كيفية تطوير أجهزة الكمبيوتر

2008 كتاب المعرفة – العلم والتكنولوجيا

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

التكنولوجيا والعلوم التطبيقية الحواسيب، الانترنت والأنظمة

في قلب كل جهاز كمبيوتر هناك رقاقة صغيرة قوية تسمى وحدة المعالجة المركزية (سي بي يو)، وتقوم هذه الوحدة بالتحكم بالعمليات ضمن إطار المبادئ التوجيهية التي وضعها نظام التشغيل للكمبيوتر (تعليمات العمل الأساسية).

وقد بدأت أجهزة الكمبيوتر منذ عام 1823 عندما اخترع عالم الرياضيات الإنجليزي تشارلز باباج أول نوع من الكمبيوتر (محرك الفرق)، وثبت أنه معقد للغاية بحيث لم يستطع إكماله.

وفي عام 1834 بدأ باباج ببناء المحرك التحليلي والذي كان يتم تغذيته بالبيانات بواسطة البطاقات المثقوبة، وقد صممت النتائج لكي يتم طباعتها، مع أن هذا المحرك لم يتم بناؤه بالكامل، وكان من الممكن أن يكون كحجم قطار صغير ،فقد ساعدت فكرة باباج الآخرين على ابتكار أول أجهزة الكمبيوتر العملية.

الرقاقة الصغيرة (مايكروتشيب) هي شريحة من مادة شبه موصلة مثل السيليكون، كما أن (مايكرو) تعني أن جميع المكونات وارتباطات الدائرة التكاملية تكون على رقاقة مجهرية الحجم.

 

تغذى المعلومات في وحدة المعالجة المركزية (سي بي يو) كأنماط من ملايين الإشارات الكهربائية الصغيرة جداً في الثانية.

الدوائر الدقيقة في وحدة المعالجة المركزية تحلل أو تعالج الإشارات وتقرر ما يجب القيام به وفقاً لمجموعة قواعد في تصميم الدوائر. ويتم تغذية هذه النتائج على نحو إشارات كهربائية لأجزاء أخرى مختلفة من جهاز الكمبيوتر.

تتكون آر أي أم (ذاكرة الوصول العشوائي) من رقائق تتلقى بيانات جديدة وتعليمات عند الحاجة.

يمكن للدائرة أن تتكون من آلاف من المكونات الفردية، وهذه المكونات مثل: مفاتيح ومقاومات ومكثفات وترانزستورات مرتبطة بواسطة أسلاك أو شرائط معدنية على لوحة الدائرة.

 

يمكن لأجهزة الكمبيوتر أن تخدعنا أحياناً في التفكير في شيء غير حقيقي باستخدام نظم الواقع الافتراضي (في آر)، الواقع الافتراضي يرسل البيانات (المعلومات) لحواسنا بحيث تحاكي بشكل وثيق مشاهد أو أحداث حقيقية.

ففي لعبة التنس في آر في الأسفل، إن ضغط وعطف (انحناء) المحسسات في القفاز تكشف حركات الرسغ واليد والإصبع وترسل إشارات إلى جهاز الكمبيوتر، ويحلل جهاز الكمبيوتر هذه الحركات لتحديد ما إذا كان قد انتقل اللاعب في الطريق الصحيح لضرب الكرة الإفتراضية، والتي لا يمكن النظر إليها إلا من خلال النظارات.

 

تمتاز أحدث أجهزة الكمبيوترالشخصية (بي سي) بأنها مسطحة الشاشات، فأي عرض بلوري سائل (إل سي دي) ينتج صوراً على شاشة مسطحة باسخدام تيار كهربائي للتحكم بمسار الضوء عبر البلورات السائلة والمرشحات الملونة، كما إن الفأرة ولوحة المفاتيح مرتبطة بواسطة نظام لاسلكي قصير المدى (بلوتوث).

 

تخزن أجهزة الكمبيوترمعلومات في شكل جزيئات (أرقام ثنائية) إما كـ (0) أو (1)،

تعـــــادل الجزيئــــــــــات (0) و (1) OFF

(0) وON (1) لتدفق التيار الكهربائي، وكل ثمانية جزيئات تساوي بايت واحد.

بشكل عام، تتضاعف قدرة الكمبيوتر في السرعة والقوة كل 18 شهراً، ويدعى هذا القانون بقانون مور، نسبة إلى غوردن مور الذي اقترح بأن ذلك سوف يحدث في عام 1965 .

بعض المعالجات الدقيقة يمكن أن تعالج بلايين جزيئات البيانات كل ثانية.       

الترنزستورات هي مفاتيح إلكترونية، وهي مصنوعة من مواد تسمى أشباه الموصلات والتي تغير قدراتها لتوصيل الكهرباء، وفي أوائل السبعينيات، احتوى ال سي بي يو أو رقائق المعالجات الدقيقة داخل أول أجهزة الكمبيوتر المنزلية على 8000 ترانزستور لكل منها.

وفي أوائل القرن الحادي والعشرين، يمكن أن يوجد أكثر من 40 مليون ترنزستور في رقاقة بنفس الحجم وتعمل بسرعة تفوق بألف مرة الرقائق الأولى.

 

– إختصارات الكمبيوتر

 آي آي سي AAC         مقدمة ترميز الصوت

آي جي بي AGP          منفذ الرسومات المعجلة

آي آي AI                    ذكاء اصطناعي

آي أم دي AMD            أجهزة صغيرة متقدمة

آي بي أي API            واجهة التطبيقات المبرمجة

بي آي أس آي سي (بيسيك) BASIC  رمز التعليمات لجميع أهداف المبتدئين

بي بي أس BBS              نظام لوحة الاعلانات

سي آي دي (كاد) CAD     تدعيم تصميم الحاسوب

سي بي يو CPU              وحدة المعالجة المركزية

دي أو أس (دوس) DOS       نظام التشغيل

أف آي كيو FAQ               الاسئلة المتكررة

جي آي جي أو GIGO       داخل سلة المخذوفات خارج سلة المحذوفات

أتش تي أم أل HTML         لغة أعداد النص

أتش تي تي بي HTTP       لغة نقل النص

أي سي تي ICT             تكنولوجيا الاتصالات

أل آي أن (لان) LAN       شبكة المنطقة المحلية

أم أم يو MMU              وحدة التحكم بالذاكرة

بي سي PC                  كمبيوتر شخصي

أر آي أم (رام) RAM        الذاكرة العشوائية

أر أو أم (روم) ROM        ذاكرة للقراءة

دبليو آي أم (وان) WAN   شبكة عالمية واسعة

دبليو آي بي WAP       خيارات الشبكة اللاسلكية

دبليو واي أس أي          ما تراه ما تحصل عليه

دبليو واي جي WYSIWYG

دبليو دبليو دبليو WWW      الشبكة العالمية العنكبوتية

 

– نظافة الكمبيوتر: يجب أن تصنع المكونات الإلكترونية في ظروف نظيفة جداً، فبضع نقاط من الغبار يمكن أن تدخل داخل المكونات وتتلف صناعة الرقائق والبطاقات الإلكترونية الكهربائية.

 

– الرقاقات الصغيرة: الرقاقة والمكونات الأخرى مرتبطة مع بعضها عن طريق تداخل “سيقانها” المعدنية في المقابس.

 

– مدهش: إن أكثر أجهزة الكمبيوتر قوة في العالم هو بلو جين / أل لشركة (آي بي إم)، وقد تم تركيبه في مختبر لورنس ليفرمور الوطني في كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية، وقد صمم ليكون قادراً على تنفيذ 270 تريليون عملية حسابية في الثانية.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]