סוגי חומרה במערכת מחשבים - טֶכנוֹלוֹגִיָה - 2025

סוגי החומרה כי מערכת מחשב בסיסית כוללת הם את המסך, לוח האם, ספק כוח, מקלדת ועכבר, בין יתר. חומרה ידועה ככול הרכיבים האלקטרוניים או האלקטרומכניים שמהם בנוי מחשב.

דרך המסך, המקלדת והעכבר אנו יכולים ליצור אינטראקציה עם המחשב. במובן זה, אנו מספקים מידע למכונה וצופים בתוצאות התהליך החישובי דרך המסך.

סוגי החומרה השונים מאפשרים לנו ליצור קשר מהיר ויעיל עם המחשב. המעבד המיקרו-מעבד (CPU) מבצע הוראות ושולט על כל הפעילויות המתקיימות בתוך ההתקן בזמן שמכשירי זיכרון מאחסנים הוראות ונתונים במהלך הפעולה.

מחשב מורכב מקבוצה של רכיבים אלקטרוניים או אלקטרומכניים המסוגלים לקבל צורה כלשהי של קלט, לעבד קלט זה באופן שנוכל לציין ולהפיק סוג כלשהו של פלט. שני האלמנטים הבסיסיים של כל מחשב הם החומרה והתוכנה.

החומרה משמשת כמערכת מסירת פתרונות התוכנה. לעתים קרובות משתנים חומרת מחשבים בהשוואה לתוכנה ולנתונים שהם "רכים" במובן זה שהם נוצרים, משונים או מוחקים בקלות במחשב.

סוגי החומרה הבולטים ביותר

1- מעבד או מעבד מיקרו

מקור: pixabay.com

יחידת העיבוד המרכזית (CPU) אחראית על עיבוד רוב נתוני המחשב. אנשים מתייחסים לעיתים קרובות למעבד כאל "המוח" של מחשב, שכן הוא אחראי על ביצוע חישובים, ביצוע מתמטיקה במחשבון, והשוואה בין גודל המספרים, בין פונקציות אחרות.

מעבד הוא "רקיק" סיליקון קטן ודק מאוד שמכוסה בשבב קרמי ואז מותקן על לוח מעגלים. המהירות והביצועים של ה- CPU הם אחד הגורמים החשובים ביותר שקובע את ביצועיו של מחשב.

מהירות המעבד נמדדת בגיגה הרץ (GHz). ככל שמדידה זו גבוהה יותר, כך המעבד יכול לרוץ מהר יותר.

עם זאת, מהירות המעבד אינה המדד היחיד לביצועיו, למעבדים שונים יש יעילות מובנית שמגבירה טכנולוגיות שיכולות להגדיל את תפוקת הנתונים בדרכים שונות. השוואה הוגנת יותר בין שני מעבדים שונים היא מספר ההוראות בשנייה שהם יכולים לבצע.

2- זיכרון

מקור: pixabay.com

סוג זיכרון אחד, הנקרא זיכרון גישה אקראית (RAM), מהווה את מאגר הזיכרון המרכזי בו משתמש מחשב להפעלת. ככל שיש למחשב יותר זיכרון RAM, כך הוא יכול לפתוח יותר יישומים בבת אחת מבלי שביצועי המחשב יתחילו להיתקע.

יותר זיכרון RAM יכול לגרום גם לאפליקציות מסוימות לעבוד טוב יותר באופן כללי. קיבולת הזיכרון נמדדת בגיגה-בייט (GB). כיום המחשבים הבסיסיים ביותר הם לפחות 4GB, ואילו מערכות מחשב מורכבות יותר הן של 16GB ומעלה.

בדומה למעבד, הזיכרון מורכב מ"פלים "זעירים ודקיקים של סיליקון, עטופים בשבבי קרמיקה ומורכבים על גבי מעגלים.

זיכרון לקריאה בלבד (ROM) הוא הזיכרון הקבוע לטווח הארוך של המחשב. הוא לא נעלם כאשר המחשב כבוי, לא ניתן למחוק אותו או לשנות אותו בשום דרך.

עם זאת, ישנם סוגים של ROMs הנקראים PROMs שניתן לשנות, מכיוון שה- P ניתן לתכנות. זיכרון ה- ROM מיועד לאחסון מערכת הקלט והפלט הבסיסיים השולטת בתהליך האתחול או האתחול.

המטמון הוא מאגר (עשוי ממספר קטן של שבבי זיכרון מהירים מאוד) בין הזיכרון הראשי למעבד. באופן זמני מאחסנת נתונים שגישה לאחרונה או בשימוש תכוף ומאפשרת גישה לנתונים במהירות רבה יותר.

בכל פעם שהמעבד צריך לקרוא נתונים, הוא קודם כל מסתכל על אזור המטמון הזה. אם הנתונים נמצאים במטמון, המעבד אינו צריך להקדיש זמן רב יותר לקריאת הנתונים מהזיכרון הראשי.

3 לוח האם

מקור: Kannan shanmugam, studio shanmugam, Kollam CC BY-SA 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)

לוח האם נחשב לפריט החומרה החשוב ביותר במחשב, מכיוון שהוא יוצר חיבורים במקומות הנכונים בין כל שאר הרכיבים במחשב כך שהוא "אומר לנתונים לאן עליו ללכת."

לוח האם מכיל את המיקרו-מעבד, ומספק את השקעים והחריצים הדרושים המתחברים לכל שאר סוגי חומרת המחשבים. לכן לוח האם משמש כ"מתווך ", ערוץ המאפשר לרכיבים לעבוד יחד. זה נחשב ליחידת עבודה שלמה.

4- דיסק קשיח

מקור: pixabay.com

כאשר המחשב כבוי, מה שיש בכונן הקשיח נשאר שם, כך שלא צריך לטעון מחדש את התוכנה בכל פעם שהמחשב מופעל. מערכת ההפעלה ויישומיה נטענים מהכונן הקשיח לזיכרון, שם הם פועלים.

קיבולת הכונן הקשיח נמדדת גם בגיגה-בייט (GB). כונן קשיח טיפוסי יכול להיות 500 ג'יגה-בתים או אפילו 1 טרה-בתים (1 טרה-בייט = 1,000 ג'יגה-בייט) או יותר. מרבית הכוננים הקשיחים הנמכרים כיום הם מהסוג המכני המסורתי המשתמשים בכונני מתכת לאחסון נתונים בקוטביות מגנטית.

סוג חדש יותר של כונן קשיח, המכונה כונן קשיח במצב מוצק (SSHD), משתמש בסוג זיכרון אחד, והתוצאה היא חלופת אחסון מהירה, שקטה ואמינה (אך יקרה).

5- התקני קלט

מקור: pixabay.com

התקני קלט כוללים:

• מקשים: התקן קלט המשמש להזנת טקסט ותווים על ידי לחיצה על מקשים.
• עכבר: מכשיר הצבעה המגלה תנועה דו ממדית אל פני השטח. מכשירי הצבעה אחרים כוללים את כדור המסלול, משטח המגע ומסך המגע.
• ג'ויסטיק: זהו מכשיר משחק עם מקל יד שמסתובב משמאל לימין ומלמעלה למטה, ומגלה זוויות בשני וממדים.

6- תצוגה

מקור: pixabay.com

תלוי בסוג המחשב, התצוגה עשויה להיות מובנית או שהיא יכולה להיות יחידה נפרדת הנקראת צג עם כבל חשמל משלה. כמה מציגים הם מסך מגע, כך שתוכל להשתמש באצבעך על המסך כדי לספק קלט למחשב.

איכות המסך נמדדת ברזולוציה, כלומר מספר הפיקסלים (נקודות צבעוניות בודדות) המרכיבות את המסך ברזולוציה הגבוהה ביותר. רזולוציה אופיינית למחשב נייד הוא 1920 x 1080. המספר הראשון הוא הרזולוציה האופקית והשני הוא הרזולוציה האנכית.

יחס הגודל בין המסך הוא היחס בין רוחבו לגובהו, המתבטא בפיקסלים. לתצוגות יכולות להיות יחס גובה-רוחב רגיל (4: 3) או מסך רחב (16: 9).

7- כונן אופטי

מקור: המשתמש Asim18 CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

כוננים אופטיים מקבלים את שמם מהאופן שבו נתונים נכתבים וקוראים בדיסק. אור לייזר מאיר על פני השטח וחיישן מודד את כמות האור שמתאושש מנקודה מסוימת.

מחשבים ניידים מסוימים מגיעים ללא יכולת קריאת DVD מכיוון שכיום תוכלו להוריד ולהתקין תוכנות שונות שונות או להפעיל קטעי וידאו ומוזיקה דרך האינטרנט. עם זאת, מרבית המחשבים השולחניים עדיין מגיעים עם כונן DVD.

8- מתאם רשת

מקור: המשתמש Barcex CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

הוא משמש לחיבור לאינטרנט. יכולת זו יכולה להיות מובנית במחשב או שניתן להוסיף אותה למחשב דרך כרטיס הרחבה או התקן המתחבר ליציאה.

קישוריות אינטרנט יכולה להיות קווית או אלחוטית. חיבור קווי מחייב לחבר כבל מהמחשב למכשיר שמספק את חיבור האינטרנט שלך (כגון מודם כבלים). סוג כבל וחיבור זה מכונה Ethernet.

חיבור אלחוטי מאפשר למחשב לתקשר עם מכשיר חיבור האינטרנט באמצעות גלי רדיו. סוג החיבור האלחוטי המשמש לחיבור לאינטרנט נקרא Wi-Fi או Ethernet Wireless.

אם שירות אינטרנט מהיר אינו זמין באזורך, ייתכן שתצטרך להשתמש במודם חיוג כדי להתחבר באמצעות קו הטלפון הביתי שלך. מודמי חיוג אינם הבחירה הראשונה של אף אחד - הם ישנים ואיטיים בטכנולוגיה וקושרים את שירותי האינטרנט לקו הטלפון.

הפניות

1. Blundell B. חומרת מחשבים (2008). ארה"ב: תומסון.
2. Ceruzzi, P. היסטוריה של מחשוב מודרני (2003). Massachussetts: המכון הטכנולוגי.
3. Du Preez A, Van Dyk V, Cook A. חומרת מחשבים ותוכנה (2008). דרום אפריקה: חינוך פירסון.
4. לסאר מ. מי המציא את המחשב האישי? (2011). התאושש מ: arstechnica.com.
5. Lipsett R, Schaefer C, Ussery C. VDHL: תיאור ועיצוב חומרה (1989) בוסטון: הוצאת ספרים אקדמית קלואר.
6. Tehranipoor M, Wang C. מבוא לאבטחת חומרה ואמון בחומרה (2012). ניו יורק: שפרינגר.
7. טייסון ג'יי, קרופורד ס. כיצד מחשבים עובדים (2011). התאושש מ: computer.howstuffworks.com.