المكونات المادية للحاسب الآلي

v  مقدمة:

بكل بساطة ، أجهزة الكمبيوتر هي المكونات المادية التي يتطلبها نظام الكمبيوتر ليعمل. يشمل كل شيء بلوحة دائرة كهربائية تعمل داخل جهاز كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر محمول ؛ بما في ذلك اللوحة الأم وبطاقة الرسومات ووحدة المعالجة المركزية  ومراوح التهوية وكاميرا الويب ومصدر الطاقة وما إلى ذلك.

على الرغم من أن تصميم الأجهزة يختلف بين أجهزة الكمبيوتر المكتبية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة نظرًا لاختلافها في الحجم ، إلا أنه سيتم العثور على نفس المكونات الأساسية في كليهما.

 

بدون الأجهزة ، لن تكون هناك طريقة لتشغيل البرامج الأساسية التي تجعل أجهزة الكمبيوتر مفيدة للغاية. يتم تعريف السوفت وير على أنه البرامج الافتراضية التي يتم تشغيلها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ؛ أي نظام التشغيل ومتصفح الإنترنت ومستندات معالجة الكلمات وما إلى ذلك.

على الرغم من أن الكمبيوتر لا يمكن أن يعمل إلا عندما تعمل كل من الأجهزة والبرامج معًا ، إلا أن سرعة النظام ستعتمد إلى حد كبير على الأجهزة المستخدمة.

عند إنشاء جهاز كمبيوتر جديد ، أو مجرد استبدال الأجزاء القديمة ، قد تحتاج إلى معرفة الأجهزة المحددة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك. لذا فإننا فى هذا الموضوع نهدف الى مساعدتك على فهم الأعمال الداخلية لجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

وتنقسم مكونات الحاسوب إلى مكونات داخلية و مكونات خارجية

 

vما هي مكونات الحاسب الآلي؟

هناك عدد كبير من الأجزاء يمكن إدراجه تحت اسم مكونات الحاسب الآلي، لكن كمستخدم عادى وليس متخصص في مجال الحاسب الآلي تحتاج لمعرفة مجموعتين من المكونات؛ مكونات أساسية يجب اختيارها بعناية وحرص، وملحقات الاستخدام الضرورية للتعامل بشكل كامل مع الحاسب الآلي.

لاحظ أن المكونات الأساسية لا يمكن الاستغناء عنها، فعلى سبيل المثال المعالج المركزي مكون أساسي لا يمكن أن يعمل الحاسب الآلي بدونه، على عكس الشاشة أو لوحة المفاتيح، والتي بالرغم من أنها من الملحقات الضرورية، لكنها لا تتدخل في عمل المكونات الأساسية أو حتى عملية الإقلاع والتشغيل، لكن بدونها لا تستطيع استخدام الحاسب الآلي بشكل طبيعي.

الحاسب الآلي من الأجهزة التي تتفاعل مكوناتها مع بعضها البعض بشكل دوري ولحظي، أي أن جميع عمليات الحاسب الآلي غالباً ما تتضمن تفاعل جميع المكونات الأساسية مع بعضها، وبالرغم من أن وحدة المعالجة المركزية يمكن اعتبارها على أنها عقل الحاسب الآلي، إلا أنها لا تستطيع العمل بدون وجود وحدة ذاكرة عشوائية، أو بدون لوحة أم والتي لا تعمل بدون مزود الطاقة.

يمكن تقسيم مكونات الحاسب الآلي كأجهزة إدخال وأجهزة إخراج، وهو ترتيب لا نجده إلا في المناهج الدراسية من باب تبسيط الأمر، وذلك لكي يتمكن الطلاب من استيعاب فكرة عمل الحاسب الآلي بشكل عام، حيث أن تفاعل المكونات مع بعضها البعض أعقد من هذا المفهوم بمراحل

أولا المكونات الداخلية

1. اللوحة الأم Mother Board

اللوحة الأم هي مركز ما يجعل الكمبيوتر يعمل. يضم وحدة المعالجة المركزية وهو محور تعمل من خلاله جميع الأجهزة الأخرى. تعمل اللوحة الأم  كعقل  ؛ تخصيص الطاقة عند الحاجة ، والتواصل والتنسيق عبر جميع المكونات الأخرى - مما يجعلها واحدة من أهم أجزاء الأجهزة في الكمبيوتر.

عند اختيار اللوحة الأم ،أهم حاجة نتأكد منها هى  التحقق من منافذ الأجهزة التي توفرها اللوحة الأم. من الضروري التحقق من عدد منافذ USB ودرجتها (USB 2.0 و 3.0 و 3.1) ، بالإضافة إلى منافذ العرض المستخدمة (HDMI و DVI و RGB) وعدد منافذ كل منها. ستساعدك المنافذ الموجودة على اللوحة الأم أيضًا في تحديد الأجهزة الأخرى التي ستكون متوافقة مع جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، مثل نوع ذاكرة الوصول العشوائي وبطاقة الرسومات graphics Card  أو كارت ال VGA التي يمكنك استخدامها.

على الرغم من أن اللوحة الأم هي مجرد قطعة واحدة من الدوائر ، إلا أنها موطن لواحدة أخرى من أهم قطع الأجهزة: المعالج Processor .

مسؤوليات اللوحة الأم متعددة؛ فهي مثلاً المسؤولة عن إرسال القدر المناسب من الكهرباء إلى كل وحدة متصلة بها، وذلك بالشكل الذي يجعلها تعمل بالشكل المطلوب، كما أنها مسؤولة عن تلقى الأوامر من وحدات الإدخال مثل لوحة المفاتيح، والتنسيق بين عمل الوحدات المختلفة، وتحويل أوامر المستخدم إلى الشكل الذي يستطيع المعالج المركزي التعامل معه.

اغلب اللوحات الأم تحتوي على وسائل تساعد المستخدم على معرفة سبب مشاكل عدم اقلاع الحاسب الآلي بشكل سليم، هذه الوسائل غالباً ما تكون ضوئية أو صوتية، مثل إصدار أصوات معينة بنمط متكرر أو متقطع، لتشير إلى سبب المشكلة التي تسبب عدم اقلاع الحاسب الآلي بشكل صحيح.

دليل هذه الأصوات مذكور في كتيب الإرشادات الخاص باللوحة الأم، فمثلاً سوف تصدر اللوحة الأم صفيراً مطولاً في حالة وجود وحدة ذاكرة عشوائية RAM تالفة.

 مؤخراً قام مصنعي اللوحات الأم التي تستهدف الفئة العليا من المستخدمين بإضافة شاشة تظهر عليها رقم يرمز للمشكلة، والتي تكون مشروحة في كتيب الإرشادات.

مهمه جديده ظهرت في السنوات الأخيرة في اللوحات الأم ذات الفئة العليا هي زيادة سرعة المعالج (يطلق عليها أيضاً كسر سرعة المعالج CPU Overclocking)، وهي تقنية تمكن المستخدم من زيادة سرعة المعالج ليصل إلى سرعات أعلى من السرعات المحددة له من قبل الشركة المصنعة.

بالطبع هذا يتوقف على نوعية المعالج نفسه، واستعداده ومدى كفاءة اللوحة الأم وعدد مسارات الطاقة بها، والعامل الأهم هو قوة التبريد المتاحة، سواء كان من خلال مراوح التهوية الموجودة في الصندوق نفسه أو المبرد الملحق بالمعالج.

 

كل ما سبق ذكره يعد من مسؤوليات اللوحة الأم، أما عن محتوياتها كمكون للحاسب الآلي؛ فهي تحتوي على (على سبيل المثل وليس الحصر):

المقبس الخاص بالمعالج.

وحدات تنظيم الجهد (VRM).

شريحة اللوحة الأم الرئيسة.

وحدة الصوت ومخارجها.

وحدة الاتصال بالإنترنت سواء كان إنترنت (سلكي) أو لاسلكي واي فاي.

وحدة الاتصال عبر البلوتوث (تتواجد في اللوحات الأم التي تنتمي للفئة العليا).

وحدات النقل USB Universal Serial Bus التي يتم عن طريقها توصيل لوحة المفاتيح والفأرة والمكونات الثانوية الأخرى.

موصلات يمكن من خلالها توصيل مراوح إضافية لتزويد تهوية صندوق الحاسب الآلي.

المخارج الخاصة بعرض الفيديو (تستخدم فقط في حالة وجود بطاقة رسوم مدمجة في المعالج المركزي أو في الشريحة الخاصة باللوحة الأم والتقنية الأخيرة تم وقف تصنيعها منذ عدة سنوات

 

2. وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية / المعالج)Processor البروسيسور

اغلب الناس يطلقون مسمى وحدة المعالجة المركزية او CPU على ال CASE التى يتم تجميع محتويات الكمبيوتر بها وهذا خطأ ولكن وحدة المعالجة المركزية (وحدة المعالجة المركزية أو المعالج) هي المسؤولة عن معالجة جميع المعلومات من البرامج التي يديرها جهاز الكمبيوتر الخاص بك. تُقاس "سرعة الساعة" ، أو السرعة التي يعالج بها المعالج المعلومات ، بوحدة جيجا هرتز (GHz). هذا يعني أن المعالج الذي يعلن عن تصنيف جيجاهرتز مرتفع من المرجح أن يؤدي أداءً أسرع من معالج مماثل من نفس العلامة التجارية والعمر.

 

3. ذاكرة الوصول العشوائي (الرامات) RAM

ذاكرة الوصول العشوائي ، أو ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، هي جهاز موجود في فتحات الذاكرة باللوحة الأم. يتمثل دور ذاكرة الوصول العشوائي في تخزين المعلومات أثناء التنقل التي أنشأتها البرامج مؤقتًا والقيام بذلك بطريقة تجعل الوصول إلى هذه البيانات على الفور متاحًا. المهام التي تتطلب ذاكرة عشوائية يمكن أن تكون ؛ عرض الصور لتصميم الرسوم ، وتحرير الفيديو أو الصور ، وتعدد المهام مع فتح تطبيقات متعددة (على سبيل المثال ، تشغيل لعبة على شاشة واحدة والدردشة عبر Discord على الشاشة الأخرى).

 

يعتمد مقدار ذاكرة الوصول العشوائي التي تحتاجها على البرامج التي ستقوم بتشغيلها. تستخدم الألعاب ذات الكثافة المتوسطة بشكل عام ذاكرة 8 جيجابايت عند إجرائها جنبًا إلى جنب مع البرامج الأخرى ، ولكن يمكن أن يستخدم تصميم الفيديو / الرسوم ما يزيد عن 16 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي.

 

4. القرص الصلب (هارد ديسك Hard desk )

القرص الصلب هو جهاز تخزين مسؤول عن تخزين البيانات الدائمة والمؤقتة. تأتي هذه البيانات في العديد من الأشكال المختلفة ، ولكنها في الأساس أي شيء يتم حفظه أو تثبيته على الكمبيوتر: على سبيل المثال ، برامج الكمبيوتر والصور العائلية ونظام التشغيل ومستندات معالجة الكلمات وما إلى ذلك.

هناك نوعان مختلفان من أجهزة التخزين: محرك الأقراص الثابتة التقليدي (HDD) ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة الأحدث (SSD). تعمل محركات الأقراص الثابتة عن طريق كتابة بيانات ثنائية على أقراص مغناطيسية دوارة تسمى الأطباق التي تدور بسرعات عالية ، بينما يقوم محرك الأقراص الصلبة بتخزين البيانات باستخدام رقائق ذاكرة فلاش ثابتة.

 

 

5. وحدة معالجة الرسومات (كارت ال فيجا VGA )

(GPU)

مهم بشكل خاص للعرض ثلاثي الأبعاد ، تقوم وحدة معالجة الرسومات بالضبط بما يوحي به اسمها وتعالج مجموعات ضخمة من البيانات الرسومية. ستجد أن بطاقة

رسومات الكمبيوتر لديك بها وحدة معالجة رسومات واحدة على الأقل. على عكس إمكانات الرسوم الأساسية الموجودة على اللوحة التي توفرها اللوحات الأم للكمبيوتر الشخصي ، فإن واجهة بطاقات الرسومات المخصصة مع اللوحة الأم عبر فتحة توسعة للعمل بشكل حصري تقريبًا على عرض الرسوم. هذا يعني أيضًا أنه يمكنك ترقية بطاقة الرسومات الخاصة بك إذا كنت ترغب في الحصول على أداء أكثر قليلاً من جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

ليس هذا فقط ، ولكن وحدات معالجة الرسومات الحديثة تفي بعبء عمل حسابي واسع يتجاوز مجرد العرض ، مما يجعلها امتدادًا لوحدة المعالجة المركزية.

 

 

6. وحدة تزويد الطاقة (PSU)؟

تقوم وحدة إمداد الطاقة ، التي يشار إليها عادةً باسم PSU ، بأكثر من مجرد تزويد الكمبيوتر بالطاقة. إنها النقطة التي تدخل فيها الطاقة إلى نظامك من مصدر طاقة خارجي ثم يتم تخصيصها من قبل اللوحة الأم لأجهزة المكونات الفردية. ومع ذلك ، لا يتم تصنيع جميع مصادر الطاقة بشكل متساوٍ ، وبدون القوة الكهربائية المناسبة PSU ، سيفشل نظامك في العمل.

سيحتاج الكمبيوتر الحديث بشكل عام إلى PSU مصنّف بين 500 واط - 850 واط لتشغيل جميع الأجهزة بشكل فعال ، على الرغم من أن حجم PSU سيعتمد كليًا على استهلاك الطاقة للنظام. ستتطلب أجهزة الكمبيوتر التي يتم استخدامها لمهام مكثفة للغاية مثل تصميم الرسوم أو الألعاب مكونات أكثر قوة ، وبالتالي ستحتاج إلى PSU أكبر لتلبية هذه الحاجة الإضافية.

بدون المقدار المناسب من الطاقة ، لن تتمكن المكونات من العمل بفعالية وقد يتعرض الكمبيوتر لأعطال أو ببساطة يفشل في التمهيد على الإطلاق. من المستحسن أن يكون لديك مصدر طاقة يغطي أكثر من استخدام النظام الخاص بك. لا تحمي نفسك من فشل النظام فحسب ، بل تحمي نفسك أيضًا في المستقبل من الحاجة إلى PSU جديد عند الترقية إلى مكونات كمبيوتر أكثر قوة.

يمكن أن يكون فهم جهاز الكمبيوتر الخاص بك ومكونات أجهزته مفيدًا للغاية عندما يحين الوقت لترقية أي أجزاء أو استبدالها ، أو عند إنشاء جهاز كمبيوتر. إذا ظهرت مشكلة في الأعمال الداخلية لجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فسيكون لديك فهم أفضل لأهمية كل مكون ، والحاجة إلى أن يكونوا في حالة عمل جيدة وكيفية التعامل مع أي مشكلة.

 المكونات الخارجية

 وحدات الإدخال

يتم تعريف أجهزة الإدخال في الكمبيوتر على أنها أجهزة تسمح للمستخدم بالتفاعل مع الجهاز والتفاعل معه وإضافة معلومات جديدة إليه عن طريق إرسال البيانات إليه. والمعلومات ، لأن البيانات ترسل عبر اتصال سلكي أو إشارات لاسلكية. [14] فيما يلي بعض وحدات الإدخال للكمبيوتر

 لوحة المفاتيح: (بالإنجليزية: keyboards) ، عن طريق لوحة المفاتيح ، يتم إدخال النص بأرقام أو أبجديات أو حتى رموز خاصة.

الماوس: يستخدم للإشارة إلى جزء معين من شاشة الكمبيوتر ، أو لتحديد أحد أوامر القائمة المختلفة وللتكبير والتصغير في النوافذ.

الماسح الضوئي: يسمح الماسح الضوئي للمستخدم بإدخال البيانات مباشرة من مستند ورقي إلى الكمبيوتر ، والتقاط صورة للمستند وتحويله إلى نموذج رقمي.

شاشة اللمس: هي شاشة يتفاعل معها المستخدم من خلال حاسة اللمس مثل الشاشات الموجودة على أجهزة الصيرفة الآلية.

الكاميرا الرقمية: من الممكن التقاط عدد كبير من الصور بكاميرا رقمية ، ثم نقلها والتقاطها لجهاز كمبيوتر عن طريق توصيل

الكاميرا بالجهاز.

 

وحدات الإخراج

 يتم تعريف أجهزة الإخراج على أنها أجهزة تعرض إخراج البيانات والمعلومات من الكمبيوتر.على النحو التالي ، بعض وحدات الإخراج لهذا الكمبيوتر هي:

 الشاشة: (الإنجليزية: الشاشة) ، هذا هو جهاز الإخراج الرئيسي للكمبيوتر وهناك نوعان رئيسيان. الشاشات وهي الشاشة المسطحة وشاشة CRT أو ما يسمى بشاشة CRT.

سماعات الرأس: مكبرات الصوت ، وهي جهاز إخراج الصوت للكمبيوتر.

طابعات Inkjet: تطبع هذه الطابعات صفحات مختلفة بحزمة حبر خاصة.

الطابعات ثلاثية الأبعاد: (بالإنجليزية: 3D printers) ، وهي الطابعات التي تنشر البيانات من جهاز كمبيوتر في شكل نماذج فعلية ثلاثية الأبعاد.

 

 

 

 

الخاتمة :

عالم الحاسب الآلي بشكل عام يتطور بشكل سريع، ويتعرض لتقلبات عنيفة خلال فترات قصيرة، إلا أن كيفية عمله وتعامل المكونات مع بعضها البعض يظل من الأمور التي تتحسن بمرور الوقت لكنها لا تتغير بشكل كلى.

حاولنا في هذا المقال تقديم تعريف بسيط لمكونات الحاسب الآلي الرئيسية وملحقاته الضرورية التي تحتاجها بشكل أساسي للتعامل معه بشكل طبيعي وسليم.

لشرح كافة الأجزاء بشكل كافي نحتاج إلى كتابة مقالة خاصة بكل جزء وربما أكثر لأجزاء معينه، وذلك نظراً لأن هناك الكثير والكثير من المعلومات الخاصة بكيفية عمل كل جزء ودوره، وكيف يكن اختياره بما يتناسب مع احتياجات كل مستخدم.

 

 

المراجع :

https://www.eng-youth.com/2020/11/blog-post_12.html

https://ghadidihnak.com/%D8%A3%D9%87%D9%85-%D9%85%D9%85%D9%8A%D8%B2%D8%A7%D8%AA-%D8%A7%D9%84%D8%AD%D8%A7%D8%B3%D9%88%D8%A8/