أجهزة التبخير

ما هي الأجهزة؟ تعريفها

الأجهزة أم البرمجيات؟ المعضلة الأزلية في عالم الحوسبة. ما هو كل منهما وماذا يعني؟ هناك قلة من الناس لم يسمعوا بهذين المفهومين قط؛ وآخرون يخلطون بينهما أو حتى يعتقدون أنهما شيء واحد، لأنهما متشابهان في مفرداتهما، إذ يشتركان في الجذر نفسه (ware) وفي صفتين تدلان على الفئة نفسها (hard و soft).

على أي حال، بمجرد شرح هذه المفاهيم في النص التالي، وبالنظر عن كثب إلى المفهوم الأول، سنتحقق من الفرق بينهما وما هو بالضبط هذا الزوج من الكلمات الذي جاء من لغة أخرى وهو موجود اليوم.

لكن... ما هي الأجهزة تحديداً؟ تعريفها وأمثلة عليها.

المكونات المادية (أو الدعم المادي) هي العناصر المادية لنظام الحاسوب ؛ أي الأجزاء التي يمكننا لمسها والتي تشغل حيزًا. يشمل ذلك كل شيء بدءًا من الشاشة التي تستخدمها لعرض المعلومات، مرورًا بالرقائق الموجودة على لوحات الدوائر الداخلية، وصولًا إلى الكابلات والمراوح - كل شيء مادي وملموس يشكل الحاسوب ويدعمه.

أبسط تصنيفاته وأكثرها وصفًا يشمل ما يلي:

• الأجهزة الأساسية أو الرئيسيةهذه هي المكونات الأساسية التي تجعل الحاسوب يعمل وتضمن استخدامه بكفاءة وفعالية. نتحدث هنا عن اللوحة الأم، وذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، والمعالج، والشاشة، وغيرها.
• الأجهزة التكميليةمن ناحية أخرى، لدينا تلك الأجهزة التي ليست ضرورية تماماً ولكنها تُسهّل التفاعل مع الحاسوب. وتشمل هذه الأجهزة وحدات التخزين الخارجية، وكاميرات الويب، والطابعات، وما إلى ذلك.

على الرغم من أن هذا المفهوم يُستخدم في الغالب في مجال الحوسبة، إلا أنه ليس حكراً عليه. فهو يُستخدم أيضاً في الصناعة، والروبوتات، والهواتف المحمولة ، وجميع الأجهزة الإلكترونية.

ناقل الكمبيوتر هو النظام الذي من خلاله تقوم المكونات المختلفة لجهاز الكمبيوتر الشخصي بنقل البيانات التي تتشاركها مع بعضها البعض وربطها ببعضها البعض.

الأصل

كان الهدف من إنشائها معالجة وتخزين ومشاركة القيم العددية الناتجة عن العمليات الحسابية . وبالنظر إلى ما نعرفه اليوم والمعنى الذي نضفيه على هذا المفهوم، يبدو من المستحيل تصديق أنها تعود إلى أزمنة سحيقة كتلك المرتبطة بالكتابة؛ ومع ذلك، فهي كذلك.

أقدم الأدوات المعروفة هي عصا العد ، وهي أداة مساعدة تُستخدم لتسجيل الكميات، وفي هذه الحالة المبكرة، الحبوب أو الماشية. وكان استخدامها تجاريًا، حيث سهّلت العمليات من خلال عدّ البضائع والعملات.

تطور

ومن بين الأجهزة الثورية الأخرى من القرون الماضية المعداد، والميزان، وآلية أنتيكيثيرا، والكرة المستوية، والطين الفينيقي، وعظام نابيير... باختصار، العديد من الاختراعات (التي تم تأسيسها واستخدامها لقرون، حتى اختراع اختراع آخر أبسط أو أكثر ملاءمة للاحتياجات) والتي تعتبر في الأساس أولى الآلات الحاسبة.

في القرن السابع عشر، تم بناء أول آلة حاسبة ميكانيكية رقمية ، وهي أقرب ما يكون إلى جهاز حاسوبي كما نعرفه اليوم. وقد أحدث هذا ثورة في مجال علم الفلك.

لقد تم تحديد تطور هذا العنصر، ودمجه في سياق الكمبيوتر، عبر التاريخ من خلال أربع مراحل أساسية أدت إلى تغييرات هائلة وميزت الأجهزة عبر أجيال من أجهزة الكمبيوتر.

• الجيل الاولهذه هي أولى الآلات التي تمكنت من إزاحة المكونات الكهرومغناطيسيةالصمامات الحرارية. تم تقديم هذا الإنجاز وتطويره بنجاح بين عامي 1945 و 1956.
• Segunda generación: تُستخدم الترانزستورات كعناصر توصيل للاستجابة لإشارة الإدخال.إن منطقها مشابه لما كان معروفًا بالفعل، ولكن الانخفاض الكبير في حجم المعدات يعني أن مجال الدراسة قد تم تعديله بالكامل، حيث تم استبعاد الصمامات عمليًا واستخدامها فقط في حالات محددة.
• الجيل الثالث: مكونات الجهاز يصبح الأمر قائماً على الدوائر المتكاملةيُتيح ذلك دمج المزيد من المكونات في مساحات أصغر، ويُقلل من جوانب مثل استهلاك الطاقة والحجم وتكلفة المعدات، مع جعلها في الوقت نفسه أسرع وأكثر موثوقية وكفاءة. بدأ هذا التوجه عام ١٩٦٤ ولا يزال مستمراً حتى اليوم.

ومن المثير للاهتمام أن ابتكار المعالجات الدقيقة (أولها يعود تاريخه إلى عام 1971) لا يُعتبر علامة فارقة في تاريخ الأجيال . ويعود ذلك إلى أنه، على الرغم من كونه ثوريًا للغاية، لم يؤدِ إلى انقراض (أو تراجع) التقنيات السابقة، بل تم دمجه كعنصر آخر بالتوازي معها.

حدث الشيء نفسه مع ظهور دوائر VLSI في الثمانينيات. لقد مثلت هذه الدوائر تحسناً كبيراً، ولكن لم يكن هناك تغيير فوري، كما أنها لم تتمكن من القضاء على الأجهزة التي كانت تعمل بدوائر التكامل السابقة ذات النطاق الأصغر.

مستقبل

لم يظهر الجيل الرابع بعد ، ولكن من المعروف بالفعل ما سيتكون منه بفضل البحث والتفسير في هذا القطاع.

سيحدث التغيير الكبير مع استبدال دوائر السيليكون بمادة أخرى أو بتقنية أخرى لا تعتمد على الدوائر المادية.

الاختلافات بين البرمجيات والأجهزة (المكونات المادية والمنطقية)

لقد رأينا بالفعل ما هي الأجهزة. ومع ذلك، بالنسبة لشخص ليس خبيرًا في هذا الموضوع، قد يكون من السهل الخلط بينها وبين مفهوم "البرمجيات".

البرمجيات عبارة عن شفرة تسمح للمستخدم بإعطاء تعليمات للحاسوب لأداء مهام معينة. وهي تتكون من تعليمات متسلسلة يتم تفسيرها وتنفيذها - وهي وسيلة غير ملموسة ولكنها منطقية.

أما فيما يتعلق بتصنيفها، فسيكون لدينا:

• برنامج النظامهو ذلك الشخص يتعلق بتشغيل وصيانة نظام المعداتوهذا يشمل السائقين، OSأدوات التحكم...
• برنامج التطبيق: البرامج التي يستخدمها المستخدم لـ تحديد وتنفيذ مهام لا علاقة لها بالنظامعلى سبيل المثال، هم: تطبيقات الموبايلمعالجات النصوص، وبرامج المحاسبة، وبرامج التصميم...

هذا يعني أنه ليس مكونًا ماديًا . مع ذلك، يُعتبر البرنامج الذي يُشترى على قرص مضغوط ويُثبّت على جهازنا برنامجًا أيضًا. وبالتالي، لدينا مكون مادي، وهو القرص الضوئي ، بينما البرنامج هو ببساطة المعلومات الموجودة بداخله. في الواقع، أحيانًا، بمجرد التثبيت، لا يكون القرص المضغوط ضروريًا ؛ فالقرص مجرد حاوية للبرنامج.

جميع البرامج التي نستخدمها هي برامج حاسوبية . يمكن توفيرها في شكل مادي (على الرغم من أن هذا أصبح الآن قديمًا إلى حد كبير)، أو تنزيلها من الإنترنت، أو الوصول إليها عبر الحوسبة السحابية، وما إلى ذلك.

ببساطة، يشير مصطلح "الأجهزة" إلى المكونات المادية للحاسوب، بينما يشير مصطلح "البرمجيات" إلى البرنامج أو التطبيق أو الأداة المساعدة. أحيانًا، تُثبّت البرمجيات على الأجهزة لغرض النقل و/أو الاستخدام.

تصنيف وأنواع الأجهزة؛ أهم العناصر

كما رأينا من تعريفها، فإن التصنيف الأولي يحدد نوع مكونات الجهاز بناءً على قدرتها على تشغيل الحاسوب. وبالتالي، لدينا:

• المكونات الرئيسية، والتي تشمل المكونات الأساسية لتشغيلها.
• الثانوي أو المكملوهذا يسمح بأداء وظائف محددة. وبدونه، تعمل الآلة، على الرغم من أنه قد يكون من الصعب (أو حتى المستحيل) تشغيلها.

من ناحية أخرى، يمكننا وضع تصنيف يشمل المكونات المادية:

• بدايةً: إنهم من يجعلون من الممكن للآلات تلقي المعلومات ومعالجتها وتحويلها إلى بيانات رقمية.
• عند المغادرة: على العكس من ذلك، فهو يتعامل مع تلك العناصر التي تسمح للمستخدم بمعرفة المعلومات التي يتم تفسيرها أو تنفيذها أو إعادة إنتاجها.
• هجينة أو مختلطة: هذه أجهزة تعمل في كلا الاتجاهين، مما يسمح للمستخدم بإدخال المعلومات في الجهاز واستقبالها.
• يعالج: كما يشير اسمها، فهي عناصر مسؤولة عن معالجة المعلومات، وتفسير تعليمات كل برنامج من خلال تنفيذ العمليات المنطقية والحسابية.
• أجهزة التخزين: هذه أجهزة مسؤولة عن الاحتفاظ بأي نوع من البيانات وحفظها وتخزينها.

ما هي الأجهزة الطرفية وما أنواعها؟ أمثلة

الأجهزة الطرفية هي قطع من الأجهزة لا تُعد جزءًا من وحدة الحاسوب الرئيسية ، وتتصل بها لتمكين تفاعلات متنوعة، وذلك بحسب نوع الجهاز. بعبارة أخرى، هي أي شيء نضيفه إلى الحاسوب لتسهيل استخدامه وإتمام وظائفه.

يتم تصنيف هذه المكونات بعدة طرق (على غرار الأجهزة العامة)، ويكون التصنيف الرئيسي كما يلي:

المدخلات

جهاز الإدخال هو جهاز يُدخل المعلومات إلى النظام. أي أنه يلتقط بيانات من الخارج ويحولها إلى شكل رقمي. ومن الأمثلة على ذلك:

• لوحة المفاتيحيُستخدم لإرسال الرموز والأرقام والحروف، مما يُسهّل إنشاء المعلومات، من بين أمور أخرى. يتصل عبر كابل، باستخدام منفذ USB أو قابس، أو لاسلكيًا، الأمر الذي يتطلب أيضًا جهاز اتصال يُوصل بمنفذ USB في الكمبيوتر.
• فأرة: يُتيح هذا الجهاز تحريك المؤشر على الشاشة، كما يوفر أوامر نقر للتفاعل مع المعلومات. وكما في السابق، يتوفر بنسختين: سلكية ولاسلكية.
• ماندو: تتيح هذه الأجهزة تحريك المؤشر بسرعة، بالإضافة إلى تنفيذ الإجراءات المبرمجة مسبقًا. وهي تُعدّ الجهاز الطرفي الأمثل للاستمتاع ببعض الألعاب (خاصةً تلك المصممة مع التركيز على...). أجهزة ألعاب الفيديو).
• لاعب: يُستخدم لقراءة المعلومات من الأقراص المدمجة أو أقراص DVD وتشغيلها على الكمبيوتر.
• الميكروفون: نُدخل موجات صوتية إلى الجهاز على شكل مقاطع صوتية صغيرة تتداخل معًا لتكوين رسالة. يمكننا إما حفظ هذه المقاطع أو إجراء محادثة مباشرة (سيتم فقدان المحتوى ما لم تقم بتسجيله).
• كاميرا ويب: يشبه هذا النظام النظام السابق، ولكنه يهدف إلى العمل مع الصور و/أو مقاطع الفيديو، والتي يمكن أيضًا تسجيلها وتخزينها أو إعادة إرسالها في الوقت الحالي.
• لوحات الألوان، وأقلام الرصاص، وشاشات الرسم: تتيح لك هذه الأدوات تصميم عناصر رقمية بمستوى عالٍ من التفاصيل والواقعية و"الحرفية".
• الماسح الضوئي: يقوم هذا النظام بتحويل الكائن المادي إلى صورة رقمية، وإنشاء صورة مسطحة له وإرسالها إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بنا، حيث يتم حفظها ومن ثم يمكننا، إذا رغبنا، تعديلها أو إرسالها.

المغادرة

في المقابل، تُعرَّف أجهزة الإخراج الطرفية بأنها تلك التي تتصل للسماح لبعض المعلومات بمغادرة الحاسوب . وتشمل هذه:

• رصد: إنها شاشة تعرض مخرجات الكمبيوتر والإجراءات التي نقوم بها. وبدلاً من ذلك، إذا كانت إمكانية الاتصال اللازمة متوفرة، يمكن توصيل لوحات العرض أو أجهزة التلفاز بالكمبيوتر، مما يؤدي الغرض نفسه.
• مكبرات الصوت: تقوم هذه الأجهزة بإعادة إنتاج الصوت الذي يتم إنشاؤه أو تشغيله على الجهاز. ثم يتم بث هذا الصوت إلى الخارج، ليملأ البيئة المحيطة.
• سماعات الرأس: كما هو الحال في المثال السابق، باستثناء أن الصوت لا يتم إعادة إنتاجه في الفضاء، ولكن لدينا نسخة يتم سماعها فقط عند إدخال سماعات الرأس في قناة الأذن.
• مسجل: يُتيح لك هذا الجهاز نقل المحتوى الرقمي إلى قرص مادي. يمكننا القول، بالنظر إلى وظيفته، أنه جهاز إخراج، مع أنه في الواقع جهاز هجين (إضافةً إلى توفيره لوظيفة التسجيل والحصول على قرص مكتوب، فإنه يتطلب أيضًا اكتشاف القرص المضغوط أو قرص DVD المراد التسجيل عليه، وبالتالي، فهو يوفر معلومات الإدخال على الأقل).
• نظارات الواقع الافتراضي: إنها تشبه سماعات الرأس بالنسبة لمكبرات الصوت؛ فهي تعرض لنا محتوى الكمبيوتر ولكن على اتصال مباشر بحواسنا، وفي هذه الحالة، بحاسة البصر، بحيث لا يمكن لأحد سوانا معرفة ما يتم تشغيله.

مدخلات/مخرجات (I/O) أو هجين

وأخيرًا، لدينا بعض الأجهزة الطرفية الأخرى الهجينة، والتي تتضمن خيارات الإدخال والإخراج.

• التخزين الخارجي: فهي تخزن المحتوى لتخفيف الوزن الزائد عن جهاز الكمبيوتر ونقل المعلومات من جهاز كمبيوتر إلى آخر.
• الطابعات: بالإضافة إلى تقديم منتج مادي لنا ناتج عن تحويل منتج رقمي (وبالتالي كونه مخرجًا)، علينا أيضًا مراعاة جانب الصيانة الخاص به منذ البداية، لأنه سيرسل معلومات إلى الكمبيوتر حول مستوى الحبر، وما إذا كانت هناك انسدادات، وما إذا لم يتبق ورق، وما إلى ذلك.
• طابعات متعددة الوظائف: فهو يجمع بين وظائف الطابعة و الماسح الضوئي.
• ميكروفون سماعة الرأس: يوجد على أحد الجانبين سماعات رأس للإخراج، وعلى الجانب الآخر ميكروفون للإدخال.
• مشغل-مسجل: تُستخدم هذه الوحدات لتشغيل المحتوى الخارجي الذي نقوم بإدخاله ولتسجيله على قرص في جهاز الكمبيوتر.
• موصلات الشبكة: تأتي هذه الأجهزة بجميع الأنواع (أجهزة التوجيه، وأجهزة المودم، وبطاقات الشبكة اللاسلكية) ووظيفتها هي تحويل الإشارات من الكمبيوتر وتدفق الشبكة وإرسالها في اتجاهات منفصلة.

من ناحية أخرى، يمكننا أيضاً إنشاء تصنيفات بناءً على نوع الخدمة التي يقدمونها، والتي تتضمن ما يلي:

تخزين

هذه ملحقات حاسوبية مصممة لتخزين المعلومات ؛ ذاكرة إضافية. وكما رأينا، فهي خارجية وتشمل محركات الأقراص المضغوطة، ومحركات أقراص DVD، ومحركات أقراص Blu-ray، ووحدات تخزين USB المحمولة، ومحركات الأقراص الصلبة الخارجية، وذاكرة الفلاش، والأشرطة المغناطيسية، وما إلى ذلك.

تواصل

تتمثل وظيفتها في تمكين التفاعل بين الأجهزة أو بين الأجهزة والأجهزة الطرفية الأخرى . لدينا بطاقات الشبكة، وبطاقات البلوتوث ، وبطاقات الاتصال اللاسلكي، والمحولات، وأجهزة التوجيه، وأجهزة الفاكس...

أجزاء ومكونات أجهزة الكمبيوتر

كما رأينا بالفعل، تتطلب أجهزة الكمبيوتر سلسلة من عناصر الأجهزة (بما في ذلك بعض البرامج) لكي تعمل.

اللوحة الأم أو لوحة الدوائر المطبوعة

يعمل كدائرة كهربائية، وعنصر توصيل ، بين الأجزاء الأخرى. وقد يشمل مكونات أجهزة متكاملة أخرى مثل بطاقات الرسومات أو بطاقات الشبكة.

المعالج أو وحدة المعالجة المركزية

وحدة المعالجة المركزية هي العنصر الذي سينفذ الأوامر الموجودة في الذاكرة، والتي تشغل جميع أنواع البرامج.

ذاكرة الوصول العشوائي

إنها ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة بالمعالج ، وهي عنصر بالغ الأهمية، ولا شك أنها مكون أساسي في تجميع الحاسوب الشخصي. من الخيارات الأخرى استخدام ذاكرة الفلاش لهذا الغرض، مع أنها ليست الخيار الأمثل، ولكنها جديرة بالذكر.

بطاقة الرسومات أو GPU

وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي شريحة تعرض المعلومات المرئية المعالجة. يمكن دمجها في اللوحة الأم أو بيعها بشكل منفصل؛ وفي الحالة الأخيرة، تميل إلى أن تكون أكثر قوة وتتمتع بقدرات أكبر.

بطاقة الشبكة

إنها الشريحة المسؤولة عن اكتشاف إمكانيات الاتصال بالشبكة . بطاقة الشبكة ، أو محول الشبكة، أو مصطلح مشابه (وإن لم يكن مطابقًا تمامًا)، هي قطعة من مكونات الحاسوب تُثبّت أو تُوصل بالحواسيب. وهي تُزوّد ​​الحاسوب باتصال بالإنترنت. لا يحدث هذا بمجرد وجود إشارة، بل لأن هذا المكون مسؤول عن تمكين الحاسوب من التواصل مع مزود خدمة الشبكة.

مصدر الطاقة

وحدة تزويد الطاقة في الكمبيوتر هي جهاز يحول التيار المتردد إلى تيار مستمر.

القرص الصلب

تتمثل وظيفة محركات الأقراص الصلبة في تخزين المعلومات . ومن أكثر أنواعها شيوعًا SATA وSAS وSSD. يجمع نظام RAID جميع هذه المحركات، مما يجعلها تبدو كمحرك واحد. يتيح ذلك للمستخدم أمانًا أكبر للبيانات، لا سيما البيانات الحساسة التي لا يمكن فقدانها، كما يُمكّن من الوصول إليها بسرعة أكبر.

ديسيبادور

أجهزة تعمل على خفض درجة الحرارة التي تصل إليها الأجزاء أثناء الاستخدام. وتشمل هذه الأجهزة أنظمة التبريد السلبي، وأنظمة التبريد بالهواء، وأنظمة التبريد بالسوائل.

CHASIS

إنها علبة الكمبيوتر التي يتم فيها توزيع وتوصيل جميع العناصر الموجودة في الجهاز ، بالإضافة إلى موصلات الأجهزة الطرفية.

الموصلات والكابلات

واجهات وظيفتها توصيل الأجهزة المختلفة باستخدام الكابلات.

الأجهزة الطرفية

الأجهزة الطرفية للحاسوب هي العناصر التي، كما رأينا، تسمح للمستخدم بالتفاعل مع الحاسوب.

ما هو البرنامج الثابت؟ هو وسيط بين المكونات المادية والبرمجية.

أحد المفاهيم الأخيرة، المرتبطة بالمفاهيم السابقة، هو البرمجيات الثابتة . ببساطة، هي وسيط بين العالم المادي والعالم المنطقي . في الواقع، سبق أن تطرقنا إليها، وإن بشكل غير مباشر، في هذا النص، عند مناقشة كيفية احتياج العناصر المادية إلى المنطق لكي تعمل.

في الحالات التي تأتي فيها الأوامر من الخارج، لا يوجد أي غموض: مكونات مادية وبرمجية ، لا أكثر. أما عندما نجد أن المكون المنطقي جزء من النظام المادي، فإننا نصادف البرامج الثابتة ، وهو أمر شائع بشكل متزايد في مجتمعنا.

يمكننا أن نعطيها تعريفًا آخر، تعريفًا أقرب إلى اللحظة الاجتماعية التي نعيشها، ونقول إنها "البرنامج" الذي يسمح بتشغيل الأجهزة الإلكترونية ، مثل أجهزة التلفزيون الذكية أو منظمات الحرارة أو الهواتف الذكية، من خلال ممارسة السيطرة على دوائرها.

من البديهي أنه في زمن التطور المستمر، تكون هذه الذاكرة قابلة لإعادة الكتابة ، وتسعى دائماً إلى تسهيل تثبيت التحديثات التي يتم إنشاؤها، وبالتالي، لا يصبح الجهاز قديماً أو يتعين استبداله، بل يقوم المصنعون بتحديثه وفقاً لأبحاثهم وقراراتهم.