شبکه و نرم افزار رایانه
شبکه و نرم افزار رایانه

شبکه و نرم افزار رایانه

کارت گرافیک یا پردازشگر گرافیکی چیست؟


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:

  •     Visual Processing Unit – VPU (واحد پردازش دیداری)
  •     Video card (کارت ویدئو)
  •     Display card (کارت نمایش)
  •     Graphic board(بورد گرافیکی)
  • Graphic adapter (آداپتر گرافیکی)
  • افزایش قدرت کارت گرافیک در ویندوز 8 همراه با عکس

واحد پردازش گرافیکی (GPU) چیست؟

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.

افزایش قدرت کارت گرافیک در ویندوز 8 همراه با عکس

کارت گرافیک

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.

گرافیک‌های تعبیه شده (آنبورد)

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.

افزایش قدرت کارت گرافیک در ویندوز 8 همراه با عکس

منبع:باشگاه خبرنگاران جوان

هارد دیسک چیست و چگونه کار می‌کند؟

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 به چه معناست؟

کلمه HDD مخفف عبارت Hard Disk Drive به معنای "دیسک درایو سخت" است. دیسک درایو سخت با نام‌های زیر نیز شناخته می‌شود:

  • Hard Drive (درایو سخت)
  • Hard Disk (HD) (دیسک سخت)
  • Disk Drive (درایو دیسک)
  • Disk File (دیسک فایل‌ها)
  • Direct Access Storage Device (DASD) (فضای ذخیره سازی با دسترسی مستقیم)
  • Fixed Disk (دیسک ثابت)
  • Hard (هارد)

 




 

دیسک سخت یا هارد دیسک چیست؟

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.

هارد دیسک چه وظیفه‌ای دارد؟

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.

قسمت‌های مختلف هارد دیسک:

هارد دیسک اجزاء و قطعات مختلفی دارد که همگی آن‌ها در کنار هم داده‌ها را ذخیره کرده یا می‌خوانند.

هارد دیسک

قسمت‌های مختلف یک هارد دیسک

 

۱- قسمت Actuator (کنترل کننده مرکزی)

HDD Actuator

Actuator (کنترل کننده مرکزی)
منبع عکس silver-fox.ca

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.

۲- قسمت Head Arm (بازوی مکانیکی)

HDD Head Arm

Head Arm (بازوی مکانیکی)
منبع عکس: petervis.com

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.

۳- قسمت Read/Write Head (سر خواندن و نوشتن به اصطلاح Head)

HDD Head

Read/Write Head (سر خواندن و نوشتن به اصطلاح Head)
منبع عکس: Wikipedia.org

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.

۴- قسمت Platter (دیسک)

HDD Platter

Platter (دیسک)
منبع عکس: megatechnews.com

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.

۵- قسمت Spindle (موتور چرخان دیسک‌ها)

HDD Spindle

Spindle (موتور چرخان دیسک ها)
منبع عکس: pcguide.com

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.

هارد دیسک چگونه کار می‌کند؟

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.

لیست برخی از تولید کنندگان هارد دیسک:

منبع:بایت گیت

انواع حافظه های جانبی

همه کاربران کامپیوتر مطمئناً با حافظه های جانبی مخصوص و مورد علاقه خودشان به صورت مداوم سر و کار دارند. از آنجایی که امکان ارسال و انتقال اطلاعات و فایل ها همواره از طریق شبکه های محلی و داخلی بین کامپیوترها و همچنین در سطح وسیع تر بین شهرها و کشورها وجود ندارد، این نیاز احساس می شود که حافظه هایی مانند فلاپی دیسک، لوح فشرده یا CD، Tapeها یا نوارهای ویدئویی و صوتی و نیز حافظه های سریع مانند Pen Driveها و انواع Flash Diskها، به حیات خود ادامه دهند و مدام تحول یابند.
اما گاهی اوقات حافظه های جانبی و افزودنی که محبوب ترین و رایج ترین آنها در حال حاضر نیز CD یا لوح فشرده محسوب می شود، کفاف میزان اطلاعات مورد نیاز برای انتقال را نمی دهد و نمی توان روی آن حساب خاصی باز کرد. Compact Diskها که در حال حاضر بیشترین حجم ممکن برای ذخیره اطلاعات در آنها، ۷۰۰ مگابایت است، هیچ گاه قادر نیستند اطلاعات حیاتی و ضروری هارددیسک یک کامپیوتر را به طور کامل به دستگاه دیگری انتقال بدهند و برای این مقصود باید از چندین واحد آنها استفاده کرد.
از سوی دیگر با رایج شدن استفاده از کامپیوترهای قابل حمل یا Laptop و انواع Notebookها، روش های قدیمی و سنتی مانند انتقال هارد به هارد اطلاعات هم ممکن نیست و کاربری که می خواهد برای مثال ۱۰ گیگابایت داده و فایل خود را از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگری انتقال دهد، باید حداقل از ۱۰ عدد سی دی استفاده کند و این کار علاوه بر هزینه بر بودن، زمان بسیار بالایی نیز تلف می کند.
در اوایل دهه ۱۹۹۰ مردم جهان با مفهوم جدیدی آشنا شدند که تحولی در دنیای ارتباطات و فناوری اطلاعات بود و امواج گسترش آن نیز چند سالی است که به کشور ما رسیده و کاربران ایرانی را تحت تاثیر قرار داده است.
● DVD که اختصاری برای عبارت
Digital Versatile Disk یا دیسک گردان دیجیتال است، در حال حاضر محبوب ترین حافظه جانبی برای ذخیره اطلاعات شامل فیلم، موسیقی، متن و... محسوب می شود که به لحاظ سایز و اندازه مشابه CDهای قدیمی است اما حداقل شش برابر بیش از آن ظرفیت دارد.
در اوایل دهه ۱۹۹۰ دو استاندارد بسیار قوی برای ذخیره اطلاعات به شیوه نوری تدوین شده بود. یکی از آنها MMCD یا لوح فشرده چندرسانه یی بود که توسط شرکت سونی و شرکت فیلیپس پشتیبانی و ارائه می شد و دیگری نیز دیسک فراچگال بود که به دلیل حجم فراوان قابل ذخیره اطلاعات، چنین نامی به خود گرفته بود و توسط چندین شرکت از جمله توشیبا، هیتاچی، میتسوبیشی الکتریک، پایونیر، تامپسون و تایم وارنر پشتیبانی علمی و مالی می شد.
«لو گرستنر» مدیرعامل وقت شرکت IBM که در این میان نقش یک واسط معامله را بازی می کرد، تلاش هایی برای یکپارچه کردن این دو اختراع ارائه شده تحت عنوان یک واحد یگانه و همگون را صرف کرد و با صرف نظر کردن سونی و فیلیپس از تولید جدیدشان تولید شرکت توشیبا با نام ابتدایی EFMPlus روانه بازار شد.
نخستین مزیت این محصول در نگاه اول، مقاومت آن در مقابل خراش روی سطح ذخیره اطلاعات و بر جای ماندن اثر و لکه انگشتان دست بود. تغییر و تحول های بعدی این محصول به ظاهر ساده در سال ۱۹۹۵ نتیجه داد و در نهایت نخستین محصول DVD به تاریخ مه ۱۹۹۷ روانه بازار شد.
لفظ DVD بر اساس نظر کارشناسان، یک تلفیق نسبتاً نامانوس از عبارت دیسک ویدئویی دیجیتال یا Digital Videodisk نیز بود و هدف اصلی و ابتدایی آن هم جای دادن چندین تراک فایل تصویری و ویدئویی در یک حافظه واحد بود در حالی که پیش از آن، اغلب فیلم های دو ساعته یا چندقسمتی، به صورت چهار یا شش سی دی ارائه می شدند و این امر برای کاربران چندان جالب و خوشایند نبود.
با این اختراع که در ابتدا به نظر نمی رسید یک حافظه جانبی قوی و پرکاربرد برای انواع فرمت های فایل های کامپیوتر باشد، یک تحول قابل توجه در عرصه چندرسانه یی و انتقال اطلاعات ایجاد شد.
در حال حاضر بیشترین حجم قابل ذخیره روی یک حافظه DVD، ۱۷ گیگابایت است که به صورت دورو و دوطرفه روی هر دو لایه و سطح پشت و روی این حافظه ذخیره می شود و حدوداً معادل گنجایش ۲۰ سی دی معمولی است.
سیدایمان ضیابری
منبع : آموزش فناوری اطلاعات