يجب ان تعلم ان معالج الحاسوب او المعالجات بشكل عام ليست قطعة واحدة إنما هي العديد من الأجزاء و المكونات لتعمل فيما بينها لمعالجة البيانات وسنذكر في هذا المقال مكونات المعالج :

ما هي مكونات المعالج ؟

مكونات وحدة المعالجة المركزية هي:

‏وحدة المنطق الحسابي (ALU)

⭕ وحدة المنطق الحسابي هي جزء من وحدة المعالجة المركزية التي تنفذ العمليات الحسابية والمنطقية على المعاملات في كلمات تعليمات الكمبيوتر في بعض المعالجات يتم تقسيم ALU إلى وحدتين:

1️⃣ وحدة حسابية (AU)

2️⃣ وحدة منطقية (LU)

 ‏وحدة التحكم (CU)

⭕ توجه العمليات و الذاكرة والوحدة المنطقية وأجهزة الإخراج والإدخال للكمبيوتر حول كيفية الاستجابة لتعليمات البرنامج

‏السجلات Registers

⭕ الذاكرة عالية السرعة الموجودة داخل وحدة المعالجة المركزية يتم استخدامها بواسطة المعالج لتخزين كميات صغيرة من البيانات المطلوبة أثناء المعالجة، مثل:

1️⃣ عنوان التعليمة التالية التي سيتم تنفيذها

2️⃣ التعليمات الحالية التي يام تحليلها

3️⃣ نتائج الحسابات

‏Cache

⭕ ذاكرة التخزين المؤقت هي مقدار صغير من ذاكرة الوصول العشوائي عالية السرعة (RAM) التي يتم إنشاؤها مباشرة داخل المعالج يتم استخدامه للاحتفاظ مؤقتًا بالبيانات والتعليمات التي من المحتمل أن يعيد المعالج استخدامها

Buses

⭕ هي وصلة داخلية عالية السرعة تستخدم لإرسال إشارات التحكم والبيانات بين المعالج والمكونات الأخرى

 ‏Clock

⭕ تستخدم للتنسيق بين جميع مكونات الكمبيوتر

ترسل الساعة نبضًا كهربائيًا منتظمًا يزامن (يحافظ في الوقت المناسب) على جميع المكونات ويُعرف تردد النبضات بسرعة الساعة Clock speed

ويتم قياس سرعة الساعة بالهرتز Hertz، يمكن تنفيذ المزيد من التعليمات كلما زاد التردد وتُستخدم مكونات وحدة المعالجة المركزية هذه في عمل المعالج الدقيق

ما هو الفرق بين رامات DDR3 و DDR4 ؟

تقدم DDR3 سرعات نقل أو قراءة / كتابة تصل إلى 2133 مليون تحويل / ثانية، بينما توفر DDR4 سرعات نقل أو قراءة / كتابة حتى 4200.

يتم قياس سرعة DDR أيضاً بالغيغابايت التي يتم نقلها في الثانية، حيث يمكن لذاكرة DDR3 نقل ما يصل إلى 14.9 جيجابايت في ثانية، ويمكن لذاكرة DDR4 نقل ما يصل إلى 2.6 جيجابايت في ثانية.

لا يتم إنشاء ذاكرة الوصول العشوائي “RAM” جميعها بشكل متساوٍ، لذا يمكن أن تختلف شريحة DDR3 على نظامك عن تلك الموجودة في نظام آخر.
تعتمد السرعة التي توفرها على الشريحة المحددة المثبتة. للتحقق من السرعة .

لا يمكنك تغيير DDR3 إلى DDR4 من خلال تحديثات برنامج التشغيل أو عن طريق مضاعفة ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بك. مثلاً لا يمكن تحويل قرص ثابت 500 جيجابايت إلى قرص ثابت 1 تيرابايت مع البرنامج، لا يمكنك تغيير سرعة ذاكرة الوصول العشوائي أو نوعه عبر البرامج.

بالنسبة للكثير من الأنظمة ، غالباً ما تكون DDR3 كافية.

قد تحتاج إلى ذاكرة RAM أفضل أو أسرع، مثل DDR4 للألعاب فقط، أو ربما تقديم وسائط متعددة ثقيلة على سبيل المثال عمل النماذج ثلاثية الأبعاد أو الرسوم المتحركة.

إذا كنت تبحث عن تحسين سرعة نظامك، فقد لا تكون زيادة ذاكرة الوصول العشوائي هي أفضل طريقة للقيام بذلك، من الأفضل الاستثمار في SSD يمكن أن تكلف SSD أقل أو تقريباً نفس تكلفة ذاكرة الوصول العشوائي الجديدة، وسوف تساعد نظامك على العمل بشكل أسرع من استخدام محرك الأقراص الصلبة “HDD”.

هل CPU هوا نفسه GPU ؟

في الحقيقة أنهما متشابهين نوعا ما باللفظ و قد يكونا متشابهين في المهام فالشيء المشترك بينهما هوا أنهما وحدتين للمعالجة ولكن ال CPU مخصص للمعالجة الحسابية و المنطقية و التجميع بينما ال GPU مخصص للمعالجة الرسومية والتمثيل الجرافيكي وعمليات المحاكاة الوهمية .

ما هو الـ CPU ؟

الـ CPU و هي إختصار لعبارة “Central Processing Unit” وإختصارا يتم وصفها بالمعالج أو الـ Processor، و إن ترجمناها للعربية فهي “وحدة المعالجة المركزية”، وحتى نضع المفاهيم في أبسط حالاتها ولا ندخل في تعقيدات الـ “Microprocessors” والـ “Transistors” التي تكوِّن المعالج، فهي ببساطة أداة ضرورية في الحاسوب، و يمكننا أن نقول هي عقل الحاسوب؛ يقوم المعالج بمعالجة البيانات التي تقوم بها في حاسوبك، فبدون المعالج لا يمكن إجراء أي عمليات على الحاسوب إطلاقا لذلك وجب على المعالج أو الـ CPU أن يكون قوياً من أجل التعامل مع البيانات الكبيرة بسلاسة.

يتم تركيب الـ CPU على اللوحة الأم، و يقوم الـ CPU بمعالجة البيانات المارة له مباشرةً من ذاكرة الحاسوب العشوائية أو الـ RAM، وإذا كان هذا المكونان ذوي قدرا وبسعتين كبيرتين فسيوفران لك إستخداماً سريعاً للحاسوب، و إذا ما تشنج الحاسوب أو توقف عن العمل، فالغالب المشكل من المعالج الغير قادر على معالجة بيانات محددة أو يأخذ وقتاً في معالجتها.
لذلك و إختصاراً، المعالج هو عقل الحاسوب الذي يعالج البيانات المارة له أثناء الإستخدام، وهو منفصل و يتواجد في لوحة الأم الخاصة بالحاسوب.
من أهم الشركات المُصنعة للـ CPU يوجد كل من Intel و كذا AMD.

ما هو الـ GPU ؟

الـ GPU و هي إختصار لعبارة “Graphical Processing Unit” أو وحدة معالجة الرسوميات، و هو أيضاً معالج مختص في معالجة البيانات و الحسابات الكبرى، لكن الإضافة هنا هي الـ Graphical، إذ يستطيع الـ GPU أيضاً التعامل مع البيانات “الجرافيكية” بشكل أفضل و توفيرها بدقة عالية

و نحتاج إلى مثل هذه الخاصية في الألعاب على سبيل المثال، فتشغيل لعبة ضخمة بجرافيك عالي تحتاج إلى GPU بالتأكيد وذلك لمعالجة البيانات الجرافيكية للعبة، وكذلك أثناء التعامل مع الفيديوهات بدقة عالية مثل 4K و غيرها، يختلف الـ GPU حسب أنواع البطاقات المتوافرة في السوق، لكن الحديثة منها قوية و توفر جرافيك خيالي و يمكنك ملاحظة ذلك جلياً أثناء لعبك للألعاب أيضاً.
من أهم الشركات المصنعة للـ GPU نجد Nvidia على رأس القائمة، وأيضا Intel .

ما هي أنواع التخزين في الكمبيوتر ؟

في نوعين معروفين من التخزين في الكمبيوتر هما ال hdd و ssd لكن ما الفرق بينهم وكيف بشتغل كل نوع فيهم و ما هي سرعاتهم ؟

نبدأ بال ssd

الي هي Solid state drive(وسيط تخزين ذو حالة ثابتة) و اتسمى هيك لأنه ثابت و مبعملش اي حركة بواسطة ذاكرة flash memory و في 2015 صارت اغلبية ssd تستخدام ذاكرة الناند فلاش الي تستخدم لغاية الان
و ssd صار بيختلف في سرعاته و رامات الي فيه (cache) و في العمر الافتراضي الي على حسب mlc
ما علينا نخش في الموضوع
الكاش تبع ssd لو مش موجود هياخذ من رامات الاساسية للجهاز بس هاي مش مشكلة المشكلة الكبرى ان لما تاخذ من رامات الجهاز فهاذ مش هيقدر يساعدها مع ضغط ثقيل عليها هيك رح تقل كثير سرعة ssd أثناء النقل
فا لو امكن لك جيب ssd فيه dram

Sata ssd :
هاذ نوع الاقدم و الابطئ من ssd ولكنه رخيص ولسا سرعاته حلوة و مش ملحوظة مابينها و بين nvme ل 70٪ من المستخدمين
و ممكن يدخل في sata port او m.2 و انا مستنى الذكي الي رح يقول ان m.2 اسرع من ال sata

اما nvme هاذ حبيب الملايين سريع و مبيدخلش الا في m.2 عشان الساتا مش هتقدر تكفي سرعة nvme كلها عشان اخرها 600mb/s
ولكن m.2 على حسب الجيل
Pcie gen 3 m.2
اخره 3700mb/s
Pcie gen 4 m.2
اخره 7400mb/s
Pcie gen 5 m.2
اخره 15000mb/sو هاذ الجديد و مش موجود الا في ssd

نحكي عن ال hdd

(hard disk drive) او بالعربي (محرك القرص الصلب) الي اقدم من ال ssd و بيشتغل بقرص دوار شبه تبع الاغاني تبع الثمانينات ولكنه ادق بكثير و عاد هيقدر يشيل الكثير بتعتمد سرعته على كم شغله من اهمها هو سرعة دوران القرص
الي بتتقاس ب rpm (revolution per minute)
او بالعربي لفة في الدقيقة
و dram مش مهم كثير في hdd عشان بعتمد على القرص مش على flash memory زي ssd
ولو بدك تجيب هارد لازم تجيبه 7200rpm و dram الي فيه 64mb .

مقاومة الصدمات :

و خبطة hdd اصعب من ssd عشان ssd مش هتأثر لو متكسرش اشي ولكن. Hdd القرص تبعه ممكن يتأثر
و اشي مهمة اتأكد ان hdd هاذ مش معاد تصنيعه هو او ssd

ما هي وحدة تزويد الطاقة في الحاسوب ؟

يعتبر الـ Power Supply هو وحدة تزويد الطاقة و هو  واحد من مكونات الحاسوب الأساسية، لأنه المسؤول عن تغذية الطاقة الكهربائية التي تدخل اللوحة الأم وتوزيعها حسب القدرات المطلوبة اللازمة لتشغيل الحاسوب او تزويد القطع الأخرى بشكل مباشر من خلال كابلات معينة و مخصصة لتلك الأجهزة مثل كرت الشاشة او قارئ الأقراص او محرك الاقراص الصلبة ومنافذ USB التي تحتاج لمزود طاقة أعلى من 3,7 فولت .

🔹 أنواع الكابلات في الـ Power Supply :

1. ◊ كبل “Molex” يُستخدم لتغذية القطع الثانوية في الجهاز مثل القرص الصلب والمراوح الإضافية.

2. ◊ كبل “ATX 20 PIN” يُستخدم لتغدية اللوحة الأم “Motherboard” للوحات القديمة بينما يستخدم “ATX 20+4 PIN” للوحات الحديثة.

3. ◊ كبل “PCI Express” يُستخدم لتغذية القطع المتصلة باللوحة الأم ولكنها تحتاج إلى طاقة أكبر من التي توفرها اللوحة الأم مثل كروت الشاشة الإحترافية.

4. ◊ كبل :ATX 4 PIN” وظيفته هي تغذية وحدة المعالجة المركزية “CPU” بجهد خاص به.

5. ◊ كبل “SATA” له نفس استخدامات كبل “Molex” ولكن يُستخدم عوضاً عنه في القطع الحديثة من أجل تغذية هذه القطع.

ما هي معاني ألوان الاسلاك في ال Power Supply ؟

في الـ Power Supply عدة أشرطة ملونة، وهذه الألوان ترمز إلى مقدار الجهد الذي ينقله كل سلك كما يلي :

• ↵ البرتقالي : +3.3 v فولت.

• ↵ الأحمر : +5 v فولت.

• ↵ الأصفر : +12 v فولت.

• ↵ الأسود – ground خط أرضي سالب.

• ↵ البني : +3.3 v فولت، يُستخدم لتغذية الحساسات.

• ↵ البنفسجي : +5 v فولت، يُستخدم لتغذية الحاسوب في وضع السكون.

• ↵ الأبيض : -5 v فولت.

• ↵ الأخضر لتشغيل وإيقاف تشغيل البور سبلاي.

ما هو سبب وجود المراوح في ال Power Supply ؟

ويأتي الـ Power Supply مزود بمروحة لتبريد المحول والقطع بداخله، وقد يختلف عدد المراوح باختلاف أسعارها، وهنالك ثلاثة أنواع :

1. ⁙ بمروحة واحدة

2. ⁙ بثلاثة مراوح

3. ⁙ بمروحة وحيدة ضخمة

كم واط يحتاج جهاز الحاسوب ؟

تأتي وحدات التغذية باستطاعات مختلفة تبدأ من 100 واط وتصل حتى 1800 واط، بالنسبة للاستطاعات التي نحتاجها لتشغيل الجهاز فهي تختلف باختلاف الجهاز والمقدار الذي يحتاجه من الطاقة، فمثلاً بعض الأجهزة من الممكن أن لا يزيد احتياجها عن 400 واط، بينما هنالك أجهزة قد لا تعمل بشكل جيد إن لم تزود بوحدة تغذية ذات إستطاعة 800 واط أو أكثر.

القطعة الدائرية التي تراها على كابل الشحن الخاص بحاسوبك أو كابلات نقل الصوت والصورة وغيرها من الكابلات، تُسمى بــ”حبة الفريت  Ferrite bead” وتُستخدم لتقليل التداخلات الكهرومغناطيسية بين الكابلات.

إذ أن الكهرباء التي تمر في الأسلاك والكابلات التي تُغدي الأجهزة الكهربائية، كشواحن اللابتوب وشاشات الكمبيوتر والتلفاز تُولد شحنات ومجالات كهرومغناطيسية، تلك الموجات تؤثر على عمل وأداء الأجهزة الكهربائية، وخاصةً المكونات الحساسة بداخلها، كما أنها تؤثر على صحة الإنسان وتَقوم بالتشويش على الأجهزة المحيطة بها، وهُنا يأتي دور هذه القطعة الأسطوانية التي يُطلق عليها “حبة الفريت  Ferrite bead” وسُميت بهذا الإسم لأنها مُصنوعة من مادة الــ”فريت  Ferrite” والتي تتكون من مجموعة من المعادن ومادة أوكسيد الحديد، والتي تقوم بامتصاص وتشتيت تلك الموجات الكهرومغناطيسية كي لا تُؤثر على الأجهزة الإلكترونية الأخرى أو على صحة الإنسان

يُستخدم المعجون الحراري بين الأسطح المعدنية المتلامسة، بين سطح المعالج المركزي “CPU” وقاعدة المشتت الهوائي “Fan”، أو قاعدة مضخة الماء في التبريد المائي “Liquid Cooling System”، وهذا من أجل تحسين كيفية تبديد درجات الحرارة المرتفعة.

الفكرة الحقيقية من استخدام مادة المعجون جاءت بسبب عدم تساوي الأسطح المعدنية المتلامسة نتيجة وجود خدوش وعُيوب سطحية تتسبب في حبس الهواء، فحتى إذا كان المعالج المركزي ومشتت التبريد جديدان، إلا أن أسطحهم المعدنية تحتوي على عيوب مجهرية دقيقة لا تراها العين، ولكنها تتسبب في احتباس جيوب وفراغات هوائية، ومن المعروف أن الهواء هو أحد أسوأ الموصلات الحرارية على الأرض، وهكذا هو يكون السبب الفعلي والعائق الأول أمام مشتت التبريد في تشتيت وتبديد درجات الحرارة المرتفعة بكفاءة وفعالية.
بدون المعجون الحراري، سيعمل المعالج المركزي في ظل درجات حرارة مرتفعة خاصةً أثناء ضغط الأعمال الثقيلة والتحميل على المعالج. لذلك يأتي الهدف من مادة المعجون الحراري من أجل سد الفجوات وملء الفراغات والجيوب الهوائية الدقيقة بين الأسطح المعدنية المتلامسة للسماح بتبديد الحرارة بشكل أفضل وأكثر كفاءة.

سؤال: هل استخدام رام 8GB أفضل من استخدام 2 رام مساحة كل واحدة 4GB؟

جواب : لكل الإستخدامين إيجابيات وسلبيات، استخدام 2 رام أفضل لتخفيف الضغط عن الرام الواحدة وتقسيم العمل عبر الـ Double Channel بدل الواحدة، لأن الرام كغيرها من الأجهزة في الحاسوب كلما طال استخدامها كلما نقص عمرها، لذلك تقسيم العمل على اثنيتين سيساعدك في الحفاظ على عمر الرام لديك.

لكن، رام واحدة 8GB أفضل إن كنت تطمح لتطوير جهازك لاحقا، كشراء Ram جديدة مساحة 8GB أيضا والحصول على 16GB مساحة نهائية.

حسنا في البداية يجب علي أن إعيد توضيح ما هي وسائط التخزين الثابتة , ببساطة هي أجهزة التخزين التي تعمل بنفس مبدأ ذواكر الفلاش دون أقراص معدنية تدور كما في وسائط التخزين المعتادة وتلك و الوسائط يرمز لها بالاختصار : SSD ويعني solid state disk وقد كانت تلك الوسائط تعد ثورة تقنية حيث ان سرعات القرائة و الكتابة فيها تتجاوز وسائط التخزين المعتادة مثل HDD او CD او DVD وما الى غيره عشرات بل مئات المرات وكما يعلم الخبير التقني أن ذاكرة الوصول العشوائي هي وسط بين وسائط التخزين و المعالج حيث يتم حفظ المعلومات في ذاكرة الوصول العشوائي مؤقتا لكي يتعامل معها المعالج بشكل أسرع

حسنا ما دمنا نتحدث ان وسائط التخزين الثابتة اصبحت سريعة في القرائة و الكتابة و أن بعضها أصبح حتى أسرع من بعض الذواكر المؤقتة فلم لا يتم جزء منها كأستخدامها كذاكرة عشوائية أو حتى لماذا لا يقوم معالج الحاسوب بالتعامل المباشر مع تلك الوسائط ؟!!
الأجابة عزيزي القارئ ببساطة
هو أن وسائط التخزين الثابتة لها عدد معين من عدد مرات الكتابة على الذواكر التي يحتويها بينما الذاكرة العشوائية تقوم بالكتابة على اجزاء الذاكرة الخاصة بها ملايين المرات خلال ساعة واحدة قفط ؟
أي أنك اذا اردت إستخدام وحدة تخزين ثابتة كذاكرة عشوائية فأن عمرها سيقل ليبقى بضعة أيام ثم أنك بحاجة لإعادة تغيرها

.

و السبب الأهم من ذلك أن تقنية الكتابة على وسائط التخزين سواء كانت ثابتة ام متحركة يختلف إختلاف كليا عن تقنية القرائة و الكتابة في الذواكر العشوائية !!

و بشكل مبسط دون الخوض العميق في كيف تتم القرائة و الكتابة في تلك الوسائط يكون بشكل تسلسلي وهذا الامر لا يمكن مطلقا في معمارية المعالجات لانها تقوم بأستدعاء البيانات بشكل عشوائي يعتمد على اولوياتها أي انه مهما زادت سرعة الوسائط في التخزين ستبقى الذواكر العشوائية أسرع في تحديد مكان البيانات التي يريدها المعالج لحوسبتها.

بقلم المهندس ايوب يوسف ايوب

تعد RAM مكان التخزين المؤقت الفعال للبيانات والبرامج التي يتم الوصول إليها من خلال CPU.

وهناك أنواع مختلفة لذاكرة RAM يمكن للكمبيوتر استخدامها :

أولاً : DRAM – Dynamic Random Access Memory

ذاكرة RAM الديناميكية عبارة عن شريحة ذاكرة تستخدم بإعتبارها الذاكرة الرئيسية ويجب تحديث ذاكرة DRAM بإستمرار بالذبذبات الكهربائية لكى يتم الحفاظ على البيانات المخزنة داخل الشريحة.

ثانياً : Static RAM or SRAM – Static Random Access Memory

ذاكرة RAM الثابتة عبارة عن شريحة ذاكرة تستخدم على أنها ذاكرة تخزين مؤقت (Cashe) وتعد ذاكرة SRAM أسرع بكثير من ذاكرة DRAM وليس من الضرورى تحديثها كثيراً وذاكرة SRAM باهظة الثمن عن ذاكرة DRAM.

ثالثاً : SDRAM – Synchronous Dynamic Random Access Memory

تعد ذاكرة DRAM المتزامنة ذاكرة DRAM تعمل بالتزامن مع ناقل الذاكرة, وناقل الذاكرة هو مسار البيانات بين وحدة CPU والذاكرة الرئيسية تستخدم إشارات التحكم لتنسيق تبادل البيانات بين ذاكرة SDRAM ووحدة CPU.

رابعاً : DDR – Double Data Rate

تعد ذاكرة SDRAM ذات معدل البيانات المضاعف ذاكرة تنقل البيانات بضعف سرعة ذاكرة SDRAM وتزيد ذاكرة DDR SDRAM الأداء من خلال نقل البيانات مرتين فى كل دورة ساعة (Clock Rate).

خامساً : DDR2

تعد ذاكرة SDRAM ذات معدل البيانات المضاعف 2 أسرع من ذاكرة DDR-SDRAM وتحسين ذاكرة DDR2 SDRAM الأداء عبر ذاكرة DDR SDRAM من خلال التشويش والتداخل بين أسلاك الإشارة.

سادساً : DDR3

تعد ذاكرة SDRAM ذات معدل البيانات المضاعف 3 على توسيع النطاق الترددى للذاكرة من خلال مضاعفة معدل قياس الوقت والذاكرة DDR2 SDRAM وتستهلك ذاكرة DDR3 SDRAM طاقة أقل وتخرج حرارة أقل من ذاكرة DDR2 SDRAM.

سابعاً : DDR4

تبلغ السعة التخزينية القصوى لذاكرة SDRAM ذات معدل البيانات المضاعف 4 أربعة أضعاف السعة التخزينية القصوى لذاكرة DDR3 وتتطلب نسبة 40% من الطاقة أقل نظراً لآنها تستخدم جهداً كهربائياً أقل ومزودة بميزات متطورة لتصحيح الأخطاء.

وعلى عكس ROM، تعد RAM ذاكرة متطايرة، مما يعني أنه سيتم مسح المحتويات في كل مرة يتم فيها إيقاف تشغيل الكمبيوتر.

ملاحظة: ROM هي ذاكرة مستديمة، مما يعني أنه لا يتم مسح المحتويات عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر.

إن إضافة المزيد من ذاكرات RAM في الكمبيوتر يحسن أداء النظام.فعلى سبيل المثال، تعمل ذاكرة RAM الكبيرة على زيادة سعة ذاكرة الكمبيوتر على استيعاب ومعالجة برامج وملفات.أما عندما تكون RAM منخفضة، فإن الكمبيوتر يضطر إلى تبديل البيانات بين RAM ويكون محرك الأقراص أبطأ.ويعد الحد الأقصى من سعة RAM التي يمكن تثبيتها محدودًا بواسطة اللوحة الأم.