مقدمه:
بدون شک اختراع کامپیوتر موثرترین پدیدهها در زندگی انسان بوده است. دستگاهی که با پیشرفت روز افزون خود گره از مشکلات بشر گشوده و وی را در انجام کارهای روزمره از آسان ترین تا مشکل ترین عملیات پیچیده یاری کرده است.
نرم افزار و سخت افزار کامپیوتر دو ساختار لاینفک میباشند و مطالعه هر یک بدون شناخت از دیگری سودمند نخواهد بود.
ارتقای روز افزون نرم افزارهای کامپیوتر مستلزم وجود سخت افزارهای پیچیده و پیشرفت چشمگیر در این بخش میباشد. لذا سخت افزار کامپیوتر بحث بسیار مهمی در دستگاه کامپیوتر به شمار میرود. آشنایی با قطعات مختلف و طرز کار آنها همچنین نحوه ارتباط آنها با یکدیگر و نیز عیوب و اشکالاتی که ممکن است برای هر یک از آن قطعات ایجاد شود موضوعاتی است که در این گزارش به آن پرداخته میشود.
معرفی شبکه دیباگران مهر آریا
شرکت دیباگران مهر با تیمی متشکل از متخصصین که تجارب 14 سال فعالیت مستمر در علوم انفورماتیک، مالی، بازرگانی و اجرائی را داشته پا به عرصه فعالیت نهاد.
بر اساس نیاز و استفاده از تخصصهای سایر حوزههای اطلاعاتی فرآیند تولید سیستمهای اطلاعات مدیریت با هدف استقلال مشتری و عدم وابستگی به شرکت تولید کننده، با توجه به ارتقاء تکنولوژی روز در سطح استانداردهای جهانی با استناد به شعار (رضایت مشتری در کیفیت و سهولت کار) آن را سرلوحه کار خود نمود و در این راستا توانست موسسات متعددی را تحت پوشش سیستمهای مکانیزه خود درآورد.
در ذیل بشرح مختصری از فعالیت شرکت دیباگران مهرآریا بپردازیم :
تولید و استقرار سیستمهای کاربردی برای موسسات مختلف درزمینههای : حسابداری مالی، بازرگانی، خزانه داری، کنترل چک و نقدینگی، انبارداری وحسابداری انبار ، خرید و فروش، دارائیهای ثابت، اموال، حقوق و دستمزد و پرسنلی، دبیرخانه و بایگانی، اتوماسیون اداری، کنترل و برنامهریزی تولید.
استقرار نرم افزارها در موسسات و بنگاههای اقتصادی در گستره متنوعی در از فعالیتها و پشتیبانی کامل سیستمها طراحی و تولید سیستمهای یکپارچه بازرگانی (مدیریت خرید، مدیریت فروش، حسابداری خرید و فروش، حسابداری مالی، انبارداری و حسابداری انبار، کنترل چک، تولید، قیمت تمام شده، نقدینگی) (تحت شبکه خرید یک نرم افزار به جای 8 نرم افزار).
انجام پروژههای طراحی و استقرار سیستمهای خاص برای موسساتی که نیازشان با استقرار نرم افزارهای آماده برطرف نمیشود.
ارائه خدمات پشتیبانی نرم افزار و آموزش رایگان به صورت تخصصی تا راهبری کامل.
ارائه خدمات مشاورهی مدیریت به موسسات.
راهبری و بروز رسانی اطلاعات و انطباق روشهای گذشته با سیستم مکانیزه جدید
ارائه خدمات سخت افزار و شبکه و پشتیبانی سخت افزار.
طراحی و نصب شبکه Novell, NT 2000 Server Based &
peer to peer
فروش کامپیوتر (Pc & Lap top)
ما حصل چهارده سال تلاش گذشته ما فراهم آوردن ابزارهای کامل و توانمندی در دپارتمان نرم افزار برطبق آخرین تکنولوژی استانداردهای نرم افزاری تحت windows با بانکهای SQL SERVER 2000 بر اساس متدلوژی (SUP).
آنالیز و طراحی، پیاده سازی، تست و ارائه نرم افزارها بر اساس روش object oriented و مبتنی بر UML میباشد، از آنجا که متدلوژی SUP ، مشتری گرا (customer - oriented) میباشد، لذا شرکت دیباگران مهر آریا دارای این توانایی میباشد که بر اساس نیازهای جدید مشتریان و تغییرات تکنولوژی در کوتاهترین زمان ممکن، نرم افزارهای فعلی خود را customize کرده و یا نرمافزارهای جدید ارائه نماید.
داخل محفظه سیستم :
مادربرد یا برد اصلی سیستم : که در واقع نوعی برد مدار چاپی بسیار بزرگ میباشد، و اتصال دهنده اصلی اجزای کامپیوتر به شمار میآید.
دو قطعهای که از مهمترین اجزای کامپیوتر به شمار میآیند یعنی حافظه، و ریز پردازنده (cpu) به طور مستقیم به مادربرد متصل میشوند.
تمام اجزای کامپیوتر به صورت مستقیم یا غیر مستقیم از طریق کابل به مادربرد متصل میشوند. علاوه بر این مادربرد مجموعه متنوعی از تراشههای پشتیبانی را شامل میشود، که عملکردهای مختلفی را ارائه میکنند. مثلاً در مادربرد نوعی مولد پالس ساعت وجود دارد، که عملکرد تمام بخشهای کامپیوتر را با یکدیگر همزمان میکند.
کارتهای گسترش : اینها نیز در واقع نوعی برد مدار چاپی هستند که بر روی مادربرد قرار میگیرند، و در محل کارآیی آن را افزایش میدهند.
منبع تغذیه : توان الکتریکی مورد نیاز کامپیوتر را فراهم میکند.
وسیلههای جانبی داخلی : مانند درایوهای فلاپی، درایوهای دیسک سخت و درایوهای پخش CD-ROM
کابلها : در صورت بازکردن بدون شک با یک یا دو نوع کابل موجه میشویم. کابلهای داخل کامپیوتر به دو گروه تقسیم شده «کابلهای کنترلی» که برای انتقال اطلاعات (شامل دادهها، آدرسها، و سیگنالهای دستور) طراحی شده. این کابلها معمولاً پهن هستند، و به آنها «کابل نواری» میگویند. کابلهای نواری در واقع به صورت نوار پهنی هستند، که سیمهای منفرد آن در کنار یکدیگر قرار دارند، اما در «کابلهای تغذیه» عمل انتقال ولتاژ تغذیه را به عهده میگیرند، یعنی تغذیه الکتریکی مورد نیاز اجزای کامپیوتر را از منبع تغذیه انتقال میدهند – در این میان میتوان خود مادربرد، درایوها، و فنهای خنک کننده اضافی را هم نام برد.
مشکلات حرارتی :
«حرارت» مشکل اجزای الکتریکی داخل کامپیوتر به شمار میآید (حرکت الکترونها مقدار زیادی گرما ایجاد میکند). منبع تغذیه کامپیوتر نوعی فن خنک کننده دارد. که برای کمک به برقراری جریان هوا در محفظه کامپیوتر طراحی شده است.
ریزپردازنده یکی از بزرگترین اجزای مولد حرارت در کامپیوتر به شمار میآید. ولتاژ تغذیه نمونههای اولیه پردازنده پنتیوم 5 ولت بوده و حرارت زیادی تولید میکند، پنتیومهای جدید با ولتاژ تغذیه 3/3 ولت کار میکنند. در هر صورت دو قطعه برای جلوگیری از افزایش بیش از حد حرارت پردازنده مورد استفاده قرار میگیرند (علامت افزایش بیش از حد دمای پردازنده عدم عملکرد صحیح آن است. یکی از این قطعهها خنک کننده» میباشد، خنک کننده در واقع قطعه فلزی است که در تماس با پردازنده قرار گرفته برآمدگیهای فلزی نازکی به شکل زبانه یا باله دارد. طراحی آن بگونهای است که با افزایش سطح تبادل حرارت، تلفات حرارتی را تسهیل میکند. قطعه دیگر فن پردازنده است که بسیار کوچک است که بر روی پردازنده (یا خنک کننده آن) قرار میگیرد.
در صورت عدم نصب صحیح فن ممکن است مشکلاتی ناشی از صداهایی اضافه بروز کند. اگر در پشت شبکه محفظه قرار گرفته شود صدای اضافه تولید میشود و این فقط در مورد (فن) نیست که در کامپیوتر صدا ایجاد میکند درایو دیسک سخت نیز به طور مداوم در حال چرخیدن صدای فرکانس بالایی ایجاد میکند.
* منبع تغذیه
توان منبع تغذیههای مختلف بر حسب وات بیان میکنند که با یکدیگر تفاوت دارند – معمولاً این طور فرض میکنند که توان منبع تغذیه نصب شده توسط کارخانه برای برآوردن نیاز کامپیوتر کافی است اما با اضافه کردن تعداد زیادی از اجزای اضافی بار الکتریکی بیشتری را به منبع تغذیه اعمال شود، شاید بهتر باشد که به دنبال منبع تغذیه قوی تری باشیم یا با مرکز پشتیبانی فنی تماس گرفته، و مطمئن شویم که توان منابع موجود برای نیازهای ما کافی است.
* درگاه ها :
در پشت محفظه اصلی سیستم اتصال دهندههایی برای انواع مختلف از وسیلههای جانبی خارجی وجود داشته که به آنها «درگاه» نیز گفته می شود (همان طور که گفته شد «اصطلاح» درگاه دو مفهوم کاملاً متفاوت دارد در واقع همان اتصال دهنده فیزیکی میباشد، اما همین اصطلاح به محل خاصی در حافظه نیز اطلاق میشود) مثلاً درگاهی برای صفحه کلید وجود دارد. در بیشتر کامپیوترهای امروزی درگاهی نیز به ماوس اختصاص داده شده. متداولترین نوع درگاهی که برای صفحه کلید و ماوس مورد استفاده قرار میگیرد، درگاه گرد کوچکی هست که «درگاه PS/2» نامیده میشود. معمولی ترین درگاههای کامپیوتر، درگاه متوالی (سریال) و درگاه موازی میباشند. درگاه موازی نیز امکان اتصال به وسیلههای جانبی موازی را فراهم میکند «درگاه سریال» امکان اتصال به وسیلههای جانبی متوالی به کامپیوتر را فراهم میکند. ارتباط این نوع وسیلههای جانبی کامپیوتر به صورتی است که در هر مرحله فقط یک بیت انتقال مییابد متداولترین وسیلههای جانبی متوالی (سریال) عبارتند از صفحه کلید، ماوس یا مودم.
درگاه موازی نیز در هر مرحله 8 بیت انتقال میدهند. متداولترین وسیله جانبی موازی چاپگر است – هر چند که بیشتر وسیلههای جانبی ذخیره سازی (مانند درایو نوار حافظه پشتیبان و درایو دیسک سخت قابل حمل) نیز رابطی برای اتصال به درگاه موازی دارند.
هر کامپیوتر میتواند تا 4 درگاه متوالی (سریال) را پشتیبانی کند. درگاههای مزبور به ترتیب com4, com3,com2,com1 نامیده میشوند.
Com مختلف کلمه communication میباشد همچنین هر کامپیوتر میتواند تا 3 درگاه موازی را پشتیبانی کند. درگاههای مزبور به ترتیب –Lpt 1 , Lpt2, Lpt3 نامید. Lpt مخفف کلمه Lide printer میباشد. البته در بیشتر سیستم های کامپیوتری فقط یک درگاه موازی و 2 درگاه متوالی (سریال) نصب است. با قرار دادن کارت گسترش مزبور در یکی از شیارهای گسترش خالی قرار گیرد. هر چند که ویندوز مایکروسافت هر 4 درگاه متوالی (سریال) را پشتیبانی میکند. اما فقط 2 درگاه موازی را مورد پشتیبانی قرار میدهد.
* انواع اتصال دهندهها :
کامپیوتر انواع مختلفی از اتصال دهندهها را در برمیگیرد (که فقط به اتصال دهندههای صفحه کلید ps/2. درگاههای موازی و متوالی محدود نمیشود.
* مروری بر عملکرد کامپیوتر و اجزای آن
به طور کلی میتوان عملکرد اصلی کامپیوتر کار با دادهها باشد. یعنی باید بتواند دادههای ورودی را دریافت و بعد از محاسبههای مربوطه آن را بر روی صفحه نمایش نشان بدهد. یا چاپ کند. کامپیوتر از 3 بخش عملیاتی تشکیل شده است.
ریزپردازنده (CPU) : که عمل محاسبه مربوط به دادهها را بر عهده دارد. این محاسبهها نه تنها عملکردهای ریاضی (جمع، تفریق، ضرب و تقسیم) بلکه عملکردهای مقایسهای (مساوی، بزرگتر، و غیره) را نیز شامل میشود، آدرسهای حافظه و صادر کردن دستورهای لازم برای سایر اجزای کامپیوتر را نیز به عهده دارد.
2- بخش ذخیره داده ها :
این بخش برای ذخیره سازی دادههای مورد استفاده قرار میگیرد. این ذخیره سازی میتواند به صورت «موقت» یا «پایا» باشد. منظور از ذخیره سازی پایا این است که بعد از خاموش شدن ولتاژ تغذیه نیز دادهها باقی بمانند فقط تعداد اندکی از اجزای ذخیره سازی دادهها، آنها را به طور «دائمی» ذخیره کنند.
یعنی به طوری که نتوان دادههای آنها را تغییر داد.
3- بخش ارتباطات خارجی
این سیستم امکان برقراری ارتباط با کامپیوتر را برای کاربران و سایر کامپیوترها) برقرار میکند.
شاید به نظر بیاید که بتوان به جای «بخشهای ارتباطات خارجی» اصطلاح «بخشهای ورودی / خروجی) را به کار ببریم اما ورودی / خروجی نسبی است، مثلاً از نظر ریز پردازنده ارتباط با وسیلههای ذخیره سازی نوعی ورودی / خروجی به شمار میآید. به همین دلیل است که برای وسیلههایی که امکان ارتباط با کامپیوتر با کاربرد با سایر کامپیوترها را فراهم میکنند نام (بخشهای ارتباطات خارجی) را گذاشتهاند.
محصولات شرکت انتیل این پردازندهها به ترتیب 80386، 80486، 80286، 8088 پنتیوم و پنتیوم پرو نام دارند – متداولترین وسیلههایی که به بخش ذخیره سازی مربوط میشود – عبارتند از حافظه، دیسک سخت، دیسک فلاپی، CD – ROM و نوار حافظه پشتیبانی.
متداولترین وسیلههایی که در رابطه با بخش ارتباطات خارجی مطرح شده عبارتند از صفحه کلید، مانیتور (یا نمایشگر)، موس چاپگر، مودم و اسکنر، بعضی از این وسیلهها، مانند موس و صفحه کلید فقط از نوع ورودی هستند. بعضی دیگر مانند چاپگر از نوع خروجی به شمار میآید، بعضی دیگر مانند، مودم نیز هم ورودی و هم خروجی بع شمار میآیند.
متداولترين وسيلههايي كه در رابطه با بخش ارتباطات خارجي مطرح شده عبارتند از صفحه كليد، مانيتور (يا نمايشگر)، موس چاپگر، مودم و اسكنر، بعضي از اين وسيلهها، مانند موس و صفحه كليد فقط از نوع ورودي هستند. بعضي ديگر مانند چاپگر از نوع خروجي به شمار ميآيد، بعضي ديگر مانند، مودم نيز هم ورودي و هم خروجي بع شمار ميآيند.
بايد توجه كنيم كه هر 3 بخش مزبور تحت فشارهاي ناشي از محدوديتهاي طراحي، قوانين متريك، جنبههاي اقتصادي و فقدان دانش تكنولوژي مربوط به آن استفاده از آن است. مثلاً به نظر ميرسد كه به عنوان يك قاعده كلي معمولاً ويژگيهاي زيادي را براي كار با وسيلههائي احتياج داريم اما فقط اندكي از آنها در هر وسيله برتري خود را حفظ كردهاند.
مثلاً در مورد وسيلههاي جانبي مربوط به ذخيره سازي، ويژگيهایی وجود دارد که عبارتند از سرعت دستيابي، دوام، قابليت حمل. اگر به حداكثر سرعت دستيابي به دادهها نياز داشته باشيم. گنجايش كم ، عدم قابليت حمل و نيز ذخيره سازي موقت رضايت دهيم. اين مشخصهها به حافظة كامپيوتر مربوط ميشود. از طرف ديگر اگر به گنجايش زياد نياز داريم، سرعت دسترسي كمتر، و عدم قابليت حمل را بپذيريم (منظور در رابطه با عملكرد ديسك سخت ميباشد). اگر قابليت حمل دادهها مورد نظر باشد بايد علاوه بر كاهش سرعت دسترسي به دادهها گنجايش پايينتر را نیز بپذيريم (ديسكتهاي فلاپي، و نوار حافظة پشتيبان).
البته قواعد، اغلب تغيير ميكنند (به خصوص در صنعت كامپيوتر) هر روز، تغييرات بزرگي در ذخيره سازي دادهها صورت می گيرد. امروزه وسيلههاي ذخيره سازي جديدي ظهور ميكند كه علاوه بر سرعت و گنجايش زياد، قابل حمل نيز ميباشند در اين ميان ميتوان درايوهاي فلاپي، سرعت و گنجايش بالا ديسك سخت قابل حمل درايوهاي اپتيك كه خاصيتي نوري و مغناطيسي دارند، و درايوهاي CD.ROM قابل نوشتن را نام برد. بخشي از اين قابليتها به پيشرفت تكنولوژي بخشي از آن به نياز بازار است.
* مروري بر وسيلههاي جانبي كامپيوتر
همچنين ميتوانيم كامپيوتر را به صورت وسيلهاي مركب از اجزاي ديگر در نظر بگيريم دانشمندان به آنها «مدول» ميگويند. اين اجزا را ميتوان به صورتهاي ديگري نيز تقسيم بندي كرد.
بخش ريز پردازنده : اين بخش ريز پردازنده، احتمالاً كمك پردازندة عددي (رياضي) راشامل شود. البته پردازندههاي جديد كمك پردازندة عددي (رياضي) نيز تعبيه شده است.
بخش حافظه : اين بخش همچنین «حافظه اصلي» و «حافظه نهائي» نامیده می شود.
سيستم ورودي (خروجي با سيستم I/O) : اين بخش در واقع وسيلهاي جانبي مانند صفحه كليد ، مونيتور، ماوس، ديسكت درايو، چاپگر و مودم راشامل ميشود.
در واقع «منبع تغذيه» در هيچ كدام از اين تقسيم بنديهاي فوق نميگنجد - بطور خلاصه ميتوان گفت هر چيزي غير از پردازنده حافظه و منبع تغذيه كه به كامپيوتر متصل شود را ميتوان به عنوان «وسيله جانبي» در نظر بگيريم. وجود اين وسيلهها براي برقراري ارتباط ضروري نيست كامپيوترهاي خاصي وجود دارند كه در درون سيستم قرار دارند وسيلة جانبي داخلي ناميده ميشوند. تمام وسيلههاي جانبي كه در خارج قرار دارند، نيز «وسيله خارجي» به شمار ميآيند.
* اتصال اجزاي كامپيوتر گذرگاه :
واضح است كه اجزاي منفرد کامپیوتر بايد به يكديگر متصل شوند تا برقراري ارتباط در كامپيوتر ممکن شود. مثلاً وسيله جانبي مربوط به بخش ذخيره سازي فقط وقتي مفيد است كه پردازنده بتواند به دادههاي آن دسترسي پيدا كند، اجزاي مزبور از طريق مسيرهایي به يكديگر متصل ميشوند «كه گذرگاه» (BUS) ناميده ميشوند.
ميتوان گذرگاه را به عنوان مجموعهاي از چند خط اتصال موازي بر روي برد مدار چاپي در نظر گرفت. اين مسيرهاي معمولاً به صورت برجسته بر روي برد مدار چاپي ايجاد شدهاند. (مانند مادربرد)، با استفاده از كابل در كنار يكديگر قرار گرفتهاند. انواع مختلفي از گذرگاهها وجود دارد كه در اين ميان ميتوان ISA، EISA، VLBUS، PCI، SCSI، IDE را نام برد. مشکل طراحی گذرگاههاي اين است كه اختلاف سرعت زيادي بين اجزاي مختلف كامپيوترهاي جديد وجود دارد. مثلاً سرعت انتقال حافظة كامپيوتر هزاران بار از درايو فلاپي و شايد دها هزار بار از چاپگر سريعتر است. بنابراين وسيله ها را به يك محل مشترك وصل كرد. زيرا در اين صورت مقدار زيادي از زمان انتقال وسيلههاي سريعتر هدر خواهد رفت.
اين حالت موجب شد كه كامپيوترهاي شخصي از معماري چند گذرگاهي استفاده كنند. به طور معمول كامپيوتر ممكن است يک گذرگاه داشته باشد كه هر كدام با سرعتهاي متفاوتي كار ميكنند. بين آنها نيز نوعي «پل» برقرار باشد، كه ميتواند به عنوان واسطهاي براي اين سرعتها مختلف عمل كند هر گذرگاه فقط آن دسته از وسيلههاي جانبي را ميپذيرد، كه براي همان گذرگاه طراحي شده باشد (همچنين ارتباط با گذرگاههاي سازگار را نيز برقرار ميكند).
گذرگاههاي اصلي كامپيوتر معمولاً بر روي خود مادربرد قرار دارند بردهای گسترش، يعني جايي كه بايد به اتصال دهنده وصل شوند در اين قسمت گذرگاه ميتواند به «بردهاي گسترش» متصل شود. به اين ترتيب «قابليت گسترش» و «قابليت ارتقاء» ايجاد ميگردد – اين دو پديده نقش بسيار مهمي در موفقيت كامپيوترهاي شخصي داشتند.
* اندازهگيري سرعت عملكرد اجزاي كامپيوتر
به صورتهاي مختلف ميتوان سرعت عملكرد كامپيوترهاي شخصي را اندازه گيري كرد. عملكرد بيشتر اجزاي كامپيوتر به واحدهاي زماني مجزايي تقسيم ميشود، كه «چرخه پالس ساعت» ناميده ميشود. بيشتر اجزاي كامپيوتر همگام با پالسهاي ساعت، و البته با سرعتهاي مختلف كار ميكنند.
اگر خواندن (يا بازيافت) يك بيت از حافظه را در نظر بگيريم، اين روند از مرحلههاي مختلفي تشكيل شده است. پالسهاي مزبور با فواصل زماني منظم ايجاد ميگردند در مورد حافظه اين پالسها 60 ميليون بار در ثانيه ايجاد ميشوند. روند خواندن از حافظه با ترتيبي خاص صورت ميپذيرد. علاوه بر اين هر مرحله نيز بايد به طور دقيق با يك پالس ساعت، يعني در واقع با شروع يك چرخة پالس ساعت، آغاز شود. به اين ترتيب عمل سپري شدن تعداد مشخص از چرخههاي پالس ساعت احتياج دارد يعني هر چه پالس ساعت سريعتر باشد، اين عمل نيز سريعتر انجام ميشود.
سرعت پالس ساعت معمولاً بر حسب «سيكل بر ثانيه» يا «هرتز» اندازه گيري ميشود، كه مخفف آن «HZ» ميباشد. اما از آنجا كه سرعت پالس ساعت كامپيوترهاي شخصي بسيار بالاست بيشتر از اصطلاح «مگاهرتز» به معني يك ميليون هرتز استفاده ميشود. حروف مخفف واحد مزبور «MHZ» ميباشند. مثلاً در حال حاضر كامپيوترهاي مبتني بر پنتيوم با سرعتي بين 400- 133 مگاهرتز كار ميكنند اجراي هر دستور توسط پردازنده به سپري شدن تعداد مشخصي از چرخههاي پالس ساعت نياز دارد، كه معمولاً بين 50-10 چرخه پالس ساعت ميباشد بايد توجه داشت اگر سرعت پالس ساعت مثلاً 200 مگاهرتز باشد، يعني در واقع 200 ميليون پالس ساعت در هر ثانيه توليد ميشود. بنابراين چرخة هر پالس ساعت ثانيه و يا در تخفيف 5 ميليارد ديم ثانيه خواهد بود. بيان چنين سرعتي با اصطلاحات متداول براي انسان مشكل است.
اما اين اصطلاحات در مقايسة اجزايي كه طراحي مشابهي داشته باشند بسيار مفيد ميشوند . مثلاً ميتوان گفت كه پنتيوم 166 مگاهرتز بسيار سريعتر از پنتيوم 100 مگاهرتز عمل ميكند. البته معمولاً نميتوان گفت كه سرعت آن به طور دقيق 66/1 برابر پنتيوم 100 مگاهرتزي است. زيرا عوامل متعددي بر سرعت پردازندة تأثير ميگذارند. از طرفي اگر دو كامپيوتر از هم نظر شبيه يكديگر بوده، و فقط سرعت پالس ساعت پردازندة يكي 100 مگاهرتز و ديگري 166 مگاهرتز باشد. باز هم ممكن است اختلاف سرعت چنداني با يكديگر نداشته باشند، كه اين مسئله به برنامه كاربردي مورد استفاده بستگي دارد. روشهاي ديگري نيز براي بيان سرعت پردازنده وجود دارد. يكي اين سرعت پردازنده را بر حسب ميليون دستور در ثانيه (يا MTPS) بيان كنيم.
مثلاً پردازندة پنتيوم 33/1 مگاهرتز ميتواند 8/9/2 ميليون دستور در ثانيه را اجرا كند (يعني 9/219 MIPS) . اما بايد خاطرنشان كرد كه اندازه گيري بر حسب MIPS به تنهايي كمك چنداني به اندازه گيري سرعت عمل كرد كامپيوتر نميكند. زيرا عوامل زيادي بر روي سرعت كلي، پردازنده تأثير دارند. در حقيقت اینتل كه از خط مشي پردازندهها را تعيين ميكند ديگر سرعت آخرين پردازندههاي پنتيوم خود را با واحد MIPS مقايسه نميكند. بلكه واحد اندازه گيري، ديگري به نام "IC OMP را ارائه كرده است. اين واحد در واقع تركيبي از روشهاي اندازه گيري مختلف به شمار ميآيد. كه مربوط به ريزپردازندهها اين نوع اندازه گيري سرعت است. براي اندازه گيري سرعت ساير اجزاي كامپيوتر ممكن است واحدهاي ديگري مورد استفاده قرار گيرند. مثلاً سرعت ديسك سخت كه براي ذخيره سازي دادههاي مورد استفاده قرار ميگيرد، با واحدهاي مختلفي اندازهگيري شود. يكي از اين واحدها در سرعت دستيابي ميباشد. سرعت دستيابي به زمان مورد نياز براي پيدا كردن دادة مورد نظر توسط هد گفته ميشود، همچنين واحد ديگري به نام «سرعت انتقال دادهها» نيز وجود دارد. اين واحد نيز معادل مقدار دادهاي است كه ميتوان در زمان مشخص با استفاده از ديسك سخت مزبور خواند. اين كه تجسمي از اين واحدها را ارائه كرده باشيم، بايد بگوييم كه سرعت دستيابي ديسكهاي سخت امروزي 12-6- ميلي ثانيه است (يكي ميلي ثانيه معادل يك هزارم ثانيه ميباشد). همچنين سرعت انتقال دادههاي ديسكهاي مزبور بين 20-2 مگا بايت در ثانيه است (تغييرات اين واحد خيلي زياد است به عوامل زيادي بستگي دارد. عوامل زيادي وجود دارند، كه بر سرعت عملكرد كلي كامپيوتر تأثير ميگذارند، كه موجب مي شوند نتوان به سادگي سرعت عملكرد را به صورت خلاصه و مفيد تعيين كرد شايد بتوان عوامل موثر بر سرعت پردازنده، سرعت عملكرد بخش ديسك سخت، و سرعت عملكرد كلي كامپيوتر، مطرح كرد، اما برنامههاي كاربردي مورد استفاده متفاوت است.
برنامههاي خوبي وجود دارند كه براي ارائه گزارش خلاصه در مورد سرعت عملكرد كامپيوتر، و اجزاي آن ساخته شدهاند، اين برنامههاي محك زدن «Bench mark» ناميده ميشوند. اين برنامهها به طور كلي عملكردهاي معمول سخت افزاري و نرم افزاري كاربر را به صورت خودكار انجام ميدهند. اما در اين مورد نيز بايد مراقب بوده، زيرا عملكرد آنها به صورت كلي بوده و ممكن است با كارهاي متداول بعضي از كاربران مطابقت نداشته باشد.
* BIOS سيستم :
روي مادر بورد تراشهاي وجود دارد كه داراي حافظة اختصاصی ميباشد و ROM BIOS ناميده ميشود. اصطلاح BIOS سر نام عبارت Basic in put / out put systom است. اين تراشه حاصل برنامة BIOS سيستم را در بردارد. برنامة BIOS برنامهاي است كه با خاموش شدن كامپيوتر از بين نميرود. بيشترين تستهاي باياس سيستم را مجموعهاي از روال هاي مختلف خدماتي تشكيل ميدهند كه روالهاي خدمات BIOS نام دارند و برنامههاي هوشمند به شمار نميآيند مثلاً نوع چاپگر را تشخيص نميدهند.
* نكات عمده در مورد باياس :
BIOS سيستم خيلي بيشتر از ارائه خدمات را شامل ميشود. كامپيوتر براي روشن شدن بايد مراحلي را طي كند اين مراحل «روند شروع به كار» [Start up process] و يا روند راه اندازي [Boot process] سيستم بصورت پايا است (يعني با خاموش شدن كامپيوتر از بين نميرود)[ به اين منظور برنامههاي مربوط به باياس را در تراشة ROM BIOS قرار دادهاند.
كامپيوترهاي امروزي توسط FLASH BIOS كار ميكنند كه با چند دستور نرم افزاري ميتوان آنها را ارتقا داد.
* مادر برد MOTHER BOARD
مادر برد يا MAIN BOARD از اصلي ترين قطعات كامپيوتر است كه ارتباط ميان قطعات كامپيوتر را انجام ميدهد.
شكل 1
اجزای اصلی مادربرد 1- CPU و حافظة L2 و حافظة اصلي.
آداپتور اسكازي، آداپتور IDE، آداپتور ويدئويي و درايورها و مونيتور
ROM BIOS، ساعت، ماوس، مودم ، چاپگر.
در نتيجة مطالب فوق قطعات كامپيوتر بسته به سرعت ارتباطشان با CPU گروه بندي كردهاند.
مادربردهاي جديد داراي پردازندههاي 939 پين و دمهاي DDR2 و هارديسك SATA را پشتيباني ميكنند. شکل زیر مدار داخلي مادربور مدل ایسوس را نشان می دهد.
شکل2
* مجموعة تراشهها :
كامپيوترها براي عملكردهاي خود به قطعات خاصي احتياج دارند كه تراشههاي پشتيبان نام دارند.
از جمله آنها :
كنترل گر حافظه
كنترل گر حافظة نهايي
كنترل گر گذرگاه
كنترل گر DMA
كنترل گر وقفة قابل اندازه گيري
كنترل گر اندازه گير فاصلة زماني قابل برنامهريزي
تراشههاي مورد نياز كامپيوتر را در يك يا دو تراشه جمع كرده و به صورت مجتمع مورد استفاده قرار ميدهند كه مجموعة تراشهها يا Chipset نام دارد.
نوسان ساز :
نوسان ساز در واقع مواردي مبتني بر كريستال كوارتز است، كه بصورت منظم و با فركانس ثابت نوسان ميكند كه خروجي آن سيگنال پالس ساعت است. پالس هاي ساعت در عملكردهاي مختلف كامپيوتر مورد استفاده قرار ميگيرند، مثلاً عملكرد ريز پردازندهها با سيگنالهاي پالس است و با فركانس مشخص انجام ميشود. گذرگاهها نيز به پالس ساعت احتياج دارند. حتي صفحه كليد نيز همگام با پالسهاي ساعت كار ميكند.
تايمر اندازه گير فواصل زماني قابل برنامه ريزي :
فركانسهاي ايجاد شده توسط مولّد پالس ساعت بصورت سخت افزاري تثبيت شدهاند. اما تايمر وسيله است كه ميتواند سيگنال منظمي با كنترل نرم افزاري توليد كند.
كامپيوترها تايمري به نام تايمر اندازه گير فاصلة زماني قابل برنامه ريزي (PIT) دارند.
* CPU ريز پردازنده يا واحد پردازندة مركزي Center processes unit بخش مركزي كامپيوتر است كه مدل و سرعت كامپيوتر همان مدل و سرعت پردازنده است يعني يك كامپيوتر pentum4 با سرعت 2400 مگاهرتز كامپيوتري است كه يك پردازنده pentum4 با سرعت 2400 مگاهرتز دارد.
شكل 3
اين قطعه مسئول محاسبات رياضي، عملكردهاي منطقي، مقايسهها و محاسبات مربوط به آدرس هاي حافظه ميباشد همچنين دستورهايي براي ساير قطعات صادر ميكند. ريزپردازنده روي مادربرد در داخل محفظة سيستم قرار گرفته است كه توانايي محاسبة 200 ميليون دستور در ثانيه را داراست و بيش از 7 ميليون ترانزيستور در آن قرار دارد.
ريز پردازنده به ساعت داخلي مجهز است و عملكردهاي تراشة را با آن هماهنگ ميسازد سرعت ايجاد پالسها سرعت پالس ساعت است و بر حسب مگاهرتز بيان ميشود.
انواع پردازندهها :
پردازندهها دو نوع كلي دارند : AMD , INTEL
كه ساخت دو شركت متفاوت هستند.
پردازندههاي intel :
پردازندههاي intel مدلهاي مختلفي دارند اين مدلها از نظر سرعت و حافظة داخلي تفاوت دارند.
مدلهايي كه حافظة كمتري دارند. Celeron و مدلهايي كه حافظة بيشتري دارند فول كش نام دارند.
پردازندههاي AMD :
از نظر ساختار شبيه به پردازندههاي intel هستند. مدلهاي Barton , Sempron و 64 AMD در بازار موجود است.
Barton از رده خارج شده است و پردازندة Sempron مشابة Celeron از حافظة كمتري برخوردار است. آخرين مدل AMD 64 ميباشد كه حافظة دروني بيشتري دارد.
* ريزپردازندة Pentume : توسط intel
براي اولين بار در سال 1993 معرفي شد.
سرعت پالسهاي ساعت توليد شدة pentume ها از 75 مگاهرتز تا 200 مگاهرتز و بالاتر هستند.
مروري بر بخشهاي داخلي پنتيوم :
واحد رابط گذرگاه (BIU)
واحد پردازش رياضي منطقي : از دو واحد به نام پردازش رياضی و منطقي يا (ALU) تشكيل شده است.
هر دو واحد ميتوانند عمليات رياضي و منطقي را انجام دهند. كه ميتوانند جدا از هم يا همزمان كار كنند. تكنولوژي فوق سنجش يا Superscalar technology نام عملكرد آنهاست.
مجراي ارتباطي : هر يك از واحدهاي ALU يك واحد مجراي ارتباطي Pineline هستند. يعني در هر لحظه با بيش از يك دستور كار ميكنند كه تا 5 سطح دستور ميتوانند داشته باشند.
شكل 4: روش مجراي ارتباطي در كار با دستورها
ثباتها : Registers
محل قرار گرفتن دادهها و آدرسها در حافظه هستند.
طرز قرار گرفتن cpu در مدار :
چون cpu بر اثر جريان برق و روشن بودن كامپيوتر داغ ميشود براي جلوگيري از آسيب ديدن آن بايد حرارت آن را کاهش داد.
ابتدا روي آن را با مادهاي به نام ژل سيليكوني پوشیده می شود تا انتقال حرارت از آن آسانتر باشد سپس حرارت ايجاد شده توسط فن روي cpu خارج ميشود.
نشانههاي خرابي :
اگر cpu مشكل داشته باشد كامپيوتر روشن نميشود يا كامپيوتر در حين كار خاموش می شود.
حافظه
رم ،حافظه فعال كامپيوتر است يعني توانايي حداكثر سرعت خواندن و نوشتن. هر برنامهاي براي اجرا ابتدا بايد به رم وارد شود.
روي مادر برد تا 4 شكاف slot براي نصب رم وجود دارد يعني يك كامپيوتر ميتواند تا 4 رم داشته باشد. حافظهها بيتها را با روش شارژ الكتريكي ذخيره ميكنند. حافظه محل موقت اطلاعات است و با خاموش شدن كامپيوتر اطلاعات از بين ميرود.
شکل 5
تراشههاي SIMM :
تراشهاي كه به علت خراب شدن در معرض هوا با روكش پلاستيك پوشيده شده است تراشة SIMM نام دارد. تراشهها روي مدولهايي قرار ميگيرند كه بانك حافظه نام دارند، روي هر بانك حافظه 9-8 تراشه قرار ميگيرد. مدولهاي حافظه كه تراشهها روي آن سهيم شدهاند SIMM نام دارد.
[سر نام Single Inline memory module]
كه اين مدول در محل قرار گيري خود به راحتي قرار ميگيرد.
شكل 6: تراشه
ROM :
سرنام عبارت Read only Memory يعني با برنامه ريزي خاص ميتوان حافظه را به نوعي تبديل كه اطلاعات با قطع جريان برق و خاموش شدن كامپيوتر از بين نرود. كه حافظة ROM از اين نوع يعني حافظه پايا است.
PROM : سرنام عبارت Programable Rom يعني Rom قابل برنامه ريزي هستند موارد آنها شامل فیوز هاي كوچكي است .
EPROM :
ROM قابل پاك شدن Eraseable Rom هستند كه با اشعه ماوراي بنفش پاك كردن و قطع كردن اتصالات و اطلاعات را از روي تراشه صورت ميگیرد.
EEPROM :
EEPROM سرنام عبارت Electricaly Eraseable programmable Rom است كه با استفاده از جريان الكتريكي قوي ميتوان آنرا پاك كرد. (بدون جدا كردن تراشه از كامپيوتر)
Flash Rom :
مانند EEPROM است اما با اين تفاوت كه با جريان كم ميتوان آن را پاك كرد.
* سرعت حافظه :
زمان دسترسي (Access time) تراشه به زمان بين ظاهر شدن آدرس در گذرگاه مربوطه و زمان خواندن داده در خروجي تراشه گفته ميشود. زمان سيكل «DROM cycle time» به زمان دسترسي به علاوة زمان لازم براي آماده شدن تراشه براي دريافت درخواست بعدي گفته ميشود.
در DROM زمان دسترس بين 60 تا 8 نانوثانيه است.
* نشانههاي خرابي
بر اثر خراب بودن رم، از كامپيوتر بوقهاي ممتد شنيده ميشود.
كامپيوتر كندكار ميكند، و یا اینکه Reset ميشود.
رفع اشكال RAM
مشكلات حافظه را ميتوان به دو دسته تقسيم كرد : مشكل كه به طور ناگهاني و ظاهراً بدون دليل به وجود ميآيد با مشكلي كه درست پس از زماني بروز پيدا ميكند كه كامپيوتر شروع به كار كرده باشد.
برای رفع مشكلاتي كه پیش آمده اند، ابتدا در كيس كامپيوتر را بايد باز كرد ديد كه چقدر گرد و خاك در آنجا جمع شده است. از آنجا كه گرد و غبار مانع از رسيدن جريان هوا به DIMM ها شود، ميتواند مانع از دفع گرماي توليد شده توسط ماژولها به بيرون از كيس شود.
ويروسها و كرمها به روشهاي مختلف كارايي دستگاه را مورد هجوم قرار داده و آن را كاهش ميدهند. اگر پس از پاك كردن ويروسها و بوت كردن مجدد دستگاه مشكلات همچنان باقي بودند و يا اصلاً ويروسي وجود نداشت.
ویروس ها و کرم ها به روش های مختلف کارایی دستگاه را مورد هجوم قرار داده و آن را کاهش می دهند اگر پس از پاک کردن ویروس ها وبوت کردن مجدد دستگاه مشکلات همچنان باقی بودند ویا اصلاً ویروسی وجود ناشت. لازم است قدری عمیق تر به موضوع نگاه کرد. از آن جایی که به هر ترتیب قطع برق تجربه می شود این چنین پیشامدهایی به سادگی خرای های کامل ناشی از برق قابل تشخیص نیستند، اما بیشتر از آن برای دستگاه کامپیوتر ضرر دارند. ارسال ولتاژ نادرست – در مقابل عدم ارسال ولتاژ – می تواند باعث سوختن مدارهای الکتریکی حساس یک سیستم شود. اول با فشردن کلید F2 یا Delete وارد بایوس سیستم می شویم نوسان جریان برق می تواند باعث پاک شدن داده های وارد شده از سوی کاربر که در بایوس ذخیره گردیده شود. در صورتی که چنین مشکلی برایتان پیش آمده باشد، کافیست Clock speed یا Latency حافظه را ری ست کنید تا مشکل برطرف گردد.
یکی از انواع جدید رم که در کامپیوتر به کار می رود DDR2 نام دارد. این نوع حافظه در مقایسه با DDR SDRAM همانند DDR SDRAM در مقایسه با SDRAM است. سرعت clock آن همان است اما در سیکل ساعت(هرتز – Hz) داده های بیشتری جریان مییابند. حافظة DDR SDRAM حداکثر توانایی انتقال داده SDRAM را از طریق فرستادن دوبسته داده به ازای هر سیکل ساعت دو برابر می کند و به این ترتیب سرعت clock موثر آن دوبرابر می شود. بنابراین وقتی از DDR SDRAM 400 مگاهرتزی صحبت می شود در واقع صحبت از ماژول حافظه ای است که با سرعت 200 مگاهرتز کار یم کند.
از آ«جا که یک ماژول SDRAM از بسته داده های 64 بیتی استفاده می کند و در هر بایت هشت بیت وجود دارد این ماژول DDR 400 مگا هرتزی پهنای باندی معادل با 3.2 گیگابیت در ثانیه در اختیار قرار می دهد. در یک حافظه دو کاناله (dual channel) با پیکربندی 128 بیتی پهنای باند 6.4 گیگابیت در ثانیه حاصل خواهدآمد.