عتاد الحاسوب

عودة للموسوعة
لوحة وحدة المعالجة المركزية PDP-11، وهي من عتاد الحاسوب.

عتاد الحاسوب (بالإنجليزية: Computer hardware)‏ هومجموعة الأجزاء المادية لنظام حاسوبي، أي البتر والأجهزة المكونة للحاسوب مثل الشاشة، لوحة المفاتيح ووسائط تخزين البيانات (مثل القرص الصلب) وحدة النظام (بطاقات الرسوم البيانية وبطاقات الصوت والذاكرة واللوحة الأم والرقائق الأخرى)، الخ. أي جميع الأمور المادية التي يمكن حتى تُلمس. باللقاء، فإن البرمجيات والبيانات غير مشمولة في وصف عتاد الحاسوب. تتواجد البرمجيات كأفكار وتطبيقات ومفاهيم ورموز، ولكنها ليست مادية، فالبرمجيات مجموعة من التعليمات التي تُخزّن وتُشغّل من قبل العتاد.

البرمجيات هي مجموعة من التعليمات التي يمكن للآلة قراءتها والتي تُوجِّه معالج الحاسوب لتطبيق عمليات محددة. تُشكل مجموعة البرمجيات وعتاد (قِطَع) الحاسوب نظام حاسوبي قابل للاستخدام.

هيكلة فون نيومان

مخطط هيكلية فون نيومان

إن النطقب الأساسي لجميع الحواسيب الحديثة هوهيكلة فون نيومان، والمفصلة ببحث عام 1945 من قبل الرياضي المجري جون فون نيومان. تصف الهيكلية تصميم معمارية الحواسيب الإلكترونية الرقمية وذلك بوضع تقسيمات فرعية لوحدة المعالجة تتألف من وحدة المنطق الحسابي وسجلات المعالج ،ووحدة التحكم المؤلفة من مسجل التعليمات ومُحصي البرامج، والذاكرة لتخزين البيانات والتعليمات، ذاكرة خارجية شاملة، وأساليب الدخل والخرج. لقد توسع معنى المصطلح ليضم معنى "حاسوب مُخزّن للبرامج" حيث لا يمكن لمهمتي الحصول على التعليمات ومهام البيانات حتى يحصلوا في نفس الوقت وذلك لأنهم يتشاركوا في قافلة واحدة. ويشار إلى هذا بعنق زجاجة فون نيومان وغالباً ما يحد من أداء النظام.

أنظمة مختلفة

هناك أنواع مختلفة من أنظمة عتاد الحاسوب المستخدمة اليوم:

الحاسوب الشخصي

مكونات عتادية أساسية لحاسوب شخصي حديث، مُتضمِّناً الشاشة واللوحة الأم والمعالج والرام وكرتين توسيعيين ومغذي الطاقة الكهربائية وسواقة أقراص بصرية وقرص صلب ولوحة مفاتيح وفأرة.
بداخل حاسوب ذوتصميم خاص: مغذي الطاقة في الأسفل والذي يحوي على مروحة تبريد خاصة به.

الحاسوب الشخصي أوالمخطي أوالثابت والمعروف أيضاً بالإنجليزية بـ PC هوأحد أنواع الحواسيب الأكثر شيوعاً وذلك لإستخداماته المتعددة ولرخص ثمنه نوعاً ما. تكون الحواسيب المحمولة (لابتوب) بشكل عام مماثلة جداً للحواسيب الشخصية على الرغم من أنها قد تستهلك طاقة أقل أوتحوي على مكونات أصغر حجماً.

الصندوق

صندوق الحاسوب هوصندوق بلاستيكي أومعدني والذي يحوي معظم أجزاء وقِطَع الحاسوب. تكون عادةً الأجزاء الموجودة في صناديق الحواسيب المخطية صغيرة بما يكفي لوضعها تحت الطاولة. على أية حال، فقد وُجدت تصاميم مُدمجة في السنوات الأخيرة وأصبحت أكثر اعتيادية، كتصاميم All-in-one (الكل في واحد) من شركة أبِّل، والمُسمَّى آي ماك (iMac). يمكن لصندوق الحاسوب حتىقد يكون كبيراً أوصغيراً، ولكن مايهم هوعامل شكل اللوحة الأم والمصممة لأجله. الحواسيب المحمولة (لابتوب) هي حواسيب تأتي عادة بعامل شكل clamshell أي قابل للطي. على أية حال، فقد نشأت في السنوات الأخيرة تغيرات على عامل الشكل هذا، مثل الحواسيب المحمولة التي تحوي على شاشة لمسية قابلة للفصل والتي تصبح كحواسيب لوحية مستقلة.

مزود الطاقة

تُحوِّل وحدة تغذية الطاقة التيار الكهربائي المتناوب (AC) إلى مستمر (DC) بكمون منخفض، لتغذية الأجزاء الداخلية للحاسوب. تكون الحواسيب المحمولة قادرة على العمل بتيار بطارية وذلك لعدة ساعات عادةً.

اللوحة الأم

اللوحة الأم هي الجزء الرئيسي للحاسوب. وهي تعبير عن لوحة كبيرة مستطيلة الشكل تحوي على دارات مُدمجة تتصل بالأجزاء الأخرى من الحاسوب والتي تتضمن وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي (رام) وسواقات الأقراص (CD, DVD, القرص الصلب وغيرهم) بالإضافة للملحقات المتصلة عبر المنافذ أوالوصلات الخارجية.

تشتمل الأجزاء المتصلة مباشرة باللوحة الأم أوبجزء منها على:

  • وحدة المعالجة المركزية أوالمعالج اختصاراً (بالإنجليزية Central Processing Unit واختصاراً CPU)، والتي تؤدي معظم الحسابات التي تتيح للحاسوب العمل. ويُشار لها في بعض الأحيان بأنها دماغ الحاسوب. يتم تبريدها عادةً بمروحة أونظام تبريد مائي. تحوي معظم المعالجات الحديثة على وحدة معالجة الرسوميات (بالإنجليزية Graphics Processing Unit واختصارأ GPU). يتحكم معدل الساعة في المعالجات بسرعة تطبيق التعليمات، وتكون مقاسة بالجيغاهرتز GHz، وتقع القيم عادةً بين 1 جيغاهرتز إلىخمسة جيغاهرتز. تحوي الكثير من الحواسيب الحديثة على خيار تسريع معدل الساعة مما يُحسِّن من الأداء ولكن على حساب ازدياد درجة الحرارة وبالتالي يجب تحسين نظام التبريد في هذه الحالة.
  • الرقاقات الإلكترونية، والتي تتضمن الجسر المضيف ، وهواتصال وسيط بين المعالج وأجزاء أخرى من النظام، والذي يحوي الذاكرة الرئيسية.
  • ذاكرة الوصول العشوائي (رام)، (بالإنجليزية Random-Access Memory اختصاراً RAM) والتي تُخزِّن التعليمات والبيانات التي يتم الوصول لها بشكل فعَِال من قبل المعالج. تكون الرام عادةً على وحدة الذاكرة المُضمنة المزدوجة DIMM بأحجام 2 أوأربعة أوثمانية جيغا وقد تكون أكبر من ذلك.
  • ذاكرة القراءة فقط (روم) (بالإنجليزية Read-Only Memory واختصاراً ROM) والتي تُخزِّن البيوس الذي يعمل عند بدء تشغيل الحاسوب أوالذي يبدأ بتطبيق عملية الإقلاع. البيوس (بالإنجليزية Basic Input Output System واختصاراً BIOS) يتضمن برنامج الإقلاع الثابت وبرنامج إدارة الطاقة الثابت. تستخدم اللوحات الأم الجديدة قابلة البرنامج الثابت الممتد (Unified Extensible Firmware Interface واختصاراً UEFI) بدلاً من البيوس.
  • الناقلات Buses والتي تصل المعالج بالكثير من الأجزاء الداخلية ولتوسيع كروت الرسوميات والصوت.
  • كرت الشاشة أوالصوت والصورة أوكرت الرسوميات والذي يُعالج رسوميات الحاسوب. كروت الرسوميات القوية ملائمة أكثر للتعامل مع المهام الشاقّة، مثل لعب ألعاب الصوت والصورة القوية.
  • بطارية الذاكرة (المعروفة بالإنجليزية بـ CMOS battery) والتي تُزوِّد الذاكرة بالتاريخ والوقت في رقاقة البيوس. تكون هذه البطارية عموماً كبطاريات ساعات اليد.

بطاقات التوسعة

بطاقة التوسعة في الحوسبة هي لوحة دارة مطبوعة يمكن إدخالها في فتحات التوسع الموجودة في اللوحة الأم أواللوحة الإلكترونية المعززة لإضافة وظيفة لنظام الحاسوب عبر ناقلة التوسع (expansion bus). يمكن حتى تُستخدم بطاقات التوسعة لتوسيع المزايا الغير مُقدمة من اللوحة الأم.

أدوات التخزين

يشير تخزين بيانات الحاسوب، والذي يُدعى عادةً التخزين أوالذاكرة، إلى أجزاء الحاسوب وتسجيل الوسائط التي تحتفظ ببيانات رقمية. تخزين البيانات هووظيفة وجزء أساسي للحواسيب

الوسائط الثابتة

يتم تخزين البيانات في الحاسوب باستخدام وسائط عديدة. توجد الأقراص الصلبة افتراضياً في جميع الحواسيب القديمة، نظراً لسعتها الكبيرة وثمنها المنخفض، لكن وسائط التخزين ذات الحالة الثابتة أسرع وأكثر فعالية ولكنها أغلى ثمناً من الأقراص الصلبة، ولذا توجد في الحواسيب الأكثر غلاءً. قد تستخدم بعض الأنظمة Disk array controller (المتحكم بمجموعة الأقراص) لأداء أفضل وأكثر وموثوقية أعلى.

الوسائط القابلة للإزالة

لنقل البيانات بين الحواسيب، يتم استخدام وحدة تخزين متنقلة USB (فلاشة) أوقرص مرئي. تعتمد فائدتهم على كونهم قابلين للقراءة من قبل الأنظمة الأخرى. غالبية الأجهزة تحوي سواقة أقراص مرئية، وافتراضياً، يحوي معظمهم منافذ USB. 

أدوات الدخل والخرج

تكون أدوات الدخل والخرج موجودة في هيكل الحاسوب الرئيسي. الأدوات التالية هي إما قياسية أوشائعة جداً للعديد من أنظمة الحاسوب

الدخل

تسمح أدوات الدخل للمستخدم بإدخال المعلومات للنظام أوالتحكم بعملياته. تحوي معظم الحواسيب الشخصية على فأرة ولوحة مفاتيح، بينما تستخدم أنظمة الحواسيب المحمولة لوحة اللمس (touchpad) بدلاً من الفأرة. تتضمن أدوات الدخل الأخرى كاميرا الوب، والمذياع (الميكروفون)، وقبضات اللعب والماسحات الضوئية (سكانر).

أدوات الخرج

تعرض أدوات الخرج المعلومات بشكل قابل للقراءة. تتضمن مثل هذه الأدوات الطابعات ومٌكبرات الصوت والشاشات.

الحاسوب المركزي

نظام IBM z9 المركزي

الحاسوب المركزي هوحاسوب أكبر والذي يملأ غرفة كاملة وقد يُكلف مئات أوآلاف أضعاف كلفة الحواسيب الشخصية. هذه الحواسيب مصممة لأداء عدد كبير من الحسابات للحكومة أوالشركات الضخمة.

الحوسبة الفرعية

في ستينات وسبعينات القرن الماضي، نشأت فروع أكثر وأكثر باستخدام أنظمة أرخص وموجهة لأهداف محددة، مثل Process control (مراقبة العملية، والذي يهتم بالأغراض الهندسية) وأتمتة المختبرات.

الحاسوب الفائق

الحاسوب الفائق مشابه للحاسوب المركزي بالمظهر، ولكنه مصمم للمهام الحسابية الصعبة للغاية. إذا أسرع حاسوب فائق في العالم في نوفمبر 2013 هوتيانهي-2 ، في غوانزو، الصين.

تحديث العتاد

عند استخدام عتاد الحاسوب، فإن التحديث يعني إضافة أداة (قِطعة) جديدة للحاسوب لتحسين الأداء أوزيادة السعة أوإضافة مزايا جديدة. على سبيل المثال يمكن للمستخدم حتى يقوم باستبدال القرص الصلب بوسيط تخزين ذوحالة ثابتة SSD ليحصل على أداء أسرع أوزيادة في سعة الملفات القابلة للتخزين. أيضاً قد يزيد المستخدم من سعة ذاكرة الوصول العشوائي (الرام) لكي يعمل الحاسوب بشكل أكثر سلاسة.

طالع أيضاً

  • معمارية الحاسوب
  • نظام مضمن
  • تاريخ عتاد الحوسبة
  • حاسوب كبير
  • الحاسوب الصغير
  • حاسوب شخصي
    • عتاد حاسوب شخصي
  • هيكلة فون نيومان
    • وحدة المعالجة المركزية
    • ذاكرة (حوسبة)
    • وحدات الإدخال والإخراج
      • ملحقات (حاسوب)

مراجع

  1. ^ "Parts of computer". Microsoft. Retrieved 5 December 2013. نسخة محفوظة 27 نوفمبر 2013 على مسقط واي باك مشين.
  2. ^ Smither, Roger. "Use of computers in audiovisual archives". UNESCO. Retrieved 5 December 2013.[وصلة مكسورة]نسخة محفوظة 21 يوليو2015 على مسقط واي باك مشين.
  3. ^ جون فون نيومان (1945). "First Draft of a Report on the EDVAC" (PDF). نسخة محفوظة 01 2يناير8 على مسقط واي باك مشين.
  4. ^ Markgraf, Joey D. (2007). "The Von Neumann bottleneck". Archived from the original on 2011-06-09. Retrieved 24 August 2011.نسخة محفوظة 31 مارس 2012 على مسقط واي باك مشين.
  5. ^ "PC Parts Buying Guide: Case". Laptop Hub. Retrieved أربعة June 2015. نسخة محفوظة 13 مايو2016 على مسقط واي باك مشين.
  6. ^ "How long should a laptop battery last?". Computer Hope. Retrievedتسعة December 2013. نسخة محفوظة 03 يناير 2018 على مسقط واي باك مشين.
  7. ^ Alba, Davey. "China's Tianhe-2 Caps Topعشرة Supercomputers". IEEE. Retrievedتسعة December 2013. نسخة محفوظة 09 سبتمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
تاريخ النشر: 2020-06-01 19:06:12
التصنيفات: عتاد الحاسوب, إلكترونيات رقمية, قالب أرشيف الإنترنت بوصلات واي باك, جميع المقالات ذات الوصلات الخارجية المكسورة, مقالات ذات وصلات خارجية مكسورة منذ فبراير 2018, مقالات تحتوي نصا بالإنجليزية, قالب تصنيف كومنز بوصلة كما في ويكي بيانات, صفحات بها وصلات إنترويكي, بوابة تقنية المعلومات/مقالات متعلقة, بوابة علم الحاسوب/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات, صفحات تستخدم خاصية P227

مقالات أخرى من الموسوعة

سحابة الكلمات المفتاحية، مما يبحث عنه الزوار في كشاف:

آخر الأخبار حول العالم

محلل عسكري: مصر تستعد لتصنيع أحدث مدفع في العالم

المصدر: الرئيس نيوز - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:22
مستوى الصحة: 56% الأهمية: 69%

الكويت تسلم مصر كنزا ثمينا

المصدر: كِشـ24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 03:15:32
مستوى الصحة: 31% الأهمية: 43%

ضبطُ مخالفًا لبيعه 29 م3 من الفحم المحلي بعسير 

المصدر: اليوم - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:25:43
مستوى الصحة: 50% الأهمية: 57%

توقعات بيل جيتس لسوق العملات المشفرة تتحقق.. وانهيار جديد قادم

المصدر: صحيفة اليوم - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:47
مستوى الصحة: 39% الأهمية: 35%

مطار القاهرة يبدأ تطبيق قرار رفع قيود السفر وإجراءات الحجر الصحى

المصدر: الرئيس نيوز - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:26
مستوى الصحة: 47% الأهمية: 57%

المؤشرات الأمريكية تغلق على تراجعات 

المصدر: اليوم - السعودية التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:25:41
مستوى الصحة: 51% الأهمية: 60%

الصحة: أنفقنا 11 مليار جنيه للقضاء على قوائم الانتظار حتى الآن

المصدر: الرئيس نيوز - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:25
مستوى الصحة: 52% الأهمية: 51%

تعاون استخباراتي مغربي ووكالة الاستخبارات FBI) و (CIA) ) لمحارب الإرهاب

المصدر: المغرب الآن - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:17
مستوى الصحة: 52% الأهمية: 65%

«بوليفارد رياض سيتي» تضج بعشاق التجارب الترفيهية والمطاعم العالمية

المصدر: صحيفة اليوم - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:40
مستوى الصحة: 34% الأهمية: 40%

مشاهد بديعة.. استمرار توافد الحجاج من أنحاء العالم إلى المملكة

المصدر: صحيفة اليوم - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:39
مستوى الصحة: 45% الأهمية: 35%

الاتحاد الأوروبي يشيد بتطور المملكة في مجال تمكين المرأة

المصدر: صحيفة اليوم - السعودية التصنيف: مجتمع
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:42
مستوى الصحة: 37% الأهمية: 49%

رئيس الأعلى الإعلام: ما حدث مع الأهلي مهزلة ولعب عيال

المصدر: الرئيس نيوز - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:22
مستوى الصحة: 45% الأهمية: 70%

فيضانات تحدث مرة كل ألف عام تضرب أقدم منتزه في العالم

المصدر: كِشـ24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 03:15:35
مستوى الصحة: 40% الأهمية: 42%

حقيقة سحب نتائج أولى وثانية ثانوي من مدارس القاهرة

المصدر: الرئيس نيوز - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:24
مستوى الصحة: 60% الأهمية: 52%

قطع المياه عن 12 منطقة بالجيزة لمدة 6 ساعات

المصدر: الرئيس نيوز - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:27
مستوى الصحة: 48% الأهمية: 61%

قرار من النيابة بشأن المتهم بالرقص على أغاني مهرجانات داخل مسجد

المصدر: الرئيس نيوز - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:23
مستوى الصحة: 45% الأهمية: 50%

إصابة الملك المفدى محمد السادس بفيروس كورونا دون أن تظهر عليه أعراض

المصدر: المغرب الآن - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:16
مستوى الصحة: 51% الأهمية: 61%

إيران تسمح لمحلات الصرافة بتداول العملات الأجنبية

المصدر: كِشـ24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 03:15:34
مستوى الصحة: 41% الأهمية: 44%

البحرية الأمريكية تعلن طرد 5 من قادتها بسبب فقدان الثقة بهم

المصدر: كِشـ24 - المغرب التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 03:15:31
مستوى الصحة: 43% الأهمية: 47%

الكويت تسلم مصر آثارا فرعونية بعد إحباط تهريبها عام 2019

المصدر: الرئيس نيوز - مصر التصنيف: سياسة
تاريخ الخبر: 2022-06-17 00:26:25
مستوى الصحة: 52% الأهمية: 54%

تحميل تطبيق المنصة العربية