وحدة المعالجة المركزية (CPU)
تُعتبر وحدة المعالجة المركزية (CPU) العنصر المحوري في جهاز الكمبيوتر، حيث تمثل بمثابة الدماغ الرئيسي وهي مثبتة على اللوحة الأم. هذه الوحدة مسؤولة عن تفسير وتنفيذ معظم الأوامر الصادرة من البرمجيات والأجهزة المتصلة بالكمبيوتر. تُستخدم تقنية وحدة المعالجة المركزية في جميع الأجهزة الإلكترونية الحديثة، وتتكون من مكونين رئيسيين كما يلي:
- وحدة التحكم (CU): وهي المسؤولة عن قراءة التعليمات من الذاكرة، وترجمتها، وتنفيذها.
- وحدة الحساب والمنطق (ALU): تعمل على معالجة العمليات الحسابية والمنطقية بطريقة دقيقة.
ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)
تُعرف ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بأنها وحدة التخزين المؤقتة لجهاز الكمبيوتر؛ حيث يتم فقدان المعلومات المخزنة بها عند إيقاف تشغيل الجهاز. تتم تثبيت الذاكرة على اللوحة الأم، ويمكن تركيب شريحة واحدة أو أكثر، وتنقسم إلى نوعين: (DRAM) و(SRAM). يُفضل استخدام ذاكرة DRAM في الحواسيب الشخصية نظراً لتكلفتها المنخفضة مقارنة بـ SRAM، لكنها تتطلب تحديثاً مستمراً للمعلومات المخزنة.
بطارية CMOS
تقوم بطارية CMOS بالحفاظ على المعلومات المخزنة في ذاكرة الوصول العشوائي حتى بعد إطفاء جهاز الكمبيوتر. تحمل هذه البطارية المعلومات الأساسية الضرورية لتهيئة الجهاز، مما يسمح باسترجاعها دون الحاجة لإعادة إعدادها. تشمل هذه المعلومات:
- أنواع مشغلات الأقراص المرنة والصلبة.
- معلومات حول وحدة المعالجة المركزية (CPU).
- حجم ذاكرة الوصول العشوائي.
- التاريخ والوقت لجهاز الكمبيوتر.
ملاحظة: توفر البطارية طاقة منخفضة جداً، حيث تحتاج ذاكرة CMOS إلى كمية ضئيلة من الطاقة.
الذاكرة المؤقتة (Cache Memory)
تُعرف الذاكرة المؤقتة بأنها نوع من التخزين المؤقت الذي يخزن المعلومات القادمة من ذاكرة الوصول العشوائي لاستخدامها بواسطة وحدة المعالجة المركزية. التخزين فيها مؤقت ومتكرر، مما يقلل من الوقت اللازم للوصول إلى البيانات من RAM إلى CPU. تتميز الذاكرة المؤقتة بسرعتها العالية للتوافق مع سرعة CPU، ورغم صغر حجمها، إلا أنها تأتي بتكلفة أعلى من RAM، و تحتوي على أربعة مستويات: L1، L2، L3 و L4.
ذاكرة البيوس (BIOS)
نظام البيوس (BIOS) هو برنامج موجود في شريحة ذاكرة ROM، بحيث تحفظ إعداداته حتى بعد إطفاء الجهاز. يُحمل هذا البرنامج عند تصنيع الجهاز ويعمل بشكل مستقل عن نظام التشغيل المثبت عليه. جميع أجهزة الكمبيوتر تحتوي على هذا البرنامج الضروري.
فتحات التوسعة (Expansion Slots)
تُعرف فتحات التوسعة بأنها الفتحات الموجودة على اللوحة الأم، حيث تُركب عليها بطاقات التوسيع المستخدمة لزيادة الوظائف المتاحة لجهاز الكمبيوتر، مثل بطاقة الفيديو، أو بطاقة الصوت، أو بطاقة الشبكة. يحتوي كل جهاز على عدد معين من هذه الفتحات، والتي عادة ما تكون متموضعة في الجزء الخلفي لصندوق النظام. تشمل أنواع فتحات التوسعة متعددة منها PCI، AGP، ISA، EISA، مع استخدام PCIe بشكل شائع في الأجهزة الحديثة.
الرقاقات (Chipsets)
تُمثل الرقاقات دوائر إلكترونية متكاملة تعمل على تنظيم تدفق البيانات والتعليمات بين وحدة المعالجة المركزية والأجهزة الخارجية. تعتمد كفاءة عمل CPU على جودة هذه الرقاقات على اللوحة الأم، لذا من الضروري أن تتوافق هذه الرقاقات مع وحدة المعالجة المركزية لضمان أداء النظام بشكل صحيح. تتضمن الرقاقات قسمين: الجسر الشمالي والجسر الجنوبي.