מדריך להבנת חומרה
חומרה-בסיס
*שימו לב כל המשפטים שמתחילים ומסתיימים במירכאות הינם ציטוטים מויקיפדיה כל השאר נכתב בלשוני!
מחשב:
"מכשיר אלקטרוני המאפשר לבצע פעולות מתמטיות ולוגיות על מידע"
מחשב זוהי מכונה שמעבדת נתונים על פי תוכנית\רצף פקודות נתון מראש
על מנת שמכונה מסויימת תיקרא מחשב צריכים להתקיים בה 2 תנאים:
1) היא צריכה להגיב באופן מוגדר היטב למערכת פקודות או רצף פקודות
2) היא יכולה לבצע תוכניות באופן עצמאי
להבדיל ממחשבון שבו צריכים להקיש כל פעם פקודה מחדש ושאינו יכול לבצע תוכנית שלמה באופן עצמאי.
מבנה (מודל) המחשב עדיין מבוסס על "ארכיטקטורת פון ניומן" שזה המודל הראשון שהציע המתמטיקאי
ג'ון פון ניומן:
4 קבוצות רכיבים עיקריות:
Memory- זיכרון המחשב.
ALU -Arithmetic Logic Unit- יחידה אריתמטית לוגית.
Control Unit- יחידת שליטה.
Input-Output- התקני קלט פלט.
בין הרכיבים הללו מצויים "אפיקים" (Buses) שמחברים את 4 הקבוצות ביחד.
האמצעים שבעזרתם מתקשר המחשב עם העולם החיצון:
קלט- על ידי הקלט המחשב מקבל את המידע שלו הוא זקוק, כמו פקודות ונתונים, בלי הקלט
לא נוכל להעביר למחשב את הפקודות ואת הפעולות שברצוננו לבצע.
דוגמאות לקלט: מקלדת,עכבר,סורק וכו'...
פלט- בעזרת הפלט המחשב שולח מידע לבחוץ.
דוגמאות לפלט: מסך,מדפסת,רמקולים וכו'...
היחידה האריתמטית לוגית:
מבצעת 3 סוגי פעולות בסיסיות:
1) פעולות אריתמטיות- חיבור,חיסור,כפל וכו'.
2) פעולות על מחרוזות בזיכרון המחשב- הסטת סיביות וכו'.
3) פעולות לוגיות- XOR,NOT וכו'.
יחידת השליטה:
היחידה הנ"ל קוראת את הפקודות מהתקני הקלט או הפלט> מפענחת את הפקודות הנ"ל> מספקת ליחידה האריתמטית לוגית את הנתונים הדרושים ועוזרת לה על ידי התאמה לבצע את הפעולה הנדרשת>בסוף היחידה מחזירה את התוצאה לזיכרון או להתקני הקלט\פלט.
זיכרון המחשב:
:RAM-Random Access Memmory
"אמצעי לאחסון נתונים באופן אלקטרוני לחלוטין ללא חלקים נעים."
זיכרון המחשב משמש לאיחסון הפקודות והנתונים השונים.
הזיכרון בנוי מהרבה תאים כאשר לכול תא יש כתובת, הכתובות הינן כתובות עוקבות, כגון:
A1 A2 A3 וכו'...
באמצעות הכתובת ניתן לגשת לתא ולקרוא את הנתונים שבתוכו.
המידע שבתוך התא יכול להיות פקודה או נתון:
כאשר נתון יכול להיות:
1) הקלט שעל המחשב לעבד
2) תוצאות ביניים של חישובים
3) תוצאות של פעולות המחשב
הזיכרון הנ"ל הוא זמני למשך התוכנית בלבד ונמחק עם כיבוי המחשב.
*לכן כאשר פותחים למשל תיקייה במחשב לאחר מכן מבצעים כיבוי לא תמצאו את התיקייה הפתוחה בעת הדלקת המחשב מחדש כי הפתיחה שלה נשמרה על זיכרון הRAM.
לאחסון לטווח ארוך (סרטים סדרות שירים קבצים וכו') משתמשים בדיסקים קשיחים.
אבל זיכרון המחשב הרבה יותר מהיר מהדיסקים הקשיחים ומשאר אמצעי האחסון,
אמצעי האחסון עובדים על MHZ בעוד זיכרון המחשב עובד על GHZ.
" מחשבים משתמשים בזיכרון על מנת לאחסן את הנתונים הדרושים להם תוך כדי פעולתם, באופן זמני, כדי להאיץ את פעולת המחשב"
לכן ככול שיש יותר זיכרון במחשב ככה המחשב מונע באופן מהיר וחלק יותר.
כול פעולה\תוכנה במחשב דורשת חלק מזיכרון הראם לדוגמא:
מערכת הפעלה XP דורשת מינימום של 128MB של זיכרון בראם.
מערכת הפעלה 7 דורשת לפחות 1GB של זיכרון ראם.
DDR=Double Data Rate memory :
מהירות ההעברה של הנתונים למעבד
כיום גרסת הDDR הכי טובה זה הDDR3.
אולם ב2012 יוצאת לאור הגרסה של הDDR4.
חברות של כרטיס זיכרון:
Kingston
Samsung
מעבד:
"החלק המרכזי במחשב, שמבצע את הפקודות המאוחסנות בזיכרון המחשב. נקרא גם CPU(יחידת עיבוד מרכזית) בשל היותו יחידת עיבוד המידע המרכזית במחשב."
CPU= Central Processing Unit
יחידת העיבוד המרכזית "לב המערכת" כל העברת המידע מבוצעת דרך הCPU.
פעולות הCPU קצובות ביחידות זמן שנקראות "מחזורי מכונה" ככול שמחזור המכונה מהיר יותר ככה הCPU יותר טוב מחזורי המכונה נמדדים בהרצים (HZ) כלומר 1\T כאשר T="זמן מחזור"
בעיקרון המעבד הוא שקובע את אופיו של המחשב ואת התוכניות שיהיה ניתן לבצע עליו.
המעבד הוא למעשה יחידת השליטה והיחידה האריתמטית לוגית שבתור יחידה אחת קוראים להם "מעבד"
בהתחלה המעבדים היו ענקיים פשוטו כמשמעו עיין ערך "חדר במכון ויצמן"
ואז פיתחו את ה"מיקרו מעבד" שזהו רכיב שבו נמצאת יחידת העיבוד בלבד
בנוסף לזיכרונות קטנים:
מיקרו מעבד:
מכיל כמובן CPU-יחידת עיבוד מרכזית
ROM-Read Only Memory:
"הוא זיכרון מחשב המכיל מידע, הנכתב בו פעם אחת, ונקרא ממנו פעמים רבות. שבבים אלה אינם ניתנים לכתיבה חוזרת (בצורה פשוטה), ומכאן השם קריאה-בלבד."
בניגוד לRAM תוכן ה ROM נשמר גם לאחר כיבוי המחשב.
כיום הROM משמש ל2 פעולות עיקריות:
1) תוכנת אתחול (Boot): תוכנה שמטרתה לבצע את הפעולות הראשונות בזמן העלאת המחשב, כולל בדיקת תקינות רכיבי המחשב וטעינת מערכת ההפעלה לזיכרון.
BIOS (2 אוסף טכניקות אשר תומכות בפעולות הקלט והפלט הבסיסיים של המחשב"
ישנם 2 סוגים של :ROM
EPROM=את סוג הROM הזה לא ניתן לתכנת אלא על ידי חשיפה לאור אולטרה סגול והוא לא ניתן לתכנות רגיל.
EEPROM= את סוג הROM הזה ניתן לתכנת בשונה מהEPROM.
אולם גם את זיכרון הROM עומדים להחליף היום ב"זיכרון הבזק"
" שבב המאפשר כתיבה ומחיקה חוזרת על גבי השבב שמאחסן את המידע לאורך זמן ללא תלות במקור חשמל כלשהו".
:RAM-Random Access Memory זיכרון גישה אקראית.
ממשק קלט\פלט-קיבול ונתינת נתונים מהCPU.
ברות לייצור מעבדים:
ADM ,INTE L,IBM וכו'....
בגדול מאוד המעבדים התחילו מליבה אחת השתדרגו לליבה כפולה לאחר מכן ליבה מרובעת
אחר כך מעבדים משושי ליבות ואנו עתידים לראות בקרוב מעבדי 10 ליבות.
את נושא המעבדים אני לא אפתח כאן כי בשביל זה צריך סיקור נפרד....
לוח אם:
לוח אלקטרוני שעליו מרכיבים את רכיבי המחשב השונים
החיבור לא נעשה באמצעות חוטים אלא באמצעות חריצי ההרחבה שנמצאים ישירות על
הלוח אם.
למעשה לוח האם זה אחד הרכיבים (לפי דעתי) הכי מסובכים בעולם משום שהוא צריך לדאוג לתקשר בין כול רכיבי המחשב השונים ולספיקה נכונה של מתח ביניהם.
חוץ מזה שעוד לא הכללנו את חיבורי החיצוניים למקלדת לעכבר לחיבורי הUSB וכו'...
מי שבאמת רוצה לקרוא על תכנון הלוח אם יכול להיעזר באתר הבא:
http://www.mbreview.com/mbr-reviews/...n-process.html
דוגמא לחריץ הרחבה נפוץ ופופולארי מאוד זה הPCI.
חברות של לוח אם:
Gigabayte
IBM
וכו'...
כרטיס מסך:
הרכיב שבעזרתו רואים תמונה כלשהי על המסך
יש את כרטיס המסך המובנה ויש את כרטיס המסך העצמאי
למעשה כאשר מדברים למשל על FPS מדברים בעקיפין על כרטיס מסך,
FPS=Frame Per Second
ככל שהפריים ((FRAME יותר גבוה ככה זה יותר טוב
פריים הכוונה לכמה תמונות כרטיס המסך מחליף בשנייה, לכן ככול שזה יותר גבוה כלומר יותר תמונות בשנייה, ככה זה יותר טוב.
השם השני של כרטיס המסך הוא מאיץ גרפי, בגלל שפיתוח תמונה דיגיטלית זוהי משימה
מסובכת שיכולה ליפול כנטל כבד על המעבד (אע"פ שיש היום מעבדים עם תמיכה גרפית מובנית), נכנס המאיץ הגרפי ועושה את העבודה.
ככול שהמאיץ הגרפי יותר טוב ככה התמונה תעובד במהירות גבוהה יותר ותוצג באיכות טובה יותר.
ולכן כאשר משתמשים בכרטיס מסך מובנה למשחקים\גיימינג כבד יש לאגים, משום שהמאיץ הגרפי המובנה אינו מספיק לעבד את התמונה ואז יש תקיעות במשחקים וזה לא רק במשחקים אלא גם בסרטי וידאו סרטונים וכו'...
ובגלל זה כאשר קונים מחשב חדש ולא מתקינים את הדרייבר (מנהל ההתקן) של המאיץ הגרפי סרטונים סרטים וכול שאר הדברים שנדרש בשבילם עיבוד תמונה יזוזו לאט, כי הם נופלים כמעמסה על המעבד.
ההבדל בין כרטיס מסך מובנה לכרטיס מסך עצמאי חוץ ממה שצוין לעיל זה הגודל
כאשר תפתחו את המחשב-במידה ויש לכם כרטיס מסך עצמאי אתם תראו כרטיס מסך באופן נפרד ובגודל טבעי.
במידה והכרטיס מסך מובנה אתם לא תראו אותו כאשר תפתחו את המחשב אלא יהיה שבב
או רכיב קטן שיהיה רשום עליו כ.מסך מובנה.
חברות לייצור כרטיסי מסך:
ATI-Readon
nVidia-Gefoce
וכו'....
כרטיס קול:
הרכיב שדואג לעיבוד הקול במחשב ליציאתו וכניסתו דרכו
ניתן להקליט ולשמוע למעשה הוא ה"אחראי צלילים" של המערכת
בדומה לכרטיס המסך גם בכרטיסי קול יש מובנה ויש עצמאי חיצוני
ועצמאי פנימי.
כאשר העצמאי נועד לגיימרים ואנשים שעוסקים במוזיקה
רוב המשתמשים יכולים להסתפק במובנה.
כרטיס קול עצמאי יכול לשמש כמיקסר (עירבול אותות) ובכללי איכות השמע והסאונד שלו טובות בהחלט (תלוי במחיר כמובן).
Latency- הזמן שבעובר מרגע כניסת האות (כלומר קול) עד לעיבודו והוצאתו כשמע.
כרטיס קול דו כיווני= כרטיס קול שניתן להקליט עליו ולשמוע דרכו בו זמנית-מצוי ברוב
כרטיסי הקול העצמאיים שיש כיום.
" לבד מכרטיס הקול, יש אזור קטן בלוח האם המעבד קול באופן מוגבל ומכיל גם רמקול קטן. תפקידו העיקרי של אזור זה בלוח האם הוא מתן משוב קולי בצפצופים לגבי תקינותו של המחשב בעת הדלקת המחשב."
חברות לייצור כרטיסי קול:
Creative
Asus
וכו'....
ספק כוח:
יש לו את אחד התפקידים הכי חשובים במחשב מלבד זאת שהוא בעצם מפעיל את המחשב והזרם מוזרם רק ממנו והלאה
בשקעים הביתיים שלכם יש מתח של 220V (זרם חילופין)
כעת הרכיבים במחשב אינם צורכים מתח כה רב לדוגמא:
מעבד Core i5 650 צורך בין 0.65V-1.4V (בזרם ישר) כעת אם יגיע אליו מתח יותר גבוה המעבד יישרף לכן יש את ספק הכוח שתפקידו להפוך את ה220V למתח מיוצב שלא ישרוף את הרכיבים במחשב
"מטרת ספק הכוח:
ליישר את זרם החילופין המזין את הספק.
לספק את המתח הנומינלי מיוצב (ללא שינוי) עבור שינויים בצריכת הזרם.
לתת הגנה במקרה של:
זרם יתר (כמו קצר).
היפוך בהדקי המוצא.
היפוך בהדקי הכניסה במידה והמקור הוא גם (.(DC
מתח יתר בכניסה."
כאשר ספק הכוח "מרגיש" שאחד הרכיבים עומד להישרף לדוגמא מרוב חום
הוא פשוט מנתק את אספקת החשמל והמחשב נכבה כדי למנוע את שריפת הרכיב.
יחידות העבודה של הספק כוח נמדד בוואטים (הספק).
וכמובן שכול מפרט מחשב דורש ספק כוח אחר
לדוגמא למעבד i7-2600K לא נכניס ביחד איתו למארז ספק כוח של 350W
כי זה פשוט לא יספיק.
חברות לייצור ספקי כוח:
HEC
Termaltaka
וכו'...
כרטיס רשת:
הרכיב שבעזרתו ניתן להתחבר לאינטרנט בכללי ממחשב
בעזרת חיבור חוטי של LAN .
גם בכרטיסי הרשת ישנם כרטיסי רשת מובנים וכרטיסי רשת עצמאיים.
חוץ מכרטיסי הרשת האלו שדרכם ניתן להתחבר רק בעזרת חיבור חוטי
יש גם את כרטיסי הרשת האלחוטיים שניתן להתחבר דרכם לראוטר שמשדר תשדורת אלחוטית.
ישנם כמה מהירויות כאשר מדברים על כרטיסי רשת
10Mbps-Ethernet
100Mbps-Fast Ethernet
1000Mbps-Gigabit Ethernet
Mbps=Mega Bit Per Second
שימו לב שמדובר בביט ולא בבייט!
כרטיס רשת פנימי
כרטיס רשת חיצוני:
חברות של כרטיסי רשת:
TP-LINK
D-LINK
וכו'...
שימו לב: אני יודע שחסרים פה רכיבי חומרה כמו מארזים,כוננים מערכות קירור וכו'
אבל המדריך הזה הוא בסיסי להבנת חומרה שאנשים בד"כ לא מתעמקים בה
וזה להבנה בסיסית ביותר!
