کامپیوتر چیست؟

شاید در میان این همه مطلب و مقاله تخصصی، بحث در باره اینکه «کامپیوتر چیست؟» کمی عجیب و غیر معمول به نظر بیاید، ولی به نظر می رسد ارائه یک تعریف جامع و کامل از کامپیوتر، قبل از هر بحثی ضرورت دارد. تا وقتی تعریف کامپیوتر به صورت دقیق ارائه نشود، ممکن است بین خواننده و نویسنده ی مقالات، اختلاف نظر پیش بیاید!
من قبل از اینکه این مطلب را بنویسم به بعضی از کتابها و سایت ها مراجعه کردم تا تعریف دقیق کامپیوتر را از نظر آنها بدانم، ولی تعریف هیچ کدام، نظرم را تامین نکرد! من کامپیوتر را با توجه به بلوک دیاگرام یک سیستم کامپیوتری تعریف می کنم:

شکل- 1) بلوک دیاگرام یک سیستم کامپیوتری (کامپیوتر) در حالت کلی

همانطوری که در این شکل دیده می شود، یک سیستم کامپیوتری از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

الف) پردازنده (CPU)
ب) حافظه (Memory)
ج) ورودی - خروجی (Input - Output)

پردازنده: در واقع مغز اصلی کامپیوتر است که پردازش آنجا انجام می گیرد. پردازش از نظر ما یعنی عملیات محاسباتی و منطقی. (توجه کنید که به منظور خلاصه کردن عملیات؛ عملیاتی نظیر انتقال ، جابجایی و دیکد کردن در دل این کلمات نهان شده است). در کامپیوترهای شخصی (PC)، پردازنده از نوع ریزپردازنده (میکروپروسسور) است. (توضیحات مفصل این اصطلاحات در بخش های مختلف سایت آمده است. در فهرست مقالات سایت میکرو رایانه جستجو کنید).

حافظه: منظور حافظه های الکترونیکی یا همان حافظه های ساخته شده از نیمه هادی است. لازم به ذکر است که بعضی مواقع از هارددیسک هم به عنوان حافظه (حافظه مجازی) یاد می شود، ولی در این بحث منظور فقط همان تراشه های نیمه هادی است و شامل هارددیسک نمی شود.

ورودی - خروجی: منظور از ورودی-خروجی همه دستگاه ها و تجهیزات جانبی است که در کنار پردازنده قرار می گیرد. مثلا مونیتور، کی برد، موس و... حتی کارت شبکه، مودم و...

بقیه اجزا هر سیستم کامپیوتری را می توان در درون هر یک ار بلوک های فوق قرار داد.

بنابراین با توجه به سه قسمت فوق از بلوک دیاگرام سیستم کامپیوتری، حالا می توانیم یک تعریف دقیق و جامعی از کامپیوتر ارائه دهیم.


کامپیوتر چیست؟

کامپیوتر سیستمی است (ماشینی است) که دارای سه بخش فوق بوده و توسط برنامه کنترل شود. یعنی برنامه ایی که در حافظه قرار داده می شود؛ و به آن نرم افزار می گوییم؛ در داخل پردازنده اجرا شده و نتیجه را در خروجی نمایش دهد. البته کامپیوتر ممکن است دارای ورودی باشد، یا احیانا ورودی نداشته باشد. (مثلا سیستمی را تصور کنید که عملیاتی را بر اساس برنامه ریزی داخلی خود انجام داده و فرمانی را صادر کند.)

بنابراین هر سیستمی را که در این تعریف بگنجد، کامپیوتر خواهیم دانست، هرچند مردم آن را کامپیوتر ندانند. با تعریف فوق ممکن است یک دستگاه صنعتی و یا حتی یک عروسک را که در این چهار چوب بگنجد، کامپیوتر بنامیم. و هر سیستمی که با این تعریف سازگار نباشد، آن را به عنوان کامپیوتر به رسمیت نخواهیم شناخت، هرچند مردم آن را کامپیوتر بدانند!

مثلا خیلی از مردم در اصطلاحات روزمره خودشان ساعت های دیجیتال را ساعت های کامپیوتری می نامند ولی ساعت های دیجیتالی که در بازار موجود است، در این تعریف کامپیوتر نمی گنجد، زیرا برنامه ایی در حافظه آن قرار داده نمی شود که توسط پردازنده کنترل و اجرا شود.

راهنمای خرید رایانه(مادربرد):

وقتی قصد خرید کامپیوتر دارید، شاید به نیت خرید ظاهری زیبا با جعبه ای بزرگ، قدم بردارید اما خرید یک کامپیوتر با خرید سایر وسائل زندگی مانند تلویزیون و ماشین، متکی به آنچه دیده می شود نیست. اقلام و امکاناتی که در درون  جعبه کامپیوتر نصب می شود، بسیار مهم و عامل تعیین کننده ایی است و البته باید اذعان کرد که همیشه خریداران با نوعی دلهره مواجه هستند "که کدامیک بهتر است؟".

در نوشتارهای زیر سعی شده با بیان نکات مهم، تا حدی سردرگمی خریداران کامپیوتر منتفی شده یا کم گردد. البته بیان بعضی از مطالب، واقعا" نیاز به بحث های تخصصی دارد و لذا حداکثر سعی بر آن شده که به زبانی ساده این مطالب بیان شود. توجه داشته باشید که بعضی از اصطلاحات به کار رفته در این راهنماها ممکن است برای شما ناشناخته باشد در این صورت برای مطالعه بیشتر در مورد این اصطلاحات به سایر مقالات سایت میکرو رایانه مراجعه نمایید. در تالار گفتگوی سایت میکرو رایانه  نیز مقالات متعدی در این زمینه ها وجود دارد که با سرچ می توانید به آنها دسترسی پیدا کنید. در نهایت با مطالعه آنها، هر فردی باید بتواند نتیجه گیری نماید که "خرید چه کامپیوتری برای من مناسب است؟".

وقتی قصد خرید کامپیوتر دارید، شاید به نیت خرید ظاهری زیبا با جعبه ای بزرگ، قدم بردارید اما خرید یک کامپیوتر با خرید سایر وسائل زندگی مانند تلویزیون و ماشین، متکی به آنچه دیده می شود نیست. اقلام و امکاناتی که در درون  جعبه کامپیوتر نصب می شود، بسیار مهم و عامل تعیین کننده ایی است و البته باید اذعان کرد که همیشه خریداران با نوعی دلهره مواجه هستند "که کدامیک بهتر است؟".

انتخاب مادربرد، يکی از تصميمات مهم در زمان تهيه و يا ارتقاء يک کامپيوتر است. انتخاب فوق ، علاوه بر تاثير مستقيم بر عملکرد فعلی سيستم، بيانگر انعطاف سيستم در زمان ارتقاء نيز می باشد. قابليت های فعلی يک کامپيوتر و پتانسيل های ارتقاء آن در آينده، جملگی به نوع مادربرد انتخابی بستگی خواهد داشت. امروزه بر روی مادربردها، پورت های پیشرفته ای نظیر (Fireware (IEEE 1394 و یا USB 2.0 و حتی کارت های (تراشه) صدای شش کاناله و کنترل های RAID وجود داشته که می توان از آنان در زمان ارتقاء سیستم و بدون نياز به نصب امکانات جانبی ديگر، استفاده کرد.

در زمان انتخاب یک مادربرد همواره سوالات متعددی در ذهن تهیه کننده (خريدار) مطرح می گردد: مادربردها چگونه با يکديگر مقايسه می گردند؟ پارامترها ی سنجش و وزن هر کدام چیست؟ ( پردازنده ها، نوع تراشه ها ، نحوه ارتباط با دستگاههای ذخیره سازی). معيار انتخاب یک مادربرد چیست ؟ Chip set های يک مادربرد بيانگر چه واقعيت هائی می باشند؟ امکانات یک مادربرد چه تاثیراتی را در حیات فعلی و آتی سيستم به دنبال خواهد داشت؟ ميزان کارایی و کيفيت یک سیستم تا چه اندازه وابسته به پتانسیل های مادربرد می باشد؟ موارد فوق، نمونه سوالاتی است که در زمان انتخاب يک مادربرد در ذهن تهيه کنندگان مطرح می گردد.


جایگاه مادربرد

مادربرد، پردازنده و حافظه سه عنصر تعیین کننده در کامپیوتر بوده که در زمان انتخاب مادربرد، سرنوشت پردازنده و حافظه نیز بنوعی رقم خواهد خورد. (برای مطالعه بیشتر دراین مورد به سایر مقالات سایت میکرو رایانه مراجعه نمایید) انتخاب مناسب یک مادربرد از جمله تصمیمات مهمی است که دامنه آن گريبانگير تجهيزات سخت افزاری ديگر نيز خواهد شد. انتخاب یک مادربرد قديمی و از رده خارج (هر چند که در حال حاضر پاسخگوی نیازها و خواسته ها باشد) می تواند زمينه بروز مسائل متعددی در ارتباط با ارتقاء و افزايش توان عملياتی کامپيوتر در آينده را به دنبال داشته باشد. فراموش نکنيم ما کامپيوتر را نه بخاطر خود، بلکه بخاطر اجرای برنامه ها (در حال حاضر و آينده) تهيه می نمائيم.
 

ویژگی ها ی مهم

از مهمترین ویژگی های مرتبط با مادربرد، می توان به موارد زیر اشاره نمود :

Chip Set مادربرد:

عملياتی حياتی و مهم نظير روتينگ داده از هارد ديسک به حافظه و پردازنده را انجام و اين اطمينان را بوجود می آورد که تمامی دستگاههای جانبی و کارت های الحاقی، قادر به گفتگو (ارتباط) با پردازنده می باشند. تولید کنندگان مادربردها، با افزودن چیپ ست های متفاوت بر روی مادر بردهای تولیدی خود، نظير کنترلر RAID و پورت های Fireware، قابليت های مادربردهای توليدی خود را نسبت به ساير محصولات مشابه نشان می دهند .

چیپ ست های موجود بر روی یک مادربرد، باعث اعمال محدودیت در رابطه با انتخاب نوع پردازنده، حافظه و ساير تجهيزات جانبی ديگر نظیر کارت گرافیک، کارت صدا و پورت های USB 2.0 می گردد. (برخی از امکانات فوق نظير کارت صدا، می تواند به عنوان پتانسيل های ذاتی همراه مادربرد ارائه گردد). اغلب مادر بردهائی که از یک نوع Chip set مشابه استفاده می نمایند، ویژگی های متعارفی را به اشتراک می گذارند (به ارث رسیده از Chip set) و کارآئی آنان در اکثر موارد مشابه می باشد. آگاهی از نوع پردازنده، حافظه، سرعت کنترل کننده IDE، کارت گرافیک و صدا، می تواند کمک مناسبی در خصوص انتخاب مادربرد ارائه نمايد (مخصوصا" در مواردي که از Chip set مشابه استفاده می گردد).

 پردازنده:

تولید کنندگان مادربرد در برخی مواقع، فهرست مادربردهای تولیدی خود را بر اساس نوع سوکتی که مادربرد از آن حمایت می کند، ارائه می نمایند. مثلا" سوکت 478 برای P4 و سوکت A برای Athlon. در اکثر کاربردهای تجاری، کاربران تفاوت مشهودی را در ارتباط با سرعت بین دو پردازنده Athlon و P4 مشاهده نمی نمایند در حالي که ممکن است تفاوت قيمت آنها مشهود باشد. به هرحال نوع و سرعت پردازنده ای که می تواند همراه يک مادر برد استفاده شود، يکی از نکات مهم در رابطه با انتخاب مادربرد است .
پس به طور خلاصه در مورد پردازنده، باید مادر برد حداقل قادر به حمایت از پردازنده های رایج باشد. (پیشنهاد می شود قادر به حمایت از پردازنده های AMD يا اینتل باشد)

 حافظه:

امروزه اکثر مادربردها از حافظه های SDRAM DDR) Double Data Rate) استفاده می نمایند. البته هنوز مادر بردهائی نیز وجود دارد که از RDRAM یا Rambus استفاده می نمایند. (تعداد این نوع از مادربردها اندک است). حافظه های DDR دارای سرعت های مختلفی بوده و پیشنهاد می شود که سریعترین نوعی که مادربرد حمایت می نماید، انتخاب گردد. (در این مورد مقالاتی نیز درتالار گفتگوی سایت میکرو رایانه  وجود دارد) تولید کنندگان مادربرد، حافظه های DDR را بر اساس سرعت Clock و یا پهنای باند تقسیم می نمایند. سرعت این نوع از حافظه ها (DDR) به ترتیب از کندترین به سریع ترین نوع ، بصورت زیر می باشد :

DDR200( aka PC1600) , DDR266( PC2100) , DDR333(PC2700) , DDR400(PC3200)

بردهایی كه از RDRAM استفاده می نمايند دارای Chip set اینتل 850 یا 850E می باشند. این نوع از حافظه ها (RDRAM) می بایست به منظور افزایش کارآئی، به صورت زوج بر روی مادربرد استفاده شده و اسلات های خالی توسط CRIMM تکميل (پر) گردند. حافظه ها ی RDRAM قادر به تامین پهنای باند بالای مورد نياز برنامه هائی با حجم عملیات سنگین در ارتباط با حافظه می باشند. (مثل برنامه های ویرایش فیلم های ویديوئی و یا بازیهای سه بعدی گرافیکی).

قیمت حافظه های RDRAM نسبت به حافظه های DDR دو برابر است. حافظه های RDRAM در حال حاضر با دو سرعت متفاوت ارائه میگردند: PC800 و PC1066. در صورت انتخاب پردازنده ای از نوع P4 که بر روی BUS با سرعت 533 مگاهرتز اجراء می گردد، سرعت بيشتر پردازنده معيار اصلی انتخاب قرار گيرد. در زمان انتخاب حافظه، می بايست تعداد سوکت های DIMM و RIMM موجود بر روی مادربرد به همراه حداکثر حافظه قابل نصب بر روی آن دقيقا" بررسی گردد.

در مورد نوع حافظه حداقل : DDR 200/266  و پیشنهادی : DDR266/333 یا PC800/1066 Rambus


 صدا و گرافیک:

اكثر مادربردهای موجود دارای كارت صدا بوده و بندرت می توان مادربردی را يافت که فاقد اين قابليت باشد. آخرین مدل مادربردها دارای چیپ ست دیجیتالی صدای 6 كاناله بوده كه برای بازی ها و فايل های MP3 مناسب تر هستند. در صورتي که قصد نصب يک کارت صدا بر روی مادر برد به منظور افزايش کيفيت صدا وجود داشته باشد، می توان با استفاده از Jumper و يا BIOS سيستم، کارت صدای موجود بر روی مادربرد (OnBoard) را غير فعال و از کارت صدای مورد نظر خود استفاده نمود. در صورتي که بخواهيم از بازی های کامپيوتری استفاده نمائيم که دارای گرافيک سه بعدی می باشند، می بايست كارت گرافیك موجود بر روی مادربرد را غيرفعال و يک کارت گرافيک متناسب با نوع نياز را بر روی مادر برد نصب نمود. در اين رابطه لازم است به اين نکته دقت شود که مادربرد انتخابی دارای اسلات AGP باشد. امروزه اکثر كارت های گرافیكی موجود از اسلات AGP بمنظور ارتباط با كامپیوتر استفاده می نمایند.

 نحوه ارتباط با دستگاههای ذخیره سازی :

 اكثر مادربردها، با استفاده از یك كنترلر IDE از درایوهای ATA/100 یا ATA/133 پشتیبانی می نمایند. بر اساس مطالعات انجام شده، تفاوت بین دو استاندارد فوق، بسیار ناچیز بوده و اين امر نمی تواند تاثیر چندانی در رابطه با انتخاب يک مادربرد را داشته باشد. انتخاب مادربردهایی كه توانایی پشتیبانی از RAID را دارند بسیار حائز اهميت است. با استفاده از كنترلر فوق، می توان بر روی یك كامپیوتر از دو هارددیسك بطور همزمان استفاده نمود. بدين ترتيب، اطلاعات بر روی دو هارددیسك ذخيره و در صورت خرابی يک هارد ديسک، می توان از هارددیسك دیگر استفاده نمود. (تهیه یك كنترلر RAID بتنهائی مقرون بصرفه نبوده و لازم است درزمان انتخاب، مادربردی برگزيده شود که از RAID حمايت می نمايد).

• ارتباطات ( اتصالات ) :

اکثر مادربردها دارای پورت هایی نظير Ethernet (اترنت) ، USB و FIREWARE می باشند. برخی از مادربردهای جديد، دارای امکاناتی به منظور خواندن Flash Memory می باشند. اخیرا" مادر بردهایی به نام Legacy Free مطرح شده اند که نیازی به پورت های جداگانه نداشته و تمامی پورت ها بطور مختصر در یك پورت تعبیه شده اند.

 نکته مهم :
در اكثر موارد تهیه یك مادربرد جديد همراه با خرید پردازنده و حافظه اصلی نیز می باشد. به همین دليل لازم است بررسی های لازم نیز در خصوص تاثير اين قطعات بر کارآئی مادربرد انجام گيرد. فراموش نکنيم که همواره پردازنده های جديد و با سرعت بالا دارای قيمت به مراتب بالاتری نسبت به نمونه های قبل از خود بوده و در صورتي که ضرورتی به استفاده از پردازنده های جديد، سريع و در عين حال گران وجود ندارد، می توان با توجه به نوع نياز خود از پردازنده های ديگر (با سرعت کمتر نسبت به آخرين مدل های موجود) که با مادربرد انتخابی نيز مطابقت می نمايند، استفاده نمود.

يکی از اجزاء مهم هر مادربرد، Chip set می باشد که اطلاعات متنوعی را در ارتباط با توانائی مادربرد مشخص می نمايد. نوع پردازنده و حافظه ای که مادربرد می تواند حمايت نمايد، برخاسته از نوع Chip set يک مادربرد است. در برخی حالات نوع Chip set موجود بر روی يک مادربرد، بيانگر نوع پورت های صدا، ويدئو و کارت شبکه نيز می باشد (عناصر فوق بصورت onboard بر روی مادربرد تعبيه می شوند).

در زمان انتخاب يک مادربرد لازم است به اين نکته دقت شود که تفاوت بسيار بالائی بين مادربردها از لحاظ قيمت وجود ندارد و می توان با در نظر گرفتن تمامی جوانب، مادربردی را انتخاب نمود که دارای امکانات جانبی نظير کارت شبکه و کنترلر RAID باشد. (تفاوت قيمت بين اين نوع از مادربردها با مادربردهائی که فاقد امکانات فوق ، می باشند زياد نمی باشد).