חנותטכנולוגיה
מבוא להכרת המחשב
מה ההבדל בין CPU לGPU? מהו תפקידו של זיכרון הראם? כיצד בוחרים לוח אם מארז וספק כוח נכונים? אם תמיד רציתם להבין מעט יותר מהם החלקים מהם מורכב המחשב ומהו תפקידו של כל אחד מהם, הגעתם למקום הנכון!
מחשב הוא היצירה המורכבת, המתוחכמת והמדהימה ביותר שהומצאה על ידי המין האנושי.
כמות הרכיבים הנדרשים על מנת לגרום למחשב מודרני לפעול באופן תקין היא כמעט בלתי נתפסת, ומספר הרכיבים שנדחסים לתוך רכיבי המחשוב של ימינו הולך וגדל בקצב מהיר ביותר, למרות שרכיבים אלו עצמם רק הולכים וקטנים עם הזמן.
הבנה מלאה ומעמיקה של המחשב עד לפרטיו הקטנים ביותר, היא משימה מורכבת בהרבה ממה שניתן לחשוב, והיא נחלתם של מתי מעט שהתמקצעו בנושא על בוריו במשך שנים ארוכות.
בכל זאת, הבנה בסיסית ואף מתקדמת יחסית של מבנה המחשב אינה דבר מורכב במיוחד, ובתוך כמה דקות, לאחר קריאת השורות הבאות, כבר תוכלו להבין היטב את עקרונות המבנה של מחשב מודרני.
בהמשך, לאחר שתסיימו את המאמר הנוכחי, אתם מוזמנים להמשיך ולקרוא על כל חלק מחלקי המחשב במאמר נפרד, ביתר פירוט ובהרחבה.
1. מעבד (Central Processing Unit – CPU)
יחידת העיבוד המרכזית, או בשמותיה המוכרים יותר ‘מעבד' או ‘CPU', מתוארת בדרך כלל כמוח של המחשב.
הגדרה זו נכונה חלקית. המעבד הוא אכן יחידת האלקטרוניקה שאחראית על ביצוע כל פעולות המחשוב באשר הן, כשלמעשה כל שאר הרכיבים במחשב הם רכיבי תמיכה המיועדים לאחסון המידע, העברתו וכדומה.
המעבד הוא מחשבון לכל דבר, אך בשונה ממחשבון רגיל, זה המוכר לנו משיעורי החשבון בבית הספר, הוא מבצע פעולות חישוביות מסובכות להפליא בקצב מטורף. התוצאות של חישובים אלו הם סרטי הוידאו, דפי האינטרנט והמשחקים שמופיעים לנו על המסך.
יכולתם של המעבדים לבצע פעולות משפיעה על גודל ומורכבות המשימות שניתן להעמיס עליהם. מעבדים ישנים אינם מהירים ויעילים דיים על מנת להתמודד עם משימות כגון משחקי וידאו מודרניים או ניגון קטעי וידאו באיכות 4K.
יעילותם של המעבדים הולכת וגדלה עם הזמן כתוצאה ממגוון טכניקות מתוחכמות שמפותחות כל העת על ידי יצרניות המעבדים. הן כוללות הקטנה משמעותית של רכיבי המעבד, מה שמקצר את משך הזמן של מעבר זרם החשמל במעבד באופן משמעותי, איחוד מספר רב של מעבדים על גבי לוח חשמל אחד, דבר המכונה ‘ליבות', שימוש בזיכרון מטמון מהיר במיוחד המאוחסן בתוך המעבד, וכן שיפור המבנה התכנותי של פעולת המעבד כך שיבצע פעולות ביעילות מרבית.
2. זיכרון ראם (RAM – Random (Access Memory
זיכרון ראם, או זיכרון נדיף, הוא למעשה זיכרון העבודה של המחשב.
זיכרון הראם הוא זיכרון מהיר מאוד. זמן התגובה שלו קצר בהרבה מזה של הדיסק הקשיח הראשי, זה שאנו מאחסנים בו את מערכת ההפעלה ושאר הקבצים שלנו.
היעילות הגבוהה של זיכרון הראם בביצוע פעולות היא הסיבה לכך שכל פעולה שאנו עושים במחשב, כגון גלישה בדפדפן, הפעלת קבצי וידאו, כתיבת קוד או העתקת קבצים, מבוצעות תמיד על גבי זיכרון הראם ולא על גבי הדיסק הקשיח.
מנגד, חסרונותיו של זיכרון הראם הם מחירו הגבוה, וכן חוסר יכולתו לאגור מידע ללא זרם חשמל קבוע.
ברגע שאנו מכבים את המחשב, כל התוכן שעל זיכרון הראם נמחק מיד ללא יכולת שחזור. זוהי הסיבה לכך שאם אנו עובדים על קבצים והמחשב נכבה בפתאומיות, אנו עשויים לאבד את כל העבודה שעשינו אם לא יצרנו קובץ שמירה זמני כלשהו במהלך העבודה.
מה קורה כשאנו מפעילים את המחשב?
כשאנו לוחצים על כפתור ההפעלה של המחשב, עובר זמן מה עד שאנו יכולים להתחיל ולהשתמש בו בפועל. על המסך יופיעו בדרך כלל לוגו של החברה שייצרה את המחשב או את לוח האם שלו, לאחר מכן יופיע מסך כניסה של מערכת ההפעלה וכדומה, ורק אחר כך נוכל להתחיל לבצע פעולות בשולחן העבודה. מדוע?
בזמן שאנו ממתינים, המחשב למעשה מעתיק את קבצי מערכת ההפעלה מהדיסק הקשיח אל זיכרון הראם. כלל התוכנות שנעשה בהם שימוש במחשב, ואין זה משנה אם מדובר בגוגל כרום, תוכנות אופיס, צפייה בווידאו או מערכת ההפעלה עצמה, נטענות קודם כל אל זיכרון הראם של המחשב, ורק לאחר מכן המעבד מבצע בהם פעולות.
כשאנו מבצעים שמירה של שינויים, למשל שמירה של הגדרות חדשות, טקסט שהקלדנו או תמונות שערכנו, השינויים מועתקים מזיכרון הראם אל הזיכרון הקבוע של המחשב, שם הם נשמרים בבטחה גם כשזרם החשמל נפסק והמחשב נכבה.
זיכרון הראם הופך למשמעותי בעת שימוש בתוכנות כבדות במיוחד, כגון תוכנות לעריכת וידאו, עריכת קבצי אקסל גדולים מאוד, ובעיקר משחקים מתקדמים. בעת שימושים כאלו במחשב, כמות המידע שזיכרון הראם צריך להכיל גדולה מאוד, ואם הוא אינו גדול דיו המעבד נאלץ לקרוא ולכתוב מידע גם ישירות מהדיסק הקשיח האיטי בהרבה, מה שגורם למחשב להפוך למסורבל וכמעט בלתי ניתן לשימוש.
3. דיסק קשיח (Hard Drive)
דיסק קשיח מכונה כך משום שהוא מסוגל לשמור מידע גם ללא זרם חשמל.
הדיסק הקשיח הוא למעשה הרכיב במחשב שעליו מאוחסן כל המידע. אם נמשיל את המחשב לנגרייה, הנגר יהיה המעבד, זיכרון הראם יהיה שולחן העבודה שלו, והדיסק הקשיח יהיה המחסן בו הוא שומר את בולי העץ והרהיטים המוכנים.
הדיסק הקשיח מאחסן הכל. זה כולל את מערכת ההפעלה, את התוכנות השונות וכן את הקבצים האישיים שלנו כגון מסמכים ותמונות.
בעבר הדיסקים הקשיחים היו איטיים, מגושמים וזוללי חשמל יחסית. הם אחסנו את המידע על גבי דיסקית מגנטית מסתובבת, כשראש מיוחד קורא את המידע ממנה עם כל סיבוב. השימוש בטכנולוגיה זו כיום הולך ופוחת באופן דרסטי, וכמעט כל הדיסקים הקשיחים במחשבים שנמכרים כיום הם מסוג SSD, שאינם משתמשים כלל בחלקים נעים והם מהירים בהרבה.
5. מעבד גרפי (כרטיס מסך, GPU, Graphics Card)
תפקידו של המעבד הגרפי הוא לערוך את החישובים הנדרשים לצורך יצירת התמונה שמופיעה על גבי מסך המחשב.
בכל מחשב שמיש ישנו מעבד גרפי פעיל. ללא מעבד זה המסך יישאר שחור ולא יציג דבר.
ההבדלים המשמעותיים בין מעבדים גרפיים שונים הוא מידת מורכבותם וכן עוצמת החישוב שלהם.
במחשבים רגילים בדרך כלל המעבד הגרפי נמצא על אותו לוח אלקטרוני עם המעבד הראשי, והוא מכונה iGPU (Integrated GPU). מעבד גרפי זה מספיק בדרך כלל לצורך תצוגה בסיסית על גבי שניים או שלושה מסכים, והוא אינו מיועד לסייע בעבודות גרפיקה או משחקים.
במחשבים המיועדים לעבודות גרפיקה או משחקי וידאו, וכן תחנות עבודה המשתמשות בתוכנות CAD כגון יצירת מודלים בתלת ממד, ישנו גם מעבד גרפי ייעודי עם זיכרון ראם ומערכת קירור משלו. מעבדים אלו יכולים להציג תמונות ווידאו ברזולוציות גבוהות בהרבה משל מעבדים גרפיים פשוטים, על מספר רב יותר של מסכים, ובנוסף משמשים ככלי עזר משמעותי מאוד בעבודות גרפיקה שונות.
עולם המעבדים הגרפיים הוא גדול ומורכב. ההבדלים בין מעבדים גרפיים פשוטים ליקרים יכול להיות עצום, וכך גם המחירים של כרטיסים אלו. ישנו גם הבדל בין מעבדים גרפיים המיועדים למשחקים ועריכת וידאו למעבדים המיועדים לרינדור מודלים בתלת ממד. בחירת מעבד גרפי נכון דורשת הבנה והיכרות טובים עם הנושא ועם השוק.
5. לוח אם (MotherBoard)
לוח אם הוא משטח אלקטרוני אליו מחוברים כל רכיבי המחשב.
לוח האם מעביר את המידע בין הדיסק הקשיח, זיכרון הראם, המעבד, כרטיס הרשת ויציאות היו אס בי השונות, ועל כן יכולתו להעביר מידע במהירות היא נתון מכריע.
לוחות אם שונים מותאמים לעבודה עם מעבדים מסוימים, זיכרונות ראם מדור ומהירות מסוימים וכן הלאה. על כן בחירה של לוח אם היא נושא מורכב שדורש הבנה מעמיקה של התחום.
לוחות אם מגיעים בגדלים ובאיכויות שונות, בהתאם לסוג הרכיבים שאמורים להתקין על גביהם.
6. כרטיס רשת (NIC, Nwtwork Card)
כרטיס רשת הוא הרכיב במחשב שתפקידו לשדר מידע מן המחשב אל רשת האינטרנט וכן לקלוט ולפענח אותו.
במחשבים נייחים בדרך כלל כרטיס הרשת מובנה בלוח האם, והוא אינו כולל אפשרות לאינטרנט אלחוטי (WiFi). בדגמים מסוימים ובדרך כלל יקרים יותר, ניתן למצוא כרטיס רשת התומך אף בחיבור אלחוטי.
כרטיסי הרשת מגיעים באיכויות ומהירויות שונות. בלוחות אם יקרים בדרך כלל ניתן למצוא גם כרטיסי רשת מהירים יותר מאלו של לוחות האם הזולים.
ניתן גם להוסיף כרטיס רשת באופן עצמאי על גבי לוח האם באמצעות חיבור PCI, מה שמספק מהירות אינטרנט גבוהה יותר מזו שניתן להשיג באמצעות הכרטיס המובנה.
במחשבים ניידים מורכב בדרך כלל כרטיס רשת נוסף המיועד לחיבור אלחוטי, והוא מספק גם אפשרות חיבור בבלוטוס. האנטנות של כרטיס זה ממוקמות במסגרת המסך של המחשב הנייד.
במחשבים נייחים ניתן לחבר כרטיס רשת אלחוטי ללוח האם באמצעות PCI, וכך לקבל גם אפשרות לחיבור אלחוטי בנוסף לחיבור הקווי.
7. מערכת קירור (Cooling System)
מערכת קירור היא נושא שבדרך כלל אינו זוכה להתייחסות מספקת, למרות חשיבותו הרבה.
במהלך פעילותו המחשב מייצר חום, שהולך וגדל ככל שהמשימות אותן עליו לבצע מורכבות יותר. החום שמצטבר במארז המחשב מאט את פעילותו באופן משמעותי, וגורם לבלאי מואץ של רכיביו השונים.
בכל מחשב מותקנים מספר מאווררים שתפקידם לסייע בקירורו. חלק מהם ממוקמים במארז עצמו, חלקם על גבי המעבד והמעבד הגרפי, ומאורר נוסף מותקן בתוך הקופסא של ספק הכוח.
ישנם צורות קירור שונות למעבדים, כשהעיקריות הן קירור אוויר באמצעות מאווררים, וקירור נוזלי המשתמש בצינורות מלאים בחומר מיוחד על מנת לספוג את החום ולהעביר אותו למערכת אוורור.
במערכות מתקדמות ויקרות יותר ניתן למצוא גם קירור עבור זיכרונות הראם והדיסקים הקשיחים, מה שמייעל את פעילותם והופך אותם למהירים יותר.
חשוב לתכנן את קירור המחשב בצורה נכונה ומקצועית, על מנת למקסם את יכולותיו של המחשב ולשמור עליו לאורך זמן.
8. ספק כוח (Power Supply, PSU)
ספק כוח הוא הרכיב שתפקידו לקבל את זרם החשמל מהשקע שבקיר ולהמיר אותו מזרם חילופין לזרם ישיר, כזה שהמחשב יוכל להשתמש בו בפועל.
ספק כוח הוא רכיב חשוב שאין לזלזל בו. אם זרם החשמל שהוא מספק למחשב נמוך מדי, תפוקת המחשב עלולה להיפגע באופן משמעותי למרות שהרכיבים מהם הוא בנוי מסוגלים להרבה יותר.
ספקי כוח זולים נוטים להתקלקל לעיתים קרובות ואף להתפוצץ. חשוב להשקיע בספק כוח איכותי על מנת ליהנות ממלוא יכולותיו של המחשב.
ספקי כוח מסומנים בתקן יעילות שנקרא +80. תקן זה מודד למעשה כמה מהאנרגיה המגיעה אל ספק הכוח הופכת לזרם חשמל ישיר, וכמה ממנו מומרת לצורות אנרגיה בלתי יעילות כגון חום. ספקי כוח בעלי תקן יעילות גבוה הם יקרים יותר, אך גם חסכוניים בחשמל, מתחממים פחות ויעילים יותר לאורך שנים.
9. מארז (Case)
מארז הוא הקופסא בתוכה ארוזים כל רכיבי המחשב.
מארזי מחשב מגיעים בסגנונות, גדלים ויכולות שונות. חלקם מאובזרים ביציאות יו אס בי מתקדמות, פסי לד צבעוניים ופאנלים מזכוכית, וחלקם עשויים מתכת פשוטה וזולים בהרבה.
חשוב לבחור מארז בגודל שיתאים לרכיבי המחשב השונים, וכן לצייד אותו במספר מספיק של מאווררים על מנת לאפשר זרימת אוויר רציפה שתקרר אותו היטב.
לסיכום:
במאמר זה סקרנו בקיצור נמרץ את רכיבי המחשב השונים.
חשוב להדגיש כי סקירה זו היא כללית ביותר ומטרתה רק לספק לכם הבנה בסיסית של מרכיבי המחשב. ישנם עוד חלקים במערכת המחשב שלא עסקנו בהם במאמר, כגון מסך, מקלדת ועכבר, אביזרי שמע, מערכות אל פסק וכדומה.
אנו נעלה בהמשך מאמרים שונים שיתמקדו בכל חלק מחלקי המחשב בנפרד וביתר פירוט.
תודה שקראתם!
רוצים לשאול או להתייעץ?
פשוט הרימו טלפון, או שלחו ווצאפ, או מייל, מה שהכי נוח לכם.
נציגי המכירות התותחים שלנו יעזרו לכם בסבלנות ובכיף.
055-2763764
055-2763764