با آن كه واژه حافظه را مي توان براي هر نوع وسيله ذخيره سازي به كار برد، اما بيشتر براي مشخص نمودن حافظه هاي سريع با قابليت ذخيره سازي موقت استفاده مي شود.
?منبع تغذيه Power Supply :
منبع تغذيه، يك دستگاه الكتريكي است كه مسئول تأمين و تنظيم جريان الكتريكي در رايانه مي باشد. اين قطعه به صورت جعبه اي بزرگ و مستقل در جعبه رايانه قرار دارد و بيشتر خرابي ها را در رايانه به وجود مي آورد.
كار منبع تغذيه اين است كه ولتاژ متناوب (اي سي، Alternate Current) را تبديل به ولتاژ مستقيم (دي سي، Direct Current) مي كند.
?انواع منبع تغذيه
منبع تغذيه داراي ابعاد و شكل هاي مختلفي مي باشند، كه بايد با جعبه و مادربرد نصب شده در داخل جعبه رايانه همخواني و سازگاري داشته باشد. بنابراين، اين سه قطعه بايد از يك نوع باشند. انواع اين اجزاء عبارتند از:
1- XT
2- AT desk خوابيده يا روميزي
3-AT tower برجي يا ايستاده
4- Baby AT
5- Rectifierباريك، نقلي
6- ATX
زماني كه رايانه XT توسط شركت آي بي ام به بازار عرضه شد منبع تغذيه آن شبيه منبع تغذيه هاي قبلي بود، درصورتي كه توان خروجي آنها دو برابر قبلي ها بود. پس از آن زماني كه آي بي ام رايانه AT را ساخت از يك منبع تغذيه بزرگتر براي آن استفاده نمود كه داراي اشكال مختلفي بود. از اين نوع منبع تغذيه استقبال زيادي شد تا جايي كه هنوز نيز در سيستم هاي امروزي از آن استفاده مي شود.
نوع برجي يا ايستاده سيستم هاي AT مشابه سيستم هاي خوابيدهAT است. مشخصات منبع تغذيه و مادربرد در سيستم هاي روميزي با مشخصات منبع تغذيه و مادربرد در سيستم هاي برجي فرقي ندارد. تنها فرق آنها كليد هاي برق در مكانهاي متفاوت مي باشد. نوع ديگري از AT وجود دارد كه كوچكتر از نوع ايستاده مي باشد و منبع تغذيه آن نيز كوچك مي باشد، كه بچه اي تي نام دارد. منبع تغذيه جعبه هاي نقلي نيز از نظر مشخصات ظاهري با ساير منبع تغذيه ها تفاوت دارند. در اين نوع جعبه ها مادربردها داراي استاندارد مشخصي نيستند، اما منبع تغذيه آنها داراي استانداردهاي مشخصي است و قابل تعويض نيز مي باشد.
منبع تغذيه ATX مانند منبع تغذيه نقلي مي باشد، بنابراين، اين دو قابل جابجايي مي باشند. نوع منبع تغذيه ATX داراي مشخصات و مزاياي زير مي باشد:
1- سيگنال هاي (a) روشن بودن - Power on و سيگنال هاي (b) توقفStandby (Soft Power) 5 V در اين نوع منبع تغذيه وجود دارد.
2- امكان حذف گرماگير (Heat Sink) از روي پردازنده در اين نوع وجود دارد.
3- مادربردها در اين نوع حاوي قطعاتي به نام تنظيم گر (Regulator) جهت توليد ولتاژ 3/3 ولتي نمي باشند به اين علت كه رابط منبع تغذيه به مادربرد ،خود داراي ولتاژ 3/3 ولت است.
4- تهويه به سمت داخل منبع تغذيه صورت مي گيرد تا مادربرد خنك شود. اين كار خود باعث خنك شدن قطعات داخلي و تميز شدن سطح قطعات داخلي مي گردد.
5- فيش اتصال منبع تغذيه مادربرد20 پايه اي است و امكان اتصال برعكس آن وجود ندارد.
منبع تغذيه داراي ولتاژهاي گوناگون با توان هاي مختلف مي باشند مانند:
1- ولتاژ 5+ ولت: اين نوع ولتاژ توسط تمام مادربردها ، مدارها و وسايل جانبي رايانه مورد استفاده قرار مي گيرد و رنگ سيم هاي آنها قرمز مي باشد.
2- ولتاژ 12+ ولت: موتور هاردديسك و وسايل مشابه با آن از اين ولتاژ استفاده مي كنند كه در مادربردهاي جديدتر ديگر آن را به كار نمي برند. مدارهاي درگاه هاي سريال نيز از اين ولتاژ استفاده مي كنند. سيم آن نيز معمولاً زرد رنگ است و گاهي اوقات به رنگ قرمز نيز ديده مي شود.
3- ولتاژ هاي 5- و 12- ولت: اين دو ولتاژ در رايانه هاي قديمي وجود داشت ، اما اكنون در منبع تغذيه ها نصب مي شوند. اين دو داراي جرياني كمتر از يك آمپر هستند.
4- ولتاژ 3/3+ ولت: پردازنده هاي جديد از ولتاژ 3/3 ولت و يا كمتر استفاده مي كنند، در صورتي كه پردازنده هاي قديمي از ولتاژ 5+ استفاده مي كردند. در پردازنده هاي جديد ولتاژ مورد نياز پردازنده مستقيماً توليد مي شود و بنابراين در هزينه مصرف انرژي صرفه جويي مي شود و از حرارت نيز كاسته مي شود.
5- سيگنال هاي صحت ولتاژ (قدرت مطلوب): پس از روشن شدن سيستم ، منبع تغذيه به مقداري زمان احتياج دارد تا به سطح ولتاژ مفيد و مطلوب برسد و اگر سيستم شروع به كار كند و منبع تغذيه بعد از آن به كار افتد اتفاقات بدي رخ خواهد داد.
براي اينكه رايانه قبل از آمادگي منبع تغذيه روشن نگردد سيگنالي به نام (Power good) درستي ولتاژ و يا قدرت مطلوب به مادربرد ارسال مي شود.
تا قبل از رسيدن آن مادربرد كاري انجام نمي دهد و در صورتي كه مشكلي در برق به وجود آيد و جرقه اي توليد شود منبع تغذيه اين سيگنال را قطع مي كند و مادربرد كار نخواهد كرد.
6- سيگنال روشن بودن: در منبع تغذيه هاي جديد تابعي تعريف شده است كه به وسيله نرم افزارها مي توان منبع تغذيه را كنترل نمود. اين سيگنال با عنوان روشن بودن و يا تأمين قدرت (Power On) مادربرد را كنترل مي كند و باعث روشن شدن منبع تغذيه مي شود.
7- سيگنال 5+ ولتي توقف Standby 5 V : اين ولتاژ در حالت خاموش بودن رايانه وجود دارد ، اين سيگنال به صورت نرم افزاري در حالت خاموش بودن رايانه آن را روشن مي كند.
?اجزاء سازنده منبع تغذيه
1- مبدل: كه ولتاژ را تغيير مي دهد.
2- يك سو كننده : جريان متناوب را به جريان مستقيم تبديل مي كند.
3- صافي يا پالايشگر : امواج را مي گيرد.
منبع تغذيه قبل از روشن شدن رايانه چند آزمايش انجام مي دهد ، سپس در صورت صحيح بودن سيستم سيگنال را به مادربرد مي رساند. اين حالت حفظ مي شود و در صورتي كه به هر علتي از بين برود دستگاه ريست مي شود.
منبع تغذيه به دو صورت خطي و كليدي طراحي مي شود كه نوع خطي ترانس هاي بزرگتر دارند و نوع كليدي از نظر اندازه و وزن و انرژي بهتر از خطي مي باشند. منبع تغذيه هاي خوب يك مقاومت دارند كه از خراب شدن آن جلوگيري مي كند.
?حافظه
با آن كه واژه حافظه را مي توان براي هر نوع وسيله ذخيره سازي به كار برد، اما بيشتر براي مشخص نمودن حافظه هاي سريع با قابليت ذخيره سازي موقت استفاده مي شود. زماني كه پردازنده مجبور باشد براي بازيابي اطلاعات به طور دائم از هارد استفاده نمايد طبيعتاً سرعت عمليات آن كند خواهد شد.
به طوركل از حافظه هاي متعددي به منظور نگهداري موقت اطلاعات استفاده مي شود. زماني كه در حافظه هاي دائمي مانند هارد اطلاعاتي موجود باشد كه پردازنده بخواهد از آنها استفاده نمايد بايد اطلاعات فوق از طريق حافظه RAM در اختيار پردازنده قرار گيرد و سپس اطلاعات مورد نياز خود را در حافظه Cache و دستور العمل هاي خاص عملياتي را در ريجيسترها ذخيره كند. همان طور كه مي دانيد تمام عناصر سخت افزاري و نرم افزاري با يكديگر كار مي كنند و از زماني كه سيستم روشن مي شود و تا زماني كه خاموش مي شود، پردازنده به صورت دائم و پيوسته از حافظه استفاده مي كند.
حافظه رايانه بر اساس نوع آن از تعدادي خازن و ترانزيستور كه در چند آي سي(IC) قرار گرفته، تشكيل شده است. براي ذخيره اطلاعات در حافظه، بعضي از ترانزيستورها در حالت قطع و برخي در حالت وصل قرار مي گيرند. خازن ها نيز در حالت شارژ و دشارژ قرار مي گيرند. در رايانه از چندين نوع حافظه استفاده مي شود:
?Random Access Memory- RAM اين نوع حافظه براي ذخيره سازي موقت اطلاعات رايانه در حالت كار با سيستم به كار مي رود.
?ROM- Read Only Memory اين نوع حافظه ، حافظه دائم است و از آن براي ذخيره سازي اطلاعات مهم استفاده مي شود.
? Caching نوعي حافظه است كه براي ذخيره اطلاعاتي كه داراي فركانس بازيابي بالا مي باشند استفاده مي شود.
? Basc Input/ Output System- BIOS اين حافظه يك نوع حافظه ROM مي باشد كه از اطلاعات آن جهت هر بار راه اندازي سيستم استفاده مي شود.
? Virtual Mem اين حافظه در زمان نياز عمليات جايگزيني را در حافظه RAM انجام مي دهد. در واقع فضايي بر روي هارديسك مي باشد كه از آن براي ذخيره سازي موقت اطلاعات استفاده مي شود.
?حافظه RAM (خواندني و نوشتني)
همان طور كه مي دانيد اطلاعات موقت رايانه با خاموش شدن سيستم كاملاً پاك مي شود. به اين صورت كه اگر برنامه يا داده اي به رايانه داده باشيد و به هر علتي برق رايانه قطع شود، پس از روشن شدن دوباره رايانه بايد برنامه و يا اطلاعات را دوباره وارد كنيد. پردازنده اطلاعات مورد نياز خود را از حافظه رم دريافت مي كند و عمليات لازم را انجام داده و سپس نتايج را در رم ذخيره مي كند
بنابر اين اين نوع حافظه خواندني و نوشتني است. هنگامي كه رايانه را روشن مي كنيد حافظه اصلي كنترل و تست مي شود. مقدار حجم تست شده روي صفحه نمايش مشاهده مي شود.
حافظه رم به دو نوع تقسيم مي شود: DRAM (رم پويا يا ديناميك) و SRAM (رم استاتيك)
حافظه دي رم جهت ذخيره اطلاعات خود از خازن استفاده مي كند. خازن در حالت شارژ معادل يك است و در حالت دشارژ معادل صفر است. اين حافظه بايد به طور مداوم تغذيه الكتريكي شود تا بارهاي مثبت و منفي را از دست ندهد. در اين حالت در فاصله زماني متناوب عمليات بازنويسي و تجديد اطلاعات صورت مي پذيرد.
دو نوع مدار بازنويسي وجود دارد : 10بيتي كه به آن بازنويسي 1k مي گويند و 11 بيتي كه به آن بازنويسي 2k گويند.
?حافظه ROM
اين نوع حافظه در زمان خاموش شدن رايانه داده هايش را از دست نمي دهد. تعدادي از حافظه مانند ROM و حافظه فلش كارتهاي هوشمند در اين گروه قرار مي گيرد.
?سرعت حافظه
سرعت تراشه هاي رم با مدت زمان لازم براي دسترسي به يك بيت از اطلاعات سنجيده مي شود. اين واحد با سرعت نانو ثانيه اندازه گيري مي شود. توجه داشته باشيد كه سرعت حافظه هاي دي رم را با سرعت ساعت اندازه گيري مي كنند. سرعت تراشه هاي حافظه به طور عادي در محدوده 50 تا 120 نانوثانيه است. هر چه عدد بيان شده براي سرعت كم تر باشد حافظه سريع تر است. اين نوع حافظه ها از نظر سخت افزاري به گروه هاي زير تقسيم مي شوند:
?انواع حافظه
حافظه SRAM حافظه اي با دستيابي تصادفي ايستا مي باشد كه در آغاز براي Cache استفاده مي شد. اين حافظه از چندين ترانزيستور براي هر يك از سلول هاي حافظه خود استفاده مي نمايد. اين نوع حافظه قادر نيست مانند DRAM اطلاعات را به طور پيوسته بازخواني نمايد. هر يك از سلول هاي حافظه مادامي كه منبع تأمين انرژي آنها فعال باشد داده هاي خود را ذخيره خواهد نمود. سرعت اين نوع حافظه ها بسيار بالا مي باشد.
?چه ميزان حافظه مورد نياز است؟
ميزان حافظه مورد نياز بر اساس كاربردهاي متفاوت گوناگون مي باشد. براي استفاده از برنامه هاي خاص، نرم افزارهاي طراحي و انيميشن سه بعدي برنامه هاي سرگرم كننده و دستيابي به اينترنت هر يك نياز به حافظه خاصي دارد.
در واقع افزايش حافظه به نوع استفاده از رايانه مربوط مي گردد. به طور مثال سيستم عامل ويندوز 95 و يا 98 حداقل به 32 مگابايت حافظه نياز دارد. سيستم عامل ويندوز 2000 حداقل به 64 مگابايت، سيستم عامل لينوكس حداقل به 4 مگابايت، سيستم عامل اپل به 16 مگابايت و ويندوز XP به 64 مگابايت حافظه نياز دارد.
?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 داراي 256 رنگ است. در بيشتر صفحات نمايشگر ، پيكسل ها به صورت تمام رنگ (True Color) هستند و داراي 16/8 ميليون 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 38400 بايت حافظه به منظور نگهداري تمام پيكسل هاي قابل مشاهده بر روي نمايشگر خواهد بود.
?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 براي 480 خط تكرار و در پايان يك پالس عمودي Sync 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 000/15 ضلع 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.
?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.
?Display Connector: اغلب كارت هاي گرافيكي از كانكتور 15 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 Connector: 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.
?استانداردهاي كارت گرافيك
اولين كارت گرافيك در سال 1981 توسط شركت IBM به بازار عرضه گرديد. اين نوع كارت به صورت تك رنگ و با نام اختصاري MDAS ارائه گرديد. رنگ نوشته در اين حالت سفيد يا سبز و زمينه سياه بود. صفحات نمايشگري كه از اين كارت ها استفاده مي كردند ، متني بودند. سپس كارت هاي چهار رنگ HGC در بازار عرضه گرديدند.
بعد از آن كارت هاي هشت رنگ CGA و كارت هاي شانزده رنگ EGA توليد شدند. شركت IBM در سال 1978 كارت VGA را توليد كرد. اين نوع كارت ها 256 رنگ را نشان مي دادند و وضوح آنها 400* 720 بود. سپس كارت هاي SVGA عرضه شدند. اين نوع كارت 16/8 ميليون رنگ با وضوح 1024* 1280 بود. هر چه تعداد رنگ و وضوح تصوير افزايش يابد كارت گرافيك بهتر خواهد بود. كارت هاي گرافيكي به راحتي به سيستم متصل مي شوند. كارت هاي جديد از طريق پورت AGP و كارت هاي قديمي از طريق اسلات هاي ISA و يا PCI بر سيستم متصل مي شدند.
?هارد ديسك
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 هارد ديسك 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 1950 اختراع گرديد. در آن زمان هاردديسك ها با قطر 20 اينچ يعني 50/8 سانتي 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.
منبع:ارسال مقاله توسط کاربر محترم سايت: sm1372