التعرف على مكونات الكمبيوتر

مقدمة



نهدف بهذا الكتاب إلى توفير جميع احتياجات القائمين على تجميع جهاز الكمبيوتر لأول مرة, وقد يكون معظمهم لم تتوفر لديهم الفرصة لمعرفة مصطلحات وتعريفات جهاز الكمبيوتر

وجميع أجهزة الكمبيوتر التي سوف يتم تجميعها فى هذا الكتاب من طراز ATX ولكننا سوف نشير أحيانا إلى طراز AT الأصلي وذلك من اجل توضيح الاختلافات والتحديثات التى طرأت على الطراز ATX وسوف لا نترك أياً من العناصر الأساسية بدون الحديث عنها او توضيحها جيدا حيث نتعرف عليها خطوة بخطوة.

وعلى سبيل المثال, فإن الحديث عن الميجا هيرتز كبداية يثير الحديث عن أهم عنصر من مصطلحات الكمبيوتر وهو وحدات القياس المختلفة حسب الهدف من عملية القياس فمعظم مكونات الكمبيوتر تتمتع بوحدات للقياس, فمثلا البت تستخدم لتحديد السعة التخزينية, والهيرتز/ ثانية لتحديد السرعة أما نقل البيانات فتكون وحدة القياس بالبت فى الثانية أما بالنسبة لاستهلاك الطاقة فتكون وحدة القياس بالوات وعندما نتحدث عن خصائص وضوح الصورة فيكون القياس بعدد النقاط فى كل بوصة.

وجميع المكونات الأساسية في الكمبيوتر تعتمد على بعضها البعض فى تنفيذ الأعمال التي يؤديها الكمبيوتر. وعلى سبيل المثال فإن جميع أجزاء الجهاز تعتمد على مزود الطاقة Power supply الخاص بالتيار الكهربى وذلك بمعدلات طاقة مناسبة للعملية التى سوف يتم تنفيذها. و تعتمد بعض مكونات الجهاز مثل ال CPU (وحد المعالجة المركزية) والذاكرة على اللوحة الأساسية Motherboard لتعديل وتوفير الطاقة اللازمة لها من اجل القيام بوظيفتها.

ولتسهيل توضيح وظائف الأجزاء المختلفة للجهاز سنقوم بذكر هذه الأجزاء بطريقة مرتبة حتى لا يختلط عليك الأمر في فهمها وأهم ما ينبغي علينا معرفته كبداية هو أن أجزاء ومكونات الكمبيوتر يتراوح عددها بين عشرة وخمسة عشر جزءا متضمنة الشاشة ولوحة المفاتيح والماوس



الفصل الأول



التعرف على مكونات جهاز الكمبيوتر



تتطلب عملية تجميع مكونات جهاز الكمبيوتر التعرف أولا على بعض الأجزاء كما يلي :



ال CAS وال Power supply



غالبا ما تباع الCase بال Power supply الخاص بها ولذلك نتعامل معهما على أنهما كيان واحد (شكل رقم 001),


(شكل رقم 001)

وأحد مكونات الجهاز الأساسية.

و الوظيفة الأساسية لل Case هى العمل على حفظ جميع مكونات الكمبيوتر فى مكان واحد مع توفير التهوية لخفض الحرارة الناتجة فى مكونات الجهاز أثناء القيام بالعمل, كما أنها تحمي البيئة المحيطة من التشويش الإذاعي لأن أجهزة الكمبيوتر تسبب تشويشاً إذاعياً كبيراً.

ويقوم ال Power supply الذى يباع مع ال Case بأداء وظيفتين أساسيتين: الأولى توزيع التيار الكهربائي إلى جميع مكونات الجهاز (شكل رقم 002)


(شكل رقم 002)

وذلك على معدلات طاقة مناسبة ومنتظمة كما أن أجزاء الكمبيوتر تتطلب مجموعة من معدلات تيارات الطاقة المختلفة حيث لا يحتاج كل جزء أكثر من تيار طاقة يصل إلى 12 فولت ولكن ال Power supply يعمل على معدل تيار متردد يصل إلى 155 فولت ولن تحتاج إلى نزع الغطاء المحكم لمزود الطاقة حيث يمكنك تحويله يدويا ليعمل على 230 فولت من التيار المتردد لكى يتناسب مع نظم توزيع الطاقة فى بعض الدول.

وفيما يتعلق بأجهزة الكمبيوتر من النوع AT فإن ال Power supply الخاص بها يتم تجميعه في سلك واحد متصل بمفتاح يوجد فى مقدمة ال Case يشبه مفتاح المصباح الكهربائى حيث يعمل على تشغيله او إغلاقه,

أما أجهزة الكمبيوتر من النوع الحديث ATX فإن التيار المتردد لا ينفصل عن ال Power supply الذي في جميع الأجهزة الحديثة إلا في حالة عدم توصيله بالكهرباء أو انه مجهز بمفتاح خارجى على ال Case وبالرغم من ذلك فهو يعمل على إمداد ال Motherboard بكمية ضئيلة من التيار الكهربي لتنبيه ال Power supply للقيام بوظيفته فى أي وقت.

أما الوظيفة الثانية التي يقوم بها ال Power supply فهي العمل على تبريد حرارته و تبريد حرارة المكونات الأخرى الموجودة داخل ال Case وذلك من خلال استخدام المروحة الموجودة فى ال Power supply (شكل رقم 003)


(شكل رقم 003)

فجميع ال Motherboard من النوع ATX يتم تصميمها لوضع مكونات الجهاز التى تحتاج إلى تبريد مباشرة فى مسار الهواء البارد المنبعث من المروحة وبالرغم من هذا يتم استخدام مروحة اخرى اضافية ليتم تبريد بعض مكونات الجهاز.



اللوحة الأساسية Motherboard



(شكل رقم 004)


(شكل رقم 004)

تعتبر هي الجزء الأساسي الذي يثبت في ال Case ويلحق بها باقي الأجزاء والمكونات وهناك أجزاء تثبت على ال Motherboard مباشرة مثل معالج Athlon او Pentium III او أي نوع آخر من ال CPU او ال RAM .. كما يمكن تركيبها على ال Motherboard قبل تركيبها داخل الCase.

وتوفر ال Motherboard من الطراز الحديث ATX العديد من الوظائف حيث توفر الطاقة الكهربائية من ال Power supply إلى الأجزاء التي يتم تثبيتها عليها كما توفر منافذ توصيل لكل من لوحة المفاتيح والماوس والطابعة وتقوم بتجميع كافة الوظائف المدعمة والضرورية لعمل ال CPU داخل الجهاز.

والوظيفة الأساسية لل Motherboard هي القيام بدور بيئة الاتصالات والتوصيلات الاساسية لجميع مكونات الجهاز حيث تمر من خلالها البيانات والمعلومات للانتقال من جزء إلى آخر من مكونات الجهاز.

وعلى سبيل المثال, إذا طلبت من الجهاز عرض أحد الملفات التي قمت بتخزينها عليه فان ال CPU او وحدة المعالجة المركزيه تطلب الملف من ال Hard drive وذلك من خلال أحد توصيلات البيانات السريعة, حيث يرسل هذا الملف إلى الذاكرة RAM من خلال إحدى طرق ال Motherboard والتى عليها يتم تشغيل ال CPU بواسطة طريق خاص معد للنقل السريع إلى ال RAM ثم بعد ذلك تقوم بتنسيق هذه المعلومات لكى يتم تقديمها. ويتم نقل معلومات هذا الملف بعد ذلك بواسطة إحدى طرق النقل الأخرى إلى ال video adapter الذى يعمل على تحويله إلى اشارات تليفزيونية ثم يرسله إلى الشاشة ليتم العرض. وليس من الضرورى عليك معرفة المسار Bus الخاص بكل عمليه.. ولكن من المهم ان تعلم ان التوصيلات التى تقوم بعملها على ال Motherboard تعمل على تشكيل روابط فعليه من أجل توصيل البيانات.

ويمكن أن يكون السبب الرئيسى لعدم قيام أحد المكونات بأداء عمله على أكمل وجه هو عدم توصيل هذا الجزء بال Motherboard بشكل صحيح.. وهذا يعنى أنك قمت بتوصيل أحد الكابلات في مكان غير مكانه الصحيح.

ولذلك يجب مراعاة الدقة فى تركيب الوصلات مع بعضها البعض بصورة صحيحة ولان ال motherboard من النوع ATX تكون دائما فى وضع نشط on فيجب ان تقوم بفصل التيار الكهربى قبل اضافة ال RAM وال Adapters وقبل القيام بتركيب بعض المكونات الأساسية لجهاز الكمبيوتر. وتذكر أن ال Power supply الجديدة مزودة بمفتاح صغير يمكن عن طريقه فصل التيار من الجهاز بدلا من نزع كابل الطاقة من اجل قطع التيار الكهربى عن الجهاز.



وحدة المعالجة المركزية CPU



هي العقل المدبر لجهاز الكمبيوتر حيث تنفذ و تتحكم فيما تقوم بتشغيله على الكمبيوتر من نظم تشغيل او برامج. وسرعة ال CPU تعتبر أكبر عامل يؤثر على الأداء العام في جهاز الكمبيوتر ولذلك تأخذ معظم أجهزة الكمبيوتر أسماءها من سرعة ال CPU حيث تتراوح سرعاتها بين MHz400 وأكثر من MHz1000 ويعبر ذلك عن عدد الخطوات بالمليون التى يقوم ال CPU بتنفيذها (شكل رقم 005).


(شكل رقم 005)

وهناك CPU يقوم بأداء أكثر من عملية واحدة فى الخطوة الواحدة كما يوجد منها ما يمكنه القيام بأكثر من ستة عمليات فى خطوة واحدة كما أن وحدة قياس السرعة موحدة بين الشركات المنتجة لل CPUs وبالرغم من أنها ليست وحدة قياس دقيقة لأنها تعتمد على نوع المهمة التى يقوم بها الكمبيوتر الشخصى إلا أنها تعد وحدة قياس جيدة إلى حد ما بالنسبة لأغراض التنافس في الأسواق العالمية.

وال CPU لها حجم صغير من الذاكرة الكلية والتى يطلق عليها Internal Cache وبالاعتماد على نوع العمل أو الوظيفة التي يقوم بها ال CPU يمكن أن نجد أكثر من 90% من المعلومات التى يراد الوصول إليها داخل هذه الذاكرة ويمكن تزويدها بنوع آخر من الذاكرة أعلى سرعة منها و التى يطلق عليهاL2 أي Level 2 أو External Cache

ونجد ان الفتحات Slots الخاصة بال CPU مثل ـــ Slot A الخاصة بال CPU من النوع Athlon وSlot 1 الخاصة بال CPU من النوع Pentium III ـــ تحتوى على الذاكرة L2 والمتواجدة فى مجموعة ال CPUs من نوع Socket 7 مثل AMD K6 وتستخدم الذاكرة الفرعية L2 المثبتة داخل ال Motherboard

وتعتبر من أحدث الأنواع من ال CPUs وهي ذات النوع Socket 37 والخاصة بشركة Intel والقائمة على الإصدارات رخيصة الثمن من Pentium III و Celeronحيث تعمل على توفير قدر صغير من ال L2 Cache مباشرة على الشريحة.



ال RAM

(شكل رقم 006)


(شكل رقم 006)

وهى المخزن المؤقت والسريع الذى تتمكن من خلاله ال CPU من الحصول على المعلومات والبيانات التى تحتاج اليها لتنفيذ البرنامج. ووحدة القياس الخاصة بها هى الميجا بايت ( وهى تعادل ملايين من وحدة البت).

والأجهزة التي سوف نقوم بتجميعها تتمتع بحد أدنى من ال RAM يبدأ من 32 MB RAM وقد تصل إلى 256 MB RAM او اعلى ولكن بالنسبة للاستخدام العادى فان 64 MB RAM تعد مناسبة تماماً.

أما أحدث التطويرات التجارية والتى يطلق عليها RAM BUS فهى باهظة الثمن ويتم استخدامها فقط فى حالة تنفيذ الأعمال المعقدة على الأجهزة.

ويفضل للحصول على أعلى جودة في الأداء وأفضل سعر فيجب شراء أكبر مساحة من ال RAM والتي تتناسب مع ال Motherboard التى تريد استخدامها فى جهازك.

وهذه الذاكرة ال RAM لا تحتفظ بأي معلومات أو بيانات داخلها بمجرد إغلاق الجهاز ولذلك تستخدم الأقراص الصلبة Hard drives أو الأقراص المضغوطة CDs أو حتى الأقراص المرنة من أجل توفير مساحة تخزينية ثابتة.



ال Floppy Drive

(شكل رقم 007)


(شكل رقم 007)

احتلت مشغلات الأقراص المرنة Floppy Drives أهمية قصوى وضرورة بالغة فى الاستخدام على جهاز الكمبيوتر وخاصة قبل الوصول إلى CDs او الاقراص المضغوطة. ولكن الدور الذى تقوم به الان يقتصر على نقل بعض الملفات الصغيرة إلى أجهزة الكمبيوتر المستقلة او عمل نسخ اخرى من بعض الملفات الموجودة على الجهاز كإحدى طرق الحماية.

وأسعار ال Floppy Drives ليست باهظة ولا تشغل حيزا كبيرا عند استخدامها ولكن هناك بعض العيوب التى تنتج من استخدامها مثل احتمال نقل الفيروسات من الأجهزة المصابة إلى أجهزة اخرى كما يمكن فقد البيانات المحفوظة عليها اذا تعرضت لمجال مغناطيسى قوى أو لم يتم استخدامها لفترة طويلة من الزمن

وقد تم استبدال الدور الذى كانت تلعبه ال Floppy Drives فى توزيع البرامج بواسطة استخدام الشبكات واستخدام الCDs وبرامج التنزيل عبر الإنترنت.



ال Hard Drives

(شكل رقم 008)


(شكل رقم 008)

ويعتبر من أهم المكونات على جهاز الكمبيوتر حيث يمكنه تخزين كمية كبيرة من البيانات والمعلومات وكذلك يمكنه قراءة المعلومات والبيانات بصورة اسرع بكثير من أجهزة التخزين الأخرى بما في ذلك ال CD-ROM او DVD- ROM او ال Tap drives وال Floppy drives كما أن الغالبية العظمى من المساحة التخزينية الموجودة على ال Hard drives تستخدم لحفظ البرامج وتخزينها مثل أنظمة التشغيل المختلفة وبرامج الإنترنت ومعالجة الكلمات والحسابات وغيرها, كما يمكن زيادة المساحة التخزينية من وقت لآخر على ال Hard drives حيث يمكنك تفريغ بعض من المساحة التخزينية عن طريق الغاء بعض البرامج القديمة أو المعلومات والبيانات التى أصبحت لا تحتاج اليها لتتمكن من وضع برامجح جديدة, إلا أن هناك من يفضل إضافة Hard drive آخر لاستخدامه في زيادة السعة التخزينية للجهاز (شكل رقم 009)


(شكل رقم 009)

وبالرغم من أن السعة التخزينية التى يقدمها ال Hard drive تعد كبيرة وثابتة, إلا أن هناك بعض الأعمال الهامة التي يتم تنفيذها على جهاز الكمبيوتر بما يتطلب ضرورة الاعتياد على القيام بعمل نسخ احتياطية من هذه الأعمال الهامة .

وفى تطبيقات الأعمال الهامة والخطيرة توجد تقنية تسمى Redundant Array of Inexpensive Drives أو RAID تقوم بتوفير العديد من وسائل نسخ البيانات عبر العديد من ال Hard drives الفردية بهدف حمايتها من مشاكل الأعطال المفاجئة وتجنب مشاكل فقد البيانات الناتجة عن الحوادث أو التعرض للسرقة أو وجود أخطاء في إدارة البيانات أو الإتلاف المتعمد للبيانات أو غير ذلك.

وكذلك توفر ال CD recorders بديلا هاما فى عمل النسخ الاحتياطى للبيانات الهامة.





ال CD-ROM Drives

(شكل رقم 010)


(شكل رقم 010)



تنافس ال CD أشرطة الكاسيت وتحل محلها كما أنها تتمكن من تشغيل اسطوانات الموسيقى دون الحاجة إلى أي من مكونات الكمبيوتر.

ويمكن لل CD حمل كم كبير من المعلومات. والسرعة التي يقوم بها الجهاز بتشغيل ال CDأو التي يقوم بها ال CD Drive بتشغيل اسطوانات الموسيقى تعرف او تقاس ب 1X.. وال CD Drive الذى يتم استخدامه الآن يمكنه قراءة أقراص البرامج بسرعة تبدأ من 44 X إلى أعلى.



ال CD Recorders ( CDR)



(شكل رقم 011)


(شكل رقم 011)

وعن طريقه يمكن نقل المعلومات إلى الأقراص الفارغة والنوع الأصلي من ال CDR والذى يعرف ب CD burner لا يمكنه مسح المعلومات بمجرد كتابتها على ال CDs, إلا أن المحركات الجديدة والتى تستخدم CDs فارغة رخيصة الثمن يمكنها القيام بتسجيل ومسح البيانات.

وتوفر هذه المحركات إمكانية نقل قدر كبير من المعلومات بين الأجهزة المختلفة التي تحتوى على CD Drives يمكنها قراءة هذه الأقراص وتفيد أيضا ال CD Recorders فى امكانية عمل النسخ الاحتياطية فى أغراض حفظ البيانات لفترة طويلة والتى يمكن الوصول اليها بطريقة سريعة.

وتصل السعة التخزينية لل CD ـــ أي البيانات التي يمكن تخزينها عليه ـــ إلى 74 دقيقة من البيانات المسموعة أو الصوتية أو ما يعادل 650 كيلوبايت كما أن جميع ال CDR يمكنها ايضا القيام بتشغيل اسطوانات الموسيقى و التعرف على محركات ال CD-ROMs العادية بالرغم من ان سرعتها فى القراءة تعتبر أقل من سرعة المحركات التى لا يمكن نسخ البيانات عليها.





(
يتبع الدرس الثاني ان شاء الله ...