دنیای امروز

مقدمه ای بر کامپيوتر
ماشين کامپيوتر در ابتدا به منظور انجام محاسبات پيچيده و حجيم ساخته شد و به همين دليل آن را کامپيوتر به معني حسابگر و شمارنده ناميده اند. امروزه کامپيوتر به يک وسيله چند منظوره تبديل شده است که داراي حافظه بوده و قابل برنامه ريزي مي باشد . از اين رو کامپيوتر قادر به انجام عمليات و محاسبات رياضي و منطقي روي اطلاعات بوده و از نظر سرعت ثبت اطلاعات و نگهداري اطلاعات پر حجم سرعت بازيابي و خستگي ناپذيري بر انسان برتري دارد . البته اين بدان معنا نيست که اين ماشين تمام تواناييهايش از انسان برتر باشد . زيرا او فاقد خلاقيت و نوآوري است و در اين مورد انسان بر کامپيوتر برتري دارد . به عبارتي کامپيوتر در واقع وظيفه جمع آوري و طبقه بندي و تنظيم و خلاصه کردن و محاسبه به روي اطلاعات را بر عهده دارد . و مي تواند اطلاعات خام يا ديتا را به اطلاعات مفيد و قابل استفاده تبديل يا پردازش کند . اولين کامپيوتري که بشر ساخت از ابتداي نامهاي مخترحين آنها گرفته شده است که بصورت زير است ATANSOFF-BERRY-COMPUTER که از ابتداي نام آنها گرفته شده است (ABC) اولين کامپيوتر بين سالهاي 1937 تا 1942 ساخته شد و هدف از ساخت آن حل معادلات بود . بعدها کامپيوترها بزرگتر و پيچيده تر شدند . به مرور که کامپيوترها پيشرفته تر شدند آنها کوچکتر گرديدند که در حال حاضر کامپيوترهاي امروزي بسيار کوچکتر و ارزان تر از کامپيوترهاي اوليه مي باشند . کامپيوترهاي اِی - بي - سي و انياک را جزء کامپيوترهاي نسل اول مي دانند و کامپيوترهاي نسل دوم در سال 1959 ايجاد شدند و ساختار مدار آنها از ترانزيستورها بود . با پيدايش تراشه هاي کوچک سيليکوني اولين مدارهاي مجتمع ساخته شدند .

سال 1975 سال ظهور کامپيوترهاي شخصي مي باشد . با ورود ميکروپروسسورها برنامه نويسان دستورالعملهايي را نوشتند که به زبان بيسيک به کدهاي مورد نياز در ميکروپروسسور ترجمه مي شد . که اولين برنامه نويسان به اين طريق بيل گيتز و پاول آلن بودند که شرکت مايکرو سافت را بصورت تجارتي در آوردند . و در حال حاضر از توليد کنندگان بزرگ نرم افزار در دنيا مي باشند برنامه هاي تحت ويندوز و ميکروپروسسورهاي اينتل متعلق به اين شرکت يعني مايکرو سافت مي باشد . کامپيوتر آي بي ام اي تي که از ميکرو پروسسورهاي 80286 استفاده مي نمايد در سال 1984 ساخته شد . اين کامپيوتر در آن سالها بسيار سريع تر از مدلهاي قبلي عمل مي کرد زيرا ميکروپروسسور آن قوي بود . در سال 1987 شرکت آي بي ام توليد کامپيوترهاي خود را با نام PS2 شروع کرد و PS1 را نيز وارد بازا کرد . که از ميکروپروسسورهاي 80386 و 80486 استفاده نمود کامپيوترهاي امروزي را کامپيوترهاي نسل چهارم مي نامند . بعد از ميکرو پروسسورهاي 80486 ميکروپروسسورهاي پنتيوم وارد بازار شدند

کامپيوتر به عنوان يک سيستم داراي چهار قسمت است که عبارتند از

· INPUT UNIT

· MEMORY UNIT

· CPU

· OUTPUT UNIT



که از آنها به ترتيب مي توان به اين طريق نام برد

· واحد ورودي

· واحد حافظه

· واحد پردازش مرکزي

· واحد خروجي

قسمتهاي دو و سه که شامل واحد حافظه و واحد پردازش مرکزي است داخل يک جعبه به نام کيس قرار دارد که از نظر ظاهري به دو صورت ايستاده و خوابيده وجود دارد

TOWER
DESKTOP
منبع تغذيه يا Power Supply در درون اين جعبه قرار دارد.

در سيستم علاوه بر پردازشگر و حافظه قطعات سخت افزاري ديگري نيز وجود دارند. بعد از مقدمه اي که در مورد کامپيوتر و تاريخچه آن آمد لازم است که اجزاء کامپيوتر از لحاظ سخت افزاري بيان شود . در ادامه به بيان و توضيح اين مطلب به شرح ذيل مي پردازيم



---------------------------------------------------

بورد اصلي MOTHERBOARD OR MAIN BOARD
اين بخش در برگيرنده اغلب مدارهاي کامپيوتر است که اجزايي چون سي - پي - يو / حافظه اصلي شامل رم و رام / حافظه کمکي شامل دي وي دي و سي دي / هارد ديسک و فلاپي ديسک و وسايل خارجي از قبيل ماوس / کي برد / و مانيتور به وسيله آن با هم ارتباط برقرار مي کنند

---------------------------------------------------

سي پي يو CENTRAL PROCESSING UNIT
سي - پي -يو يا واحد پردازش مرکزي مغز يک کامپيوتر است . تمامي تفکرات . محاسبات و پردازشهاي لازم در اين قسمت صورت مي گيرد . سرعت سي پي يو با واحد مگا هرتز سنجيده مي شود و اين مقدار برابر با تعداد دفعاتي است که يک سيگنال مي تواند در مدت يک ثانيه مدارات کامل موجود در سي پي يو را بپيمايد يا به عبارتي معادل تعداد محاسباتي است که در طول يک ثانيه سي پي يو انجام ميدهد. در حال حاضر سی پی يو با واحد پردازش گيگا هرتز به بازار آمده است.

اگر سرعت يک سي پي يو فرضا برابر 500 مگا هرتز باشد به اين معناست که سي پي يو مزبور قادر است 500 ميليون کار يا محاسبات رادر يک ثانيه انجام دهد . در کامپيوترهاي شخصي واحد پردازش مرکزي يا سي پي يو درون يک تراشه به نام ريز پردازنده قرار دارد . اين قسمت مستقيما به بورد اصلي متصل مي شود که براي سيستم در حکم همانطور که قبلا گفته شد مغز است . کنترل و اجراي دستورالعمل ها به عهده ريز پردازنده است . ريز پردازنده داراي دو قسمت اصلي به نام واحد کنترل و واحد حساب و منطق است

---------------------------------------------------

کارت گرافيک Video Graphic Area
کارت گرافيکی کارتی است که درون جعبه بر روی برد اصلی قرار می گیرد و توليد کننده تصاوير برای مانيتور است. در ابتدا اين کارت بر روی درگاه ISA قرار می گرفت ، سپس از نوع PCI توليد شد و اکنون از نوع AGP است. اين کارت می تواند در درون برد اصلی گنجانده شده باشد که به اين نوع برد اصلی ، VGA OnBoard گفته می شود. و يا کارتی جداگانه بر روی درگاه AGP برد اصلی قرار گيرد. کارت گرافيکی همواره نوع خاصی از RAM بر روی خود داشته است تا با سرعت بالاتری تصاوير را توليد کند، ولی اکنون می تواند از RAM روی برد اصلی نيز استفاده ببرد.



---------------------------------------------------

هارد ديسک HARD DISK DRIVE
درايوهاي هارد ديسک به منظور ذخيره برنامه ها و اطلاعات مورد استفاده قرار مي گيرد . هنگامي که فايلي را ذخيره مي کنيد اين فايل بر روي هارد ديسک شما ذخيره مي گردد . در هنگام خريد ديسک سخت لازم است ميزان ظرفيت مورد نياز را حدس بزنيد و ديسکي با دو برابر ظرفيت تخمين زده شده خريداري کنيد و توجه کنيد چنانچه در هر صفحه هزار کاراکتر تايپ شده باشد يک ديسک سخت 200 مگا بايتي مي تواند در حدود 200000 برگ از اين صفحات را ذخيره کند . ديسک سخت آسيب پذير است لذا احتمال خرابي فايل يا فايلها روي ديسک سخت وجود دارد

لذا براي حفاظت از اطلاعات لازم است حداقل يک نسخه از آنها براي روز مبادا نسخه برداري شود . هارد ديسک مهمترين حافظه جانبي محسوب مي شود و از نظر موقعيت قرار گرفتن در داخل واحد سيستم و درون کيس قرار دارد . بعد از سي پي يو که مغز کامپيوتر محسوب مي شود و حافظه رم که به عنوان ميز کار از آن استفاده ميشود هارد ديسک قلب کامپيوتر به حساب مي آيد

---------------------------------------------------

فلاپی ديسک FLOPPY DISK OR DISKETTE
اين ديسک ها سابقا داخل يک محفظه انعطاف پذير جاسازي مي شدند و از اين رو به آنها فلاپي ديسک يا ديسک لرزان گفته مي شود . در طرح جديد اين ديسک ها يک پوسته پلاستيکي سخت با يک پوشش فلزي لغزنده اين ديسک را در بر مي گيرد . ظرفيت اين نوع ديسک 44/1 مگا بايت است و به راحتي قابل جابجايي بين کامپيوترها است . درايو يا گرداننده اين ديسک در کيس کامپيوتر قرار دارد ولي خود ديسک در دسترس ما قرار دارد . بطوريکه مي توانيم اطلاعات و اسنادي را از يک کامپيوتر به کامپيوتر ديگر منتقل کنيم . زيرا درايو يا گرداننده اين نوع ديسک قابليت خواندن و نوشتن اطلاعات را داراست .



---------------------------------------------------

حافظه در کامپيوتر
حافظه هاي اصلي کامپيوتر عبارتند از :

RAM = RANDOM ACCESS MEMORY
ROM = READ ONLY MEMORY

---------------------------------------------------

حافظه رم RAM
هنگامي که برنامه اي توسط يک کامپيوتر اجرا مي شود کامپيوتر آن را در داخل رم ذخيره مي کند مقدار رم موجود در يک کامپيوتر کارايي کامپيوتر را به ميزان قابل توجهي تحت تاثير خود قرار مي دهد . هر چه ميزان رم موجود در يک کامپيوتر بيشتر باشد اين کامپيوتر مي تواند کارهاي بيشتري را با سرعت بيشتري انجام دهد .مي توانيد اطلاعات رم را خوانده و اطلاعاتي را روي حافظه رم بنويسيد ولي هنگامي که برق کامپيوتر قطع مي شود يا کامپيوتر را خاموش مي کنيد تمامي اطلاعات موجود در رم از بين مي روند وپاک مي گردند



---------------------------------------------------

حافظه رام ROM
اين حافظه فقط خواندني است که حاوي اطلا عاتي جهت راه اندازي کامپيوتر است اين اطلاعات توسط سازنده بورد اصلي درون حافظه قرار داده مي شود . اين حافظه ثابت است و اطلاعاتش غير قابل تغيير است بطوريکه بعد از خاموش کردن کامپيوتر و يا قطع جريان برق اطلاعات درون رام پاک نمي شود

---------------------------------------------------

ديسک فشرده يا سي دي رام CD ROM
تا چندي پيش استفاده از فلاپي ديسک اصلي ترين روش انتقال برنامه بين کامپيوترها محسوب مي شد ولي تولد برنامهاي حجيم و پيوسته باعث شد تا نياز به ديسک با ظرفيت بيشتر احساس شود . يک سي دي رام به تنهايي قادر است اطلاعاتي معادل 460 فلاپي ديسک را در خود نگهداري کند که در حدود 700 مگا بايت مي باشد . امروزه درايوهاي سي دي رام به يکي از قسمتهاي استاندارد تمام کامپيوترهاي شخصي تبديل شده اند . معيار سنجش کارايي اين درايوها سرعت آنها مي باشد . سرعت سي دي درايو بصورت مضربي از سرعت خواندن اطلاعات که در حدود 150 کيلو بايت در ثانيه مي باشد که به ايکس نشان داده مي شود

امروزه سي دي درايوهاي با سرعت 52 ايکس در بازار عرضه شده اند . تنها مشکلي که اين نوع از ديسکها دارند اين است که تنها يک بار امکان ذخيره اطلاعات روي آنها وجود دارد . و بعد فقط خاصيت رام را پيدا مي کنند يعني فقط خواندني مي شوند . براي ذخيره اطلاعات روي سي دي دستگاهي بنام سي دي رايتر نياز مي باشد که شبيه درايوسي دي بوده ولي امکان ضبط اطلاعات را روي سي دي دارد



---------------------------------------------------

ديسک ويدئويي ديجيتالي دي وي دي DVD = DIGITAL VERSATILE DISK
امروزه ديسکهاي دي وي دي از سي دي رامها پيشي گرفته اند . ظاهر دي وي دي همانند سي دي ها مي باشند و تنها تفاوت آنها در ظرفيت بالاي آنهاست . ظرفيت ديسکهاي دي وي دي از 4 گيگا بايت تا 17 گيگا بايت مي باشد که ظرفِت بسيار بالايي مي باشد

---------------------------------------------------

واحد هاي شمارش ظرفيت حافظه
واحد هاي ظرفيت حافظه به ترتيب عبارتند از

· بيت : کوچکترين جزء ساختمان حافظه بوده که مي تواند حاوي صفر يا يک باشد

· بايت : به ترکيب 8 بيت متوالي يک بايت گويند

· کيلو بايت : از ترکيب 1024 بايت يک کيلو بايت تشکيل مي شود

· مگا بايت : از ترکيب 1024 کيلو بايت يک مگا بايت تشکيل مي شود

· گيگا بايت : به 1024 مگا بايت يک گيگا بايت مي گويند

نمودار سلسله مراتب ذخيره اطلاعات در حافظه به ترتيب زير است

BIT < BYTE < KB < MB


---------------------------------------------------

دستگاههاي ورودي و خروجي در کامپيوتر
يک کامپيوتر براي ارتباط با دنياي خارج به لوازم و وسايلي احتياج دارد که به آنها دستگاههاي ورودي و خروجي مي گويند . دستگاههاي ورودي وظيفه انتقال داده و برنامه ها را به درون حافظه کامپيوتر به عهده دارند و دستگاههاي خروجي عمل انتقال نتايج پردازش داده ها را به بيرون از کامپيوتر بر عهده دارند . معمولا دستگاههاي ورودي و خروجي که امروزه به کار مي روند عبارتند از

---------------------------------------------------

دستگاههاي ورودي INPUT DEVICE
· KEY BOARD

· MOUSE

· FLOPPY DISK DRIVE

· SCANNER

· MICROPHONE

· LIGHT PEN

· GAME PAD & JOYSTICK

· CD DRIVE

همانطور که در بالا ذکر شده است دستگاههاي ورودي عبارتند از : صفحه کليد - ماوس -ديسک گردان - اسکنر - ميکروفون - قلم نوري و دسته بازي



---------------------------------------------------

دستگاههاي خروجي OUPUT DEVICE
· MONITOR

· PRINTER

· SPEAKER

· PLOTER

· FLOPPY DISK DRIVE

· CD WRITER

که دستگاههاي خروجي کامپيوتر نيز شامل : صفحه نمايش - چاپگر - بلند گو - رسام - و ديسک گردان مي باشند

همانطور که در بالا ذکر شد ديسک گردان فلاپی در دو گروه آمده است يعني به عنوان يک ابزار ورودي و خروجي بطور همزمان عمل مي کند . در اين قسمت در مورد دستگاههاي ورودي و خروجي به اختصار توضيح ميدهيم

---------------------------------------------------

صفحه کليد KEY BOARD
صفحه کليد ضروري ترين وسيله از دستگاههاي ورودي به حساب مي آيد که شامل مجموعه اي از کليدها مي باشد . اين کليدها در صفحه کليد به سه دسته تقسيم مي شوند

· الف - کليدهاي الفبايي و عددي که مربوط به حروف الفبا و اعداد هستند

· ب - کليدهاي نقطه گذاري که اين نوع کليدها شامل علائمي مانند : نقطه - دو نقطه وير گول و غيره هستند

· پ - کليدهاي خاص که اين نوع کليدها شامل کليدهاي تابعي - کليدهاي کنترلي - و کليدهاي جهتي و کليد کپس لاک مي باشند



--------------------------------------------------

اسکنر SCANNER
يکي از دستگاههاي ورودي ديگر اسکنر است . اين دستگاه امکان تبديل اطلاعات چاپ شده به قالبهاي ديجيتالي مناسب براي انتقال به نرم افزارهاي خاص را فراهم مي سازد

جهت انتقال يا ورود متن چاپي به يک کامپيوتربه وسيله اسکنر برنامه هاي کاربردي خاصي معروف به (او آر سي ) وجود دارد

ORC = OPTICAL CHARACTER RECOGNITION

بدين صورت متون چاپي به فايلهاي متن قابل پردازش در يک برنامه وازه پرداز تبديل مي شوند

---------------------------------------------------

دوربين ديجيتالي و اينترنتي DIGITAL CAMERA & WEBCAM
عکسهاي تهيه شده توسط اين دستگاه روي حافظه اي مانند حافظه هاي کامپيوتر قابل نگهداري است . و به راحتي مي توان آنها را با قالب ديجيتالي مستقيما به کامپيوتر انتقال داد



---------------------------------------------------

(VOICE RECOGNITION) ميکروفون MICROPHONE
اين دستگاه به کمک يک نرم افزار مي تواند صداي کاربر را به داخل پي سي انتقال دهد . همچنين مي تواند گفتار را به نوشتار تبديل کند . و در واقع سيگنالهاي صوتي را به متن ديجيتالي تبديل مي کند . اين دستگاه براي معلولان جسمي و افرادي که بينايي ضعيف دارند مي تواند کاربرد فراواني داشته باشد

---------------------------------------------------

بلندگو SPEAKER
از دستگاههاي واحد خروجي است . بلند گوهاي متصل به دستگاه پي سي دقيقا عملکردي مشابه بلند گوهاي متصل به دستگاه ضبط صوت معمولي را دارند . امروزه کامپيوترهاي پي سي پيشرفته به عنوان سيستمهاي چند رسانه اي به فروش مي رسند زيرا قابليت اين را دارند که به عنوان يک دستگاه پخش يا ضبط صوت و تصوير مورد استفاده قرار گيرند

بلند گوها ممکن است مستقيما به برق وصل شوند و داراي يک تقويت کننده تو کار باشند . براي اتصال بلند گوها به پي سي لازم است يک کارت صدا داخل کيس نصب شود



---------------------------------------------------

قلم نوري LIGHT PEN
وسيله اي به شکل قلم است که بانزديک شدن به صفحه نمايش براي ترسيم اشکال دلخواه و براي کنترل آيکونها يا گزينه هاي نمايش يافته در صفحه نمايش مورد استفاده قرار مي گيرد

---------------------------------------------------

صفحه نمايش قابل لمس TOUCH SCREEN
اين وسيله را اغلب مي توان در کيوسکهاي اطلاعات عمومي مشاهده کرد . نحوه بکارگيري اين وسيله بدين گونه است که کاربر براي انتخاب هر يک از گزينه ها ي پيشنهاد شده در صفحه نمايش به سادگي آن را با انگشتان خود در صفحه نمايش لمس مي کند



---------------------------------------------------

مودم MODEM
مودم به دو صورت داخلي و خارجي وجود دارد که بنام اينترنال و اکسترنال نام گذاري شده است . اين دستگاه جزء دستگاههاي ورودي و خروجي است . مودم براي بر قراري ارتباط بين کامپيوتر شما و شبکه يا خط تلفن مورد استفاده قرار مي گيرد . پس از برقراري اين ارتباط قادر خواهيد بود پيامهاي الکترونيکي دلخواه خود را براي افراد مختلف ارسال کرده و از اينترنت استفاده کنيد

همچنين اگر کامپيوترشما داراي اسکنر نيز باشد به کمک مودم مي توانيد همانند دستگاه فاکس به ارسال و دريافت اسناد بپردازيد

---------------------------------------------------

رسام PLOTTER
يکي از وسايل خروجي گرافيکي محسوب مي شود . کار اين دستگاه بر عکس ديجيتايزر است. اين دستگاه در حال حاضر براي ترسيم نقشه هاي مهندسي استفاده مي شود



---------------------------------------------------

تعريف درگاه يا پورت PORT
درگاه محل اتصال لوازم جانبي به کامپيوتر است که از طريق آن عمليات ورود و خروج اطلاعات صورت مي گيرد . اين درگاه ها روي بورد اصلي کامپيوتر قرار دارند . انواع درگا هاي کامپيوتر عبارتند از

· درگاه سريال : در هر لحظه يک بيت اطلاعات را عبور مي دهد

· درگاه موازي : در هر لحظه هشت بيت را در يک رديف منتقل مي کند . بنابراين سرعت انتقال اطلاعات از اين نوع درگاه بيشتر است

· درگاه PS2 سريال : اين درگاه براي متصل کردن وسايل جانبي و بورد اصلي کامپيوتر به کار مي رود که بصورت 32 بيت و 16 بيت کار مي کند

· درگاه USB : يک درگاه سريال با سرعت انتقال 12 مگا بيت بر ثانيه است که براي اتصال وسايل جانبي به ريز کامپيوتر استفاده مي شود . يو اس بي مي تواند حداکثر 127 وسيله جانبي همچون درايوهاي سي دي - چاپگر - مودم موس - صفحه کليد و ... را از طريق يک پورت همه منظوره به سيستم متصل کند

· اِي تي (AT): مسير الکتريکي مورد استفاده در کامپيوتر هاي شخصي براي متصل کردن بورد اصلي و وسايل جانبي مثل صفحه کليد مورد استفاده قرار مي گيرد

شبکه های متصل با سیم نیز در کنار شبکه های بی سیم در حال پیشرفت اند. این پیشرفت باعث شده تا کامپیوترهای رو میزی بتوانند با سرعت 1000 مگابایت بر ثانیه به یکدیگر متصل شوند. چندی است که نسل تازه ای از شبکه های متصل با سیم با نام Eethernet گیگا بیتی زیر سایه و درهیاهوی شبکه های بی سیم متولد شده. این استاندارد که که طراحی آن از حدود 6 سال پیش آغاز شده بود سرانجام به بار نشست و سرعت آن چهار برابر پر سرعت ترین شبکه بی سیم کنونی است. کنترل کننده های Ethernet گیگا بایتی کم کم جای خود را روی بردهای اصلی بازکرده و جای کنترل کننده های Fast Ethernet را با سرعت 100 مگا بیت بر ثانیه می گیرند. آزمایش های نشان داده اند که سرعت شبکه های Ethernet گیگا بیتی در عمل به 90 مگا بیت بر ثانیه می رسد. این میزان برابر است با ده برابر سرعت Fast Ethernet. آهنگ انتقال در Ethernet گیگابیتی در حال حاضر از هر سخت دیسکی بیشتر است. بنا براین هنگام کار با فایل های ویدئویی یا CAD که روی کامپیوتر های سرویس دهنده ذخیره شده اند، شبکه سرعت کار را کاهش نمی دهد. هر چه سریعتر، هر چه ارزانتر با گسترش کنترل کننده های گیگابیتی، در خواست برای سوئیچ های مناسب نیز رو به افزایش است. قیمت این دستگاه ها هم به طور همزمان رو به کاهش است به طوری که یک سوئیچ گیگا بیتی با 8 درگاه سال گذشته حدود 2000 یورو پایین آمده. Ethernet گیگا بیتی با سرعت زیادی که دارد برای انتقال داده ها روی شبکه های محلی هم بسیار مناسب است. دستگاه های Ethernet گیگا بیتی اگر چه با گونه های پیشین یعنی Fast Ethernet و Ethernet مگا بیتی سازگارند اما برای بهره مندی از بیشترین سرعت باید از هر 4 زوج سیم استفاده کرد. افزون بر این از یک مدولاسیون پنج سطحی نیز استفاده می شود. همه اینها به این معنی است که روی هر زوج سیم و در هر تپش با بسامد 100 مگا هرتز بیش از دو بیت منتقل می شود. در نتیجه بیش از یک گیگابیت بر ثانیه فرستاده می شود که بخشی از این پهنای باند اضافی برای رمز گذاری داده ها با شیوه Trellis به کار می رود. داده هایی که در این شیوه به جریان داده های اضافه می شود پایداری و ایمنی این شبکه ها را افزایش می دهد. کابل ها یکسان نیستند برای بهره مندی از بیشترین سرعت، باید کابل ها را کمی پیچیده تر ساخت. کابل های 4 رشته ای Cat5 که در Fast Ethernet در فاصله های کوتاه به کار می روند در Ethernet گیگا بیتی قابل استفاده نیستند و سرعت این دستگاه ها را تا حد Fast Ethernet کاهش می دهند. جالب است بدانید که در سخت افزار گیگا بیتی تفاوتی میان درگاه های Uplink و Downlink وجود ندارند. هر دستگاه طرف مقابل را شناسایی کرده و بسته به اینکه در سمت دیگر یک کارت شبکه یا یک سوئیچ قرار داشته باشد خود را تنظیم می کند. کابل های هشت رشته ای هم از نظر کیفیت با هم تفاوت دارند. قیمت کابل های Cat6 به طور نظری امکان استفاده از بسامد 300 مگا هرتز را فراهم می کند و آهنگ انتقال آن در مقایسه با Cat5 روی هر جفت سیم سه برابر است. طول کابل Cat6 حداکثر 100 متر است که در صورت استفاده از یک سوئیچ می توان دو دستگاه کامپیوتر به فاصله 200 متر را به یکدیگر متصل کرد. اما در این کابل ها در مقایسه با Cat5 ویژگی آبشاری ( Cascading ) بسیار محدودتر شده به طوری که به جای امکان استفاده از پنج سوئیچ پشت سر هم ( که فاصله را به 600 متر می رسانند ) تنها می توان از دو سوئیچ استفاده کرد که حداکثر فاصله را به 300 متر محدود می کند. بنا براین در ساختمان های بزرگ برای استفاده از کابل های Cat6 وجود Router لازم است. در صورت افزایش فاصله ( برای نمونه میان دو ساختمان ) باید به جای کابل های مسی، کابل های فیبر نوری را به کار برد. در این کابل های فیبر نوری Single Mode، فاصله می تواند تا پنج کیلومتر افزایش یابد. این را هم بگوییم که تجهیزات استفاده از فیبر نوری بیش از ده برابر تجهیزات کابل Cat5 قیمت دارند. سرعت بسیار بالا برای کامپیوترهای شخصی بد نیست فاصله های زیاد را به حال خود گذاشته و کمی کاربرد شبکه های گیگابیتی را در کامپیوترهای شخصی بررسی کنیم. پهنای باندی که این شبکه ها فراهم می کنند برخی تغییرات را در سخت افزار کامپیوترهای شخصی ایجاب می کند. کارت شبکه گیگا بیتی در حالت دو طرفه کامل ( Full Duplex ) کار می کند. یعنی می تواند همزمان داده را فرستاده و دریافت کند که این آهنگ انتقال 180 مگابایت در ثانیه را به دست می دهد در حالی که پهنای باند گذرگاه PCI تنها 133 مگابایت برثانیه است. البته اگر در سیستم کارت PCI دیگری مانند کارت صوتی یا کنترل کننده RAID وجود داشته باشد این پهنای باند 133 مگابایتی باز هم کاهش یافته و باقیمانده آن دراختیار کارت شبکه قرار می گیرد. بنابراین بی دلیل نیست که کارت های شبکه ویژه کامپیوتر های سرویس دهنده که با معماری 64 بیتی ساخته می شوند پهنای باند 533 یا حتی 1066 مگابیتی دارند. در مقابل، بیشتر کارت های شبکه یک پارچه با برد اصلی از نظر آهنگ انتقال داده با کارت های شبکه PCI تفاوتی ندارند چون آنها نیز به درگاه PCI کند متصل اند. تنها راه حل اینتل در سری تراشه های i865 و i875 با نام Communications Streaming Architecture (CSA) است که این گلوگاه را تقریبا برطرف کرده. در این شیوه، کنترل کننده شبکه از طریق یک مسیر اختصاصی با آهنگ انتقال 266 مگابایت بر ثانیه به سری تراشه متصل می شود. در نتیجه، بخش های دیگر نمی توانند سرعت آن را پایین بیاورند. بد نیست در اینجا اشاره کنیم که این کنترل کننده های اینتل در عمل به سرعت 150 مگا بایت بر ثانیه دست پیدا می کنند در حالی که کنترل کننده های یکپارچه با برد اصلی مانند 3Com، Broadcom یا VIA آن هم بدون وجود کارت های PCI دیگری حتی تا نصف پایین می آید. آنچه که در این میان بسیار عجیب است اینست که برخی شرکت های سازنده برد اصلی هیچ تمایلی به بهره برداری از این فناوری اینتل ندارند و با وجود تراشه های سری تراشه های i865، i875 روی محصولاتسان باز هم آنها را با کنترل کننده های Broadcom مجهز می کنند. استانداردسازی سری تراشه سری تراشه های که در آینده به بازار می آیند این مشکل را برطرف می کنند چون نه تنها گذرگاه پر سرعت PCI Experss را با خود دارند بلکه کنترل کننده شبکه گیگابایتی نیز با آنها یکپارچه شده. به نظر نمی رسد که Ethernet بتواند در بخش کامپیوترهای شخصی به سرعت های بالاتر دست پیدا کند. اگر چه همین حالا نیز استاندارد Ethernet 10 گیگابایتی تعریف شده و دستگاه های سخت افزاری آن در دست ساخت هستند اما برای بهره مندی از سرعت بالای آن چاره به جز رفتن به سراغ کابل های فیبر نوری نیست. اگر روش های تشخیص خطا یا اندازه Packet در پروتکل Ethernet تغییر نکنند در شبکه های Ethernet 10 گیگابایتی حداکثر می توان از کابل های مسی به طول 10 متر استفاده کرد که برای پیاده سازی عملی شبکه ها بسیار کوتاه است. ادامه مطلب ...-->

هارد دیسک (Hard disk ) ، يکی از مهمترين عناصر سخت افزاری درکامپيوتر پس از پردازنده و حافظه است. از هارد دیسک ، بمنظور ذخیره سازی اطلاعات استفاده می گردد . اطلاعات مربوط به راه اندازی سیستم ، برنامه ها و داده ها، جملگی بر روی هارد دیسک ذخیره می گردند. در زمان انجام برخی عملیات خاص توسط کامپیوتر، نظیر ویرایش فیلم ها ، بازی های کامپیوتری و یا پخش موزيک ، استفاده از یک هارد دیسک با ظرفيت بالا، سرعت مناسب و قابل اطمينان ، بطرز محسوسی بهبود محيط عملياتی خصوصا" ذخيره و بازيابی اطلاعات را بدنبال خواهد داشت .
در ساليان اخير تکنولوژی ساخت هارد دیسک بسرعت و در ابعاد متفاوت رشد و گسترش يافته است . در اين مقاله ، به بررسی پارامترهای لازم در خصوص انتخاب يک هارد ديسک خواهيم پرداخت .

جايگاه هارد ديسک
با توجه به رشد چشمگیر تکنولوژی ساخت هارد دیسک ، ظرفيت آنان درفواصل زمانی بين دوازده تا هيجده ماه ، دو برابر می شود . بدين ترتيب ،عملا" کامپيوترهای شخصی بسمت ماشين های چند رسانه ای حرکت نموده که می توان حجم بالائی از اطلاعات شامل صوت ، تصوير و گرافيک را بر روی آنان ذخيره نمود. بيشترين ظرفيت هارد ديسک قابل نصب بر روی کامپيوترهای Desktop ، معادل 250 گيگابايت می باشد. طرفیت فوق ، ده برابر بیش از ظرفیت هارد دیسک های سه سال پیش است . در اوایل سال 2003 میلادی ، هارد دیسک های با ظرفیت 320 گیگا بایت مطرح شده اند.
تولید کنندگان در صدد ارائه اینترفیس های سريال ATA بوده که نسبت به مدل های پیشین ( اینترفیس های موازی ATA ) دارای سرعت بمراتب بیشتری می باشند. محصولات توليد شده در سال آينده ، از تکنولوژی فوق استفاده خواهند کرد. عملکرد تمامی هارد ديسک ها در زمان اجرای يک برنامه مشابه يکديگر بوده و استفاده از درايوهای با سرعت بالا، مزايا و امتيازات متعددی را برای کاربرانی که قصد پردازش داده هائی با حجم بالا ( تصاوير و ويدئوهای ديجيتال ) را دارند ، بدنبال خواهد داشت.بر اساس آزمایشات متعدد انجام شده توسط برنامه Photoshop ، مشخص شده است که انجام عمليات پيچيده ای نظير : اعمال فیلترها ، گردش و ویرایش تصاویر در هارد دیسک های با سرعت بالا ، شصت درصد سریعتر از سیستم هائی است که دارای درایوهائی با سرعت پائین می باشند.

ويژگی ها ی مهم
از مهمترين ويژگی های مرتبط با هارد ديسک ، می توان به موارد زير اشاره نمود :
ظرفيت : اغلب کامپیوترهای شخصی در حال حاضر از هارد ديسک هائی با ظرفيت معادل بیست گیگابایت ، استفاده می نمايند. ظرفیت فوق ، بمراتب بیش از انداره مورد نياز کاربرانی است که صرفا" از هارد دیسک بمنزله ابزاری بمنظور ذخیره سازی اطلاعات استفاده می نمایند . ظرفیت هارد دیسک برای کاربرانی همچون طراحان آثار گرافیکی و یا افرادیکه بر روی فیلم های ويدئويی کار می کنند ، از اهمیت بیشتری برخوردار است . مثلا" ضبط تصاویردر مدت زمان محدود از یک دوربین فیلم برداری ، چندين گیگابایت ظرفیت هارد دیسک را اشغال خواهد کرد .
در صورت ضرورت استفاده از فضای ذخیره سازی بالا ، می توان از یک هارد با ظرفیت بالا و یا دو هارد دیسک ،استفاده نمود. در چنین حالتی می توان هارد موجود را نگهداری و متناسب با نیاز، اقدام به تهیه و نصب هارد دوم نمود. مثلا" در صورتیکه به یک هارد با ظرفیت 160 گیگابایت نیاز باشد و هارد دیسک موجود 80 گیگابایت ظرفيت داشته باشد ، می توان با تهیه يک هارد ديسک ديگر و با ظرفيت 80 گیگابایت ، نياز خود را مرتفع نمود ( تامين 160 گيگابايت فضای ذخيره سازی ، مشروط به وجود پتانسيل لازم ازلحاظ توانائی حمايت برد اصلی سيستم ) .

سرعت دورانی :سرعت دوران ( چرخش ) هارد دیسک های ATA موجود ، 5400 یا 7200 دور در دقیقه ( rpm ) می باشد . درایوهائی که دارای سرعت 7200 دور در دقیقه می باشند، معمولا" ( در تمامی موارد صادق نخواهد بود ) دارای سرعت بيشتری در ارتباط با بازيابی اطلاعات ، می باشند . در آزمایشاتی که بر روی يک نمونه درایو با سرعت 5200 دور در دقیقه انجام شده است ، مشاهده شده است که سرعت تکثیر اطلاعاتی به اندازه 1/2 گیگابایت ، حدود 33 % سریعتر از سرعت درایوهای 7200 دور در دقیقه می باشد! در بعضی موارد، پارامترهای دیگری نظیر نوع الگوریتم استفاده شده بمنظور بازیابی اطلاعات، تاثير مستقيمی بر کارآئی يک درايو دارد.
اينترفيس : تقریبا" تمامی کامپیوترهای Desktop از اینترفیس موازی ATA استفاده می نمایند.. حداکثر سرعت انتقال داده در این نوع اینترفیس ها ، 100 و يا 133 مگابایت در ثانیه است. بر اساس مجموعه تست های انجام شده بر روی اينترفيس های ATA/133 ، مشخص شده است که سرعت آنان تاثير مشهودی را در افزايش کارائی بدنبال نداشته است ، چراکه درایوهای موجود امکان استفاده مناسب از سرعت بالای انتقال داده در باندهای عریض را دارا نمی باشند. ( درایوهای موجود در سرعت بالای 100 و یا بیشتر ممکن است دچار مشکل شوند ). اکثر مادربردهای قديمی ( MotherBoard ) از ATA/133 حمایت نمی نمایند.بنابراین برای استفاده از این نوع درایوها ، می بایست کارت های جانبی بر روی سیستم نصب گردد . خوشبختانه درایوهائی که دارای استاندارد ATA/133 می باشند ، امکان حمایت از استاندارد ATA/100 را نیز دارا می باشند .

درایوهائی که از اینترفیس های سریال ATA ( در مقابل اينترفيس های موازی ) استفاده می نمايند ، بتدریج متداول می گردند .از اینترفیس های فوق در مواردیکه با مشکل سرعت در ارتباط با اينترفيس های موازی برخورد می شود ، استفاده می گردد(اینترفیس های سریال ATA مشكل کمبود سرعت را برطرف می نمایند) . این نوع درایوها ، قادر به انتقال 150 مگابايت در ثانیه بوده و اين ميزان در ساليان آينده به مرز 600 مگابايت در ثانيه خواهد رسيد . بر اساس تست های انجام شده ،استفاده از يک اینترفیس سریال ATA بر روی سیستم هائی که شامل یک درایو می باشند ، مزايای عمده ای را بدنبال نداشته است ( از پهنای باند اضافه عملا" استفاده نمی گردد) .
در صورت استفاده از چندين درايو بر روی يک اينترفيس مشابه ، از پهنای باند اضافی بطور مطلوب استفاده و نتايج مثبتی را بدنبال خواهد داشت . استفاده از درایوهای ATA با اينترفيس سريال ، طی ساليان آينده در اکثر کامپيوترهای شخصی بکار گرفته خواهد شد .

حافظه موقت ( بافر ) :
زمانيکه يک سيستم درخواست اطلاعاتی را می نمايد ، هارد ديسک علاوه بر اينکه می بايست بازيابی داده درخواستی ر ا انجام دهد بلکه مسئوليت استقرار ( load ) داده در بافر مربوطه به خود را نيز برعهده دارد .
بدين ترتيب در صورتيکه پردازنده درخواست مجدد همان اطلاعات قبلی را داشته باشد ، اطلاعات مورد نياز آن از طريق بافر هارد ديسک تامين خواهد شد . استفاده از دو مگابايت بافر، ظرفيت مناسبی در اين رابطه می باشد . در موارديکه از برنامه های خاصی نظير فتوشاپ ، استفاده می شود ، ظرفيت هشت مگابايت برای بافر ، منظقی بوده و اثرات مثبتی را در رابطه با افزايش کارائی سيستم بدنبال خواهد داشت .

تشریح مشخصات
تعيين ظرفيت ، يکی از اولين و در عين حال مهمترين تصميات در رابطه با انتخاب يک هارد ديسک می باشد .هارد ديسک های با ظرفيت بالا همیشه از لحاظ قيمت گرانتر می باشند،چرا كه توزيع آخرین مدل ها و ظرفیت ها در ماه های نخست تولید بسيار اندک بوده و همین عامل افزایش قیمت آنان را بدنبال خواهد داشت.برای تهيه يک هارد ديسک با ظرفيت مطلوب می توان پس از کاهش قيمت آخرين مدل های ارائه شده ، اقدام لازم را انجام داد .( تامين هارد ديسک مورد نظر پس از فروکش نمودن جو ايجاد شده در ماه های نخست توليد ) . پارامترهای زير را می توان در زمان انتخاب يک هارد ديسک در نظر گرفت :
ظرفیت : حداقل ( بیست تا چهل گیگابایت ) ، پيشنهادی ( شصت تا هشتاد گیگابایت ) ، حداکثر ( یکصد تا دویست و پنجاه گیگابایت ) تهیه هارد دیسك هایی با ظرفیت بالاتر از نياز موجود، تصميمی منطقی می باشد . قیمت هارد دیسك های با ظرفیت بیشتر همواره بالاتر از ظرفیت های پائین تر می باشد ( تفاوت زیاد نمی باشد) بعنوان نمونه،تفاوت ظرفیت هاردیسك های 60GB با 80GB چیزی در حدود 20GB می باشد كه این ظرفیت قابل توجهی است اما از نظر قیمتی این هاردیسك ها اختلاف چندانی با هم ندارند.

سرعت دوران : حداقل ( 5400 دور در دقیقه)
،پیشنهادی ( 5400 تا 7200 دور در دقیقه ) ، حداکثر ( 5400 تا 7200 دور در دقیقه )
بالا بودن سرعت دوران یك هاردیسك نشاندهنده بالا بودن سرعت ذخيره و بازيابی اطلاعات است.
درصورتيکه از كامپیوتر بمنظور انجام کارهای چندرسانه ای استفاده می گردد ، بالا بودن تعداد دور در دقیقه یك هاردیسك بسیار حائز اهمیت است. این خصوصیت هارددیسك در برنامه هایی نظیر word و يا استفاده از اينترنت ، چندان مشهود نخواهد بود .هارددیسك ها ی با ظرفيت بالا ، اغلب دارای سرعت دوران کمتری می باشند ( 5400rpm ) .

سرعت اینترفیس : حداقل ( Ultra ATA/100 or ATA 133) ، پیشنهادی (Ultra ATA/100 or ATA 133 ) ، حداکثر ( Ultra ATA/100 or ATA 133) تفاوت سرعت بین درایوهای ATA/100 و ATA/133 برای اكثر كاربران مشهود و قابل ملاحظه نخواهد بود. برای اینکه از سرعت درایوهای انتخابی بطرز موثری استفاده شود، می بايست سرعت آنان با كامپیوتر سازگار باشد ، در غیر اینصورت می بايست ار کارت هائی استفاده شود که سرعت درایو را با سرعت كامپیوتر هماهنگ نمايد.

سرعت جستجو : حداقل (8ms و یا پائین تر) ، پیشنهادی ( 8ms تا 9ms ) ، حداکثر ( 9ms ) متوسط سرعت جستجو ( بر حسب میلی ثانیه اندازه گیری می گردد) در واقع به سرعت پیدا نمودن اطلاعات ( يک بخش خاص از داده ) ذخيره شده در یك درایو اطلاق می شود.اكثر کاربران در زمان انتخاب يک هارد ديسک به موضوع فوق توجه نکرده و حتی در فعاليت های روزمره خود با کامپيوتر کمبودی از اين بابت را حس نمی نمايند . در موارديکه اطلاعات در بخش های متفاوت هارد ذخيره شده باشد، يافتن هر بخش از اطلاعات ذخيره شده و ارتباط بين آنان ، زمان مختص خود را خواهد داشت .

اندازه بافر : حداقل (دو مگابایت) ، پیشنهادی (دو مگابایت و یا هشت مگابایـت ) ، حداکثر (دو مگا بایت و یا هشت مگابایت) بافر ،‌ يک حافظه Cache بر روی درايو بوده که بطور موقت اطلاعات در آن ذخيره شده تا در صورتيکه پردازنده مجددا" درخواست آنان را داشته باشد ، اطلاعات از محل فوق و با سرعت بيشتری در اختيار پردازنده قرار داده شوند. اكثر هارددیسك ها به طور معمول دارای بافری به ظرفیت دو مگابايت می باشند(درایوهایی با بافر بالاتر نیز وجود داشته كه از آنان برای اهداف خاصی استفاده می گردد).

نکاتی دررابطه با تهيه هارد ديسک
استفاده از كامپیوترهای جدیدتر. کامپيوترهای جديدتر قادر به استفاده مطلوب از مزايای يک درايو با ظرفيت بالا می باشند ( افزايش کارائی ) . سیستمی كه دارای پردازنده ای با سرعت پائین و یا ميزان اندکی حافظه اصلی می باشد ، نمی تواند از تمام ظرفیت و پتناسيل های هارددیسك انتخابی ، بنحو احسن استفاده نماید. در صورتيکه يک کامپيوتر ارزش ارتقاء را داشته باشد ( سيستم موجود دارای کارآئی لازم می باشد ) می توان بمنظور دستيابی به ظرفيت ذخيره سازی بيشتر ، هارد آن را بتنهائی ارتقاء داد.
اطمينان از وجود فضای كافی درون كیس .اكثر کيس های استفاده شده در كامپیوترهای شخصی حداقل دارای يک و يا چندين محل برای نصب هارد می باشند.با استفاده از دفترچة‌ راهنما و یا با باز نمودن كیس ، می توان بررسی لازم در خصوص وجود فضای کافی را انجام داد( خصوصا" در موارديکه قصد استفاده از يک هارد جديد و نگهداری هارد قديم وجود داشته باشد ).
تهيه هارد ديسک با ظرفيت بيشتر از نياز اوليه .پیشنهاد می گردد همواره هارد ديسکی با ظرفیت بيش از نياز اوليه ، انتخاب گردد. ظرفيت انتخابی می بايست پاسخگوی نيازهای آينده بوده و لازم است باتوجه به نوع استفاده از کامپيوتر در حال و آينده ، تصميم مناسبی در اينخصوص اتخاذ گردد.
سازگاری سرعت هارد انتخابی با سرعت اينترفيس كامپیوتر. سرعت درایوهای ATA/100 و ATA/133 بمراتب از سرعت اينترفيس های كامپیوتر بيشتر است ( خصوصا" اگر از زمان خرید كامپیوتر یك سال گذشته باشد). قبل از انتخاب هارد ديسک ،می بايست با استفاده از دفترچه های راهنمای كامپیوتر كه فروشندگان ارائه می نمايند، سرعت اينترفيس های كامپیوتر را مشخص نمود.
تهيه هارد ديسک با قیمت مناسب .رقابت تنگانتنگی بین تولید كنندگان درایوها وجود داشته و اكثر فروشندگان كاربران را بدليل اختلاف ناچيز قيمت ، ترغيب به تهيه هارد ديسک های با ظرفيت بالاتر می نمايند. این امر در خصوص درایوهایی با ظرفیت پایین تر صادق است چرا كه آخرین ظرفیت های موجود در بازار به علت تولید كم دارای قیمت بالاتری هستند. بنابران پیشنهاد می گردد هرگز به دنبال آخرین ظرفیت موجود در بازار نباشید.
تهيه بسته كامل( کيت ) درایو .این نوع بسته ها شامل قطعه سخت افزاری،‌كابل ها ،‌دفترچه راهنما و در برخی موارد درايور مورد نظر برای نصب می باشد.
استفاده از درایوهای external در صورت لزوم .با استفاده از این نوع درایوها می توان اطلاعات مهم و حياتی را در زمانيکه در محل کار خود نمی باشيم ، حفاظت نمود. در موارديکه نيازمند جابجائی حجم بالائی از اطلاعات می باشيم ، استفاده از درايوهای external می تواند يکی از گزينه های موجود باشد .قیمت درايوهای فوق ، نسبت به درایوهای معمولی كه در درون كیس نصب می شوند، بيشتر بوده و جهت ارتباط با سيستم از پورت های USB2.0 استفاده می نمايند.