آشنایی کامل با قطعات کامپیوتر

چند سالیست که کامپیوتر به یکی از ملزومات زندگی بدل شده. مشاغل، سازمان ها، کسب و کار ها، امور خیریه، سرگرمی و تفریح در سرتاسر جهان همگی به نوعی با کامپیوتر ارتباط دارند. بنابراین درک سازوکار این ماشین پیشرفته و آشنایی با قطعات کامپیوتر خالی از لطف نیست، ضمن اینکه برای سر در آوردن از آن به تخصص بالایی نیاز ندارید
کامپیوتر: درون و برون
هرچقدر در علم کامپیوتر تخصص داشته باشید، باز هم چیز تازه ای برای یاد گرفتن پیدا می کنید. کامپیوتر و قطعات داخلش، ماشین های چندبعدی هستند. فناوری و سخت افزار به کار رفته در این ماشین ها دائماً دستخوش تغییر و تحول است ولی همیشه با چند عضو ثابت روبرو هستیم: سی پی یو (CPU)، رَم (RAM)، جی پی یو (GPU)، پاور (PSU)، ذخیره ساز ها (هارد دیسک یا اس اس دی)، کیس و غیره.
1. قطعات کامپیوتر: کیس (Case)
معقول ترین قسمت برای شروع، کیس کامپیوتر است. این قطعه شالوده و اسکلت اصلی کامپیوتر را تشکیل می دهد و بر خلاف باور اکثر افراد، صرفاً محلی برای بستن و جمع و جور کردن دیگر قطعات نیست. کیس چند وظیفه اصلی از جمله گردش هوای مناسب، ایجاد عایق الکتریکی و صوتی، و همچنین جلوگیری از ورود گرد و غبار را بر عهده دارد.
استفاده از این طراحی استاندارد در اکثر کیس های ارزان و متوسط باعث می شود تا هزینه های طراحی و ساخت و قیمت تمام شده تا حد زیادی کاهش پیدا کند. با این حال کیس های حرفه ای گیمینگ یا کاربردهای خاص از طراحی متفاوتی بهره می برند.
حضور منبع تغذیه (پاور) در قسمت پایین کیس (زیر مادربورد) باعث افزایش پایداری و بهبود گردش هوا می شود. همچنین در برخی کیس ها می توان محفظه های اضافه هارد دیسک (2.5 و 3.5 اینچی) یا درایوهای نوری (5.25 اینچی) را حذف کرد تا هوا درون کیس بهتر جریان پیدا کند.
گردش هوا
اگر کیس فقط برای نگه داشتن قطعات اصلی نیست،یکی از این کاربردها گردش هواست که از جمله مهم ترین موارد هم به شمار می رود. قطعات داخل کیس ممکن است به شدت داغ شوند و افزایش دما سرعت تخریب آنها را بالاتر می برد. گردش هوا با خنک کردن قطعات، پایداری عملیات و دوام آنها را افزایش می دهد.
بسیاری از کیس ها، یک یا دو فَن اصلی دارند. برخی دیگر به چند محل مخصوص برای نصب فن های بیشتر مجهز شده اند. فن های 140 و 120 میلیمتری برای کیس های حرفه ای متداول هستند ولی روی کیس های کوچک تر از فن های 80 میلیمتری استفاده می شود. فن های 92، 60 و 40 میلیمتری کاربردهای کمتری دارند.
گردش هوای درون کیس به یک علم تبدیل شده و بر اساس سه مدل اصلی کار می کند:
• فشار منفی: زمانی که توان خروجی از توان ورودی بیشتر باشد، گرادیان فشار منفی ایجاد شده و هوای داغ را به شکل مؤثری از کیس بیرون می کشد.
• فشار یکسان: توان ورودی و خروجی برابر است و یک تونل باد درون کیس ایجاد می شود تا هوای داغ را جابجا کند.
• فشار مثبت: توان ورودی بیشتر از توان خروجی است و گرادیان فشار مثبت، هوای داغ داخل کیس را با فشار خارج می کند.
افزایش تعداد فن ها روشی تضمین شده برای خنک کردن سیستم است، ولی مشکل دیگری به نام نویز را به وجود می آورد. سه راهکار اصلی برای کاهش نویز فن وجود دارد:
• عایق سازی: تعبیه عایق بین فن و کیس مانع از انتقال ارتعاشات می شود. این کار از صدای خود فن کم نمی کند ولی نویز را به طور کلی کاهش می دهد. کیس های سطح متوسط به بالا از لرزشگیر لاستیکی بین فن و بدنه استفاده می کنند.
• ارتقاء: فن های ارزان قیمت نویز بیشتری دارند. در صورت نیاز از فن های بلبرینگی استفاده کنید که سر و صدای کمتر و طول عمر بیشتری دارند، اما طبیعتاً گران قیمت تر هستند.
• تعویض: به عنوان راهکار نهایی می توانید یک کیس جدید با فن های بزرگتر بگیرید که با تعداد فن کمتر و سرعت چرخش آهسته تر، جریان هوای مورد نیاز خود را به دست آورید.
عایق نویز
کاهش سر و صدا و لرزش فن های جانبی اقدام مؤثری برای کاهش نویز است ولی در یک کامپیوتر عادی چند فن دیگر هم داریم، از جمله فن پاور، فن سی پی یو و فن کارت گرافیک. بنابراین کیس باید نقش کاهش نویز را به خوبی ایفا کند.
متداول ترین روش کاهش نویز در تمام سخت افزارها، عایق سازی است. عایق کردن قطعات مرتعش با سیلیکون یا لاستیک می تواند انتقال نویز را تا حد زیادی کاهش دهد، ضمن اینکه روش بسیار کم هزینه ای محسوب می شود. فناوری های کاهش نویز کامپیوتر پیشرفت محسوسی نداشته و همچنان می توان به پیشنهادات زیر اشاره کرد:
• کاهش سرعت فن ها
• حذف یا تعویض فن ها
• استفاده از عایق های صدا
• درزبندی کیس
لایه های فوم به کار رفته در این کیس ها، صدا را جذب می کنند. البته این روش هم بی ضرر نیست و به خاطر بستن منافذ، انتقال حرارت را دشوار تر می کند، ضمن اینکه جذب گرد و غبار را هم افزایش می دهد.
برای خرید کیس جدید به چه مواردی توجه کنیم؟
قبل از خرید کیس جدید باید مواردی را مد نظر قرار دهید. در ادامه نکاتی که برای خرید یا ارتقاء کیس اهمیت دارند را بررسی می کنیم.
ابعاد و فرم فکتور
کیس ها را معمولاً بر اساس اندازه مادربوردی که روی آنها نصب می شود دسته بندی می کنند. بنابراین سه دسته اصلی داریم:
• مینی ITX که حداکثر اندازه مادربورد 170×170 میلیمتر را پشتیبانی می کند.
• میکرو ATX که حداکثر اندازه مادربورد 244×244 میلیمتر را پشتیبانی می کند.
• ATX که حداکثر اندازه مادربورد 244×305 میلیمتر را پشتیبانی می کند. البته بعضی شرکت ها ابعاد 254×305 میلیمتر را به کار می برند.
علاوه بر اندازه یا فرم فکتور مادربورد، شکل های کیس هم در انتخاب شما تأثیر گذارند:
• SFF: کیس های SFF یا فرم فکتور کوچک مجموعه ای از کیس های کوچک را در بر می گیرند
• دسکتاپ: اگرچه دسکتاپ به یک واژه عمومی تبدیل شده ولی در واقع به طراحی کیس افقی (خوابیده) اشاره می کند. بعضی اوقات مانیتور روی کیس دسکتاپ قرار می گیرد.
• مینی، مید و فول تاور: اینها انواع کیس های ایستاده هستند که بر حسب ابعاد مادربورد، ارتفاع متفاوتی دارند. بلندی کیس فول تاور معمولاً 56 سانتیمتر یا بیشتر است، در حالی که این رقم در کیس های مید تاور به حدود 46 سانتیمتر می رسد.
دسته ای به نام کیس های میدی تاور هم وجود دارند که بین مید تاور و مینی تاور جای می گیرند و در واقع، پر فروش ترین کیس های کاربران خانگی محسوب می شوند. البته در اکثر بازارها، میدی تاور را به نام مید تاور می فروشند.

کیس های میدی تاور بهترین گزینه برای نصب مادربوردهای ATX یا میکرو ATX هستند و معمولاً 3 الی 5 هارد دیسک و 2 تا 3 درایو نوری را در خود جای می دهند. با توجه به افزایش قدرت پردازنده های اصلی و کارت های گرافیکی، می توان یک کامپیوتر پر قدرت را در کیس های میدی تاور جمع کرد.
به همین دلیل دیگر استفاده از کیس های فول تاور ضرورتی ندارد، اما از مزایای آنها هم نمی توان چشم پوشی کرد
از طرفی درایو های SSD، ارتباطات اینترنتی مختلف و مواردی از این دست هم نیاز به فضای داخل کیس را افزایش داده اند. مثلاً تا چند سال قبل درایو نوری یکی از ضروریات کامپیوتر بود اما اکنون چندان کاربردی ندارد. بنابراین می توان از جایگاه های درایو 5.25 اینچی می توان برای نصب SSD (با تبدیل مخصوص) استفاده کرد.
همین موضوع برای کیس های میکرو ATX هم صدق می کند و این فرم فکتور هیچ محدودیتی برای توان محاسباتی ایجاد نمی کند. کیس های مینی ITX هم می توانند به اندازه دسکتاپ های معمولی قدرتمند باشند، ضمن اینکه فضای کمتری را اشغال کرده و جابجایی آن راحت تر است.
شکاف های توسعه
اندازه کیس، تعداد شکاف های توسعه برای قرار گرفتن قطعات را مشخص می کند. این جایگاه ها معمولاً به دو دسته 2.5، 3.5 و 5.25 اینچی تقسیم می شوند.شکاف های 5.25 اینچی بزرگ ترین موارد هستند که معمولاً در بالای کیس قرار گرفته و برای درایوهای نوری استفاده می شوند، ضمن اینکه قطعات خاصی نظیر کنترلر فن، پنل های LCD یا حتی منبع تغذیه جانبی کوچک را هم ساپورت می کنند. با حذف درایوهای نوری، این شکاف ها اخیراً برای قطعات پر کاربرد تری مانند هارد های 3.5 اینچی یا دیسک های 2.5 اینچی به کار می روند.
جنس کیس
مواد مورد استفاده برای ساخت کیس هم اهمیت زیادی دارند. طراحی کیس از جعبه های پلاستیکی اولیه تغییرات شگرفی را به خود دیده است. کیس های معمولی ترکیبی از ورقه های فولادی ارزان قیمت و پلاستیک ساده و بی کیفیت هستند. ورقه های فولادی گالوانیزه که به روش نورد سرد تولید شده و به SECC معروفند، بسیار ارزان قیمت بوده و انتقال حرارت خوبی دارند. البته وزن نسبتاً بالا و دوام و استحکام پایین از معایب این ورق هاست.
برندهای معتبر
در بین شرکت های معتبر سازنده کیس که در کشورمان هم حضور فعالی دارند می توان به گرین (Green)، کولر مستر (Cooler Master)، ریدمکس (Raidmax)، دیپ کول (Deepcool) و تسکو (TSCO) اشاره کرد. اکثر این برندها لوازم جانبی فوق العاده با کیفیتی را تولید و عرضه می کنند.
2. قطعات کامپیوتر: مادربورد
بورد اصلی یا مادربورد (motherboard) است. کامپیوتر بدون مادربورد معنی ندارد چون همه قطعات را به نوعی به یکدیگر متصل می کند.مادربوردها معمولاً به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: آنهایی که با پردازنده های AMD سازگارند و آنهایی که از سی پی یو های اینتل پشتیبانی می کنند. این دو دسته از همه نظر شبیه یکدیگر هستند و فقط سوکت پردازنده آنها تفاوت دارد.
ابعاد مادربورد
همان طور که گفتیم، مادربوردها در ابعاد و اشکال مختلف تولید می شوند؛ از مدل های بسیار کوچک پیکو-ITX(ابعاد 100×72 میلیمتر) گرفته تا مدل های بزرگ WTX (ابعاد 356×425.5 میلیمتر). دو موردی که ذکر کردیم بزرگ ترین و کوچک ترین مادربوردها هستند اما در کاربردهای خانگی/تجاری اکثراً با سه مدل ATX، میکرو ATX و مینی ITX روبرو هستیم.
چیپست
قطعات کامپیوتر متصل به مادربورد همگی به وسیله چیپست کنترل شده و با هم ارتباط پیدا می کنند. مادربورد دو چیپست پل شمالی (northbridge) و پل جنوبی (southbridge) دارد که در تصویر زیر مشخص شده اند:
چیپست را چه کسی می سازد؟
اگرچه شرکت های زیادی به تولید مادربورد مشغول هستند، ولی چیپست ها را اکثراً شرکت سازنده CPU تولید می کند، یعنی دو شرکت AMD و اینتل. البته استثنائاتی هم وجود دارد. به عنوان مثال انویدیا هم برای هر دو گروه پردازنده ها چیپست می سازد و بیشتر گیمرها و کاربران حرفه ای را هدف گرفته است.
اجزای چیپست
همان طور که گفتیم چیپست از دو چیپ مختلف تشکیل شده است. پل شمالی (southbridge) ارتباط بین سی پی یو، رَم و کارت گرافیک را برقرار می کند و البته با پل جنوبی هم در ارتباط است. البته در سیستم های جدید پل شمالی به شکل یک چیپ مجزا وجود ندارد. با طراحی پردازنده های مدرن، کارکردهای بیشتری را می توان با قطعات کمتر اجرا کرد، ضمن اینکه تأخیر بین قطعات (به ویژه سی پی یو و رَم) کاهش یافته، عملکرد ارتقاء می یابد و هزینه کل تولید مادربورد هم پایین می آید.
پل شمالی همچنین در فرایند اورکلاک هم نقش دارد. با افزایش سرعت CPU دمای پل شمالی افزایش می یابد و به خنک سازی بیشتری دارد. پل جنوبی هم ارتباط بین دیگر قطعات، دستگاه های اکسترنال، سیستم صوتی و شبکه را با پل شمالی برقرار می کند.
قسمت های مادربورد
سوکت سی پی یو
سوکت سی پی یو جاییست که پردازنده در آن قرار می گیرد. تمامی سوکت های CPU مدرن از نوعی اهرم برای چفت کردن پردازنده به مادربورد کمک می گیرند تا ارتباط خوبی بین پین ها برقرار شود. چندین مدل سوکت CPU داریم که کم و بیش شبیه هم هستند. در تصویر زیر سه مدل از آنها را می بینید:
شکاف رَم
شکاف رم که به آن شکاف DIMM(ماژول حافظه خطی دوگانه) هم می گویند، میزبان رَم کامپیوتر است. بیشتر مادربوردها از رَم های دوکاناله (با 2 یا چهار اسلات) پشتیبانی می کنند. رَم های سه کاناله بیشتر در معماری سرورها دیده می شود (به جز چیپست سوکت 1355 اینتل که رَم سه کاناله با شش اسلات دارد). معرفی رَم های DDR4 استفاده از معماری چهار کاناله برای کاربران خانگی را هم ممکن کرد
سوکت برق
طبیعیست که مادربورد هم به برق نیاز دارد و برای این کار، حداقل دو سوکت اصلی 24 پین و 4 پین را در اختیار دارد البته در بعضی از مادربوردها به جای سوکت 4 پین، سوکت 8 پین داریم.
PCI و PCIe
دو شکاف توسعه متداول در کامپیوترها PCI و PCIe یا همان PCI اکسپرس هستند. این شکاف ها معمولاً برای ارتباط قطعات سخت افزاری به کامپیوتر استفاده می شوند. درگاه PCI کمی قدیمی تر و کندتر است ولی روی اکثر مادربوردهای کنونی دیده می شود. درگاه PCI اکسپرس سرعت بیشتری دارد و رایج ترین مدل آن PCIe 16x است، اگرچه مدل های 1x و 4x و 8x آن هم وجود.
اسلات های PCIe سایزهای مختلفی دارند و هرچه عدد x آن بزرگ تر باشد، طولش هم بیشتر است. بعلاوه تمامی کارت های PCIe با تمامی اسلات ها سازگارند، یعنی اگر کارت شما x1 باشد روی درگاه x16 هم کار می کند، ولی شاید عملکرد بهینه ای حاصل نشود.

شرکت دیده بان گستر