سخت‌افزار رایانه

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
تعدادی از سخت‌افزارهای اصلی یک رایانه

سخت‌افزار رایانه (به انگلیسی: Computer Hardware) به مجموعه‌ای از اجزای فیزیکی گفته می‌شود که یک رایانه را می‌سازند. سخت‌افزار رایانه درواقع همان قسمت‌ها یا اجزای فیزیکیِ رایانه مانند نمایشگر، موشواره، صفحه‌کلید، دیسک سخت، واحد سیستم (کارت‌های گرافیک، کارت‌های صدا، حافظه اصلی، مادِربورد و تراشه‌های دیگر) و ... هستند که قابل لمس‌اند.[۱]

در مقابل، نرم‌افزار مجموعه‌ای از دستورالعامل‌های قابل خواندن برای ماشین است که به پردازنده مرکزی امر می‌کند تا اعمال خاصی را انجام دهد. ترکیبی از نرم‌افزار و سخت‌افزار یک سیستم رایانه قابل استفاده را به‌وجود می‌آورند.[۲]

معماری فون نویمان[ویرایش]

نوشتار اصلی: معماری فون نویمان

الگوی ساخت تمام رایانه‌های امروزی معماری فون نویمان است. این معماری برای اولین بار در گزارشی به قلم ریاضی‌دان مجارستانی، جان فون نویمان در سال ۱۹۴۵ توضیح داده شد. معماری فون نویمان روش طراحی یک رایانه دیجیتال را با تقسیم آن به واحد پردازنده مرکزی، حافظهٔ اصلی، حافظه‌های ذخیره‌سازی انبوه و ساز و کارهای ورودی/خروجی شرح می‌دهد.[۳] در این تقسیم‌بندی واحد پردازنده مرکزی شامل واحد محاسبه و منطق، ثبات‌ها و یک واحد کنترل (شامل ثبات شمارنده برنامه، ثبات دستورالعمل و ...) است. حافظهٔ اصلی نیز برای ذخیره‌سازی داده‌ها و دستورالعامل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.[۳]

مفهوم عبارت معماری فون نویمان به‌تدریج گسترش پیدا کرد و به‌معنای رایانه‌های تک‌حافظه‌ای درآمد که در آن‌ها امکان واکشی یک دستورالعمل و یک داده به‌صورت همزمان وجود ندارد زیرا هر دو از یک گذرگاه مشترک استفاده می‌کنند. این مسئله که به گلوگاه معماری فون نویمان نیز معروف است، باعث کاهش کارایی اینگونه سیستم‌ها می‌شود.

انواع سیستم‌ها[ویرایش]

امروزه سیستم‌های رایانه‌ای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

رایانه‌های شخصی[ویرایش]

درون یک رایانه: منبع تغذیه در قسمت پایین، خود دارای یک خنک‌کننده جداگانه است.

رایانه‌های شخصی، که با عنوان PC نیز شناخته می‌شوند، یکی از رایج‌ترین انواع رایانه‌ها هستند که به‌دلیل تنوع، همه‌کاره بودن و قیمت پایین‌تر بیش از انواع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. لپ‌تاپ‌ها نیز در کل همان رایانه‌های شخصی هستند که معمولاً با سخت‌افزارهای کم‌مصرف‌تر و کوچک‌تر ساخته می‌شوند.

جعبه[ویرایش]

نوشتار اصلی: جعبه رایانه

جعبه رایانه (به انگلیسی: Computer Case) یک محفظه پلاستیکی یا فلزی است که بیشتر قطعات سخت‌افزاری یک رایانه در درون آن قرار می‌گیرند. نسخه‌های مربوط به رایانه‌های رومیزی معمولاً در اندازه‌هایی ساخته می‌شوند که بتوان آن‌ها را در زیر یک میز جا داد؛ با این حال در سال‌های اخیر طراحی‌های کوچک‌تری نیز به‌وجود آمده و محصولاتی مانند آی‌مک شرکت اپل تمامی سخت‌افزارها را در درون یک جعبه قرار می‌دهند. لپ‌تاپ‌ها نیز رایانه‌هایی هستند که در فرم یک جعبه تاشو ساخته می‌شوند. در سال‌های اخیر طراحی این‌گونه رایانه‌ها نیز دچار تحول شده است. برای مثال نسخه‌هایی از لپ‌تاپ‌ها به‌وجود آمده‌اند نمایشگر آن‌ها جدا شده و تبدیل به تبلت می‌شوند.

منبع تغذیه[ویرایش]

نوشتار اصلی: منبع تغذیه رایانه

یک واحد منبع تغذیه (به انگلیسی: Power Supply Unit) مسئول تبدیل برق متناوب با ولتاژ بالا به برق مستقیم با ولتاژ پایین و قابل استفاده برای قطعات سخت‌افزاری رایانه است. لپ‌تاپ‌ها می‌توانند به کمک باتری نیز تا چند ساعت انرژی مورد نیاز رایانه را تأمین کنند.[۴]

مادِربورد[ویرایش]

نوشتار اصلی: مادربورد

مادربورد یا بوردِ اصلی (به انگلیسی: Motherboard) قسمت اصلی سخت‌افزار یک رایانه است. بورد اصلی یک قطعه مستطیل شکل بزرگ است که مدارهای مجتمع فراوانی دارد. این قطعه تمامی سخت‌افزارهای دیگر رایانه مانند پردازنده مرکزی، رم، دیسک‌خوان‌ها (دیسک سخت، دیسک نوری و ...) و دیگر قطعات متصل‌شدنی را به‌هم متصل می‌کند.

قطعاتی که به طور مستقیم به مادربورد متصل می‌شوند یا بخشی از این بورد هستند:

کارت‌های توسعه[ویرایش]

نوشتار اصلی: کارت توسعه

کارت توسعه در رایانه یک مدار کامل از پیش ساخته‌شده است که در شیاف توسعه بر روی مادربورد قرار می‌گیرد و از طریق درگاه توسعه، قابلیت جدیدی را به سیستم اضافه می‌کند.

قطعات ذخیره‌سازی[ویرایش]

نوشتار اصلی: ذخیره‌سازی داده رایانه

ذخیره‌ساز دادهٔ رایانه که به آن مخرن (به انگلیسی: Storage) یا حافظه (به انگلیسی: Memory) می‌گویند به قسمت‌هایی از رایانه اشاره دارد که داده‌های دیجیتال را ضبط و نگهداری می‌کنند. ذخیره‌سازی داده یکی از قابلیت اصلی رایانه است و وجود قطعه‌ای برای این کار ضروری است.

فهرست سخت‌افزارها[ویرایش]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Parts of Computer. Microsoft. Retrieved Dec 17, 2014. 
  2. Smither, Roger. Use of computers in audiovisual archives. UNESCO. Retrieved Dec 17, 2014. 
  3. ۳٫۰ ۳٫۱ von Neumann, John. First Draft of a Report on the EDVAC. 
  4. How long should a laptop battery last?. Computer Hope. Retrieved Dec 17, 2014. 
  5. «واژه مصوب فرهنگستان زبان و ادب فارسی». بازبینی‌شده در ۲۶ آذر ۱۳۹۳. 
  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Computer hardware»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۴ اسفند ۱۳۹۱).