اطلاع داشتن از توان و قدرت یک وسیله در وهله اول برای خیلی از ما جذاب و در قدم بعدی دارای اهمیت است. حداکثر سرعت خودرو، میزان مصرف برق یخچال، توان دور خشک کن لباسشویی، کیفیت تصویر تلویزیون، حافظه گوشی همراه، ورژن اندروید موبایل هوشمند، حافظه گرافیکی کامپیوتر، سرعت انتقال داده اینترنت، و تمامی اینها مواردی هستند که گاهی به خاطر کنجکاوی و گاهی از روی نیاز به آنها توجه میکنیم. گیمرها و فعالان صنعت ویدیو گیم جزء همین افراد هستند که هم کجنکاوی و علاقه و هم نیاز و لزوم آنها را نسبت به مختصات فنی قطعات کامپیوتری حساس کرده. بازینگار قصد دارد طی چند مقاله برای شما خوانندگان اطلاعات مختصر و ساده اما جامعی درباره سخت افزار رایانه تهیه کند. هدف ما از این کار انتقال اطلاعات و دانش به شما خواننده بازینگار (گیمرهای خفن!) است تا بتوانید برای تهیه سیستم و قطعات (و حتی کنسول) راحتتر، علمیتر، و بهتر تصمیم بگیرید.
مطالبی که قرار است با هم بخوانیم ساده و پایهای هستند و ممکن است بسیاری از آنها را از قبل بدانید اما به طور قطع برای هر خواننده غیرمتخصص چیز جدیدی در این مقالهها پیدا خواهد شد. این نوشتهها با کمک منابع به روز لاتین تهیه شدهاند. در انتهای هر قسمت لینک متن کمکی برای شما قرار داده خواهد شد. در بخش اول این مقالات قصد داریم پس از معرفی اجمالی اجزای اصلی سازنده یک رایانه خانگی هر بخش را به صورت مجزا دقیق و عمیق بررسی و معرفی کنیم. این بخشها شامل برد اصلی، پردازنده مرکزی، حافظه موقت، کارت گرافیکی، حافظه ذخیرهسازی، کارت و سیستم صدا، منبع تغذیه، نمایشگر، مودم، موشواره و صفحهکلید، و لوازم جانبی وابسته به هر کدام خواهد شد. از خوانندگان بازینگار دعوت میکنیم برای بهتر شدن این مطالب و تعیین مسیر بخش دوم آنها در نظرات برای ما درباره قسمتهای دیگری که نیاز به معرفی و بررسی دارند بنویسند. همچنین اگر هر جایی از متن به نظرتان اشتباه بود و بررسی کردید و برایتان ثابت شد که غلط نوشته شده حتما به ما اطلاع بدهید.
سخت افزار یا Hardware
سخت افزار رایانه به لفظ عام یعنی هر قسمتی از کامپیوتر که قابل لمس و دارای ماهیت فیزیکی باشد. یکی از این موارد «واحد سیستم» یا همان چیزی است که ما با عنوان «کِیس» از آن یاد میکنیم. طبق تصور عام، کیس مهمترین بخش از یک رایانه خانگی به حساب میآید که البته ادعای علمیای نیست. خروجی نهایی یک PC ترکیبی است از همنشینی تمام قطعات داخل کیس باهم و بعد تعامل آنها با قطعاتی مثل نمایشگر و صفحه کلید و موشواره. واحد سیستم یا کیس از اجزایی تشکیل شده که مهمترین آنها برد مادر نام دارد.
برد مادر قلب یک کامپیوتر است؛ همه چیز داخل کیس روی آن سوار میشود و ارتباط بین تمامی اجزا را Motherboard برقرار میکند. بین برد مادر و برد اصلی (Mainboard) از لحاظ فنی اختلاف معنا وجود دارد و نمیشود برای رایانههای خانگی از این دو کلمه با یک منظور استفاده کرد. برد اصلی برای وسایل سادهتر و غیرقابل ارتقا مثل کنترلها و گوشیهای همراه به کار میرود. برد مادر محل اتصال تمام بردهای دختر است؛ قطعاتی که ما آنها را با اضافه کردن کلمه «کارت» مشخص میکنیم: کارت گرافیک، کارت صدا، کارت شبکه و الی آخر. پیشینه بردهای مادر و اصلی به ابتدای دوران الکترونیک و صفحههای چاپی رسانا برمیگردد. بین گیمرها خیلی به این قطعه و چیپست اصلی آن توجهی نمیشود اما میدانیم که شرکتها برای محصولات گیممحور مادربردهای اختصاصی طراحی و تولید میکنند. در قسمت بعدی به طور اختصاصی به مادربرد و ویژگیها، نحوه کار، و انواع اختصاصی آن برای بازی خواهیم پرداخت.
ریزپردازنده یا واحد پردازش مرکزی که آن را به نام CPU میشناسیم مغز رایانه حساب میشود. تمامی دستورات الکترونیکی بین مدارها و قطعات مادربرد از محل پردازنده مرکزی صادر و بازخوردها و نتایج به همان جا منتقل میشوند. وظیفه اختصاصی CPU همانطور که از نامش پیداست «پردازش» یا محاسبه است که این کار را با دو الگوریتم انجام میدهد: یکی پردازش منطقی و دیگری ریاضی. با اینکه این دو عمل پایهای و ساده هستند اما این حقیقت که در هر ثانیه میلیاردها بار تکرار میشوند باعث شده قدرت و اهمیت پردازنده از سایر بردهای دختر بیشتر باشد. در دنیای گیم بیشتر به برند و مدل این قطعات توجه میکنیم تا توان و مقیاسهای تخصصی. در بخش سوم مطالب بیشتر درباره این واحد و جزئیات آن خواهیم خواند.
دو نوع حافظه موقت در یک رایانه به کار میروند که با عناوین RAM و ROM از هم مجزا هستند. RAM فضای کاری CPU است و به آن اجازه میدهد در لحظه محلی برای پردازش و ذخیره و تبدیل دادهها داشته باشد. قدرت رم در برابری سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات است. ROM شکل پایهای و سادهتر این حافظههاست. رامها حاوی اطلاعاتی پیشفرض هستند که توسط کاربر قابل تغییر نیست. Bios یک نوع رام است که در آن اطلاعت لازم برای بالاآمدن، روشن و خاموش شدن، و فعالیتهای پایهای برد مادر ذخیره شده. همچنین، کدهای لازم برای ایجاد ارتباط بین کارتهای دختر با CPU درون رام قرار میگیرند. حافظه موقت از قطعاتی است که سرعت و روانی اجرای بازی را تغییر میدهد. در بخش چهارم این مطالب عمیقتر به کارکرد RAM و ارتباط و اثر آن روی اجرای گیمها خواهیم پرداخت.
ابتدا لازم است بدانیم با اینکه کلمه GPU برای اشاره به کارت گرافیک استفاده میشود اما در واقع این کلمه به چیپ اصلی و مرکزی درون برد دختری تصویر اشاره دارد. GPU شبیه به پردازنده مرکزی است و با همان روشها به تبدیل و تفسیر پیامهای تصویری میپردازد. کار پایهای این قطعه تولید پیام تصویری و تبدیل آن به خروجی قابل نمایش است. کار نسل اولیه کارتهای تصویر فقط به همین وظیفه محدود بود و در حقیقت وظیفه اصلی بر دوش CPU بود. امروزه کارتهای گرافیک مستقل عمل میکنند و تفسیر و تبدیل و خروجی (decode-convert-render) را بدون بهره از توان واحد مرکزی انجام میدهند. الگوریتمهای جدید تا جایی پیشرفت کردهاند که از توان پردازش چندبعدی در کارتهای تصویر برای تولید الگوهای هوش مصنوعی بهره میبرند. بین گیمرها این قطعه محبوبترین است و به تصور عام مهمترین جزء در یک کیس گیمینگ به حساب میآید. در قسمت پنجم این مطالب به شکل دقیق و اختصاصی به ویژگیهای این برد دختری و کارکردهایش در دنیای بازیها خواهیم پرداخت.
کار اصلی منبع تغذیه تنظیم ولتاژ و تبدیل برق ورودی به جریان مستقیم ۵ ولت و ۱۲ ولت است. مدار اصلی و بردهای دختر با ولتاژ ۵ و قطعاتی که موتور یا قسمتهای چرخاننده دارند (مثل دیسک/هارد درایو) با ولتاژ ۱۲ کار میکنند. در نسخههای جدیدتر سیستمها از برقهای ۳ یا ۲ ولتی برای برد اصلی بهره میبرند. شکل و الگوی برق رسانی اتصالات برای دستگاههای مختلف متفاوت است و هر قطعهای خروجی خاص خودش را دارد. بین توان منبع تغذیه به واحد وات و توان کارکرد قطعات رابطه مستقیمی وجود دارد که در مورد سیستمهای گیمینگ حائز اهمیت است و در قسمت ششم مطلب جزئیات آن را بیشتر بررسی خواهیم کرد.
حافظه دائم یا Drive
حافظه دائم در نسلهای اولیه رایانهها به شکل امروزی در دسترس نبود و امکان ذخیره و بارگذاری مجدد دادهها با محدودیتهای فراوانی روبرو بوده؛ رایانههای قدیمی و به تبع آنها کنسولهای بازی نسل اول هیچ کدام از قابلیت ذخیره دائم پشتیبانی نمیکردهاند. حتی اولین صورتهای ذخیره اطلاعات هم به شکل اکسترنال در قالب فلاپی یا مموری کارت عرضه شدند. درایو اطلاعات را به شکل کد روی صفحههای مغناطیسی ذخیره میکند. دادهها روی واحدهای ذخیرهای به نام سکتور با شمارههای مشخص ذخیره میشوند تا بدین وسیله قابل بارگذاری باشند. سرعت نوشتن و خواندن در این سیستم مرتبط با سرعت چرخیدن صفحه مغناطیسی (Track) است. در قسمت هفتم مطالب بیشتر به سرعت و حجم و خصوصیات حافظههای جدید SSD و نقش آنها در تجربه کلی یک بازی خواهیم پرداخت.
قسمت اول یا مقدمه را همینجا به پایان میرسانم. در بخشهای بعدی به ترتیب و با دقت و عمق کارکرد، اهمیت، و انواع هر کدام از این قطعات را برایتان باز خواهم کرد. همچنین، قسمتهای مربوط به قطعات سخت افزاری که بیرون از واحد سیستم یا کیس قرار میگیرند، مثل نمایشگر یا مودم، از قسمت هفت به بعد مطالب در اختیار شما خواهند بود. اگر تصور میکنید در مورد خاصی نیاز به مقاله آموزشی یا توضیحی دارید حتما در کامنتها با ما در میان بگذارید.
متن این قسمت با کمک مقاله Computer Hardware Introduction و مدخلهای ویکیپدیا به نگارش درآمده.