اجزای سخت افزار کامپیوتر (قسمت ۲)

همانطور که در قسمت ۱ ذکر شد، سخت افزار کامپیوتر به اجزای فیزیکی اطلاق می شود که یک سیستم کامپیوتری را تشکیل می دهند. این قطعات شامل واحد پردازش مرکزی (CPU)، مادربرد، حافظه (RAM)، هارد دیسک یا درایو SSD، واحد منبع تغذیه (PSU)، واحد پردازش گرافیکی (GPU)، کارت صدا، کارت شبکه و دستگاه های مختلف ورودی و خروجی مانند صفحه کلید، ماوس، مانیتور و چاپگر. اطلاعات دقیق تر در مورد GPU، کارت صدا، کارت شبکه و دستگاه های ورودی و خروجی را در ادامه ارائه می دهیم:

واحد پردازش گرافیکی (GPU)

GPU تصاویر و ویدئوها را بر روی صفحه نمایش کامپیوتر رندر می کند. این یک پردازنده تخصصی است که برای مدیریت حجم زیادی از داده ها به صورت موازی بهینه شده و در برنامه های بازی، ویرایش ویدیو و مدل سازی سه بعدی استفاده می شود. GPU بر حسب سرعت ساعت، ظرفیت حافظه و چندین هسته پردازشی اندازه گیری می شود.

انواع GPU

برخی از انواع رایج پردازنده‌های گرافیکی عبارتند از:

۱- GPU های دسکتاپ

این پردازنده ها در CPU تعبیه شده اند و برای ارائه قابلیت های گرافیکی اولیه برای کارهای روزمره مانند مرور وب و برنامه های اداری طراحی شده اند. آنها معمولاً برای بازی یا سایر برنامه های گرافیکی پیچیده مناسب نیستند.

۲- GPUهای گسسته

اینها کارت‌های گرافیک مجزا هستند که در اسلات PCIe رایانه نصب شده‌اند و برای ارائه قابلیت‌های گرافیکی با کارایی بالا برای بازی، ویرایش ویدیو و سایر برنامه‌های کاربردی طراحی شده‌اند. آنها در سطوح مختلف عملکرد موجود هستند و معمولاً حافظه اختصاصی خود را دارند.

۳- GPUهای موبایل

اینها شبیه به GPUهای مجزا هستند اما برای استفاده در لپ تاپ ها و سایر دستگاه های تلفن همراه طراحی شده اند. به دلیل محدودیت های قدرت و حرارت، آنها معمولاً از GPU های دسکتاپ قدرت کمتری دارند اما همچنان می توانند برای بازی و سایر برنامه های گرافیکی فشرده عملکرد خوبی داشته باشند.

۴- GPUهای ایستگاه کاری

اینها برای کاربردهای حرفه ای مانند مدل سازی سه بعدی، انیمیشن و محاسبات علمی تخصصی هستند. آنها برای دقت بالا بهینه شده اند و معمولاً گران قیمت تر از GPU های دیگر هستند.

۵- GPUهای خارجی

اینها در یک محفظه خارجی قرار دارند و از طریق Thunderbolt یا یک رابط پرسرعت دیگر به رایانه متصل می شوند. آنها به گونه ای طراحی شده اند که قابلیت های گرافیکی با کارایی بالا را برای لپ تاپ ها و سایر دستگاه های قابل حملی که ممکن است دارای GPU مجزای داخلی نباشند، ارائه دهند.

علاوه بر این، معماری‌های گرافیکی مختلفی مانند CUDA انویدیا و Radeon AMD نیز وجود دارند که دارای ویژگی‌های عملکردی متفاوتی هستند. مهم است که یک GPU سازگار با مشخصات رایانه خود انتخاب کنید که دارای سطح عملکردی مناسب برای استفاده مورد نظرتان باشد، خواه بازی، ویرایش ویدیو، محاسبات علمی، یا سایر برنامه های گرافیکی فشرده.

کارت صدا

کارت صدا وظیفه پردازش سیگنال های صوتی و خروجی صدا به بلندگوها یا هدفون های کامپیوتر را بر عهده دارد. این شامل یک مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) است که سیگنال های صوتی دیجیتال را به سیگنال های آنالوگ قابل شنیدن تبدیل می کند. کارت صدا همچنین دارای یک پردازنده سیگنال است که کیفیت صدا را افزایش می دهد و نویز را حذف می کند.

انواع کارت صدا

انواع مختلفی از کارت صدا در بازار موجود است. با این حال، محبوبیت آنها اخیراً به دلیل رواج فزاینده راه حل های صوتی یکپارچه در مادربردها کاهش یافته است. برخی از انواع رایج کارت صدا عبارتند از:

۱- کارت های صدای داخلی

این کارت های صدا در داخل کامپیوتر نصب می شوند و از طریق اسلات PCIe یا PCI به مادربرد متصل می شوند. آنها معمولاً صدایی با کیفیت بالاتر از خروجی صوتی یکپارچه ارائه می دهند و در سطوح عملکردی مختلف و با ویژگی های مختلف مانند صدای فراگیر یا پشتیبانی از صدای دیجیتال در دسترس هستند.

۲- کارت های صدای خارجی

این کارت ها در یک محفظه خارجی قرار دارند و از طریق USB یا رابط پرسرعت دیگری به رایانه متصل می شوند. آنها قابل حمل هستند و می توانند با لپ تاپ ها یا سایر دستگاه هایی که ممکن است کارت صدای داخلی نداشته باشند استفاده شوند. آنها معمولاً در سطوح مختلف عملکرد و با ویژگی‌های متفاوتی مانند پشتیبانی از ورودی یا خروجی صوتی متعدد در دسترس هستند.

۳- کارت های صدای حرفه ای

کارت های صوتی تخصصی هستند که برای کاربردهای صوتی حرفه ای مانند تولید موسیقی یا پس از تولید صدا طراحی شده اند. آنها معمولاً صدای با کیفیت بالاتر، ویژگی های پیشرفته تر و سازگاری بهتر با نرم افزار و سخت افزار صوتی حرفه ای را ارائه می دهند.

علاوه بر این انواع، رابط های صوتی مختلفی مانند آنالوگ، دیجیتال یا MIDI نیز با مشخصات و قابلیت های متفاوت وجود دارد. انتخاب یک کارت صدا یا رابط صوتی سازگار با مشخصات رایانه شما و دارای ویژگی ها و سطح عملکرد مورد نیاز برای استفاده مورد نظر شما مهم است. با این حال، در بسیاری از موارد، راه حل صوتی یکپارچه در مادربردهای مدرن برای اکثر نیازهای کاربران کافی است.

کارت شبکه

این وسیل که کارت رابط شبکه (NIC) نیز نامیده می شود، به رایانه اجازه می دهد تا به شبکه یا اینترنت متصل شود. کارت شبکه شامل یک پورت برای اتصال به کابل شبکه است و معمولاً بر حسب سرعت انتقال داده، wh اندازه گیری می شود. این ویژگی نشان می دهد که با چه سرعتی می تواند داده ها را ارسال و دریافت کند

انواع کارت شبکه

برخی از انواع رایج کارت شبکه عبارتند از:

۱- کارت شبکه های سیمی اترنت

این کارت های شبکه رایج ترین نوع کارت شبکه هستند و برای اتصال کامپیوتر به شبکه اترنت سیمی طراحی شده اند. آنها معمولاً از کانکتور RJ-45 استفاده می کنند و با سرعت های مختلف مانند ۱۰/۱۰۰ مگابیت بر ثانیه یا گیگابیت (۱۰۰۰ مگابیت در ثانیه) و با ویژگی های مختلف مانند پشتیبانی از برچسب گذاری Wake-on-LAN یا VLAN در دسترس هستند.

۲- کارت شبکه های بی سیم

ابزاری هستند که برای اتصال کامپیوتر به شبکه بی سیم طراحی شده اند. آنها معمولاً از استاندارد Wi-Fi مانند ۸۰۲٫۱۱ac یا ۸۰۲٫۱۱ax استفاده می کنند و با سرعت های مختلف و با ویژگی های مختلف مانند پشتیبانی از چندین آنتن یا بلوتوث در دسترس هستند.

۳- کارت شبکه مودم

این کارت های شبکه برای اتصال کامپیوتر به مودم شماره گیری طراحی شده اند. از آنجایی که اتصالات پهن باند پرسرعت رایج تر شده اند، آنها کمتر رایج می شوند.

۴- کارت شبکه سرور

ابزاری هستند که برای سرورها و سایر برنامه های کاربردی شبکه با کارایی بالا طراحی شده اند. آنها معمولاً دارای پورت های متعدد، پشتیبانی از ویژگی های شبکه پیشرفته مانند Jumbo Frames یا بارگذاری پردازش شبکه هستند و ممکن است مشخصات عملکرد یا قابلیت اطمینان بالاتری داشته باشند.

علاوه بر این انواع، کارت های شبکه مختلف عواملی مانند PCIe یا USB را تشکیل می دهند که می توانند بر سازگاری و عملکرد تأثیر بگذارند. انتخاب کارت شبکه ای که با مشخصات کامپیوتر شما سازگار باشد و دارای سطح عملکرد و ویژگی هایی باشد که برای استفاده مورد نظر شما نیاز دارید، مهم است. با این حال، اکثر کامپیوترهای مدرن دارای یک کارت شبکه داخلی هستند که برای اکثر نیازهای کاربران کافی است.

دستگاه های ورودی و خروجی

دستگاه های ورودی به کاربران امکان تعامل با رایانه را می دهند، در حالی که دستگاه های خروجی اطلاعات را از رایانه به کاربر ارائه می دهند. مثلا صفحه کلید و ماوس به کاربران این امکان را می دهند که داده ها و دستورات را به رایانه وارد کنند. مانیتور، چاپگر و بلندگوها همگی دستگاه های خروجی هستند که اطلاعات را از رایانه به کاربر ارائه می دهند.

انواع دستگاه های ورودی و خروجی

دستگاه های ورودی و خروجی (I/O) مختلفی در بازار موجود است که هر کدام دارای قابلیت ها و سطوح عملکرد متفاوتی هستند. برخی از انواع رایج دستگاه های ورودی عبارتند از:

۱- صفحه کلید

این دستگاه ورودی برای تایپ متن و وارد کردن دستورات در رایانه استفاده می شود. صفحه کلیدهای مختلفی مانند صفحه کلیدهای مکانیکی برای بازی یا صفحه کلیدهای ارگونومیک برای راحتی بیشتر در دسترس هستند.

۲- ماوس

این دستگاه ورودی برای اشاره و کلیک بر روی اشیاء روی صفحه کامپیوتر استفاده می شود. انواع مختلفی از ماوس ها در دسترس هستند، مانند موس های بازی با دکمه های قابل برنامه ریزی یا موس های ارگونومیک برای بهبود راحتی.

۳- پد لمسی

این دستگاه ورودی معمولاً در لپ‌تاپ‌ها یافت می‌شود و برای اشاره و کلیک کردن روی اشیاء روی صفحه رایانه استفاده می‌شود.

۴- صفحه نمایش لمسی

این دستگاه ورودی به کاربر اجازه می دهد تا با لمس مستقیم صفحه کامپیوتر با آن ارتباط برقرار کند. صفحه نمایش های لمسی معمولا در گوشی های هوشمند، تبلت ها و برخی لپ تاپ ها یافت می شوند.

برخی از انواع رایج دستگاه های خروجی عبارتند از:

۱- مانیتور

این دستگاه خروجی است که خروجی ویدیوی کامپیوتر را نمایش می دهد. انواع مختلفی از مانیتورها مانند مانیتورهای بازی با نرخ تازه سازی بالا یا مانیتورهای حرفه ای با دقت رنگ بالا در دسترس هستند.

۲- چاپگر

این دستگاه خروجی اسناد و تصاویر را چاپ می کند. انواع مختلفی از چاپگرها مانند چاپگرهای جوهرافشان برای مصارف خانگی یا پرینترهای لیزری برای مصارف اداری در دسترس هستند.

۳- اسپیکرها

دستگاه های خروجی هستند که برای پخش صدا از رایانه استفاده می شوند. انواع مختلفی از بلندگوها در دسترس هستند، مانند بلندگوهای رومیزی برای استفاده معمولی یا بلندگوهای سطح بالا برای علاقه مندان به صدا.

۴- هدفون

این ها دستگاه های خروجی هستند که روی گوش قرار می گیرند و برای گوش دادن به صدا از رایانه استفاده می شوند. انواع مختلفی از هدفون ها در دسترس هستند، مانند هدست های بازی با میکروفون داخلی یا هدفون های حذف نویز برای بهبود کیفیت صدا.

علاوه بر این انواع، دستگاه‌های ورودی/خروجی دیگری مانند وب‌کم، میکروفون و اسکنر نیز وجود دارد که می‌توان از آنها برای اهداف خاص استفاده کرد. انتخاب دستگاه های ورودی/خروجی که با مشخصات رایانه شما سازگار بوده و دارای ویژگی ها و سطح عملکرد مورد نیاز برای استفاده مورد نظر شما هستند، مهم است.

چگونه این مؤلفه ها برای انجام وظایف با هم کار می کنند

در اینجا فرآیندی که از طریق آن ، اجزای یک سیستم کامپیوتری برای انجام وظایف با هم کار می کنند را توضیح می دهیم:

اول

هنگامی که کاربر کاری را روی رایانه انجام می دهد، مانند باز کردن یک برنامه یا تایپ یک سند، CPU داده ها و دستورالعمل های لازم را از حافظه دریافت می کند.

دوم

CPU دستورالعمل‌ها را اجرا می‌کند و عملیات حسابی و منطقی را در صورت نیاز انجام می‌دهد.

سوم

همانطور که CPU داده ها را پردازش می کند، ممکن است نیاز به دسترسی به داده ها یا دستورالعمل های اضافی از حافظه داشته باشد. اگر داده ها یا دستورالعمل های لازم در RAM نباشد، CPU آنها را از هارد دیسک یا SSD بازیابی می کند.

چهارم

هنگامی که کاربر یک ویدیو یا بازی را باز می کند، CPU داده های لازم را برای پردازش به GPU ارسال می کند. سپس GPU تصاویر و ویدیوها را رندر می کند و آنها را برای نمایش روی مانیتور به CPU می فرستد.

پنجم

زمانی که کاربر موسیقی پخش می کند، CPU داده های صوتی را برای پردازش به کارت صدا ارسال می کند. سپس کارت صدا سیگنال های صوتی دیجیتال را به سیگنال های آنالوگ تبدیل می کند. بنابراین می توانیم از بلندگوها یا هدفون ها بشنویم.

ششم

هنگامی که کاربر به یک وب سایت دسترسی پیدا می کند یا یک فایل را دانلود می کند، CPU داده های لازم را از طریق شبکه به رایانه یا سرور دیگر ارسال می کند. کارت شبکه جریان داده ها را مدیریت می کند و از ارسال و دریافت صحیح اطلاعات اطمینان می دهد.

هفتم

هنگامی که کاربر روی صفحه کلید تایپ می کند یا ماوس را حرکت می دهد، دستگاه های ورودی داده های لازم را برای پردازش به CPU ارسال می کنند. هنگامی که CPU اطلاعاتی را به مانیتور، چاپگر یا بلندگو ارسال می کند، دستگاه های خروجی اطلاعات را برای دیدن یا شنیدن کاربر نمایش می دهند یا خروجی می گیرند.

هشتم

این قطعات به مادربرد متصل می شوند و به آنها اجازه می دهد تا برای انجام وظایف با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و با هم کار کنند. مادربرد جریان داده بین CPU، RAM و سایر اجزا را مدیریت می کند. این تضمین می کند که هر جزء داده ها و دستورالعمل های لازم را در زمان مناسب دریافت می کند.