مكونات الحاسب الآلي أو جهاز الحاسوب هي الأجزاء الرئيسية التي لا يمكن للحاسوب العمل دونها، فالحاسب الآلي هو جهاز إلكتروني يستقبل البيانات المدخلة إليه، وينفذ عمليات المعالجة عليها، لتعرض نتائج تلك المعالجة وتخزن عليه لحين استخدامها وقت الحاجة، ويتميز الحاسوب بأنه مزيج من مكونات مادية وأخرى برمجية تتكامل معًا لتنفيذ العمليات البرمجية بدقة وسلاسة، وفي هذا المقال تفاصيل حول أبرز مكونات الحاسب الآلي ووظيفة كل منها.
تعد اللوحات الأم من مكونات الحاسوب شديدة الحساسية للحرارة والضغط والرطوبة.
مكونات الحاسب الآلي
يتكون الحاسب الآلي من قسمين رئيسيين هما؛ القسم المادي والقسم البرمجي، وفيما يأتي تفاصيل أكثر حول تلك المكونات:
-
المكونات المادية
تقسم مكونات الحاسب الآلي المادية إلى الأجزاء التالية:
-
وحدة المعالجة المركزية (CPU)
تتحكم وحدة المعالجة المركزية بالعمليات التي تتم داخل جهاز الحاسوب، ومن خلالها يمكن للمكونات الأخرى المادية والبرمجية التواصل معًا، إذ دون وحدة المعالجة المركزية لا يمكن لمكونات الحاسب الآلي الأخرى أداء أي مهمة، ويمنح مصدر الطاقة وحدة المعالجة المركزية الطاقة اللازمة لمعالجة المدخلات، وتضم تلك الوحدة 3 مكونات رئيسية هي:
- وحدة الحساب والمنطق:
وهي الوحدة التي يتم من خلالها إجراء الحسابات الرياضية واتخاذ القرارات المنطقية، وتشمل الحسابات الرياضية كل من؛ الجمع والطرح والضرب والقسمة والحسابات المعقدة الأخرى، بينما تتضمن القرارات المنطقية المقارنة بين عنصرين من البيانات لمعرفة الأكبر والأصغر والمساواة.
- وحدة التحكم:
وهي الوحدة التي يتم من خلالها تنسيق ومراقبة تدفق البيانات داخل وخارج وحدة المعالجة المركزية، بالإضافة إلى التحكم في سجلات الذاكرة ووحدات الإدخال والإخراج، كما أنها مسؤولة عن تنفيذ التعليمات المخزنة في البرامج، وفك تشفير التعليمات المدخلة وتحليلها وإرسال إشارة إلى وحدة الإدخال والإخراج للقيام بالعمليات المطلوبة.
- وحدة الذاكرة:
تستخدم تلك الوحدة في تخزين البيانات التي يستخدمها المعالج مباشرة، ويمكن أن تأتي بأحجام مختلفة؛ 16 بت أو 32 بت، أو 64 بت وما إلى ذلك.
-
اللوحة الأم
تعد اللوحة الأم وحدة الدائرة الكهربائية الأساسية التي تضم معظم مكونات الحاسب الآلي فيها، وتساهم في توزيع الطاقة لكل منها حسب متطلبات الطاقة الخاصة به، كما تساهم في تبادل المعلومات والبيانات في نظام الحاسوب، وتتكون من وحدة المعالجة المركزية والذاكرة وأجهزة التخزين الثانوية، وتعد اللوحات الأم شديدة الحساسية للحرارة والضغط والرطوبة.
-
ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)
تعد ذاكرة الوصول العشوائي المساحة التي تخزن فيها البيانات والمعلومة والعمليات والأوامر المؤقتة في جهاز الحاسوب، فعند تشغيل برنامج أو تطبيق، فإنه يستخدم ذاكرة الوصول العشوائي ليعمل على النحو الأمثل ويبقى نشطًا، وكلما زادت تلك الذاكرة في جهاز الحاسوب، زادت قوة المعالج والقدرة على تشغيل مجموعة من التطبيقات في الوقت ذاته.
وتجدر الإشارة إلى أن حذف الملفات المؤقتة وإيقاف تشغيل الحاسوب بانتظام بعد استخدامه يساعد على توفير مساحة تخزين أكبر في ذاكرة الوصول العشوائي، كما يعمل البعض على زيادة تلك الذاكرة لتحديث نظام التشغيل أو إضافة برامج إلى الحاسوب.
-
مصدر الطاقة
يوفر منفذ مصدر الطاقة الكهرباء اللازمة لعمل نظام الحاسوب بأكمله، وعادة ما يكون هذا المنفذ موجودًا في الجزء الخلفي من وحدة المعالجة المركزية ويصل مباشرة إلى قابس الكهرباء، وقد تستخدم في المناطق ذات مصادر الطاقة المتغيرة وحدات إمداد الطاقة غير المنقطعة؛ لضمان عدم تأثر التغير في الكهرباء على أداء الحاسوب، بينما تحتوي أجهزة الحاسوب الشخصية على بطاريات قابلة للإزالة يمكن شحنها لتكون مصدر الطاقة الرئيسي فيها، إلا أن سعة الشحن فيها محدودة وينخفض أداءها بعد عدة سنوات.
-
مروحة التبريد
يستخدم نظام الحاسوب المكتبي أو الحاسوب المحمول (اللابتوب) الكهرباء ليعمل، وينتج عن ذلك حرارة يجب الحرص على منع ارتفاعها، لذا كانت مروحة التبريد من أبرز مكونات الحاسب الآلي المادية والتي تساهم في تدوير الهواء في النظام الداخلي للحاسوب مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة فيه، وقد تحتوي بعض أجهزة الحاسوب على أكثر من مروحة تبريد لضمان قدرة الحاسوب على تشغيل تطبيقات ثقيلة تتطلب أداء عاليًا من النظام؛ كأجهزة الحاسوب المخصصة للألعاب والعمليات الاحترافية؛ كتحرير الفيديو والصوت وغيرها.
-
القرص الصلب
تعد محركات الأقراص الثابتة من أبرز مكونات الحاسب الآلي المادية المخصصة لحفظ الملفات والمعلومات والبرامج، وهي عبارة عن أقراص مغلفة مغناطيسيًا تخزن البيانات رقميًا على الحاسوب، ويمكن لمحركات الأقراص الصلبة ذات السعة التخزينية العالية حفظ المزيد من البيانات بشكل طبيعي، كما يمكن زيادة سعة التخزين في الحاسوب من خلال شراء أجهزة تخزين خارجية قابلة للإزالة أو نقل البيانات وتخزينها ضمن خدمات التخزين السحابي.
تعد محركات الأقراص الثابتة من أبرز مكونات الحاسب الآلي المادية المخصصة لحفظ الملفات والمعلومات والبرامج، وهي عبارة عن أقراص مغلفة مغناطيسيًا تخزن البيانات رقميًا على الحاسوب.
-
وحدات الإدخال
تعد وحدات الإدخال من مكونات الحاسب الآلي المادية الخاصة بإرسال الأوامر ونقل البيانات إلى أجهزة الحاسوب لتتم معالجتها باستخدام وحدة المعالجة المركزية لتخرج بعد ذلك على شكل نتائج، وفيما يأتي أبرز وحدات الإدخال في الحاسوب:
- الفأرة (الماوس):
وهي عبارة عن جهاز مادي صغير ملحق بجهاز الحاسوب يتحكم في المؤشر الظاهر على الشاشة، ويعطي مدخلات للنظام، ويمكن أن يكون الماوس سلكيًا أو لاسلكيًا، ويحتوي على زري نقر أيمن وأيسر وعجلة تمرير صغيرة لمساعدة المستخدمين على التنقل والتمرير في الصفحات الطويلة، كما أنها تأتي بأحجام مختلفة وتتطلب سطحًا مستويًا للعمل بشكل أفضل.
- لوحة المفاتيح:
وهي إحدى مكونات وحدات الإدخال الهامة المستخدمة لإدخال النصوص والحروف والأرقام وغيرها من الأوامر المهمة إلى جهاز الحاسوب، إذ تحتوي على الحروف الأبجدية والأرقام من 0 إلى 9 والرموز المختلفة، بالإضافة إلى مفاتيح خاصة لأوامر محددة، ويمكن أن تكون لوحة المفاتيح سلكية أو لاسلكية، ويحتوي بعضها على إضاءة خلفية لتوفير رؤية أفضل للمستخدم في الليل أو في ظروف الإضاءة المنخفضة.
-
وحدات الإخراج
تظهر المعلومات المعالجة من قبل الحاسوب في شكل استجابة مرئية عبر الشاشة أو على شكل صوت عبر مكبرات الصور أو أجهزة الوسائط؛ كمحركات الأقراص المضغوطة أو أقراص DVD، وتتمثل وظيفتها في تحويل استجابة الحاسوب والمعلومات المعالجة إلى تنسيق يمكن للمستخدم فهمه، وفيما يأتي أبرز وحدات الإخراج للحاسوب:
- شاشة العرض:
وهي الشاشة التي تعرض عليها البرامج المختلفة والعمليات على نظام التشغيل، وتحدد دقتها باستخدام وحدة البكسل التي كلما زادت تزداد معها درجة الوضوح وجودتها، وغالبًا ما يكون وضوح الشاشة ومدى دقتها أولوية لدى مستخدمي الحاسوب.
- الطابعة:
تستخدم الطابعة لإنشاء نسخة ورقية من النص أو الصور الافتراضية الموجودة على شاشة الحاسوب باستخدام الحبر الخاص بها، ويوجد عدة أنواع من الطابعات، وتعد طابعتي نفث الحبر والليزر الأشهر من بينها والأكثر استخدامًا.
-
المكونات البرمجية
يحتوي جهاز الحاسوب على مكونات برمجية أساسية، والتي تمكن المستخدم من العمل على الحاسب الآلي بسهولة، وهي مكونات الحاسب الآلي غير الملموسة، وفيما يأتي تفصيل حول تلك المكونات:
- نظام التشغيل: وهو البرنامج الرئيسي المسؤول عن إدارة جهاز الحاسوب بأكمله والتحكم في برامجه وتطبيقاته.
- البرامج والتطبيقات: والتي تضم برامج تشغيل الأجهزة التي تمكن وحدات الإدخال والإخراج من العمل، بالإضافة إلى البرامج والتطبيقات التي يثبتها المستخدم على الحاسوب ليتمكن من الاستفادة منه في كتابة المستندات أو اللعب أو التصميم أو غيرها.
- معالج اللغة: هو البرنامج الذي يحول جميع تعليمات المستخدم إلى لغة يتمكن الحاسوب من فهمها.
وفي الختام، تجدر الإشارة إلى ضرورة الاستثمار في مكونات الحاسب الآلي، بحيث يتم اختيار الجهاز الذي يضم مكونات جيدة ومناسبة لحاجة المستخدم، إذ إن المكونات الرخيصة وسعات التخزين الصغيرة ستستنزف جهد ووقت المستخدم، ولن يتمكن من تحقيق الاستخدام الأمثل للحاسوب، إذ إن الأجهزة المخصصة للأعمال المكتبية البسيطة ذات مواصفات أقل من تلك المستخدمة لتشغيل الألعاب والبرامج الثقيلة، لذا يجب الحرص على اختيار الجهاز المناسب وذي المكونات الجيدة.
