آموزش سخت افزار (قطعات کامپیوتری )

[kami_in2000]

كارت گرافيكي :

براي اينكه بتوان در صفحه نمايش رايانه ، تصويرهاي مربوط به داده ها و اطلاعات را مشاهده نمود بايد ارتباطي بين مادربرد و نمايشگر برقرار شود ، به همين دليل كارت گرافيكي در يكي از شكاف هاي توسعه مادربرد قرار مي گيرد و يا يك كابل به مادربرد وصل مي شود و نمايش اطلاعات بر روي صفحه را كنترل مي كند.
كارت گرافيكي در رايانه داراي جايگاه خاصي است. در بيشتر رايانه ها ، كارت گرافيكي اطلاعات ديجيتال را براي نمايش توسط نمايشگر به اطلاعات آنالوگ تبديل مي نمايند. در واقع نقاط تشكيل دهنده تصوير بر روي نمايشگر پيكسل نام دارند. هر پيكسل يك رنگ را نمايش مي دهد. در نمايشگرهاي مكينتاش هر پيكسل داراي دو رنگ است (سفيد و سياه). در بعضي نمايشگر هاي امروزي هر پيكسل داراي۲۵۶رنگ است. در بيشتر صفحات نمايشگر ، پيكسل ها به صورت تمام رنگ (True Color) هستند و داراي ۱۶/۸ميليون حالت مختلفند.
كارت گرافيكي يك برد مدار چاپي به همراه حافظه و يك پردازنده اختصاصي است. پردازنده محاسبات مورد نياز گرافيكي را انجام مي دهد.
كارت هاي گرافيكي با نامهاي زير شناخته مي شوند: كارت ويديويي،كنترل گر گرافيكي يا ويديويي، آداپتور گرافيكي يا ويديويي، شتاب دهنده گرافيكي يا ويديويي.

كارت گرافيكي از سه بخش اساسي تشكيل مي شود:

حافظه:يكي از مهمترين اجزاي كارت گرافيكي است.حافظه رنگ مربوط به هر پيكسل را نگهداري مي كند.
در ساده ترين حالت (دو پيكسل سياه و سفيد) به يك بيت براي ذخيره سازي رنگ هر پيكسل نياز مي باشد. با توجه به اينكه هر بايت شامل هشت بيت است ، نياز به هشتاد بايت براي ذخيره سازي رنگ مربوط به پيكسل هاي موجود در يك سطر در روي صفحه نمايشگر و ۳۸۴۰۰بايت حافظه به منظور نگهداري تمام پيكسل هاي قابل مشاهده بر روي نمايشگر خواهد بود.

 

[kami_in2000]

اينترفيس رايانه: اينتر فيس با اتصال كارت گرافيكي به گذرگاه مربوطه بر روي برد اصلي ، محتويات حافظه را تغيير مي دهد. در اين حالت رايانه سيگنال ها را از طريق گذرگاه براي تغيير محتويات حافظه ارسال مي كند.
اينترفيس ويديو: اين قسمت سيگنال مورد نياز براي مانيتور را مي سازد. كارت گرافيكي سيگنال هاي رنگي را توليد مي كند و باعث حركت اشعه در CRT مي شود. در واقع كارت گرافيكي تمام حافظه اي مربوطه را بيت به بيت اسكن مي كند. سيگنال هاي مورد نظر جهت هر پيكسل موجود براي هر خط ارسال و در نهايت يك پالس افقي Sync ارسال مي گردد ، عمليات فوق براي۴۸۰خط تكرار و در پايان يك پالس عموديSync ارسال خواهد شد.
كارت هاي گرافيكي ساده frame Buffer ناميده مي شود. اين نوع كارت يك Frame از اطلاعات را نگاهداري مي كند. ريزپردازنده رايانه مسئول بهنگام سازي هر بايت در حافظه كارت گرافيك است. در صورتي كه عمليات گرافيكي پيچيده اي وجود داشته باشد ، ريزپردازنده مدت زيادي را صرف بهنگام سازي حافظه كارت مي نمايد. بنابراين براي ساير عمليات زماني باقي نخواهد ماند. مثلاً اگر يك تصوير سه بعدي داراي ۰۰۰/۱۵ضلع باشد ، ريزپردازنده بايد هر ضلع را رسم و عمليات مربوط را در كارت انجام دهد ، بدين صورت اين عمليات زمان زيادي لازم دارد.
در صورتي كه كارت هاي گرافيكي جديد حجم عمليات مربوط به پردازنده را به شدت كاهش مي دهد.
اين نوع كارت هاي جديد داراي يك پردازنده قوي هستند كه مختص اين عمليات مي باشند. با توجه به نوع كارت گرافيك پردازنده مي تواند يك كمك پردازنده گرافيكي و يا يك شتاب دهنده گرافيكي باشد.
پردازنده كمكي و پردازنده اصلي همزمان فعاليت نموده و زماني كه از شتاب دهنده گرافيك استفاده مي شود دستورات لازم از طريق پردازنده اصلي براي شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده ساير كارها را انجام مي دهد. در سيستم هاي كمك پردازنده درايو كارت گرافيك عمليات مربوط به كارهاي گرافيكي را به طور مستقيم براي پردازنده كمكي گرافيكي ارسال مي كند. در سيستم هاي شتاب دهنده گرافيكي درايو كارت گرافيك در ابتدا همه چيز را براي پردازنده اصلي ارسال مي كند. سپس پردازنده اصلي شتاب دهنده گرافيك را هدايت مي نمايد.

 

[kami_in2000]

عناصر كارت گرافيكي

- حافظه: در كارت گرافيكي از حافظه هاي مختلف استفاده مي شود. يكي از بهترين نوع آنها از پيكربندي dual-ported استفاده مي نمايد. در اين نوع كارت ها امكان نوشتن در يك بخش و خواندن از بخش ديگر به صورت همزمان امكان پذير است. بدين صورت مدت زمان كاهش خواهد يافت.
Digital-to-Analog Converter : DAC يك نوع تبديل كننده مي باشد كه داده ها را به ديجيتال تبديل مي كند. سرعت اين نوع تبديل كننده تأثير بسيار زيادي بر مشاهده تصوير بر روي صفحه نمايش خواهد داشت.

isplay Connector اغلب كارت هاي گرافيكي از كانكتور ۱۵ پين استفاده مي كنند. اين نوع كانكتورها در زمان عرضه VGA مطرح شدند.
:Graphic BIOS كارت هاي گرافيكي داراي يك تراشه كوچك مي باشند. اين تراشه به قسمت هاي ديگر كارت نحوه انجام عمليات را اعمال خواهد كرد. اين قسمت مسئوليت تست كارت گرافيك يعني عمليات ورودي و خروجي را نيز بر عهده دارد.
:Computer (bus)Conneetor اين نوع پورت امكان اتصال كارت بر حافظه را فراهم مي آورد و داراي سرعت بيشتري مي باشد. بيشتر اين گذرگاه ها از نوع AGP مي باشد.
پردازنده گرافيكي: همانطور كه از نام آن پيداست مغز كارت گرافيك مي باشد و مي تواند در سه حالت پيكربندي كارت گرافيكي را انجام دهد.

 

[kami_in2000]

استانداردهاي كارت گرافيك​

​

اولين كارت گرافيك درسال ۱۹۸۱توسط شركتibmبه بازار عرضه گرديد. اين نوع كارت به صورت تك رنگ و با ناماختصاري mdasارائه گرديد. رنگ نوشته در اين حالت سفيد ياسبز و زمينه سياه بود. صفحات نمايشگري كه از اين كارت ها استفاده مي كردند ، متنيبودند. سپس كارت هايچهار رنگ hgcدر بازار عرضه گرديدند.
بعد از آن كارت هايهشت رنگ cgaو كارت هايشانزده رنگ egaتوليد شدند. شركتibmدرسال ۱۹۷۸ كارت vgaرا توليد كرد. اين نوعكارت ها ۲۵۶ رنگرا نشان مي دادند و وضوح آنها۴۰۰* ۷۲۰بود. سپس كارت هايsvgaعرضه شدند. اين نوع كارت۱۶/۸ميليونرنگبا وضوح۱۰۲۴*۱۲۸۰بود. هر چه تعداد رنگ و وضوح تصوير افزايش يابد كارت گرافيك بهتر خواهد بود. كارتهاي گرافيكي به راحتي به سيستم متصل مي شوند. كارت هاي جديد از طريقپورت agpو كارت هاي قديمي از طريقاسلات هاي isaو ياpciبر سيستم متصل مي شدند.​

هارد ديسك (1)

با اين كه ديسك هاي نرم توانايي ذخيره اطلاعات را دارند، اما داراي معايبي نيز مي باشند. از جمله اين عيب ها گنجايش و سرعت كم دسترسي به اطلاعات را مي توان نام برد. در صورتي كه ديسك سخت اين گونه نمي باشد.
هر رايانه معمولاً يك هاردديسك دارد اما بعضي سيستم ها ممكن است داراي دو يا چند هاردديسك باشند. در واقع هاردديسك يك محيط ذخيره سازي دائم براي داده ها مي باشد. اطلاعات در رايانه به گونه اي تبديل مي گردند كه بتوان آنها را به طور دائم بر روي هارد ذخيره كرد. هاردديسك در سال ۱۹۵۰اختراع گرديد. در آن زمان هاردديسك ها باقطر ۲۰ اينچ يعني ۵۰/۸سانتي متر و توانايي ذخيره سازي چندين مگابايت را داشتند. به اين ديسك ها ديسك ثابت مي گفتند. اما براي تمايز آنها با فلاپي ديسك هاردديسك نام گرفتند.اين هاردديسك ها داراي يك صفحه براي نگهداري محيط مغناطيسي مي باشند. در واقع هاردديسك مشابه يك نوار كاست مي باشد و از روش نوار كاست براي ضبط مغناطيسي استفاده مي نمايند. در اين حالت به سادگي مي توان اطلاعات را حذف و بازنويسي كرد. اين اطلاعات مدت ها باقي خواهند ماند.

 

[kami_in2000]

تمايز هاردديسك با نوار كاست

- در هاردديسك لايه مغناطيسي بر روي ديسك شيشه اي و يا يك آلومينيوم اشباع شده قرار خواهد گرفت كه به خوبي سطح آنها صيقل داده مي شود.
- در هاردديسك مي توان به سرعت در هر نقطه دلخواه اطلاعات را ذخيره و بازيابي نمود، به اين صورت كه احتياجي به ترتيب ذخيره اطلاعات نمي باشد.
- در هاردديسك هد خواندن و نوشتن ديسك را لمس نخواهد كرد.
- گرداننده هاردديسك هد مربوط به هارد را در هر ثانيه ۳۰۰۰اينچ به چرخش در مي آورد.
- هاردديسك مي تواند حجم بسيار بالايي از اطلاعات را در فضايي كم و با سرعت بالا ذخيره سازد. اين اطلاعات در قالب فايل ذخيره مي شوند. در واقع فايل مجموعه اي از بايت هاست. زماني كه برنامه اي اجرا مي شود هاردديسك اطلاعات مربوط به برنامه را براي استفاده به پردازنده ارسال خواهد كرد.

اجزاي هاردديسك

به مجموعه ديسكهاي دايره اي شكلي كه روي هم قرار مي گيرندو اطلاعات بر روي آنها ذخيره مي گردد هاردديسك مي گويند . اين مجموعه براي حفاظت در مقابل گرد و خاك و ساير عوامل مخرب در داخل يك پوشش دربسته قرار مي گيرد. در واقع هاردديسك جعبه اي فلزي است كه از چند صفحه ديسك و چند هد تشكيل مي شود. هر ديسك داراي دو سطح است كه مي توان داده ها را بر روي آن ذخيره كرد. پس در زمان خواندن و نوشتن بر روي هر يك از ديسك ها دو هد قرار مي گيرد. در زمان خريد هاردديسك نسبت نوك يا هد به ديسك بسيار مهم است يعني اگر نسبت به صورت ۸به ۴بيان شود در واقع هاردديسك۸نوك يا هد و ۴ ديسك يا صفحه دو طرفه دارد. دو برابر بودن تعداد هدها بر صفحه ها نشان مي دهد يك هد براي هر طرف ديسك وجود دارد.

 

[kami_in2000]

در واقع هاردديسك از دو قسمت زير براي ذخيره و بازيابي اطلاعات استفاده مي كند:
۱- هد يا نوك هاي خواندن و نوشتن كه از مركز ديسك به طرف لبه قرار دارد.
۲- ديسك هاي دايره اي با توانايي چرخش يا دوران

از نظر نوع نصب و كاربرد هاردديسك به دو دسته تقسيم مي شود:
۱- ديسك هاي سخت قابل حمل
۲- ديسك هاي سخت ثابت
نكته:ديسك هاي قابل حمل را بدون اين كه اطلاعات آنها صدمه ببيند مي توان حمل كرد، در صورتي كه ديسك هاي ثابت در داخل جعبه رايانه نصب مي شود.
توجه داشته باشيد كه در زمان روشن بودن رايانه آن را حركت ندهيد زيرا ديسك سخت صدمه مي بيند.
هاردديسك معمولي در حدود ۱۵ سانتي متر طول ، ۱۰ سانتي متر عرض و در حدود ۳ سانتي متر ارتفاع دارند. وزن آنها نيز كمتر از ۱ كيلوگرم است.
اين گونه ديسك ها در حدود ۸۰ گيگا بايت داده را مي توانند در خود جاي دهند.

ديسك هاي سخت از نظر اندازه به چند دسته تقسيم مي شوند:
۱- ديسك هاي سخت ۵/۲ اينچي
۲- ديسك هاي سخت ۸/۱ اينچي
۳- ديسك هاي سخت ۲۵/۵ و ۵/۳ اينچي به نام ديسك هاي سخت تمام قد
۴-ديسك هاي سخت ۲۵/۵ و ۵/۳ اينچي مشهور به ديسك هاي سخت نيم قد
ديسك هاي تمام قد در حال حاضر توليد نمي شوند. ديسك هاي شخصي معمولاً از نوع ۵/۳ اينچي نيم قد بوده و داراي ارتفاع ۵/۳ سانتي متري هستند. پس ديسك هايي كه امروزه ساخته مي شوند اغلب ۵/۳ و ۵/۲ اينچي هستند. ديسك هاي سخت ۸/۱ اينچي حداكثر ۵ گيگابايت فضا دارند. اين گونه ديسك ها اطلاعات را بر روي يك سطح از ديسك هاي موجود ذخيره مي كنند.
به اين ديسك ها ديسك يك لبه هم مي گويند اما در حال حاضر مي توان براي هر دو سطح ديسك اطلاعات را ذخيره كرد.

 

[kami_in2000]

جنس هاردديسك

همانطور كه گفته شد ديسك هاي سخت داراي چند صفحه هستند كه به طور عمودي روي هم قرار دارند. جنس اين صفحه ها عموماً از شيشه، آلياژ آلومينيوم ، تركيب سراميك و سراميك و ساير مواد ساخته مي شود. به اين علت كه ديسك ها بايد سبك و مقاوم باشند و در اثر سرما و گرما تغيير حالت ندهند. به طور كلي جنس ديسك ها از آلومينيوم همراه با پوششي از اكسيد آهن يا آلياژ كبالت است كه بسيار با ظرافت بر روي آن قرار مي گيرد. اين پوشش مغناطيسي به سطح حامل اطلاعات امكان مغناطيسي شدن مي دهد. علاوه بر اين بسيار نازك مي باشد و در برابر برخورد با هد قابل خواندن و نوشتن است.
جهت اندازه گيري كارآيي يك هاردديسك از دو روش استفاده مي گردد:
۱- اندازه گيري زمان جست وجو: مدت زمان بين درخواست يك فايل توسط پردازنده تا ارسال اولين بايت فايل مورد نظر.
۲- اندازه گيري ميزان داده: تعداد بايت هاي ارسالي در هر ثانيه براي پردازنده كه اين اندازه معمولاً بين ۵ تا ۴۰ مگا بايت در هر ثانيه است.
هادرديسك داراي موتوري مي باشد كه اين موتور باعث چرخش صفحات هاردديسك مي شود. در كنار برد كنترل كننده، كانكتورهاي مربوط به موتور قرار دارد.
مكانيزمي كه باعث حركت بازوها بر روي هاردديسك مي گردد سرعت و دقت هارد را تعيين مي كند. در اين حالت از يك موتور خطي با سرعت بالا استفاده مي شود.

نحوه قرار گيري اطلاعات در هارد :

اطلاعات بر روي سطح هر يك از صفحات ديسك سخت در مجموعه اي به نام سكتور و شيار ذخيره مي گردد. شيارها دواير متحدالمركزي هستند(نواحي زرد) كه براي هر يك از آنها تعداد محدودي سكتور(نواحي آبي) با ظرفيتي بين ۲۵۶ و ۵۱۲ بايت ايجاد مي گردد. اين سكتورها همزمان با آغاز فعاليت سيستم عامل در كلاستر سازماندهي مي گردد. زماني كه درايو رايانه تحت عمليات Low level format قرار مي گيرد سكتورها وشيارها ايجاد مي شود و زماني كه درايو High level format مي گردد با توجه به نوع سيستم عامل بستر مناسبي براي استقرار فايل هاي اطلاعاتي فراهم مي آيد.

 

[kami_in2000]

شركت و كشور سازنده :

يكي از مسائلي كه پس از گنجايش و عمر مفيد هارد ديسك حائز اهميت است، كارايي آن مي باشد. اما در حال حاضر هاردديسك ها از نظر كارايي اختلاف چنداني با هم ندارند. خريد هاردديسك نسبت به گذشته بسيار آسان مي باشد. زيرا توليد كنندگان ضعيف از صحنه خارج شده اند. از لحاظ مارك و يا كارخانه سازنده ديسك سخت شركت هاي زير عمده توليد هاردديسك را بر عهده دارند:

كانر- مكستور- سي گيت- وسترن ديجيتال- كوانتوم- اچ پي- فوجيتسو- توشيبا - آي بي ام و...
اين ديسك ها داراي تفاوتهاي گوناگون در گنجايش، گونه، تعداد ديسك، سرعت چرخش، زمان متوسط جست وجو، حافظه واسطه و مدت زمان ضمانت مي باشند.

عمر مفيد ديسك هاي سخت

در سال هاي گذشته عمر ديسك هاي سخت بسيار كوتاه بود.اما در حال حاضر عمر مفيد ديسك ها افزايش يافته است. عمر مفيد با واژه (MTFB) نشان داده مي شود. اين واژه سرواژه كلمات زير به معناي ميانگين پايداري عملي و يا زمان ميانگين ميان خرابي هاست.
Mean Time Between Failune
اين علامت نشان دهنده متوسط فاصله زماني استفاده از ديسك سخت، تا پيش آمدن يك اشكال براي آن است. عمر مفيد بر حسب ساعت نشان داده مي شود. سازندگان ديسك سخت عمر مفيد آن را ۴۰۰۰۰تا۱۰۰۰۰۰۰در نظر مي گيرند.
در صورتي كه رايانه به طور مستمر روشن نباشد و كار نكند، اين مقدار افزايش خواهد يافت. زماني كه عمر مفيد تمام مي شود ديسك سخت يكباره خراب نمي شود بلكه ممكن است به مرور دچار فرسودگي شود در اين زمان در هنگام روشن كردن رايانه پيام Invalid System disk ظاهر مي شود.

 

[kami_in2000]

گنجايش يا ظرفيت ديسك سخت :

در زمان انتخاب ظرفيت هارديسك به اين فكر نكنيد كه چه گنجايشي نياز شما را برطرف مي كند بلكه به اين فكر كنيد كه در آينده به ظرفيت بيشتري احتياج داريد. البته نوع برنامه هايي كه استفاده مي كنيد راهنماي خوبي براي تعيين ظرفيت هاردديسك مي باشد. ديسك هاي سخت از ظرفيت۶۴۰و ۸۵۰ مگابايت و كم تر كه در سال هاي گذشته وجود داشته است شروع مي شود و تا ۱، ۲/۱،۶/۱، ۱/۲، ۵/۲، ۴، ...و ۸۰ ، ۱۲۰، ۱۶۰، ۲۰۰، ۲۵۰ گيگابايت و بيشتر در بازار موجود مي باشد.
در حال حاضر ديسك هاي سخت با ظرفيت ۲۰تا ۴۰ گيگا بايتي كم ترين گنجايش موجود هستند. تقريباً هيچ سازنده ديسك سختي ديگر گونه ۱تا ۸گيگابايتي را توليد نمي كنند. به طور كلي براي محاسبه گنجايش ديسك سخت عامل هاي زير را بايد در نظر گرفت:
- گنجايش هر قطاع يا سكتور
- تعداد هدها يا نوك هاي خواندن و نوشتن
- تعداد استوانه ها يا سيلندرها
- تعداد قطاع ها يا سكتورها

تعداد نوك يا هد

شركت هاي مختلفي كه ديسك هاي سخت توليد مي كنند گنجايش هاي مختلفي را مي سازند كه ساختار آنها تقريباً يكسان است. اما تعداد صفحه هاي تشكيل دهنده ديسك و تعداد هدها يا نوك هاي خواندن و نوشتن متفاوت است. بدين صورت اگر ديسكي را با گنجايش و سرعت زياد مي خواهيد تعداد نوك هاي خواندن و نوشتن آن براي هر صفحه بايد۵يا بيشتر باشد تا سرعت انتقال داده ها افزايش پيدا كند.
در واقع بالا بودن گنجايش ديسك به معناي زياد بودن سرعت آن نيست بنابر اين بهتر است بدانيم چه تعداد صفحه در داخل ديسك سخت وجود دارد و نوك هاي آن چند عدد مي باشد.
ديسك هاي سخت تقلبي خريد رايانه، قطعات و دستگاه هاي جانبي آن با اين كه ساده به نظر مي آيد اما بسيار پيچيده و فني مي باشد زيرا تقلب در اكثر ابزارها و دستگاه هاي رايانه به چشم مي خورد، مانند:
- تغيير برچسب: در اين حالت مشخصات روي ابزارها و دستگاه هاي رايانه را تغيير مي دهند و آنها را پاك كرده و مشخصات جديدي روي آنها مي نويسند.

 

[kami_in2000]

بسته بندي مجدد: در اين صورت هاردديسك دسته دوم و تقلبي را در بسته بندي و كاغذهايي درست مانند بسته بندي اصل آن قرار مي دهند.
- هاردديسك هاي ارزان قيمت: بعضي وقت ها هاردديسك هاي ارزان قيمت را به جاي نوع بهتر و گرانتر آن به كار مي برند. مخصوصاً اگر رايانه را به صورت پلمب شده خريداري كنيد.
- شيوه توليد: همان طور كه مي دانيد ابزارها به دو صورت خرده فروشي و عمده فروشي (توليد فله اي) به بازار عرضه مي شوند. در حالت اول كالاها معمولاً اصل بوده و ويژگي هاي اعلام شده دقيقاً برابر جنس عرضه شده مي باشد. اين ابزارها معمولاً گران تر بوده، مدت ضمانت نامه اي بيشتري دارند و داراي دفترچه راهنما، جعبه بسته بندي، نرم افزار جانبي و موارد ديگر مي باشند.
بنابراين تنها كاري كه مي توان انجام داد اين است كه به نكات زير قبل از خريد توجه بفرماييد:
- بسته بندي را چك كنيد.
- ضمانت نامه ها را به دقت بررسي كنيد، زيرا داشتن ضمانت نامه دليل بر اصل بودن كالا نيست.
- افزار سنجي كنيد: در صنعت رايانه به اين كار محك زني مي گويند. افزار سنج هاي رايانه اي به كاربرها كمك مي كنند تا از كارآيي سيستم، ابزارها و دستگاه آگاه شوند.
افزارسنج ها برنامه هايي هستند كه با استفاده از داده هاي خود سخت افزارهاي نصب شده بر روي رايانه را چك مي كنند و اگر اين سخت افزارها و ابزارها داراي امتياز كم تري باشند. مي توان گفت آن ابزار تقلبي، دست دوم و كاركرده مي باشد.
نكته: هميشه از آخرين نگارش افزارسنج ها استفاده كنيد و در نظر داشته باشيد كه همه افزارسنج ها توانايي مورد نياز را ندارند.
از جمله اين افزارسنج ها نورتون و مك آفي را مي توان نام برد.
- عيب يابي كنيد: براي اطمينان از نو بودن ابزارها مي توان از نرم افزارهاي عيب يابي و اشكال زدايي رايانه استفاده كرد. يكي از اين نرم افزارها «چك ايت» مي باشد.
- رايانه را آزمايش كنيد: براي اين كار نرم افزارهاي به خصوصي وجود دارد كه رايانه را مجبور به انجام محاسبات پيچيده مي كند. مانند: Prime95 يا BurnIn Test.​