در سال 1987 كارتVideo Graphic Array)VGA) را معرفی كرد، استاندارد جدیدی در این راستا مطرح گردید. نمایشگرهایVGA قادر به ارائه 256 رنگ و وضوح تصویر 400 * 720 بودند. یك سال بعد استانداردSuper Video Graphic Array)SVGA) مطرح گردید.  استاندارد فوق قادر به ارائه 16/8 میلیون رنگ با وضوح تصویر 1024 * 1280 است .

كارت های گرافیك از استانداردهای متفاوتی پیروی می نمایند. تولیدكنندگان كارت گرافیك همواره سعی در افزایش تعداد رنگ و وضوح تصویر با توجه به راهكارهای اختصاصی خود دارند. كارت های گرافیك می بایست قادر به اتصال به سیستم باشند. كارت های گرافیك قدیمی اغلب از طریق  اسلات هایISA و یا PCI  به سیستم  متصل می شوند . اغلب كارت های گرافیك جدید از پورتAGP برای اتصال به كامپیوتر استفاده می نمایند.

سخت افزار چیست؟

حافظه موقت (RAM) چيست؟

معروفترين حافظه مورد استفاده كامپيوتر است . به اين وسيله از انجايي كه دستيابي به سلول هاي حافظه آن بلافاصله قابل دسترسي هست random access ميگويند نقطه مقابل RAM را Serial Access Memory (SAM) مينامند همانطور كه از نامش پيداست ديتاها را بصورت سريال مانند نوار كاست نگهداري ميكند . در SAM اگر ديتايي در دسترس نباشد كليه ديتاها چك ميشوند تا به ديتاي مورد نظر برسد . كاربرد SAM در حافظه بصورت بافر بيشتر مورد استفاده است . اما در RAM در هر لحظه اي كه بخواهيد ميتوانيد به ديتاي مورد نظر دسترسي داشته باشيد . در اين مقاله سعي ميكنم تمامي چيزهايي كه لازمست تا بدانيد RAM چيست و چه ميكند را توضيح ميدهم .
يك چيپ حافظه تقريبا شبيه به ميكروپروسسور همان IC (Integrated Circuit) هست در اين مدارات مجتمع ميليون ها ترانزيستور و خازن قرار دارد . در تقريبا تمامي كامپيوتر ها در حافظه dynamic random access memory (DRAM) ترانزيستور و خازن مجموعا با هم يك سلول از حافظه را تشكيل ميدهند كه نمايش دهنده يك بيت از حافظه هستند . خازن يك بيت از حافظه را نگهداري ميكند يا صفر يا يك . در مقابل ترانزيستور بصورت سوئيچي عمل ميكند كه وظيفه كنترل مدارات را روي چيپ حافظه دارد كه ايا خازن را بخواند يا اينكه موقعيت را براي نخواندن ان و تغيير موضع ايجاد كند .
خازن را ميتوانيد مثل سطلي در نظر بگيريد كه الكترون ها در ان ذخيره ميشوند . براي ذخيره كردن 1 در سلول حافظه اين سطل پر از الكترون ميشود و براي 0 شدن خالي از الكترون ميشود . مشكلي كه اين خازنها دارند اينستكه پس از مرور زمان نشتي ميكنند و گرايش به خالي شدن دارند . اين اتفاقات در كمتر از ميلي ثانيه اتفاق مي افتد . بنابراين براي عملكرد درست حافظه پويا يا حتي CPU كنترل كننده حافظه بايد انها را شارژكند تا مقدار 1 را در خودشان نگه دارند . يعني كنترل كننده حافظه مدام حافظه را ميخواند و دوباره انرا مينويسد ! اين عمليات بصورت خودكار در يك ثانيه هزاران بار اتفاق مي افتد .
براي تصور قضيه فوق در ذهنتان فرض كنيد سطل آبي داريم كه از زير سوراخ كوچكي دارد وقتي سطل را از اب پر ميكني و شير اب را قطع كردي اب ظرف رو به اتمام ميرود حالا براي اينكه ظرف هميشه پر از اب يا همان الكترون باشد يك شناور ميگذاريم كه با پايين امدن ان اب دوباره به ظرف بريزد .
عمليات refresh شدن رم براي رم هاي پويا هست و عملا براي همين قضيه به اين نام ناميده شده اند . بنابراين رم هاي پويا مداوما بايد در حال refresh شدن باشند درغير اينصورت اطلاعات داخل خود را از دست ميدهند . بنابراين اين refresh شدن ها باعث ميشود از سرعت اين رم كم بشود .
سلول هاي حافظه روي يك تخته سيليكوني قرار دارند كه بصورت ارايه اي از ستون ها و سطر ها هست به ستون ها bitline و به سطرها wordline ميگويند . محل تقاطع اين دو محدوده شناسايي ادرس هاي سلول حافظه ميباشد .
DRAM ها مداوما ستونهايشان را شارژ ميكنند تا ترانزيستور هاي خود را بصورت فعال نگهدارند . وقتي قرار باشد كه مقدار يك را به خازن اختصاص دهد انرا شارژ ميكند اما وقتي ميخواهد ان مقدار را بخواند كه ايا مقدار يك را دارد يا نه يك امپلي فاير حساس مشخص ميكند كه ايا خازن ظرفيتش از الكترون باندازه بيش از 50% هست يا خير اگر هست مقدار يك دارد وگرنه بايد مقدار يك به ان داده ميشود . تحليل عملكرد DRAM تا همينجا بماند بنابراين يادتان باشد كه خازن ها به تنهايي نميتوانند كاري كنند بلكه RAS و CAS براي ادرس دهي خازنها لازمند . يك كنتور براي انكه لحظات رفرش شدن را بشمارد . يك امپلي فاير حساس براي خواندن مقدار خازن و اينكه ايا خازن قابل نوشتن هست يا خير .
Static RAM (SRAM) از تكنولوژي متفاوتي استفاده ميكند . در رم از نوع ايستا نوعي flip-flop وجود دارد كه هر بيت از حافظه را نگهداري ميكند . يك فليپ فلاپ براي حافظه چهار تا شش ترانزيستور سيم كشي شده به هم دارد اما ديگر نيازي به تازه شدن و refresh شدن ندارند . و اين همان نقطه اي است كه باعث ميشود رم ايستا از رم پويا پيشي بگيرد . به هر حال از انجايي كه بخش هاي بيشتري نسبت به رم پويا در رم ايستا داريم بنابراين سلول هاي حافظه فضاي بيشتري نسبت به رم پويا اشغال ميكنند . بنابراين شما روي چيپ حافظه از حافظه كمتري برخوردار ميشويد كه باعث ميشود اين نوع حافظه گران شود .
بنابراين رم ايستا سرعت بيشتري دارد اما گرانتر است اما رم پويا سرعت كمتري دارد در عوض ارزان تر است . لذا رم ايستا براي كش CPU بهتر است و رم پويا براي حافظه هاي بزرگتر پركاربرد تر است .
چيپ هاي حافظه امروزه بصورت كارتهايي كه ماژول ميناميم هستند حتما شده كه روي اين حافظه ها اعدادي مثل 8*32 يا 4*16 را ديده باشيد اين اعداد تعداد چيپهاي موجود در ان چيپ را نمايش ميدهند و اينكه هر اما اينكه چه نوع رمي بر روي چه نوع پايه اي قرار بگيرد نيز نكته ايست كه نبايد از ان به اين سادگي رد شد . در مقالات قبلي درمورد نحوه اتصال رم با مادربرد توضيحاتي داده ام . اما نكاتي را باز هم ياداور ميشوم :
SIMM single in-line memory module اين برد از حافظه از 30 پين براي اتصال با ابعاد 9*2 سانتيمتر دارد در اكثر كامپيوتر ها SIMM ها را بايد بصورت جفت نصب كنيد علاوه بران ميزان حافظه نيز در اين جفت بايد يكي باشد اين بان دليل است كه پهناي باند ارتباطي باس مادربرد شما بيش از يك SIMM ميباشد . يعني براي انكه شما از 16 مگابايت رم بهره مند شويد بايد دو رم 8 مگابايتي نصب كنيد . كه هر SIMM بفرض ميتواند 8 بيت ديتا منتقل كند . در حاليكه باس سيستم ميتواند 16 مگابايت منتقل كند . SIMM هاي اخير در ابعاد 11*2.5 سانتيمتر هستند كه از 72 پين براي اتصال استفاده ميكنند كه اين پينها براي افزايش پهناي باند است كه تا بيش از 256 مگابايت رم هم ميتوان برانها نصب كرد .
اما همانطور كه ميدانيد SIMM ها قديمي شده و تكنولوژي جديد بنام Dual in-line Memory Module (DIMM) وجود دارد . كه داراي 164 يا 184 پين هستند با ابعاد تقريبا 14*2.5 سانتيمتر DIMM ها ميتوانند از 8 مگابايت تا 1 گيگابايت گنجايش براي رم داشته باشند و ديگر نيازي به اينكه بصورت جفت قرار بگيرند ندارند . نوع ديگري هم وجود دارد كه در مقاله مربوطه در مورد Rambus in-line Memory Module (RIMM) توضيح داده ام
انواع رم هاي متداول
SRAM Static RAM
داراي چندين ترانزيستور به تعداد 8 تا 6 براي هر سلول حافظه اما بدون خازن در هر سلول كه بهتر است براي كش استفاده شود
DRAM Dynamic RAM
داراي سلول هاي حافظه با ترانزيستور و خازن كه نياز به refresh شدن دارد .
Fast page mode Dynamic RAM FPM DRAM
نوع اوليه DRAM بود ماكسيموم سرعت انتقال داده ها در كش از نوع لايه دو به 176 MBps ميرسيد
EDO DRAM Extended data-output Dynamic RAM
مثل ديگر رم ها صبر نميكند كه تمامي اعمال پردازش روي بيت اول انجام شود و سپس سراغ بيت بعدي برود بلكه همان وقتي كه ادرس بيت اول را شناسايي كرد بدنبال بيت بعدي ميرود تقريبا 5% سرعت بيشتري نسبت به FPM RAM دارد حداكثر سرعت براي كش لايه دو مقدار 264 MBps ميباشد .
SD RAM Synchronous dynamic random access memory
5% سرعت بيشتري نسبت به EDO DRAM دارد و معمولتر از نسخه اخير است حداكثر سرعت ارتباط با كش لايه 2 به 528 MBps ميرسد
DDR SDRAM Double Rate SDRAM
همان SDRAM منتهي با پهناي باند بيشتر حداكثر سرعت ارتباط با كش لايه 2 مقدار 1064 MBps ميباشد البته براي باس 133
RDRAM Rambus DRAM
سرعتي فوق العاده اي دارد اما قيمت زيادي هم دارد .
CMOS RAM
مقدار كمي از حافظه كه در كامپيوتر شما براي شناسايي ديگر اجزا به كار ميرود اين حافظه به يك باتري كوچك نيازمند است همان باطري كه وقتي در كيس را باز ميكنيد و انرا ميبينيد .
VRAM video RAM
حافظه اي كه روي كارت گرافيك يا ويدئويي شما نصب شده است .

استفاده از مطالب موجود با ذکر نام وب سايت سورشجان بلامانع می باشد.               ارسال نظرات

سی دی رام و سی رايتر (CD/RW) چه هستند؟

 CD-ROM چیست ؟
دیسکهای فشرده صفحاتی از جنس پلاستیک به شعاع ۱۲ سانتی متر هستند که لایه ای آلومینیومی روی آنها نشسته است ، لایه ای از جنس پلی کربنات آن را می پوشاند و قشر محافظ لاکی روی دیسک آن را از گردو خاک و خش محفاظت می کند. حفره ای دایره ای به قطر ۱۵ میلی متر در وسط دیسک قرار داد. سی دیها مانند صفحه های گرامافون ، فقط یک شیار (TRACK) مارپیچی داده ای دارند. این شیار از مرکز دیسک به سمت بیرون خوانده می شود.

CD-ROM ها هر روز و هر روز سریعتر می شوند اما سریعترین آنها ممکن است از دستگاههای قبلی کندتر و یک دستگاه اسما " کند هم ممکن است از دستگاههای به ظاهر سریع سریعتر عمل کند. چگونه ؟ چه کسی بررسی کرده است که یک دستگاه سی دی رام (CD-ROM) دقیقا" به همان سرعتی عمل می کند که روی بسته بندی آن نوشته شده است ؟ آیا واقعا" لازم است دستگاه سی دی رام خود را با یک نوع جدیدتر عوض کنید؟ شما به عنوان یک خریدار حق دارید در قبالی پولی که می دهید دستگاه بهتری به دست بیاورید.
CD-ROM مخفف انگلیسی کلمات دیسک فشرده - حافظه فقط خواندنی است دستگاه سی دی رام دیسکهایی را می خواند که فقط از روی آنها می توان خواند و روی آنها نمی توان نوشت. یک سی دی رام تقریبا به اندازه ۷۰۰ دیسکت فلاپی اطلاعات را در خود جای می دهد در نتیجه وسیله بسیار مناسبی برای نرم افزارهای بازی، دائره المعارفها ، کتاب راهنمای تلفن و برنامه های چند رسانه ای است.اکنون در حالی که چند سالی بیشتر از آن زمان نمی گذرد، سرعت بازیابی داده ها توسط سی دی رام به ۳۶۰۰ کیلو بایت در ثانیه رسیده است - یعنی ۲۴ برابر سریعتر که آن را به صورت ۲۴x نمایش می دهند. سرعت انتقال داده ها توسط سی دی رام را با ۲۴x,..,۴x,۲x نشان می دهند یعنی ۲،۴،...و۲۴ برابر سرعت اولین دستگاههای سی دی رام.
● سی دی رام ها چگونه کار می کنند؟
درون دستگاه سی دی رام یک موتور وجود دارد که صفحه سی دی رام را می چرخاند. یک هد هم درون این دستگاه روی سطح سی دی رام حرکت می کند تا از بخشهای مختلف صفحه سی دی رام اطلاعات را بخواند . حرکت این هد روی صفحه سی دی رام مشابه حرکت سوزن گرامافونهای قدیمی روی صفحه گرامافون است با این تفاوت که هد در سی دی رام با صفحه به هیچ وجه برخورد نمی کند. گردش صفحه سی دی رام در دستگاه به دو نوع متفاوت صورت می گیرد. در یک روش سرعت خواندن داده ها خیلی بالا نیست و در حد مشخصی ثابت می ماند. در روش دیگر می توان با سرعت فوق العاده بالایی داده ها را از دیسک خواند اما نه همیشه و نه برای همه داده ها.
روش فنی ساخت دستگاههای سی دی رام تا همین اواخر روشی معروف به سرعت ثابتی خطی یا CLV (Constant Linear Velocity) بود. در روش CLV سرعت داده ها همیشه ثابت است چه سی دی رام از شیار درونی بخواند چه از شیار بیرونی زیرا سرعت چرخش صفحه تغییر می کند. وقتی دستگاه سی دی رام از مرکز صفحه دور می شود وبه شیارهای بیرونی نزدیک می شود، سرعت چرخش صفحه کند می گردد. بدین ترتیب با تند و کند کردن گردش صفحه سی دی رام اطلاعات در هر جای دیسک که باشد با سرعت ثابتی بازیابی می شود. سازنده سی دی رام هم به سادگی می تواند سرعت دستگاه را مشخص کرده و روی دسته بندی اعلام نماید. اشکال این روش در این است که تغییرات مداوم در گردش صفحه باعث تاخیر در خواندن می شود زیرا هد دستگاه برای خواند اطلاعات باید صبر کند تا گردش صفحه تغییر کردهو تند یا کند شود. این تاخیر مانعی در راه ساخت دستگاههای خیلی سریع است و اجازه نمی دهد سرعت بازیابی داده ها از مقدار معینی فراتر برود. نیاز به سرعت بیشتر در بازیابی داده ها باعث شد تا روش فنی دیـگری ابداع شود که به روش CAV (Constant Angular Velocity)یا سرعت زاویه ای ثابت معروف است در روش CAV درست برعکس CLV عمل می شود . یعنی سرعت گردش صفحه ثابت است و سرعت خواندن داده هاست که تغییر می کند. در این روش هر چه هد از مرکز صفحه به سمت بیرون می رود ، سرعت بازیابی داده ها بیشتر می شود در نتیجه سرعت کار دستگاه کاملا بستگی دارد به این که داده ها چگونه و در کجای صفحه سی دی رام پراکنده شده باشند.
▪ نکته : وقتی روی جعبه سی دی رام ذکر می شود که سخت افزار لازم یک پردازنده پنتیوم ۱۰۰ مگاهرتز است یعنی این حداقل سخت افزار لازم برای بهترین کارایی دستگاه سی دی رام است. نکته اساسی این است که قبل از خرید یک دستگاه سی دی رام دقت کنید که آیا سخت افزار لازم آن را دارید یا خیـــر.
اولین مزیت داشتن سی دی رام نصب سریع نرم افزارها و برنامه های بزرگی همچون Microsoft Office است .چون بازیابی داده ها از یک سی دی رام سریعتر انجام می شود. نصب یک نرم افزار بزرگ هم خیلی سریعتر انجام می شود . پس از نصب ، هر چند که بعضی از اطلاعات ممکن است روی دیسک سخت بنشیند اما همچنان حجم زیادی از اطلاعات می ماند که باید از روی سی دی رام خوانده شود. طبیعتا" هر چه دستگاه سی دی رام سریعتر باشد، اجرای برنامه سریعتر انجام خواهد شد. و همچنین در مورد بازیهای کامپیوتری داشتن یک دستگاه سی دی رام سریع از پرشها و مکثای ملال آور در حین بازی جلوگیری می کند.
سی دی های ضبط شدنی: جابجایی از دیسکت به سی دی رام در چند سال گذشته افزایش یافته است. امروزه بسیاری از سازندگان ، نرم افزارهای خود را بر روی سی دی رام عرضه می کنند زیرا این رسانه داده های بسیار زیادی را در خود جای می دهد حدود ۶۰۰ مگابایت ، با گنجایش ۴۴/۱ مگابایتی است. و سی دی رامها گنجایش بسیار زیادی دارند برای ذخیره و بازیابی داده به صورت یک انتخاب طبیعی درآمده اند. و آنها فقط خواندنی هستند و کاربران نمی توانند آنها را به صورت وسایل ذخیره گر به کار ببرند. و با معرفی فناوری سی دی قابل ضبط (CD-Recordable) یا سی دی آر (CD-R) و امکان دادن به کاربران برای نوشتن داده ها برروی سی دی ها تغییر کرد. فناوری یکبار نویسی چندبار خواندنی بدین معنی است که نمی توانید مانند دیسکتها فایلهای خود را پاک کنید و مجددا" بنویسید. افزودن براین نسخه های اولیه دیسکرانهای سی دی - آر گران قیمت هستند و نصب و عملیات آنها دشوار است .
دیکسرانهای CD-RW , CD-R با آن که برای تهیه نسخه پشیبان (Backup) ، آرشیو سازی ، و انتقال داده ها بسیار مناسب هستند به سرعت دیسک سخت نمی توانند داده ها را ضبط کنند و به سرعت دیسکرانهای سی دی رام جدید نیز نمی توانند داده ها را بخوانند.
● آشنایی با ساختمان CD-ROM:
CD-ROM علامت اختصاری Compact Disk-Read Only Memory است. این عبارت را می توان به صورت دیسک فشرده - حافظه فقط خواندنی ترجمه کرد. و فشرده است چون گنجایش آن حدود ۶۵۰ مگابایت اطلاعات روی دیسکی ۷۲/۴ اینچی است. آن را حافظه ای فقط خواندنی می نامند چون اطلاعات روی آن ضبط شده است. و دیگر نمی توان اطلاعات آن را مانند دیسکهای فلاپی پاک کرد و مجددا" اطلاعات جدید روی آن نوشت.
● فایدهای CD-ROM چیست ؟
با انکه دیسکهای سخت امروزی گنجایش بیشتری از سی دی ها دارند و مهمترین علت متداول شدن سی دی ها ظرفیت ذخیره داده های بسیار زیاد آنها ست و دائره المعارفها را می توان در یک سی دی جای داد. و دیسکرانهای CD-ROM همچنین می توانند سی دی های صوتی را اجرا کنند. و البته برای این که کامپیوتر بتواند صوت ضبط شده در سی دی ها را اجرا کند باید حاوی کارت صوتی و نرم افزار لازم باشند.

رايتر ها:

مزیت ها

 ــ CD بسیار ارزان است.

 ــ با سرعت 40x می توانید یک CD را در زمانی زیر 3 دقیقه رایت کنید.

 ــ قابل حمل و نقل

 ــ معمولاً با همه کامپیوترها و دستگاههای صوتی امروز سازگاری دارند.

 ــ عمر طولانی (از نظر تئوری تا 100 سال)

 ــ CD ها از حافظه های مغناطیسی مانند هارد دیسک عمر بیشتری دارند.

مشکلات

 ــ ممکن است در هنگام رایت کردن مجبور به توقف کار خود با کامپیوتر شوید.

 ــ دیسک هایی با قابلیت رایت دوباره کندتر از CD های معمولی کار می کنند.

 ــ مقایسه ظرفیت CD با DVD آنرا ناامید کننده تر می کند.

سرعت درایو: رایت/ ری رایت/ خواندن

منظور از 24*10*40 چیست؟

 این سه عدد به سرعتهای رایت و ری رایت و خواندن CD اشاره می کنند. مثلاً اگر یک CD رایتر با مشخصات 24*10*40 داشته باشید به این معنی است که این رایتر CD معمولی را با سرعت 24x رایت می کند و یک CD با قابلیت رایت مجدد را با سرعت 10x رایت می کند و CD ها را با سرعت 40x  رایت می کند. مثلاً زمانی که یک CD صوتی را گوش می دهد درایو CD آن را با سرعت 1x می خواند ولی اگر کامپیوتر این CD را یک جا بخواند 2 دقیقه زمان طول می کشد.

این سرعتها معمولاً به صورت میانگین محاسبه می شوند بنابراین اگر قابلیتها کمی از آنچه مشخصات اسمی نشان می دهد پایین تر باشد نگران نشوید

سخت افزار چيست؟

 

سخت افزار چيست:

 

 

 

 

 

 

 

بطور کلی یک کامپیوتر یا هر PC به دو قسمت عمده تقسیم بندی می شود:
1- نرم افزار: که شامل تمامی برنامه ها ، سیستم های عامل و دستورالعمل های کابردی و بخش های غیر قابل لمس می باشد.
2- سخت افزار: که شامل تمامی اجزا و قطعات تشکیل دهنده و قابل لمس یک کامپیوتر می باشد.

مادربرد (Main Bord) چيست؟

▪ نام اصلی:
Mother Board یا Main Board
▪ نام فارسی:
بورد اصلی(بورد مادر)
بورد اصلی یكی از قطعات اصلی كامپیوتر به حساب می آید و اگر به CPU لقب مغز كامپیوتر را بدهیم مطمئنآ بورد اصلی در حكم ستون فقرات خواهد بود. كلیه ی قطعات یك كامپیوتر شخصی چه به طور مستقیم چه غیر مستقیم به این بورد وصل میشوند و از این جهت است كه نام بورد مادر یا اصلی برای این قطعه كاملا مناسب میباشد.
در حال حاضر شركتهای بسیاری اقدام به تولید این قطعه ی حساس میكنند و مدلهای مختف و استاندارد های رنگارنگی را برای این وسیله ارایه كرده اند. اما در گذشته ی نه چندان دور ( اواسط دهه ی ۹۰ میلادی) مادربوردها دارای دو دسته ی كلی بودند كه تفاوت آنها در نوع منبع تغذیه ( Power Supply) بود اما به مرور زمان یكی از آنها منسوخ و حذف شد.
نوع اول و قدیمی تر دارای كانكتور منبع تغذیه AT و نوع دوم كه هنوز هم رایج است دارای كانكتور منبع تغذیه ATX بودند. البته این مورد تنها فرق این دو نوع مادربرد نبود. بلكه همراه منبع تغذیه مدل ATX قابلیت هایی همچون كنترل نرم افزاری سوئیچ خاموش كردن كامپیوتر و توان روشن كردن دستگاه از طریق شبكه و غیره نیز وجود داشت.
از بحث منبع تغذیه كه بگذریم باید بدانیم در یك مادر بورد چه میگذرد و وظیفه ی این قطعه چیست؟
▪ بخشهای اصلی یك برد اصلی عبارتند از :
۱) BIOS ( Basic Input Output System) به صورت یك تراشه ی كوچك روی بورد اصلی قرار دارد كه اطلاعات مورد نیاز مادر بورد در آن به وسیله ی یك باطری نگه داری میشود. این تراشه در هنگام روشن شدن كامپیوتر اقدام به تست قطعات كامپیوتر میكند و در صورت سالم بودن قطعات یك بوق كوتاه میزندو اگر ایرادی پیدا كند به نسبت همان نوع ایراد بوق خاصی را به صدا در میاورد(خود تراشه بلند گو ندارد بلكه سیگنال صوتی لازم را به بلند گو ارسال میكند) سپس بعد از گذراندن مرحله اول بوت این تراشه اقدام به شمارش سلول های حافظه ی رم میكند و بعد از ان شناسایی هارد دیسك و دیگر قطعات متصل به رابط IDE را انجام میدهد. این تراشه ی كوچك وظایف زیادی به عهده دارد كه در حوصله این مقاله نمیگنجد و در سطوح بعدی به آنها خواهیم پرداخت.
۲) North & South CHIP چیپ شمالی و جنوبی به صورت دو تراشه ی مجزا بر روی بورد اصلی نصب شده اند كه مهمترین بخش یك مادر بورد هستند و مرغوبیت و امكانات یك مادر بورد را از روی این دو چیپ می سنجند. اگر مادر بوردی در اختیار دارید به راحتی این دو تراشه روی آن قابل رویت هستند. روی تراشه ی شمالی كه بزرگتر و مهم تر است معمولآ یك هیت سینك ( خنك كننده ی الومینیومی یا مسی) وجود دارد (و در موارد جدیدتر یك فن كوچك). وظیفه ی این دو تراشه به صورت مختصر برقرای ارتباط كلیه قطعات ورودی و خروجی و داخلی و خارجی با پردازنده ی مركزی است.
۳) CPU Socket سی پی یو به صورت مستقیم بر روی مادر بورد نصب میشود و نوع سوكت (محل اتصال و تعداد جای پایه ها) و همچنین نوع و مدل چیپ شمالی و جنوبی است كه تعیین میكنند كه این مادر بورد چه نوع پردازنده ای را پشتیبانی میكند و چه پردازنده ای به اصطلاح قابل استفاده بر روی این بورد است.
۴) Power Supply Connector به محل اتصال فیش پاور كامپیوتر گفته میشود كه دارای دو ردیف ده تایی است كه از منبع تغذیه مستقیم به مادر بورد وصل میشود و برق مورد نیاز مادر بورد و سی پی یو و دیگر اجزا متصل به بورد اصلی را تامین میكند.
۵) در اینجا منظور از I/O كلیه ورودی و خروجی هایی است كه به صورت اسلات روی مادر بورد قرار دارند و یا به صورت پورت در پشت كیس قابل رویت هستند.
از جمله ی اصلی ترین و لاینفك ترین این اسلات ها كه نیاز به یك بحث مفصل در آینده مفصل دارد اسلات رم است كه در مادر بورد های فعلی به صورت ۴ بانك ۱۸۴ پایه ای وجود دارد.
از دیگر اسلتها میتوان شیار AGP و دیگر شیارهای PCI را نام برد.در شیار AGP فقط میتوان كارت گرافیك نصب نمود اما در درون اسلتهای PCI كه دست كم ۵ عدد از انها به رنگ سفید بر روی بورد اصلی مشخص هستند میتواد قطعاتی مانند كارت صدا و كارت مودم و كارت شبكه و انواع كارت های رابط دیگر را نصب نمود...
البته در سیستم های پیشرفته استانداردی جدید تر با نام PCI EXPRESS وجود دارد كه مدتها پیش نوید آن داده شده بود.
دیگر ورودی خروجی های مهم كامپیوتر را به صورت فهرست وار فقط نام میبریم.
PS۲ , USB۲.۰ , FIRE WIRE (IEEE ۱۳۹۴) , Parallel & Serial Ports , &…

سی پی يو (CPU) واحد پردازش مرکزی چيست؟

پردازنده
کامپيوتری که هم اکنون بکمک آن در حال مشاهده و مطالعه اين صفحه هستيد ، دارای يک ريزپردازنده است . ريزپردازنده بمنزله مغز در کامپيوتر است. تمام کامپيوترها اعم از کامپيوترهای شخصی ، کامپيوترهای دستی و ... دارای ريزپردازنده می باشند. نوع ريزپردازنده استفاده شده در يک کامپيوتر می تواند متفاوت باشد ولی تمام آنها عمليات يکسانی را انجام خواهند داد.

تاريخچه ريزپردازنده ها

ريزپردازنده که CPU هم ناميده می گردد، پتانسيل های اساسی برای انجام محاسبات و عمليات مورد نظر در يک کامپيوتر را فراهم می نمايد. ريزپردازنده از لحاظ فيزيکی يک تراشه است . اولين ريزپردازنده در سال 1971 و با نام Intel 4004 معرفی گرديد. ريزپردازنده فوق چندان قدرتمند نبود و صرفا" قادر به انجام عمليات جمع و تفريق چهار بيتی بود. نکته مثبت پردازنده فوق، استفاده از صرفا" يک تراشه بود.قبل از آن مهندسين و طراحان کامپيوتر از چندين تراشه و يا عصر برای توليد کامپيوتر استفاده می کردند.

اولين ريزپردازنده ای که بر روی يک کامپيوتر خانگی نصب گرديد ، 8080 بود. پردازنده فوق هشت بيتی و بر روی يک تراشه قرار داشت . اين ريزپردازنده در سال 1974 به بازار عرضه گرديد.اولين پردازنده ای که باعث تحولات اساسی در دنيای کامپيوتر شد ، 8088 بود. ريزپردازنده فوق در سال 1979 توسط شرکت IBM طراحی و اولين نمونه آن در سال 1982 عرضه گرديد. وضعيت توليد ريزپردازنده توسط شرکت های توليد کننده بسرعت رشد و از مدل 8088 به 80286 ، 80386 ، 80486 ، پنتيوم ، پنتيوم II ، پنتيوم III و پنتيوم 4 رسيده است . تمام پردازنده های فوق توسط شرکت اينتل و ساير شرکت های ذيربط طراحی و عرضه شده است . پردازنده های پنتيوم 4 در مقايسه با پردازنده 8088 عمليات مربوطه را با سرعتی به ميزان 5000 بار سريعتر انجام می دهد! جدول زير ويژگی هر يک از پردازنده های فوق بهمراه تفاوت های موجود را نشان می دهد.

توضيحات جدول :

ستون Date نشاندهنده سال عرضه پردازنده است.
ستون Transistors تعدا ترانزيستور موجود بر روی تراشه را مشخص می کند. تعداد ترانزيستور بر روی تراشه در سال های اخير شتاب بيشتری پيدا کرده است .
ستون Micron ضخامت کوچکترين رشته بر روی تراشه را بر حسب ميکرون مشخص می کند. ( ضخامت موی انسان 100 ميکرون است ).
ستون Clock Speed حداکثر سرعت Clock تراشه را مشخص می نمايد.
ستون Data Width پهنای باند واحد منطق و محاسبات (ALU) را نشان می دهد. يک واحد منطق و حساب هشت بيتی قادر به انجام عمليات محاسباتی نظير: جمع ، تفريق ، ضرب و ... برای اعداد هشت بيتی است. در صورتيکه يک واحد منطق و حساب 32 بيتی قادر به انجام عمليات بر روی اعداد 32 بيتی است . يک واحد منطق و حساب 8 بيتی بمنظور جمع دو عدد 32 بيتی می بايست چهار دستورالعمل را انجام داده در صورتيکه يک واحد منطق وحساب 32 بيتی عمليات فوق را صرفا" با اجرای يک دستورالعمل انجام خواهد داد.در اغلب موارد گذرگاه خارجی داده ها مشابه ALU است . وضعيت فوق در تمام موارد صادق نخواهد بود مثلا" پردازنده 8088 دارای واحد منطق وحساب 16 بيتی بوده در حاليکه گذرگاه داده ئی آن هشت بيتی است . در اغلب پردازنده های پنتيوم جديد گذرگاه داده 64 بيتی و واحد منطق وحساب 32 بيتی است . ستون MIPS مخفف کلمات Millions of instruction per Second ( ميليون دستورالعمل در هر ثانيه ) بوده و واحدی برای سنجش کارآئی يک پردازنده است.

درون يک پردازنده

بمنظورآشنائی با نحوه عملکرد پردازنده لازم است، نگاهی به درون يک ريزپردازنده داشته و با منطق نحوه انجام عمليات بيشتر آشنا شويم. يک ريزپردازنده مجموعه ای از دستورالعمل ها را اجراء می کند. دستورالعمل های فوق ماهيت و نوع عمليات مورد نظر را برای پردازنده مشخص خواهند کرد. با توجه به نوع دستورالعمل ها ، يک ريزپردازنده سه عمليات اساسی را انجام خواهد داد :

1 - يک ريزپردازنده با استفاده از واحد منطق و حساب خود (ALU) قادر به انجام عمليات محاسباتی نظير: جمع ، تفريق، ضرب و تقسيم است. پردازنده های جديد دارای پردازنده های اختصاصی برای انجام عمليات مربوط به اعداد اعشاری می باشند.

2 - يک ريزپردازنده قادر به انتقال داده از يک محل حافظه به محل ديگر است .

3 - يک ريزپردازنده قادر به اتخاذ تصميم ( تصميم گيری ) و پرش به يک محل ديگر برای اجرای دستورالعمل های مربوطه بر اساس تصميم اتخاذ شده است .