مكونات الحاسوب.. تعرف إلى العناصر الأساسية لوظيفة كل منها

يشكل الحاسوب بنية متكاملة من المكونات المادية والبرمجية، وتكمن قوته الحقيقية في التعاون بين هذه المكونات. فكل جزء له دور محدد وأساسي، وأيّ خلل في أحدها قد يؤثر على النظام ككل. لذلك، يعد التعرف إلى مكونات الحاسوب شيئًا أساسيًا لأيّ مستخدم يرغب في استخدام الحاسوب بكفاءة.

مكونات الحاسوب الأساسية ووظائفها

يتكون جهاز الحاسوب من مجموعة من المكونات الأساسية التي تتضافر لتوفر له القدرة على أداء المهام بكفاءة. وتنقسم هذه المكونات إلى نوعين رئيسيين: مكونات مادية (Hardware) يمكن لمسها ورؤيتها، ومكونات برمجية (Software) غير مرئية، لكنها ضرورية لتشغيل الجهاز والتحكم بوظائفه.

أولًا: المكونات المادية للحاسوب (Hardware)

1. اللوحة الأم (Motherboard)

تعدّ اللوحة الام هي المكون المركزي من مكونات الحاسوب الداخلية، حيث تضم مجموعة من الفتحات لربط جميع الأجزاء المادية ببعضها، مثل وحدة المعالجة المركزية (CPU)، والذاكرة العشوائية (RAM)، ووحدة الرسومات (GPU)، ووسائط التخزين (Storage Devices)، ووحدة إمداد الطاقة (PSU)، ووحدة الصوت (Sound Card)، وبطاقات الشبكة (NIC).

وترتبط أيضًا اللوحة الأم بالأجهزة الطرفية الخارجية، مثل الطابعات ولوحة المفاتيح.

كما تعمل اللوحة الأم على تنظيم الاتصال وتوزيع الطاقة بين هذه الأجزاء، ونقل البيانات بين مكونات الحاسب جميعها. أيّ خلل في هذه اللوحة يؤدي إلى تعطل الجهاز بالكامل.

2. وحدة المعالجة المركزية (CPU)

يطلق عليها "عقل الحاسوب"، وهي من أهم مكونات الحاسوب، حيث إنها المسؤولة عن تنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية، وتوجيه باقي مكونات الجهاز. تتكوَّن من 3 عناصر أساسية، وهي:

وحدة الحساب والمنطق (ALU) المسؤولة عن تنفيذ العمليات الحسابية كالقسمة والضرب، والعمليات المنطقية كالمقارنة.

وحدة التحكُّم (CU) المسؤولة عن تنفيذ المعلومات المخزنة، وتنسيق البيانات والتحكم في تدفقها داخل وخارج وحدة المعالجة المركزية، وتتبع عمليات الحساب والمنطق والسجلات الموجودة في الذاكرة.

سجلات التخزين الموقت (Registers) وتُستخدم لتخزين البيانات وتعليمات المعالجة موقتًا من أجل تسريع عملية الوصول إليها أثناء العمل.

وتتأثر سرعة المعالج بعدد من العوامل من بينها سرعة الساعة، والتي تحدد عدد العمليات في الثانية الواحدة، وعدد الأنوية التي تسمح بتعدد المهام، وذاكرة الكاش التي تسرع الوصول إلى البيانات المهمة.

3. ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)

تُستخدم هذه الذاكرة، كما يوحي اسمها، لتخزين البيانات موقتًا أثناء تشغيل التطبيقات والبرامج، وتُفقد محتوياتها عند إيقاف تشغيل الحاسوب، أو عند حذف الملفات الموقتة.

زيادة سعة الذاكرة الموقتة للحاسوب عبر إضافة وحدات ذاكرة إضافية، تعني تحسين الأداء وتشغيل المزيد من البرامج في وقت واحد. كلما زادت سعة ذاكرة الوصول العشوائي للحاسوب، زادت سرعة تشغيل البرامج وقوة المعالج، وإمكانية تشغيل عدد أكبر من البرامج في آن واحد.

عند اختيار رامات لجهازك، يمكنك الاكتفاء بذاكرة بين 4 و8 غيغا بايت في حال استخدام الجهاز لأداء المهام البسيطة، وزيادة الذاكرة إلى 16 غيغا بايت في حال استخدام الحاسوب للألعاب وتحرير الصور ومقاطع الفيديو، أما إذا كنت تستخدم الحاسوب لأداء مهام احترافية، فيلزمك زيادة الرامات إلى 32 غيغا بايت أو أكثر.

4. وحدة معالجة الرسومات (GPU)

المعروفة أيضًا بكرت الشاشة أو بطاقة العرض المرئي، وتكون مثبتة داخل الحاسوب على اللوحة الأم. أما بالنسبة لوظيفة وحدة معالجة الرسومات فتتلخص في توليد الصور والفيديوهات والتأثيرات الرسومية، وهي ضرورية لتشغيل الألعاب، والبرامج الرسومية، وعرض البيانات على الشاشة.

عند تلف تلك الوحدة أو فقدها، لن يكون من الممكن رؤية البيانات على شاشة الحاسوب، أي يصبح هناك خلل يلزم إصلاحه.

هناك أنواع مدمجة من معالج الرسوميات وتكون ضمن المعالج، وتكون كافية للمهام اليومية للحاسوب، وهناك معالجات منفصلة بطاقة مستقلة لأداء أعلى في الألعاب والتصميم.

5. وحدة إمداد الطاقة (Power Supply Unit - PSU)

تعمل وحدة إمداد الطاقة على تحويل التيار الكهربائي من مصدره الخارجي (AC) إلى تيار منخفض الجهد (DC) يناسب تشغيل مكوِّنات الحاسوب، وتنظم توزيع الكهرباء لحماية المكونات.

تكون وحدة إمداد الطاقة عادة موجودة في الجزء الخلف من الحاسوب، وتتصل بمصدر الطاقة الخارجي.

6. وحدات التخزين (Storage Devices)

تستخدم تلك الوحدات لحفظ البرامج والمعلومات والوسائط المختلفة على الحاسوب بصفة دائمة، ولذا فهي من أهم مكونات الحاسوب. وهناك نوعان أساسيان من وحدات التخزين الداخلية، وهي:

القرص الصلب (HDD): خيار أرخص وأبطأ وسعته كبيرة، مناسب لتخزين الملفات كبيرة الحجم كالمستندات ومقاطع الفيديو.

القرص الصلب السريع (SSD): أسرع في نقل البيانات وأكثر كفاءة، ولكنها أعلى سعرًا، وتُستخدم في تخزين نظام التشغيل والبرامج والبيانات التي تتطلب سرعة عالية للوصول.

7. أنظمة التبريد

تُستخدم أنظمة التبريد لحماية الحاسوب من الحرارة الناتجة عن الجو أو كثرة الاستخدام. وهناك أنواع من أنظمة التبريد، وهي التبريد الهوائي المعتمد على المراوح ومشتتات الحرارة، والتبريد السائل المعتمد على نظام أنابيب وسوائل، ويكون أكثر فاعلية في التبريد.

8. وحدات الإدخال (Input Devices)

تشمل الأجهزة التي يمكن توصيلها بالحاسوب، وتسمح للمستخدم بإدخال الأوامر والمعلومات:

• لوحة المفاتيح (Keyboard).
• الفأرة (Mouse).
• الماسح الضوئي (Scanner).

9. وحدات الإخراج (Output Devices)

هي تلك الوحدات التي يمكن توصيلها بالحاسوب وتُستخدم لعرض المعلومات التي يعالجها الحاسوب:

• الشاشة (Monitor).
• الطابعة (Printer).
• السماعات (Speakers).

10. صندوق الحاسوب (Computer Case)

وهو الهيكل الخارجي الذي يحتوي مكونات الحاسوب الداخلية، ويحميها من الغبار والحرارة، ويساعد على التبريد.

ثانيًا: المكونات البرمجية للحاسوب (Software)

1. نظام التشغيل (Operating System)

يعدّ نظام التشغيل أساس عمل الحاسوب، إذ ينظم عمل المكونات المادية، ويوفر بيئة تفاعلية للمستخدم، وذلك لما يحتويه من برامج وتطبيقات، وواجهة عرض للمستخدم. ومن أبرز أنظمة التشغيل:

• Windows (ويندوز).
• macOS (ماك).
• Linux (لينكس).

2. البرامج والتطبيقات (Applications)

وهي البرمجيات التي يستخدمها المستخدم لأداء مهام محددة، مثل برامج تحرير النصوص، وبرامج الجداول البيانية، والمتصفحات، والألعاب. وتقسم تلك التطبيقات والبرامج إلى برامج بسيطة كالآلة الحاسبة، وأخرى معقدة كبرامج معالجة الصور أو البرمجة.

المكونات الأساسية والثانوية في الحاسوب

يمكن تقسيم مكونات الحاسوب إلى مكونات أساسية لا يمكن للجهاز العمل بدونها، ومكونات ثانوية تضيف وظائف إضافية وتحسينات على أداء الحاسوب.

أولًا: مكونات الحاسوب الأساسية

هي تلك المكونات التي لا يمكن للحاسوب أن يعمل بدونها، وتضم أسماء مكونات الحاسوب الأساسية اللوحة الأم، ووحدة المعالجة المركزية، وذاكرة الوصول العشوائي، وبطاقة الرسوميات، ووحدة التخزين، ووحدة تزويد الطاقة، ونظام التبريد.

ثانيًا: مكونات الحاسوب الثانوية

يمكن لتلك المكونات تحسين عمل الحاسوب، إلا أنّ عدم وجودها لا يكون مؤثرًا بشكل ملحوظ. وتشمل تلك المكونات قارئ الأقراص الضوئية، وقارئ بطاقات الذاكرة، وبطاقات الصوت، وبطاقات الشبكة، وبطاقات التوسعة.

العلاقة بين المكونات المادية والبرمجية

لا يمكن لأيٍّ من النوعين (المادي أو البرمجي) أن يعمل دون الآخر، فالمكوّنات المادية بحاجة إلى تعليمات برمجية لتشغيلها، بينما تحتاج البرمجيات إلى وسط مادي لتنفذ عليه.

وبتفصيل أوضح؛ تعتمد البرمجيات على الأجهزة لكي تعمل، حيث تشغل البرمجيات على معالج الأجهزة، وتُستخدم ذاكرة الوصول العشوائي لتخزين البيانات موقتًا، وتستفيد من مكونات الأجهزة الأخرى لأداء وظائفها.

وتُكتب البرمجيات بلغات برمجة يمكن للحاسوب تنفيذها لأداء المهام المطلوبة. وبمجرد كتابتها، يتم تحويل البرمجيات إلى صيغة يمكن للحاسوب فهمها، ثم يتم تنفيذها بواسطة معالج الأجهزة.

وبالنسبة للأجهزة أو المكونات المادية، فهي التي تمكن الحاسوب من تشغيل برامج البرمجيات.

كيفية الحفاظ على مكونات الحاسوب وصيانتها

بعد استعراض مكونات الحاسوب المادية والبرمجية، ووظائف مكونات الحاسوب، لنتعرف إلى كيفية صيانتها:

1. وحدة المعالجة المركزية (CPU)

يمكن صيانة وحدة المعالجة المركزية والحفاظ عليها عن طريق تنظيف المروحة الداخلية، والتأكد من توصيلات الدوائر الكهربائية، وإزالة الغبار بشكل دوري.

2. اللوحة الأم (Motherboard)

بالنسبة للوحة الأم، فيلزم للحفاظ عليها تجنب تعريضها للحرارة والرطوبة، بالإضافة إلى فحص الاتصالات الكهربائية ومراقبة التآكل.

3. ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)

هناك نصائح عدة لتحسين أداء ذاكرة الوصول العشوائي، من بينها حذف الملفات الموقتة بانتظام، وإيقاف تشغيل الجهاز عند عدم استخدامه.

4. مزود الطاقة (Power Supply)

من أجل الحفاظ على مزود الطاقة الخاص بالحاسوب، يجب استخدام وحدة UPS في المناطق ذات الطاقة غير المستقرة، بالإضافة إلى التأكد من سلامة الكابل والمقبس الكهربائي.

5. مروحة التبريد

تُستخدم مروحة التبريد لتصريف الحرارة الناتجة عن تشغيل الحاسوب. وتزداد أهميتها مع الحواسيب المخصصة للألعاب أو الأعمال الثقيلة. وللحفاظ على المروحة، يجب تنظيفها باستمرار من الغبار، والتأكد من عملها عند ارتفاع حرارة الجهاز.

6. القرص الصلب (Hard Drive)

للحفاظ على قرص التخزين، يلزم إجراء النسخ الاحتياطي المنتظم، ونقل الملفات المهمة غير المستخدمة باستمرار إلى التخزين السحابي لتوفير المساحة.

7. شاشة العرض (Monitor)

الشاشة هي الواجهة البصرية التي نستخدمها للتفاعل مع الحاسوب. جودة العرض تعتمد على الدقة وكثافة البكسلات. ولكن، للحفاظ على الشاشة وكذلك حماية عينيك عليك استخدام طبقة مضادة للوهج، وتقليل السطوع.

8. لوحة المفاتيح (Keyboard)

للحفاظ على لوحة المفاتيح يجب تنظيفها باستمرار لتفادي تعطلها، ويستحسن عند اختيار لوحة مفاتيح أن تكون بإضاءة خلفية للعمل في الإضاءة الضعيفة.

9. الطابعة (Printer)

تحول الطابعة النصوص والصور الرقمية إلى نسخ ورقية. ولضمان عمل الطابعات بشكل سليم ولفترات طويلة يجب تغيير خراطيش الحبر أو التونر، وإزالة الورق العالق وتنظيف الرؤوس بانتظام.

الترابط بين المكونات الوظيفة للحاسوب

يعدّ الحاسوب نظامًا متكاملًا، تتضافر فيه جميع المكونات الأساسية والثانوية لمعالجة البيانات وتنفيذ الأوامر. وتتفاعل تلك المكونات مع بعضها البعض عبر بنية داخلية تعرف باسم الناقل أو (Bus).

وهذا الناقل هو مسار نقل يتكون من مجموعة من الأسلاك الموصلة التي تمرر البيانات أو المعلومات على شكل إشارات كهربائية من مكون إلى آخر داخل الحاسوب.

هناك 3 أنواع من النواقل، وهي: ناقل العناوين (Address Bus)، ناقل البيانات (Data Bus)، وناقل التحكم (Control Bus).

يحمل ناقل العناوين موقع البيانات أو التعليمات. أما ناقل البيانات فينقل البيانات من مكون إلى آخر، بينما ينقل ناقل التحكم إشارات التحكم.

الناقل النظامي (System Bus) هو المسار المشترك الذي يحمل الإشارات من وإلى وحدة المعالجة المركزية والذاكرة الرئيسية وأجهزة الإدخال والإخراج.

تتصل أجهزة الإدخال والإخراج بالناقل النظامي من خلال دائرة تحكّم (Controller). تساعد هذه الدائرة على تنظيم عمل تلك الأجهزة وضمان تواصلها السليم مع باقي مكونات النظام.

كيف تعمل المكونات المادية والمكونات البرمجية للحاسوب معًا؟

يتعاون كل من المكونات المادية والبرمجيات لتنفيذ المهام وتقديم النتائج المطلوبة. توفر المكونات المادية إمكانيات نقل البيانات والمعالجة، بينما تستخدم البرمجيات هذه الإمكانيات لتحقيق النتائج.

على سبيل المثال، عندما تكتب على لوحة المفاتيح التي تعدّ جزءًا من المكونات المادية، يتم إرسال هذه النقرات إلى وحدة المعالجة المركزية التي تفسر الإدخال عبر برنامج برمجي، ثم يتم عرض الحروف المقابلة على الشاشة. عند الحفظ، تتحول هذه الحروف إلى بيانات مخزنة.

وتشكل المكونات المادية والبرمجيات المكونات الجوهرية لأيّ نظام حاسوب. وبينما يتمتع كل منهما بتعريفه وخصائصه ودوره الخاص، فإنّ عليهما العمل معًا لضمان تجربة استخدام سلسة.

أبرز الأسئلة الشائعة

ما هي أجهزة الحاسوب؟

تشير أجهزة الحاسوب إلى جميع المكونات المادية والملموسة في الحاسوب، أي التي يمكن لمسها ورؤيتها.

أما البرمجيات، فعلى العكس من ذلك، لا يمكن لمسها أو رؤيتها لأنها عبارة عن نصوص وتعليمات مكتوبة بلغة الحاسوب تُمكّنه من تنفيذ العمليات والوظائف.

ما هو الغرض من أجهزة الحاسوب؟

تُعد أجهزة الحاسوب أو المكونات المادية ضرورية لعمل الحاسوب. فهي تُكمل البرمجيات، وبدون أيٍّ من هذين المكونين لا يمكن للحاسوب أن يعمل.

كل جزء من الحاسوب له وظيفة محددة. على سبيل المثال، تتيح وحدة المعالجة المركزية للحاسوب، تنفيذ العمليات عبر التعليمات البرمجية والبرامج.

ما الذي يجب مراعاته عند شراء أجهزة الحاسوب؟

إذا كنت مسؤولًا عن اختيار وشراء الأجهزة لمؤسسة أو مشروع أو للاستخدام الشخصي، فإنّ الخطوة الأولى هي تحديد متطلباتك. بعد ذلك، قم بالبحث عن العلامات التجارية التي تفكر في شرائها للتأكد من أنها موثوقة وجديرة بالثقة.

عند تقييم الخيارات، خذ في الاعتبار السعر، وميزات الأمان، والتوافق مع نظام التشغيل والشبكة التي تستخدمها.

كيف تجعل جهاز الحاسوب يعمل بشكل أسرع؟

إذا كنت قد قمت بالفعل بتنظيف الحاسوب من الداخل، وحذفت الملفات أو البرامج غير الضرورية، ففكر في تزويد الجهاز بذاكرة وصول عشوائي (RAM) إضافية. فزيادة الذاكرة عادةً ما تساعد وحدة المعالجة المركزية على العمل بكفاءة أكبر، ما قد يؤدي إلى تحسين الأداء.

كيف تعرف مكونات جهاز الحاسوب الذي تستخدمه؟

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن مكونات جهاز الحاسوب الخاص بك، مثل وحدة المعالجة المركزية (CPU)، والذاكرة العشوائية (RAM)، واللوحة الأم، فيمكنك غالبًا العثور على هذه المعلومات من خلال زيارة صفحات "النظام"، أو "إعدادات النظام"، أو "التفضيلات".

ما هي بعض الوظائف التي تتعامل مع أجهزة الحاسوب؟

إذا كنت تستمتع بالتعامل مع الأجهزة وصيانتها واستكشاف مشاكلها، فإليك بعض الوظائف التي قد تناسبك:

• مهندس أجهزة الحاسوب.
• فني حاسوب.
• مهندس شبكات.
• مندوب مبيعات للأجهزة الإلكترونية.