0 تا 100 سخت افزار – هرآنچه باید درباره سخت افزار بدانید.

اجزای سخت افزار کامپیوتر

سخت افزار کامپیوتر را می توان به دو صورت داخلی(اینترنال) و خارجی(اکسترنال) طبقه بندی کرد.

اجزای سخت افزاری داخلی آنهایی هستند که برای عملکرد صحیح کامپیوتر ضروری هستند و درون کامپیوتر ما قرار دارند در حالی که قطعات سخت افزاری خارجی برای بهبود عملکرد به صورت خارجی به کامپیوتر متصل میشوند.

اجزای سخت افزار داخلی کامپیوتر چیست؟

اجزای سخت افزار داخلی، قطعاتی هستند که در درون کیس کامپیوتر قرار میگیرند وهمگی وظیفه دارند تا دستوراتی که توسط سیستم عامل(OS) برای آنها تعیین شده را پردازش و ذخیره کنند.

قطعات سخت افزاری اینترنال کامپیوتر شامل موارد زیر میباشند:

مادربرد

مادربرد همانطور که از اسمش پیداست، یک برد الکترونیکی مادر میباشد که محل نگهداری و ارتباط سایر اجزای سخت افزاری کامپیوتر مانند واحد پردازش مرکزی  (CPU)، رم (RAM) و باقی سخت افزارهای داخلی ضروری میباشد و در کل یک هاب مرکزی میباشد که بقیه اجزای سخت افزاری از آن عبور میکنند.

CPU

CPU یا همان Central Processing Unit، پردازنده و مغز اصلی کامپیوتر است که دستورات پردازشی را از برنامه های اجرا شده در رم کامپیوتر پردازش و اجرا می کند. سنجش قدرت و عملکرد CPU شامل پارامترها و معیارهای مختلفی است اما درحالت کلی و عمومی سرعت کلاک سی پی یو، عملکرد و کارایی کامپیوتر را در پردازش داده ها تعیین می کند.

RAM

RAM یا همان Random Access Memory، حافظه موقت و فرار است، بنابراین داده های ذخیره شده با خاموش شدن سیستم پاک می شوند. رم، اطلاعات مورد نیاز برای اجرای برنامه را بلافاصله در دسترس سی پی یو قرار می دهد.  از مهمترین پارامترهای تعیین کننده برای رم میتوان به میزان ظرفیت حافظه، پهنای باند آن و نسل DDR اشاره کرد.

هارد

هارد دیسک ها دستگاه های ذخیره سازی فیزیکی هستند که داده ها را هم به صور ت دائمی وهم به صورت موقت در قالب های مختلف از جمله برنامه ها، سیستم عامل ها، فایلهای دستگاه، عکس ها و غیره ذخیره می کنند. هارد ها به دو نوع ssd وhdd تقسیم می شوند که تفاوت ssd  و hdd  به طور عمده در سرعت و طول عمر آنها می باشد. مهمترین پارامتر ها برای سنجش هارد ها نوع ،حافظه و سرعت انتقال آنها میباشد.

Power

Power و یا منبع تغذیه یکی دیگر از سخت افزار های کامپیوتر به حساب می آید که که وظیفه‌ ی تأمین انرژی الکتریکی اجزای مختلف کامپیوتر را دارد. که قطعا تمامی مواردی که در بالاتر بیان شد، بدون وجود منبع تغذیه که به برق شهری متصل شده و ولتاژ 220 را دارد عملا بی معنا میباشد. پارامترهای مهمی که میتوانید برای پاور در نظر داشته باشید توان یا وات خروجی آن و تعداد و نوع خروجی های آن میباشد.

کارت گرافیک

کارت گرافیک معمولا با اسامی دیگری تحت عنوان کارت ویدئو، آداپتور ویدئو، آداپتور گرافیک و… نیز شناخته می شود. که وظیفه پردازش داده‌های گرافیکی مانند رنگ، تصاویر دو بعدی و سه بعدی و… را بر عهده دارد. و دلیل اهمیت بالای این قطعه سخت افزاری وجود هسته (core)  های بسیار بالا میباشد و به همین دلیل برای اجرای برنامه‌های گرافیکی مانند بازی‌ها و نرم‌افزارها و …، گرافیک وارد عمل می‌شود و آن‌هارا پردازش (processing) می‌کند. از مهمترین پارامترهای کارت گرافیک میتوان به فرکانس کاری ،رزولوشن و رفرش ریت خروجی و همچنین مقدار حافظه رم اختصاصی آن اشاره کرد.

درایو های نوری

گرچه در سال 2023 عملا سخن گفتن در مورد این قطعه سخت افزاری شاید کمی خنده دار به نظر بیاید. و دلیل آن هم این است که : امروزه با فراگیری کیس های گیمینگ و علاقه شدید علاقه مندان گیم و نورپردازی به این حوزه باعث شده سیستم های امروزی و یا حتی لپتاپ ها فاقد این قطعه سخت افزاری باشند. اما به صورت کلی DVD-ROM  یا درایور نوری به مادربرد متصل بوده  و می‌تواند اطلاعات زیادی را توسط آن دریافت و ذخیره سازی کند. و همچنین برق خود را از پاور کامپیوتر دریافت  کند.

هیت سینک

یک قطعه سخت افزاری پسیو است که گرما را از اجزای سخت افزاری برای تنظیم و کاهش دمای سیستم می گیرد تا از عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل شود. معمولا، یک هیت سینک مستقیماً در بالای CPU نصب می شود زیرا این بخش، بیشترین گرما را در بین اجزای داخلی تولید می کند.

کارت رابط شبکه (NIC)

کارت شبکه، یک برد مدار یا تراشه است که کامپیوتر را قادر می سازد به شبکه ی اینترنت متصل شود. همچنین به عنوان آداپتور شبکه یا آداپتور LAN شناخته می شود.
سایر اجزا مانند پورت های USB، منابع تغذیه، ترانزیستورها و تراشه ها نیز از انواع سخت افزار داخلی هستند.

قطعات سخت افزاری خارجی چیست؟

اجزای سخت افزاری خارجی(اکسترنال)، که اجزای جانبی نیز نامیده می شوند، مواردی هستند که اغلب به صورت خارجی به کامپیوتر متصل می شوند تا عملکردهای ورودی یا خروجی را کنترل کنند. این دستگاه های سخت افزاری برای ارائه دستورالعمل ها به نرم افزار (ورودی) و یا ارائه نتایج حاصل از اجرای آن (خروجی) طراحی شده اند.

اجزای سخت افزاری ورودی رایج شامل ماوس، صفحه کلید، میکروفون، دوربین، پد لمسی، جوی استیک، قلم و اسکنر میباشد. اجزای قطعات سخت افزاری خروجی شامل مانیتور، چاپگر، هدفون، بلندگوها میباشد که خروجی رو در نتایج به کاربر نشان می دهد. در ادامه به توضیح برخی از انواع این دستگاه ها میپردازیم.

انواع دستگاه های ورودی:

انواع کیبورد

کیبوردها از چند جهت قابل دسته بندی هستند، اولین معیار میتواند نوع اتصال آن باشد که به دو دسته بی سیم و با سیم تقسیم میشوند. دومین معیار میتواند نوع کاربری باشد که میتواند به چند شاخه تقسیم شوند که عبارتند از: کاربری استاندارد، کاربری مخصوص تایپ یا اداری یا آفیس، کاربری مالتی مدیا و کاربری گیمینگ. برای  معیارسوم میتواند به نوع سوییچ ها اشاره نمود که میتواند مکانیکال و غیرمکانیکی باشند.

موس ها

موس ها نیز میتوانند بیسیم و باسیم باشند و یکی از شاخصه های مهم آنها میتوان به شاخص DPI ویا Adjustment range آن اشاره نمود که نشان دهنده حساسیت آن نسبت به حرکت میباشد.موس ها نیز شاخصه های مهم تخصصی تر نیز دارند که در مطلب انواع موس به تفضیل به آن پرداخته ایم.

دوربین و وبکم

در زمینه سخت افزار کامپیوتر دوربین ها و وب کم ها میتوانند که ورودی تصویر را برای کامپیوتر فراهم کنند که این تصویر برای مقاصد مختلفی همچون پردازش تصویر، تماسهای ویدیویی و یا استریم کردن و غیره استفاده میشوند. از مهمترین پارمترهای دوربین ها نیز میتوان به سایز سنسور، رزولوشن تصویر خروجی، میزان دیافراگم و بیت ریت آن اشاره نمود.

اسکنرها

اسکنرها در انواع مختلفی وجود دارند که ورودی داکیومنت کامپیوتر را تامین میکنند و در انواع مختلفی و جود دارند که عبارتند از: اسکنرهای دو بعدی، اسکنرهای سه بعدی، بارکد اسکنرها و…

تاچ پد یا پد لمسی

تاچ پد یک دستگاه ورودی خارجی یا داخلی لپ تاپ است که برای کنترل و حرکت دادن نشانگر موس روی مانیتور استفاده می شود. تاچ پد معمولاً جایگزین ماوس خارجی است.

فلش USB

فلش USB یک دستگاه ذخیره سازی خارجی و قابل جابجایی است که از طریق درگاه USB  به سیستم وصل میشود.

کارت حافظه

کارت حافظه، یک نوع رسانه ذخیره ساز خارجی قابل حمل است، مانند کارت CompactFlash که برای ذخیره فایل و داد استفاده می شود.

انواع دستگاه های خروجی :

مانیتورها

مانیتور ها در واقع خروجی تصویر یک سیستم را برای کاربر به نمایش میگذارد و انواع بسیار گوناگون و مختلفی نیز دارند. مانیتورها از لحاظ سایز بازه ی وسیعی دارند و از 17 تا 49 اینچ و یا حتی بالاتر را هم پوشش میدهد.پارماتر های مهم و کلیدی برای مانیتورها میتواند مواردی چون سایز نمایشگر و رزولوشن خروجی و همچنین رفرش ریت مانیتور باشد.

انواع پرینتر

پرینترها معمولا بسته نوع آن برای کاربر خروجی اسناد و عکس های مشهود اداری را برای کاربر فراهم میکنند و یا اگر سه بعدی باشد میتواند اجسام مورد نیاز کاربر را ایجاد کند .اما به طور کل هنگامی که بحث از پرینتر میشود اغلب پرینتر های دوبعدی یا اداری مدنظر است که این پرینتر ها از لحاظ تصویر خروجی میتواند رنگی یا سیاه و سفید باشد و از لحاظ تکنولوژی چاپ میتوانند لیزری، حرارتی و یا جوهر افشان باشند.

هدفون ها و اسپیکرها

این دو دستگاه برای کاربر خروجی صوتی را فراهم میکنند و بسته به نیاز شخصی کاربر این خروجی صوتی میتواند توسط هدفون یا اسپیکر تامین بشود.

تفاوت سخت افزار و نرم افزار

سخت افزار به اجزای فیزیکی گفته می شود که دستورالعمل های  ارائه شده توسط نرم افزار را ذخیره و اجرا می کند. نرم افزار بخشی ناملموس از دستگاه است که به کاربر اجازه می دهد با سخت افزار تعامل داشته باشد و به آن دستور دهد تا وظایف خاصی را انجام دهد. 

اجزای نرم افزار کامپیوتر

سیستم عامل و ابزارهای آن، برنامه هایی که عملکرد کامپیوتر را کنترل می کنند و برنامه هایی که معمولاً عملیاتی را روی داده های کاربر انجام می دهند، همگی بخشی از نرم افزار کامپیوتر هستند. در گوشی موبایل و لپ‌تاپ، صفحه‌کلیدهای مجازی نیز نرم‌افزار محسوب می‌شوند، زیرا به صورت فیزیکی نیستند.

از آنجایی که نرم افزار و سخت افزار به یکدیگر وابسته هستند تا کامپیوتر را قادر به تولید خروجی مفید کنند، نرم افزار باید طوری طراحی شود که به درستی با سخت افزار کار کند.

وجود نرم‌افزارهای مخرب یا بدافزارهایی مانند ویروس‌ها، اسب‌های تروجان، جاسوس‌افزارها و کرم‌ها می‌تواند تأثیر زیادی بر برنامه‌های کامپیوتری و سیستم‌عامل کامپیوتر داشته باشد.

با اینکه سخت افزار تحت تأثیر بدافزار قرار نمی گیرد اما بدافزار می تواند سیستم را به روش های دیگری تحت تأثیر قرار دهد. به عنوان مثال، می تواند بخش زیادی از حافظه سیستم شمارا را مصرف کند یا حتی خود را تکرار کند تا هارد دیسک دستگاه را پر کند. این کار کامپیوتر را کند می کند و همچنین ممکن است از اجرای یک سری از برنامه ها جلوگیری کند. بدافزار همچنین می تواند از دسترسی کاربران به فایل های موجود در حافظه سخت افزاری کامپیوتر جلوگیری کند.

مجازی سازی سخت افزار 

مجازی سازی سخت افزار یا hardware virtualization، به اشتراک منابع سخت‌افزاری یک سیستم بین سیستم‌عامل‌ها و برنامه‌ها به گفته می‌شود تا منابع سخت افزاری به‌طور مؤثر و بهینه تری مورد استفاده قرار گیرند. hypervisor ها ابزار مجازی سازی سخت افزار هستند که با ساخت ماشین مجازی، منابع یخت افزاری را تقسیم میکنند.

به طور مثال با ساخت ماشین مجازی در یک مجموعه، تمامی سیستم عامل ها، تلفن VOIP، بک آپ و حسابداری میتوانند روی یک سیستم بالا بیایند و لارم نیست که برای هرکدام از اینها سیستم تهیه کنیم. از یک سیستم به طور بهینه استفاده میکنیم. 

HAAS چیست؟

HAAS یا Hardware as a service، به معنای اجاره‌ی منابع سخت افزاری به جای خرید آنها می‌باشد. خرید منابع سخت افزاری و آپگرید آنها توسط صاحبان کسب و کار، هزینه بر میباشد. به همین خاطر، ارائه دهندگان سرویس این فرصت را بوجود آوردند تا کاربران از این خدمات استفاده کنند و در قبال آن،  هزینه ماهانه و سالانه را پرداخت کنند. 

ابرآروان و ایران سرور، دو شرکت ایرانی معنبر در این حوزه هستند که منابع مختلفی مانند هاست، سرور، استوریج و.. را به افراد اجاره میدهند. 

جمع بندی

سخت افزار، بخش مهم و ضروری یک سیستم کامپیوتری است. سخت افزار کامپیوتر شامل دستگاه هایی مانند CPU ،Hard Disk ،RAM مادر برد، کارت گرافیک و.. است. سخت افزار با کمک نرم افزار، وظایف خود را در یک سیستم کامپیوتری انجام میدهد. طراحی سخت افزار بسیار مهم است زیرا قدرت و قابلیت های سیستم کامپیوتری را تعیین می کند.

اگر شما جز افرادی هستید که به مباحث اکتیو و پسیو شبکه علاقه دارید و مشتاق هستید که در حوزه ی سخت افزار و شبکه های کامپیوتری، اطلاعات کسب کنید، محتوای تیم مستر خطیب را دنبال کنید و با ارائه نظر، ما را در بهبود و ارتقای کیفیت مطالب یاری کنید.

هم چنین، در دوره ۰ تا ۱۰۰ اسمبل و سخت افزار، علاوه بر آشنایی کامل با قطعات سخت افزاری، به موارد بیشتری درمورد سخت افزار، مانند انتخاب درست قطعات برای سیستم، محاسبه پهنای باند و گلوگاه آنها، نصب (اسمبل) و راه اندازی و عیب یابی و.. پرداخته می شود.