به قطعهای که برای پردازش و رندرینگ تصاویر در کارتهای گرافیک و هم چنین در گرافیکهای آنبورد استفاده می شود پردازنده گرافیکی GPU می گویند.GPU ، مخفف عبارت "Graphics Processing Unit" بوده که معنی آن "واحد پردازش گرافیک" است و به نامهای زیر شناخته میشود:
جایگاه کارت گرافیک در کامپیوتر برای همه محرز است و این کارت ها هستند که اطلاعات دیجیتال تولید شده در کامپیوتر را گرفته و آن ها را به شکلی تبدیل می کنند که قابل مشاهده برای انسان باشند. واحد پردازش گرافیکی، یک چیپ الکترونیکی می باشد که با انجام محاسبات زیاد، بیشتر برای رندرینگ و ارائه ماشینی تصاویر به کار می رود و در اصل با کمک آنهاست که میتوان تصویری را بر روی مانیتور و صفحه نمایش، لپ تاپ، اسمارت فون و سایر گجتهای خود دید.
در ایام قدیم جی پی یو ای وجود نداشت و پردازنده مرکزی (CPU) بود که هم زمان، دو کار رندر کردن تصاویر و انجام دیگر اعمال کامپیوتری (اجرای برنامهها، محاسباتشان و ...) را می کرد و چون رندر کردن تصاویر نیاز به قدرت پردازشی بالایی دارد، در عملکرد پردازنده مرکزی افت زیادی را نسبت به محاسبات نرم افزاری داشتیم. در سال های بعد طراحی واحدهای پردازش گرافیکی انجام شده و به بازار عرضه شد. پردازندههای گرافیکی با سرعت پایین ولی هستههای زیاد تقریباً شبیه پردازندههای مرکزی کار میکنند و عهده دار ایجاد تصاویر و انتقال آن به نمایشگر می باشند. در نتیجه استفاده از پردازنده ها باعث آزاد شدن قدرت پردازشی انجام شده توسط سی پی یو ها می شود و کار سی پی یو فقط محدود به محاسبات برنامهها می شود. از مهمترین تولیدکنندگان پردازندههای گرافیکی NVidia و ATI (بخشی از AMD) و Intel می باشند. پردازندههای گرافیکی تقسیم به دو دسته کارت گرافیک (مستقل از مادربورد و CPU) و گرافیک تعبیه شده (چسبیده به مادربورد یا CPU) می شوند.
یکی از پردازندههای گرافیکی، کارت گرافیک می باشد که به ویدئو کارت بصورت مجزا (به اصطلاح Discrete یا Dedicated) نیز معروف است. این کارت نوعی پردازنده گرافیکی می باشد که به صورت مجزا از مادربورد به پردازش تصاویر می پردازد. اغلب کارتهای گرافیکی بیش از یک واحد پردازش گرافیکی (GPU) دارند. وجود یک حافظه موقتی از نوع RAM در داخل کارت گرافیکی که کاملاً اختصاصی به کارت گرافیک بوده و از حافظه RAM کامپیوتر مستقل است باعث عملکرد بهتر کارت گرافیک در مقایسه با نوع دوم پردازشگران گرافیکی (نوع تعبیه شده آن) می شود. این کارتها معمولاً متشکل از چند صد هسته می باشند که با قدرت پردازشی مناسب به صورت موازی با یکدیگر کار میکنند.
نوعی دیگر از پردازندههای گرافیکی، تعبیه شده یا آنبورد (Onboard) می باشد که عمل پردازش تصویر با چیپهایی در آن ها انجام می گیرد که از اول بر روی مادربورد بوده اند و یا توسط قسمتی از پردازنده که مخصوص پردازش گرافیکی است، انجام میشود. اغلب گرافیکهای تعبیه شده دارای یک واحد پردازش گرافیکی (GPU) می باشند. پردازندههای گرافیکی آنبورد حافظه رم مخصوص به خود ندارند و مقدار حافظه مورد نیازشان را از RAM کامپیوتر میگیرند.
منبع:باشگاه خبرنگاران جوان
دیسک سخت (Hard Drive Disk) یکی از حافظههای ذخیره سازی جانبی دادهها است و اغلب حافظه دائمی کامپیوتر نیز خوانده میشود. در ادامه این مقاله با ما باشید تا با این دیسک سخت و نحوه کارکردن آن به صورت خلاصه آشنا شوید.
کلمه HDD مخفف عبارت Hard Disk Drive به معنای "دیسک درایو سخت" است. دیسک درایو سخت با نامهای زیر نیز شناخته میشود:
میتوان گفت دیسک سخت یا (Hard Disk Drive) بزرگترین حافظه جانبی موجود در کامپیوتر است. تقریبا همه دادهها از جمله سیستم عامل (Operating System)، فایلها، برنامهها و ... روی حافظه جانبیِ دیسک سخت قرار میگیرند. هارد دیسکها معمولا به اندازه یک کتابچه با اندازهای بین ۳.۵ تا ۶ اینچ هستند.
دیسک سخت یک وظیفه دارد و آن حفظ دائمی دادهها است. هر داده دیجیتالی و اطلاعاتی که برای ذخیره سازی به هارد دیسک ارسال میشود، تا زمانی که حذف نشود بر روی سکتورها، در مکان خود باقی خواهد ماند. البته ممکن است شرایط محیطی نیز در از بین درفتن این دادهها اثر بگذارد.
هارد دیسک اجزاء و قطعات مختلفی دارد که همگی آنها در کنار هم دادهها را ذخیره کرده یا میخوانند.
این قسمت وظیفه دارد تا بازوی مکانیکی را کنترل کند.این قسمت به نوعی مغز هارد دیسک است که وظیفه کنترل کردن قسمتهای مختلف هارد را بر عهده دارد.
قسمت Actuator بسیار دقیق است. این قسمت وظیفه دارد تا با سایر قطعات کامپیوتر در ارتباط باشد.
این قسمت وظیفه دارد تا Head را به نقطه مورد نظر برساند. قسمت بازوی مکانیکی میتواند سر Head را از مرکزی ترین نقطه Platter (قسمت ۴) تا کناری ترین نقطه آن ببرد.
برای هر Platter (دیسک) دو Head Arm همراه با سر Head وجود دارد.
این قسمت توسط Head Arm (قسمت ۲) جابجا میشود. کار این قسمت خواندن و نوشتن دادهها به صورت ۰ و ۱ (باینری) بر روی قسمتهای بسیار ریز موجود در Platter است.
زمانی که Head وظیفه ذخیره دادهها را دارد، مقادیر مغناطیسی صفر و یک را در این قسمتهای بسیار ریز قرار میدهد (با تغییر قطب مغناطیسی هر یک از مکانهای ذخیره داده) و زمانی که قصد خواندن دادهها را دارد، برعکس حالت نوشتن، مقادیری را در هر یک از قسمتهایی که توسط Actuator مشخص میشود، طبق قطب مغناطیسیشان حس کرده و بر اساس آن صفر یا یک منطقی معادلش را تحویل میدهد.
قسمت Head فقط چند نانومتر (۱ سانتی متر = ۱۰۰۰۰۰۰۰ نانومتر) با Platter خود فاصله دارد.
وظیفه این صفحات، حفظ دادهها (به صورت مغناطیسی صفر و یک) در قسمتهای بسیار ریز است. این قسمتهای بسیار ریز سکتور (Sector) نامیده میشوند و میتوانند یک بیت را در خود نگه دارند. در هر اینچ (هر اینچ = ۲.۵۴ سانتی متر) از این صفحات حدود ۳۰۰۰۰ قسمت ریز برای ذخیره وجود دارد. اندازه هر یک از این قسمت ها در حدود ۸۴۶ نانومتر است.
معمولاً در هر هارد دیسک تعداد بیشتر از یک صفحه Platter قرار میگیرد. این صفحات از جنس شیشه یا سرامیک بوده و خودشان مغناطیسی نیستند.
وظیفه این قسمت فقط چرخاندن Platter هاست. به این ترتیب قسمت Head میتواند دادهها را بر روی نقاط مختلف صفحات مغناطیسی بخواند یا بنویسد. قسمت Spindle میتواند از ۴۲۰۰ (در هاردهای کم مصرف قابل حمل) تا ۱۵۰۰۰ (در هاردهایی مثل Cheetah 15K.4 محصول سیگیت) دور در دقیقه (RPM) بچرخد.
دستورها همراه با دادههای ارسالی یا دریافتی از هارد دیسک، توسط Disk Controller (کنترل کننده دیسک) تفسیر میشوند. تفسیر کردن به این معناست که هارد دیسک میفهمد که طبق دستور داده شده، مکان داده مورد نظر در کجا قرار داشته و طبق آن عمل خواندن یا نوشتن شروع میشود. زمانی که سیستم عامل یا یکی از قطعات سخت افزاری نیاز به ذخیره کردن داده یا دریافت آن دادهها را دارند، دیسک کنترلر وارد عمل میشود و دستور مورد نظر را برای Actuator ارسال میکند.
حال قسمت Actuator وظیفه دارد تا Head Arm (بازوی مکانیکی Head) را به قسمتهای مختلف Platter هدایت کند. چون امکان دارد دادههای یک فایل در مکانهای مختلفی بر روی Platter ها ذخیره شود، بنابراین Head Arm ممکن است بین قسمتهای مختلف پلاتر جابجا شود. حال قسمت Head وظیفه دارد تا با توجه به دستور داده شده (خواندن یا نوشتن داده) کار خود را بر روی سکتور فیزیکی مورد نظر انجام دهد.
درصورتی که دیسک کنترلر دستور خواندن نوشته را داده باشد، در این صورت Head وظیفه دارد تا دادههای مغناطیسی صفر و یک را بر روی قسمتهای مختلف Platter بخواند و آن را به Actuator بفرستد. خواندن به این صورت است که قطبهای مغناطیسی (N یا S) هر یک از مکانهای داده را حس کرده سپس معادل صفر یا یک آن را برمیگرداند. سپس Actuator دادههای خوانده شده را به دیسک کنترلر باز میگرداند تا مورد پردازش قرار گیرد.
اما اگر دیسک کنترلر دادهای را برای ذخیره کردن به هارد دیسک بفرستد، در این صورت Actuator وظیفه دارد دادهها را تک به تک به Head ارسال کند تا قسمت Head این دادهها را به صورت صفر و یک در فضا های ذخیره سازی Platter ذخیره کند. ذخیره به این صورت است که هد نوشتن، مکانهای داده موجود روی پلاتر را طبق دستور صفر یا یک بودن، تغییر قطب میدهد. مثلاً قطب N را به بالا یا برعکس نشانه گذاری میکند.
قسمت داخلی هارد دیسکها معمولاً مهر و موم شده هستند تا از ورود گرد و غبار به داخل، و اختلال در کار قطعات جلوگیری شود. همچنین در داخل هارد دیسکها یک فیلترینگ هوا برای فیلتر و خارج کردن گرد و غبار، جاسازی میشود.