שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
איך פועל המחשב האישי?
אין ספק שהמחשב ובמיוחד המחשב אישי, המחשב הביתי, הלפטופ שהוא המחשב הנייד ואפילו הטלפון החכם שלנו, סוג של מחשב מאוד מתקדם וקטן - כל אלו שינו את העולם.
אבל איך המחשב פועל? איך הוא עושה את כל הפלאים שכל כך התרגלנו אליהם?
#אז איך המחשב עובד?
ראשית, נבין שמחשב הוא מכונה שמקבלת נתונים ומעבדת אותם על פי ההוראות שהיא קיבלה.
את הנתונים וההוראות מקבל המחשב מהתקני קלט כמו מקלדת, עכבר המחשב, סורק תמונות, מצלמת רשת, או מתוכנות ויישומים שונים המאוחסנים בו.
את עיבוד הנתונים עושה ה-CPU, יחידת העיבוד המרכזית, שהיא למעשה ליבו של המחשב. את עיקר העבודה עושה המעבד של המחשב. הוא נמצא על המיקרו-מעבד, שבב קטן שהוא למעשה המוח של המחשב. המעבד מטפל במרבית הפעולות המרכזיות שהמחשב מבצע. בין השאר הוא משמש כשליח לרכיבים המרכזיים כמו זיכרון ה-RAM, המסך (צג) והכוננים.
לאחר שהמחשב עיבד את הנתונים, הוא שולח את תוצאות העיבוד שלהם להתקני הפלט, כמו מדפסת, מסך, כרטיס קול, כרטיס וידאו, רמקולים, יציאות למכשירים חיצוניים או אפילו למחשב אחר.
הרכיבים המרכזיים במחשב מותקנים או מחוברים אל לוח האם (Motherboard). זהו המעגל החיוני והמרכזי, שהמחשב לא יכול לעבוד בלעדיו. כל מרכיב משמעותי במחשב, כמו ה-CPU והזכרונות, הוא חלק מלוח האם או מחובר לאחת היציאות שלו או מותקן על אחד מחריצי הרחבה שבו.
בכל פעם שאנו יוצרים מסמך טקסט, מורידים קובץ אודיו או וידאו חדש, אך גם כשאנו שומרים תמונה, שיר, סרטון או מתקינים תוכנה חדשה, כולם נכתבים על הכונן הקשיח (Hard Disk) שבמחשב. הכונן הקשיח הוא המקום שבו מאוחסנים כל המסמכים, המידע והתוכניות שלנו. ניתן לראות בו מעין ארון דיגיטלי, או מחסן של קבצים דיגיטליים.
חוץ מהכונן הקשיח, ששומר את המידע גם כשהמחשב כבוי, יש במחשב עוד שני סוגי זיכרון. הראשון מהם הוא ה-RAM, זיכרון גישה אקראית. הוא פעיל רק כשהמחשב פועל ובו נשמרים מערכת ההפעלה שמפעילה את המחשב, התוכנות הפעילות והנתונים שהמחשב מנהל ומעבד כרגע.
זיכרון ה-RAM מבטיח שהמעבד, המוח של המחשב, יוכל להגיע לכל הנתונים האלה במהירות עצומה. ככל שלמחשב יש יותר זיכרון RAM, תהיה לו היכולת להחזיק ולעבד יותר תוכניות וקבצים יותר גדולים. כשמכבים את המחשב, כל תוכן זיכרון ה-RAM נמחק לגמרי.
סוג הזיכרון השני הוא ROM, קיצור של Read only memory, זיכרון לקריאה בלבד. שבבי זיכרון ה-ROM חשובים מאוד וממוקמים על לוח האם. הם מכילים הוראות שאליהן יכול המעבד במחשב לגשת ישירות ובמהירות. דוגמה מצוינת להוראות כאלה הן הוראות הנוגעות לתהליך האתחול של המחשב ורכיבי חומרה שמחוברים אליו. את התפקיד הזה ממלא שבב ה-BIOS, שמעיר את המחשב כשמפעילים אותו ו"מזכיר למחשב" אילו רכיבים וחלקים מותקנים בו ואילו משימות הם ממלאים. זוהי המערכת שאחראית על הקלט והפלט של המחשב ומכונה לעתים גם "קושחה".
אחרונים בשורה הם כרטיסים, כמו כרטיס וידאו או כרטיס קול. אלה שני מכשירי פלט, המחוברים ללוח האם או מוטמעים בו מראש. בכרטיסים כאלה יש מעגלים מיוחדים שתפקידם, לאפשר למחשב להציג סרטי וידאו על המסך, להשמיע צלילים דרך הרמקולים שמחוברים אליו וכדומה.
רוצים לדעת עוד על המרכיבים של המחשב? - בתגית "חלקי המחשב" תוכלו לרדת לפרטים.
הנה סרטון שמסביר את פעולת המחשב (מתורגם):
https://youtu.be/AkFi90lZmXA?t=15s
כל חלקי המחשב (עברית):
https://youtu.be/kUv7JtkpN8g
הסבר על הדרך בה פועל המחשב (עברית):
https://youtu.be/D1podM2wdxA
ובשביל הנוסטלגיה - כתבה על עליית המחשב האישי לארץ בשנות ה-80 (עברית):
https://youtu.be/fnzUSWfAzhk
כיצד פועלים הכוננים הקשיחים?
הכונן הקשיח הוא מתקן לאחסון מידע ממוחשב שעושה פעולות מהירות ביותר לשמירה או שחזור של מידע ששמר קודם. בתוך שניות הוא מסוגל לרשום את המידע על פני הכונן, מעין דיסקית מתכת שעליה נרשם המידע בביטים. המידע הזה מתורגם לקוד בינארי, בעל שני מצבים - 0 או 1.
מהירות הקריאה והכתיבה של הארד דיסק היא מהממת. עדיין ישנם כוננים קשיחים מהירים יותר וישנם פחות מהירים. הראש הקורא-כותב של הכונן הקשיח המכני עושה את הפעולות במהירות, אבל הוא עדיין ראש מכני ולוקח לו זמן. לעתים הוא גם נתקע ומתקלקל. במקרה כזה אנו עלולים לאבד את המידע שלנו כולו.
כיום ישנם כוננים קשיחים שהם בעצם זיכרון אחסון מהיר. הטכנולוגיה שעל פי הם פועלים נקראת SSD. היא דומה יותר לדיסק און קי או לזיכרון הפנימי שיש במחשב (RAM). מפני שהיא אינה מכנית, הסיכוי שלה להתקלקל הוא קטן הרבה יותר והשחיקה הרבה יותר איטית. מצד שני, כונני SSD הם עדיין יקרים מאד, אם כי, כדרכה של כל טכנולוגיה, בשנים הקרובות הם יהפכו יותר ויותר זולים.
כך פועל הכונן הקשיח המכני (מתורגם):
https://youtu.be/wteUW2sL7bc
אנימציה שמראה זאת היטב:
https://youtu.be/n6uPALWAyxc
הסבר טוב וישן על הכונן הקשיח המכני (מתורגם):
https://youtu.be/5EclNHZ1Emg
ראו כמה מהר הוא עובד על פעולות כמו מחיקת תיקיה, העתקה והדבקה ועוד:
https://youtu.be/9eMWG3fwiEU
עוד הסבר:
https://youtu.be/kdmLvl1n82U
כונני ה-SSD החדשים, ללא חלקים נעים, מה שהופך אותם מהירים ויציבים פי כמה (עברית):
https://youtu.be/dX-1QKCvVRI
כונני ה-HDD שמשלבים את הטוב שבשני הסוגים - המהירות של SSD והנפח של ה-HD:
https://youtu.be/hV7UBa-wDGc
והכונן של העתיד שאולי יהיה מורכב מ... דנ"א של חיידקים!
https://youtu.be/_O-kLA3uEyA
מי המציא את עכבר המחשב?
דאגלס אנגלברט הוא ממציא לא מוכר כמו אדיסון או אלכסנדר גרהם בל, אבל הוא האיש שתרם הרבה לתעשיית המיחשוב האישי והאינטרנט. אנגלברט זכה אמנם בפרסים יוקרתיים רבים על פיתוחיו ובראשם פרס טיורינג, המכונה "פרס הנובל של מדעי המחשב", אך הוא נותר אלמוני להמונים.
הוא שירת במלחמת העולם השנייה כמפעיל מכ"ם ושם עלו הרעיונות הראשונים למימשק הגרפי שכולנו מכירים ממערכות ההפעלה המודרניות ובראשן ה-OS של המקינטוש ו"חלונות" של מיקרוסופט.
את העכבר הוא הגה לראשונה בתחילת שנות ה-60 ובהדרגה פיתח אותו עם הצוות שלו והם נתנו לו את השם "עכבר", שם הרבה יותר קליט מהכינוי "מחוון מיקום X-Y למערכות תצוגה", השם הראשוני אותו נתן אנגלברט להמצאה שלו.
דגלס גם פיתח את הרעיונות הראשונים של מימשק ה"חלונות" ו... לא תאמינו, אבל גם את הלינקים של אתרי האינטרנט הוא היה זה שפיתח!
הנה סרטון משנת 1968 שבו מציג אנגלברט לראשונה את העכבר:
http://youtu.be/1MPJZ6M52dI
וכך העכבר משתלב בפעולת המחשב (מתורגם):
https://youtu.be/AkFi90lZmXA
למה משמשת מקלדת המחשב?
מִקְלֶדֶת המחשב היא מערך קלידים שמשתמשים בו כהתקן קלט להזנת טקסט ותפעול, לצד העכבר, של המחשב.
בנוסף לכתיבת טקסטים, משתמשים במקלדת כזו גם לצורך הגישה המהירה לתוכנות במחשב, להזנה של סיסמאות ולתפעול המחשב בכללי. לכן כוללת מקלדת זו כ-100 מקשים, מכילה את האותיות, הספרות, סימני הפיסוק ושלל הסימנים ההכרחיים לתפעול המחשב, דוגמת השטרודל "@", הדולר "$") ומקשי ה-Ctrl, טאב ומקש הפונקציה (Fn).
מקלדת המחשב נולדה ממכונת הכתיבה. משום כך היא גם ירשה ממכונת הכתיבה את סידור המקלדת הנהוג בה כיום. הסידור הזה נקרא QWERTY, על שם מערך המקשים שלו, כלומר שורת הקלידים הראשית שמשמאל למעלה.
המקלדת הסטנדרטית למחשב היא מקלדת חוטית, המתחברת אליו באמצעות כבל USB.
יש גם מקלדות אלחוטיות המתאימות למי שלא אוהבים כבלים על השולחן ולמי הניידות חשובה להם. ביניהם יהיו משתמשים בטלוויזיה חכמה ומי שמשתמשים במחשב סלוני המחובר למסך טלוויזיה או למסך גדול (HTPC).
עוד סוג חשוב של מקלדת היא המקלדת הארגונומית. המקלדות ארגונומיות הן נוחות הרבה יותר לעבודה לאורך זמן. בכך הן שומרות על בריאות שורש כף היד של המשתמש. בעלי בעיות אורתופדיות בכפות הידיים חייבים אותן ומי שעובדים שעות רבות על המחשב - כדאי שיאמצו אותן.
ז'אנר נוסף של מקלדות, היא מקלדת המולטימדיה. במקלדות מולטימדיה יש גם מקשים להפעלת נגני המדיה ותוכנות לנגינת מוסיקה וסרטונים. מקלדות כאלה גם כוללות מקשים לשליטה על עוצמת השמע ונגינת המוסיקה והווידיאו.
הנה אנבוקסינג (פיתחת חבילה) של מקלדת מחשב מודרנית שנקנתה ברשת (עברית):
https://youtu.be/zvtlKtvwNfI
מקלדת אלחוטית לדוגמה:
https://youtu.be/RgRnFeUPR2Y
מקלדת אלחוטית לטלוויזיה חכמה (עברית):
https://youtu.be/CKSf5RddkUo?t=57s
על הבדלי סידור הקלידים במקלדת המחשב (עברית):
https://youtu.be/OySK3gHnlkE
וראו את ה-Raspberry Pi 400, מקלדת עם מחשב מובנה זעיר בשם רספברי פיי:
https://youtu.be/0E9qZNk9D_M
מהם סוגי הזיכרון במחשב?
הזיכרון הממוחשב (Computer memory) מאפשר לקודד, לאחסן ולשלוף מידע ממחשב או ממאגר זיכרון ממוחשב. מדובר באחד המרכיבים החשובים במיחשוב המודרני ובין הזיכרונות הממוחשבים, יש מגוון של יחידות לאיחסון של מידע.
בין זיכרונות המחשב (Computer memory) יש כמה סוגים שונים של זיכרונות:
ה-ROM (קיצור של Read Only Memory) הוא זיכרון לקריאה בלבד. המידע שנשמר בו נצרב בדרך כלל על ידי היצרן מראש, מה שאומר שניתן לגשת למידע זה, אך רק לקרוא אותו, מבלי לשמור אליו מידע חדש, שונה או מעודכן יותר.
ה-RAM, קיצור של Random Access Memory (זיכרון לגישה אקראית), הוא זיכרון שתלוי באספקת חשמל, מה שאומר שכשמכבים את המחשב וזרם החשמל מתנתק ממנו, יימחק מה-RAM כל המידע שאוחסן עליו.
כמובן שיש במחשבים גם כוננים קשיחים, (ראו באאוריקה בתגית "כונן קשיח"), המיועדים לאיחסון לטווח ארוך ובכמויות מידע גדולות, גם עם כיבוי החשמל או ניתוק מהמחשב.
כך משתלבים הזיכרונות השונים בפעולת המחשב (מתורגם):
https://youtu.be/AkFi90lZmXA
כך עובד זכרון המחשב (מתורגם):
https://youtu.be/p3q5zWCw8J4
ותפקיד ה-RAM במחשב:
http://youtu.be/c8a_4OpWIWQ
איך פועל עכבר המחשב?
קשה לדמיין את החיים שלנו עם המחשב השולחני, ללא העכבר שלו. אבל כיצד פועל העכבר, או מה שקיבל מהממציא שלו אנגלברט את השם "מחוון מיקום X-Y למערכות תצוגה"?
עכבר המחשב מתרגם את תזוזת היד ובאמצעותה של העכבר למיקום הסמן שעל גבי מסך המחשב.
בנוסף למיקום הסמן על ידי העכבר, יש בו כמובן את שני הכפתורים, הימני והשמאלי, המאפשרים לחיצה על אובייקטים שעל מסך התוכנה, כמו כפתורים, תפריטים וכדומה.
מבחינת העכבר עצמו, כמובן שקיימים שני סוגי עכברים - העכבר המכני, עכבר מהסוג הישן, זה עם הכדור המסתובב והעכבר האופטי, העכבר החדשני והמשוכלל יותר. העכבר האופטי הוא במקרים רבים גם עכבר אלחוטי.
העכברים הישנים פעלו בצורה מכנית, עם כדור המסובב גלגלים זעירים - גלגל אחד מזהה תנועה של העכבר קדימה ואחורה (מה שמתורגם לתנועה של הסמן למעלה ולמטה) והגלגל השני מזהה את התנועה ימינה ושמאלה. יש עוד גלגל שלישי, המחובר לקפיץ ודוחף את הכדור נגדית, אל מול שני הגלגלים.
העכברים האופטיים, החדשים והמודרניים יותר, מאירים את משטח העכבר. התזוזה שלהם על המשטח מתורגמת לתזוזה של הסמן על המסך. שתי אלומות האור הזעירות מוקרנות מצד אחד של הגלגל לחיישני אור שבצד השני שלו. הגלגל מפריע לאור האינפרה אדום למול החריצים שמאפשרים לאור לעבור, מה שיוצר פולסים חשמליים, המייצגים בעצם את תנועת העכבר.
סדר חסימת שתי האלומות מסמן את כיוון תנועת העכבר.
קצב השינוי בפולסים של האור מאפשר לדעת את מהירות התנועה של העכבר.
העכבר משדר למחשב את שני הנתונים הללו, של כיוון וקצב התנועה שלו. במחשב מתורגמים הנתונים הללו על ידי מערכת ההפעלה להנעת הסמן שעל המסך.
לעתים עושים בעכברים אופטיים שימוש בטכניקה אופטית שונה מעט, או לפחות הסבר פעולתה שונה. כאן יש שימוש במערכת דיודות חשמליות, שמעבירות זרם כל אימת שפוגע בהן אור. הפוטודיודות הללו קולטות את תמונת המשטח שמתחת לעכבר ומאפשרות השוואה של התמונות, אחת אחרי השנייה. כך יתקבלים במחשב כיוון התנועה והקצב שלה.
הנה העכבר האופטי ופעולתו:
https://youtu.be/eccSwn9QVxo
כך פועל העכבר המכני:
https://youtu.be/74W-QNudReo
כך העכבר משתלב בפעולת המחשב (מתורגם):
https://youtu.be/AkFi90lZmXA
והעכבר הראשון בהיסטוריה - בסרטון משנת 1968:
http://youtu.be/1MPJZ6M52dI
איך פועל מסך מגע?
מסך המגע (Touchscreen) הומצא כבר בשנת 1972.
בתחילה פעלו מסכי המגע באמצעות קרני אינפרה אדום בשיטת שתי-וערב. חיישן שהוצב מול כל קרן זיהה את המיקום של המגע בציר שלו והצטלבות המיקומים מזהה את הנקודה המדויקת.
כיום מקובלת שיטה זולה ויעילה יותר, המתבססת על התנגדות חשמלית. שתי שכבות של חומר מוצמדות זו על זו על המסך. לחיצה של כל שכבה מעבירה מיקום. צירוף המיקומים הוא הנקודה המדויקת של הלחיצה.
כך פועל מסך המגע:
https://youtu.be/IdWXT391FJE
עוד הסבר:
http://youtu.be/qBbxSEp3-6o
המחשה של השיטה:
http://youtu.be/FyCE2h_yjxI
את אותן השיטות מפעילים במסך מגע מוקרן:
http://youtu.be/bAgX43WTwr4
מסך המגע הראשון אי פעם מ-1982:
https://youtu.be/JAcZpQCLb4E
והאם כך יפעלו מסכי מגע של העתיד?
https://youtu.be/qIRjytgNuhM
מהי מקלדת ה-QWERTY?
הסיפור שמאחורי qwerty, או מקלדת ה-qwerty, הוא סיפור של הרגלים ותעשייה, היצע וביקוש, טכנולוגיה שמשתנה והאדם, המין האנושי, שלא מוכן להסתגל ולשנות הרגלים, כדי לשפר את השימוש בטכנולוגיה שהוא כל כך אוהב.
כל זה במקלדת המחשב? - ובכן, כן גדול.
הכל מתחיל מסידור האותיות במקלדת האנגלית. זהו מערך קלידים הנקרא "qwerty", על-שם הצד השמאלי של שורת האותיות העליונה. רואים את הקלידים QWERT ו-Y?
סידור הקלידים הכאילו אקראי הזה הוא תרומתו של ממציא אמריקאי בשם כריסטופר שולס (Sholes), שבאמצע המאה ה-19 פיתח את מכונת הכתיבה המסחרית שלו. היא, אגב, לא הייתה מכונת הכתיבה הראשונה בעולם, אבל היא עתידה להפוך לראשונה שתהפוך למוצר מסחרי של ממש. זאת בניגוד לכמה מכונות כתיבה מתחרות, שלא התרוממו להפוך למוצרים נמכרים. אחד מהם היה "כדור הכתיבה" של האנסן (Hansen), מוצר חביב שנשאר בגדר מוצר קונספט.
מכונת הכתיבה של שולס כללה לוח מקשים מלא, בו חובר כל מקש למנוף, שבקצהו הותקנה גלופה של האות המתאימה, כלומר האות בלטה מעט, בכדי שהיא תדפיס את הדיו מסרט הדיו שבו נגעה קודם לכן, על גבי הנייר.
בתחילה ניסה שולס לסדר את האותיות במקלדת מכונת הכתיבה, לפי סדר האלפבית. אבל די מהר הוא שם לב לכך שבזמן הקלדה מהירה של צירופי אותיות מסוימים, במקרה של לחיצה על שתי אותיות במקביל, המנופים שלהן, שהתרוממו ביחד, נתקעו זה בזה.
שולס הבין שמהירות ההקלדה גורמת למנופים להסתבך. הייתה לו אפשרות לשפר את המנגנון של ההקלדה, מה שהצריך ממנו הרבה עבודה. אבל שולס היצירתי החליט פשוט לפזר את הקלידים של האותיות הנפוצות באנגלית, על גבי לוח המקשים, באופן שיקטין את הסבירות להתנגשויות והסתבכויות של מנופי האותיות.
כך הגיע סידור QWERTY של הקלידים לעולם. הוא הוכיח את עצמו. פקידות ומזכירות למדו להקליד במהירויות מטורפות וב"הקלדה עיוורת" ושיפורים מתמידים במנגנוני מכונות הכתיבה הלכו והמעיטו את התנגשויות המנופים.
אבל אלו לא נמנעו לחלוטין. כריסטופר שולס הלא מרוצה הציע בעצמו, בשלב מסוים, סידור חדש לאותיות על המקלדת. אבל המקלידים ובמיוחד המזכירות, התרגלו לסידור הישן. הוצע עוד סידור קלידים חילופי, ה-dvorak, שחוקרים רבים אמרו שהוא נוח וטוב הרבה יותר ממנו, אבל גם הוא לא הצליח להחליף את הנעילה של ה-qwerty בציבור.
האבסורד הגיע לשיאו כשהמציאו את מקלדת המחשב. לכאורה, היות ומחשב אינו מכונת כתיבה ואין לו מנופים שייתקעו זה בזה, ניתן היה לבחור מערך מקשים חדש ומוצלח. אבל היצרנים מיהרו אל המוכר ולמה שכולם התרגלו אליו, ההרגל בחר ב-QWERTY.
כך הביא ההרגל ההמוני לכך שאנו מקלידים במערכת שיעילותה פחותה משמעותית, מזו שיכולנו לעשות בה שימוש. אגב, סידור QWERTY לא עצר במקלדת המחשב והמשיך למכשירים רבים, ביניהם טלפונים חכמים, טבלטים, טלפרינטר ועוד. יחי ההרגל הגדול!
הנה סיפורה של מקלדת ה-QWERTY:
https://youtu.be/c8f6us-Sjlo
שעברה גם לעברית דרך סידור הקלידים לשפת היידיש (עברית):
https://youtu.be/OySK3gHnlkE
ממציא מקלדת ה-QWERTY הוא שולץ, הממציא של מכונת הכתיבה:
https://youtu.be/NCnbIcGQvsQ
סידור הקלידים לפי עיקרון הקוורטי ניצח:
https://youtu.be/QJ23jmHz0lM
מה היתרון של כונן ה-SSD?
כונן ה-SSD, ראשי תיבות של Solid-State Drive, הוא אמצעי אחסון מידע חדשני יחסית, שמורכב מרכיבי זיכרון, שהם ללא חלקים נעים.
מאז אמצע העשור הראשון של המאה ה-21, הולך כונן Solid State ומחליף את הכונן הקשיח המכני, הדיסק הקשיח והמגנטי, בעל החלקים הנעים, שכולנו מכירים מהמחשבים הוותיקים. האחרון סובל בדרך כלל מבלאי מהיר יותר מזה של ה-SSD ומאמינות פחות טובה משל כונן ה-SSD.
כונן ה-Solid State Drive מורכב משבב זיכרון ולצידו בקר, המנהל את זרימת הנתונים בין הכונן לבין המחשב. בהיותו מורכב ללא חלקים נעים ומכניים, הוא בעל שרידות רבה, למעט מקרים מסוימים ונדירים יחסית, בהם אורך חייו של התקן ה-SSD עלול להיות קצר אף יותר מזה של הכונן הקשיח.
כדי לשלב כונני SSD במחשבים שנבנו במקור לדיסקים קשיחים מכניים, מדמים כונני ה-SSD דיסקים מכניים, באמצעות מנגנון וירטואליזציה שמותקן בבקר שלהם.
#סוגי הזיכרון ב-SSD
כמו הדיסק און קי ורכיבי זיכרון הבזק (Flash) דומים, גם כונן SSD הוא ברוב המקרים בעל זיכרון בלתי נדיף. כלומר המידע נשאר אגור בו גם במקרה של הפסקת חשמל. ועדיין, במקרים נדירים הוא יכול להופיע גם כזיכרון נדיף, בו ניתוק מהחשמל יכול לגרום למחיקת המידע, כמו בזכרונות ROM שבמחשב.
יש גם זיכרון נדיף המצויד בסוללה, שיתרונו הוא בשמירת תוכן הזיכרון לזמן מוגבל גם במקרה של הפסקת מתח, או הפרעה באספקתו.
#יתרונות וחסרונות לא חסרים לו
היתרון המרכזי של SSD לעומת כונן מגנטי הוא במהירות הקריאה והכתיבה העצומה שלו, לעומת כונן מגנטי. כי בעוד שבכונן מגנטי יש זרוע מכנית שאחראית על פעולת החיפוש ("Seek") ההכרחית בתוכן הכונן, ב-SSD בו לא קיים כלל ראש קריאה וכתיבה, הפעולה הזו נחסכת וזה מקצר משמעותית את זמן הגישה לנתונים.
אבל ל-SSD יש עוד יתרונות. היותו אלקטרוני וללא חלקיים נעים הופכת אותו לבעל פעולה שקטה. משקלו קטן יותר והוא עמיד הרבה יותר בזעזועים וחבטות. תכונה זו משפיעה לטובה גם על רכיבים אחרים במערכת. צריכת החשמל של כונן ה-SSD גם היא לרוב נמוכה משמעותית ומשום כך גם החום שהוא מייצר נמוך בהרבה.
החסרון שלו נעוץ עדיין במחירים היקרים של כונני ה-Solid State בהשוואה לדיסקים מגנטיים. הם גם שבריריים ומועדים לפורענות, יותר מדיסקים מכניים, במקרים של הפסקות חשמל או במקרה שמכבים אותם בטעות, בזמן של כתיבת נתונים בכונן.
הנה כונן ה-SSD (עברית):
https://youtu.be/uan9vqhu74Y
ההבדלים בין הכונן הרגיל המחשב לכונן ה-SSD המהיר במיוחד:
https://youtu.be/f_2Axf5XAlk
היתרון המוחלט של כונן ה-SSD לעומת הכונן הקשיח הרגיל:
https://youtu.be/PKRB6umzeAg
וכך פועל כונן SSD:
https://youtu.be/5Mh3o886qpg?long=yes
אין ספק שהמחשב ובמיוחד המחשב אישי, המחשב הביתי, הלפטופ שהוא המחשב הנייד ואפילו הטלפון החכם שלנו, סוג של מחשב מאוד מתקדם וקטן - כל אלו שינו את העולם.
אבל איך המחשב פועל? איך הוא עושה את כל הפלאים שכל כך התרגלנו אליהם?
#אז איך המחשב עובד?
ראשית, נבין שמחשב הוא מכונה שמקבלת נתונים ומעבדת אותם על פי ההוראות שהיא קיבלה.
את הנתונים וההוראות מקבל המחשב מהתקני קלט כמו מקלדת, עכבר המחשב, סורק תמונות, מצלמת רשת, או מתוכנות ויישומים שונים המאוחסנים בו.
את עיבוד הנתונים עושה ה-CPU, יחידת העיבוד המרכזית, שהיא למעשה ליבו של המחשב. את עיקר העבודה עושה המעבד של המחשב. הוא נמצא על המיקרו-מעבד, שבב קטן שהוא למעשה המוח של המחשב. המעבד מטפל במרבית הפעולות המרכזיות שהמחשב מבצע. בין השאר הוא משמש כשליח לרכיבים המרכזיים כמו זיכרון ה-RAM, המסך (צג) והכוננים.
לאחר שהמחשב עיבד את הנתונים, הוא שולח את תוצאות העיבוד שלהם להתקני הפלט, כמו מדפסת, מסך, כרטיס קול, כרטיס וידאו, רמקולים, יציאות למכשירים חיצוניים או אפילו למחשב אחר.
הרכיבים המרכזיים במחשב מותקנים או מחוברים אל לוח האם (Motherboard). זהו המעגל החיוני והמרכזי, שהמחשב לא יכול לעבוד בלעדיו. כל מרכיב משמעותי במחשב, כמו ה-CPU והזכרונות, הוא חלק מלוח האם או מחובר לאחת היציאות שלו או מותקן על אחד מחריצי הרחבה שבו.
בכל פעם שאנו יוצרים מסמך טקסט, מורידים קובץ אודיו או וידאו חדש, אך גם כשאנו שומרים תמונה, שיר, סרטון או מתקינים תוכנה חדשה, כולם נכתבים על הכונן הקשיח (Hard Disk) שבמחשב. הכונן הקשיח הוא המקום שבו מאוחסנים כל המסמכים, המידע והתוכניות שלנו. ניתן לראות בו מעין ארון דיגיטלי, או מחסן של קבצים דיגיטליים.
חוץ מהכונן הקשיח, ששומר את המידע גם כשהמחשב כבוי, יש במחשב עוד שני סוגי זיכרון. הראשון מהם הוא ה-RAM, זיכרון גישה אקראית. הוא פעיל רק כשהמחשב פועל ובו נשמרים מערכת ההפעלה שמפעילה את המחשב, התוכנות הפעילות והנתונים שהמחשב מנהל ומעבד כרגע.
זיכרון ה-RAM מבטיח שהמעבד, המוח של המחשב, יוכל להגיע לכל הנתונים האלה במהירות עצומה. ככל שלמחשב יש יותר זיכרון RAM, תהיה לו היכולת להחזיק ולעבד יותר תוכניות וקבצים יותר גדולים. כשמכבים את המחשב, כל תוכן זיכרון ה-RAM נמחק לגמרי.
סוג הזיכרון השני הוא ROM, קיצור של Read only memory, זיכרון לקריאה בלבד. שבבי זיכרון ה-ROM חשובים מאוד וממוקמים על לוח האם. הם מכילים הוראות שאליהן יכול המעבד במחשב לגשת ישירות ובמהירות. דוגמה מצוינת להוראות כאלה הן הוראות הנוגעות לתהליך האתחול של המחשב ורכיבי חומרה שמחוברים אליו. את התפקיד הזה ממלא שבב ה-BIOS, שמעיר את המחשב כשמפעילים אותו ו"מזכיר למחשב" אילו רכיבים וחלקים מותקנים בו ואילו משימות הם ממלאים. זוהי המערכת שאחראית על הקלט והפלט של המחשב ומכונה לעתים גם "קושחה".
אחרונים בשורה הם כרטיסים, כמו כרטיס וידאו או כרטיס קול. אלה שני מכשירי פלט, המחוברים ללוח האם או מוטמעים בו מראש. בכרטיסים כאלה יש מעגלים מיוחדים שתפקידם, לאפשר למחשב להציג סרטי וידאו על המסך, להשמיע צלילים דרך הרמקולים שמחוברים אליו וכדומה.
רוצים לדעת עוד על המרכיבים של המחשב? - בתגית "חלקי המחשב" תוכלו לרדת לפרטים.
הנה סרטון שמסביר את פעולת המחשב (מתורגם):
https://youtu.be/AkFi90lZmXA?t=15s
כל חלקי המחשב (עברית):
https://youtu.be/kUv7JtkpN8g
הסבר על הדרך בה פועל המחשב (עברית):
https://youtu.be/D1podM2wdxA
ובשביל הנוסטלגיה - כתבה על עליית המחשב האישי לארץ בשנות ה-80 (עברית):
https://youtu.be/fnzUSWfAzhk
הכונן הקשיח הוא מתקן לאחסון מידע ממוחשב שעושה פעולות מהירות ביותר לשמירה או שחזור של מידע ששמר קודם. בתוך שניות הוא מסוגל לרשום את המידע על פני הכונן, מעין דיסקית מתכת שעליה נרשם המידע בביטים. המידע הזה מתורגם לקוד בינארי, בעל שני מצבים - 0 או 1.
מהירות הקריאה והכתיבה של הארד דיסק היא מהממת. עדיין ישנם כוננים קשיחים מהירים יותר וישנם פחות מהירים. הראש הקורא-כותב של הכונן הקשיח המכני עושה את הפעולות במהירות, אבל הוא עדיין ראש מכני ולוקח לו זמן. לעתים הוא גם נתקע ומתקלקל. במקרה כזה אנו עלולים לאבד את המידע שלנו כולו.
כיום ישנם כוננים קשיחים שהם בעצם זיכרון אחסון מהיר. הטכנולוגיה שעל פי הם פועלים נקראת SSD. היא דומה יותר לדיסק און קי או לזיכרון הפנימי שיש במחשב (RAM). מפני שהיא אינה מכנית, הסיכוי שלה להתקלקל הוא קטן הרבה יותר והשחיקה הרבה יותר איטית. מצד שני, כונני SSD הם עדיין יקרים מאד, אם כי, כדרכה של כל טכנולוגיה, בשנים הקרובות הם יהפכו יותר ויותר זולים.
כך פועל הכונן הקשיח המכני (מתורגם):
https://youtu.be/wteUW2sL7bc
אנימציה שמראה זאת היטב:
https://youtu.be/n6uPALWAyxc
הסבר טוב וישן על הכונן הקשיח המכני (מתורגם):
https://youtu.be/5EclNHZ1Emg
ראו כמה מהר הוא עובד על פעולות כמו מחיקת תיקיה, העתקה והדבקה ועוד:
https://youtu.be/9eMWG3fwiEU
עוד הסבר:
https://youtu.be/kdmLvl1n82U
כונני ה-SSD החדשים, ללא חלקים נעים, מה שהופך אותם מהירים ויציבים פי כמה (עברית):
https://youtu.be/dX-1QKCvVRI
כונני ה-HDD שמשלבים את הטוב שבשני הסוגים - המהירות של SSD והנפח של ה-HD:
https://youtu.be/hV7UBa-wDGc
והכונן של העתיד שאולי יהיה מורכב מ... דנ"א של חיידקים!
https://youtu.be/_O-kLA3uEyA
דאגלס אנגלברט הוא ממציא לא מוכר כמו אדיסון או אלכסנדר גרהם בל, אבל הוא האיש שתרם הרבה לתעשיית המיחשוב האישי והאינטרנט. אנגלברט זכה אמנם בפרסים יוקרתיים רבים על פיתוחיו ובראשם פרס טיורינג, המכונה "פרס הנובל של מדעי המחשב", אך הוא נותר אלמוני להמונים.
הוא שירת במלחמת העולם השנייה כמפעיל מכ"ם ושם עלו הרעיונות הראשונים למימשק הגרפי שכולנו מכירים ממערכות ההפעלה המודרניות ובראשן ה-OS של המקינטוש ו"חלונות" של מיקרוסופט.
את העכבר הוא הגה לראשונה בתחילת שנות ה-60 ובהדרגה פיתח אותו עם הצוות שלו והם נתנו לו את השם "עכבר", שם הרבה יותר קליט מהכינוי "מחוון מיקום X-Y למערכות תצוגה", השם הראשוני אותו נתן אנגלברט להמצאה שלו.
דגלס גם פיתח את הרעיונות הראשונים של מימשק ה"חלונות" ו... לא תאמינו, אבל גם את הלינקים של אתרי האינטרנט הוא היה זה שפיתח!
הנה סרטון משנת 1968 שבו מציג אנגלברט לראשונה את העכבר:
http://youtu.be/1MPJZ6M52dI
וכך העכבר משתלב בפעולת המחשב (מתורגם):
https://youtu.be/AkFi90lZmXA
מִקְלֶדֶת המחשב היא מערך קלידים שמשתמשים בו כהתקן קלט להזנת טקסט ותפעול, לצד העכבר, של המחשב.
בנוסף לכתיבת טקסטים, משתמשים במקלדת כזו גם לצורך הגישה המהירה לתוכנות במחשב, להזנה של סיסמאות ולתפעול המחשב בכללי. לכן כוללת מקלדת זו כ-100 מקשים, מכילה את האותיות, הספרות, סימני הפיסוק ושלל הסימנים ההכרחיים לתפעול המחשב, דוגמת השטרודל "@", הדולר "$") ומקשי ה-Ctrl, טאב ומקש הפונקציה (Fn).
מקלדת המחשב נולדה ממכונת הכתיבה. משום כך היא גם ירשה ממכונת הכתיבה את סידור המקלדת הנהוג בה כיום. הסידור הזה נקרא QWERTY, על שם מערך המקשים שלו, כלומר שורת הקלידים הראשית שמשמאל למעלה.
המקלדת הסטנדרטית למחשב היא מקלדת חוטית, המתחברת אליו באמצעות כבל USB.
יש גם מקלדות אלחוטיות המתאימות למי שלא אוהבים כבלים על השולחן ולמי הניידות חשובה להם. ביניהם יהיו משתמשים בטלוויזיה חכמה ומי שמשתמשים במחשב סלוני המחובר למסך טלוויזיה או למסך גדול (HTPC).
עוד סוג חשוב של מקלדת היא המקלדת הארגונומית. המקלדות ארגונומיות הן נוחות הרבה יותר לעבודה לאורך זמן. בכך הן שומרות על בריאות שורש כף היד של המשתמש. בעלי בעיות אורתופדיות בכפות הידיים חייבים אותן ומי שעובדים שעות רבות על המחשב - כדאי שיאמצו אותן.
ז'אנר נוסף של מקלדות, היא מקלדת המולטימדיה. במקלדות מולטימדיה יש גם מקשים להפעלת נגני המדיה ותוכנות לנגינת מוסיקה וסרטונים. מקלדות כאלה גם כוללות מקשים לשליטה על עוצמת השמע ונגינת המוסיקה והווידיאו.
הנה אנבוקסינג (פיתחת חבילה) של מקלדת מחשב מודרנית שנקנתה ברשת (עברית):
https://youtu.be/zvtlKtvwNfI
מקלדת אלחוטית לדוגמה:
https://youtu.be/RgRnFeUPR2Y
מקלדת אלחוטית לטלוויזיה חכמה (עברית):
https://youtu.be/CKSf5RddkUo?t=57s
על הבדלי סידור הקלידים במקלדת המחשב (עברית):
https://youtu.be/OySK3gHnlkE
וראו את ה-Raspberry Pi 400, מקלדת עם מחשב מובנה זעיר בשם רספברי פיי:
https://youtu.be/0E9qZNk9D_M
חלקי המחשב
הזיכרון הממוחשב (Computer memory) מאפשר לקודד, לאחסן ולשלוף מידע ממחשב או ממאגר זיכרון ממוחשב. מדובר באחד המרכיבים החשובים במיחשוב המודרני ובין הזיכרונות הממוחשבים, יש מגוון של יחידות לאיחסון של מידע.
בין זיכרונות המחשב (Computer memory) יש כמה סוגים שונים של זיכרונות:
ה-ROM (קיצור של Read Only Memory) הוא זיכרון לקריאה בלבד. המידע שנשמר בו נצרב בדרך כלל על ידי היצרן מראש, מה שאומר שניתן לגשת למידע זה, אך רק לקרוא אותו, מבלי לשמור אליו מידע חדש, שונה או מעודכן יותר.
ה-RAM, קיצור של Random Access Memory (זיכרון לגישה אקראית), הוא זיכרון שתלוי באספקת חשמל, מה שאומר שכשמכבים את המחשב וזרם החשמל מתנתק ממנו, יימחק מה-RAM כל המידע שאוחסן עליו.
כמובן שיש במחשבים גם כוננים קשיחים, (ראו באאוריקה בתגית "כונן קשיח"), המיועדים לאיחסון לטווח ארוך ובכמויות מידע גדולות, גם עם כיבוי החשמל או ניתוק מהמחשב.
כך משתלבים הזיכרונות השונים בפעולת המחשב (מתורגם):
https://youtu.be/AkFi90lZmXA
כך עובד זכרון המחשב (מתורגם):
https://youtu.be/p3q5zWCw8J4
ותפקיד ה-RAM במחשב:
http://youtu.be/c8a_4OpWIWQ
קשה לדמיין את החיים שלנו עם המחשב השולחני, ללא העכבר שלו. אבל כיצד פועל העכבר, או מה שקיבל מהממציא שלו אנגלברט את השם "מחוון מיקום X-Y למערכות תצוגה"?
עכבר המחשב מתרגם את תזוזת היד ובאמצעותה של העכבר למיקום הסמן שעל גבי מסך המחשב.
בנוסף למיקום הסמן על ידי העכבר, יש בו כמובן את שני הכפתורים, הימני והשמאלי, המאפשרים לחיצה על אובייקטים שעל מסך התוכנה, כמו כפתורים, תפריטים וכדומה.
מבחינת העכבר עצמו, כמובן שקיימים שני סוגי עכברים - העכבר המכני, עכבר מהסוג הישן, זה עם הכדור המסתובב והעכבר האופטי, העכבר החדשני והמשוכלל יותר. העכבר האופטי הוא במקרים רבים גם עכבר אלחוטי.
העכברים הישנים פעלו בצורה מכנית, עם כדור המסובב גלגלים זעירים - גלגל אחד מזהה תנועה של העכבר קדימה ואחורה (מה שמתורגם לתנועה של הסמן למעלה ולמטה) והגלגל השני מזהה את התנועה ימינה ושמאלה. יש עוד גלגל שלישי, המחובר לקפיץ ודוחף את הכדור נגדית, אל מול שני הגלגלים.
העכברים האופטיים, החדשים והמודרניים יותר, מאירים את משטח העכבר. התזוזה שלהם על המשטח מתורגמת לתזוזה של הסמן על המסך. שתי אלומות האור הזעירות מוקרנות מצד אחד של הגלגל לחיישני אור שבצד השני שלו. הגלגל מפריע לאור האינפרה אדום למול החריצים שמאפשרים לאור לעבור, מה שיוצר פולסים חשמליים, המייצגים בעצם את תנועת העכבר.
סדר חסימת שתי האלומות מסמן את כיוון תנועת העכבר.
קצב השינוי בפולסים של האור מאפשר לדעת את מהירות התנועה של העכבר.
העכבר משדר למחשב את שני הנתונים הללו, של כיוון וקצב התנועה שלו. במחשב מתורגמים הנתונים הללו על ידי מערכת ההפעלה להנעת הסמן שעל המסך.
לעתים עושים בעכברים אופטיים שימוש בטכניקה אופטית שונה מעט, או לפחות הסבר פעולתה שונה. כאן יש שימוש במערכת דיודות חשמליות, שמעבירות זרם כל אימת שפוגע בהן אור. הפוטודיודות הללו קולטות את תמונת המשטח שמתחת לעכבר ומאפשרות השוואה של התמונות, אחת אחרי השנייה. כך יתקבלים במחשב כיוון התנועה והקצב שלה.
הנה העכבר האופטי ופעולתו:
https://youtu.be/eccSwn9QVxo
כך פועל העכבר המכני:
https://youtu.be/74W-QNudReo
כך העכבר משתלב בפעולת המחשב (מתורגם):
https://youtu.be/AkFi90lZmXA
והעכבר הראשון בהיסטוריה - בסרטון משנת 1968:
http://youtu.be/1MPJZ6M52dI
מסך המגע (Touchscreen) הומצא כבר בשנת 1972.
בתחילה פעלו מסכי המגע באמצעות קרני אינפרה אדום בשיטת שתי-וערב. חיישן שהוצב מול כל קרן זיהה את המיקום של המגע בציר שלו והצטלבות המיקומים מזהה את הנקודה המדויקת.
כיום מקובלת שיטה זולה ויעילה יותר, המתבססת על התנגדות חשמלית. שתי שכבות של חומר מוצמדות זו על זו על המסך. לחיצה של כל שכבה מעבירה מיקום. צירוף המיקומים הוא הנקודה המדויקת של הלחיצה.
כך פועל מסך המגע:
https://youtu.be/IdWXT391FJE
עוד הסבר:
http://youtu.be/qBbxSEp3-6o
המחשה של השיטה:
http://youtu.be/FyCE2h_yjxI
את אותן השיטות מפעילים במסך מגע מוקרן:
http://youtu.be/bAgX43WTwr4
מסך המגע הראשון אי פעם מ-1982:
https://youtu.be/JAcZpQCLb4E
והאם כך יפעלו מסכי מגע של העתיד?
https://youtu.be/qIRjytgNuhM
הסיפור שמאחורי qwerty, או מקלדת ה-qwerty, הוא סיפור של הרגלים ותעשייה, היצע וביקוש, טכנולוגיה שמשתנה והאדם, המין האנושי, שלא מוכן להסתגל ולשנות הרגלים, כדי לשפר את השימוש בטכנולוגיה שהוא כל כך אוהב.
כל זה במקלדת המחשב? - ובכן, כן גדול.
הכל מתחיל מסידור האותיות במקלדת האנגלית. זהו מערך קלידים הנקרא "qwerty", על-שם הצד השמאלי של שורת האותיות העליונה. רואים את הקלידים QWERT ו-Y?
סידור הקלידים הכאילו אקראי הזה הוא תרומתו של ממציא אמריקאי בשם כריסטופר שולס (Sholes), שבאמצע המאה ה-19 פיתח את מכונת הכתיבה המסחרית שלו. היא, אגב, לא הייתה מכונת הכתיבה הראשונה בעולם, אבל היא עתידה להפוך לראשונה שתהפוך למוצר מסחרי של ממש. זאת בניגוד לכמה מכונות כתיבה מתחרות, שלא התרוממו להפוך למוצרים נמכרים. אחד מהם היה "כדור הכתיבה" של האנסן (Hansen), מוצר חביב שנשאר בגדר מוצר קונספט.
מכונת הכתיבה של שולס כללה לוח מקשים מלא, בו חובר כל מקש למנוף, שבקצהו הותקנה גלופה של האות המתאימה, כלומר האות בלטה מעט, בכדי שהיא תדפיס את הדיו מסרט הדיו שבו נגעה קודם לכן, על גבי הנייר.
בתחילה ניסה שולס לסדר את האותיות במקלדת מכונת הכתיבה, לפי סדר האלפבית. אבל די מהר הוא שם לב לכך שבזמן הקלדה מהירה של צירופי אותיות מסוימים, במקרה של לחיצה על שתי אותיות במקביל, המנופים שלהן, שהתרוממו ביחד, נתקעו זה בזה.
שולס הבין שמהירות ההקלדה גורמת למנופים להסתבך. הייתה לו אפשרות לשפר את המנגנון של ההקלדה, מה שהצריך ממנו הרבה עבודה. אבל שולס היצירתי החליט פשוט לפזר את הקלידים של האותיות הנפוצות באנגלית, על גבי לוח המקשים, באופן שיקטין את הסבירות להתנגשויות והסתבכויות של מנופי האותיות.
כך הגיע סידור QWERTY של הקלידים לעולם. הוא הוכיח את עצמו. פקידות ומזכירות למדו להקליד במהירויות מטורפות וב"הקלדה עיוורת" ושיפורים מתמידים במנגנוני מכונות הכתיבה הלכו והמעיטו את התנגשויות המנופים.
אבל אלו לא נמנעו לחלוטין. כריסטופר שולס הלא מרוצה הציע בעצמו, בשלב מסוים, סידור חדש לאותיות על המקלדת. אבל המקלידים ובמיוחד המזכירות, התרגלו לסידור הישן. הוצע עוד סידור קלידים חילופי, ה-dvorak, שחוקרים רבים אמרו שהוא נוח וטוב הרבה יותר ממנו, אבל גם הוא לא הצליח להחליף את הנעילה של ה-qwerty בציבור.
האבסורד הגיע לשיאו כשהמציאו את מקלדת המחשב. לכאורה, היות ומחשב אינו מכונת כתיבה ואין לו מנופים שייתקעו זה בזה, ניתן היה לבחור מערך מקשים חדש ומוצלח. אבל היצרנים מיהרו אל המוכר ולמה שכולם התרגלו אליו, ההרגל בחר ב-QWERTY.
כך הביא ההרגל ההמוני לכך שאנו מקלידים במערכת שיעילותה פחותה משמעותית, מזו שיכולנו לעשות בה שימוש. אגב, סידור QWERTY לא עצר במקלדת המחשב והמשיך למכשירים רבים, ביניהם טלפונים חכמים, טבלטים, טלפרינטר ועוד. יחי ההרגל הגדול!
הנה סיפורה של מקלדת ה-QWERTY:
https://youtu.be/c8f6us-Sjlo
שעברה גם לעברית דרך סידור הקלידים לשפת היידיש (עברית):
https://youtu.be/OySK3gHnlkE
ממציא מקלדת ה-QWERTY הוא שולץ, הממציא של מכונת הכתיבה:
https://youtu.be/NCnbIcGQvsQ
סידור הקלידים לפי עיקרון הקוורטי ניצח:
https://youtu.be/QJ23jmHz0lM
כונן ה-SSD, ראשי תיבות של Solid-State Drive, הוא אמצעי אחסון מידע חדשני יחסית, שמורכב מרכיבי זיכרון, שהם ללא חלקים נעים.
מאז אמצע העשור הראשון של המאה ה-21, הולך כונן Solid State ומחליף את הכונן הקשיח המכני, הדיסק הקשיח והמגנטי, בעל החלקים הנעים, שכולנו מכירים מהמחשבים הוותיקים. האחרון סובל בדרך כלל מבלאי מהיר יותר מזה של ה-SSD ומאמינות פחות טובה משל כונן ה-SSD.
כונן ה-Solid State Drive מורכב משבב זיכרון ולצידו בקר, המנהל את זרימת הנתונים בין הכונן לבין המחשב. בהיותו מורכב ללא חלקים נעים ומכניים, הוא בעל שרידות רבה, למעט מקרים מסוימים ונדירים יחסית, בהם אורך חייו של התקן ה-SSD עלול להיות קצר אף יותר מזה של הכונן הקשיח.
כדי לשלב כונני SSD במחשבים שנבנו במקור לדיסקים קשיחים מכניים, מדמים כונני ה-SSD דיסקים מכניים, באמצעות מנגנון וירטואליזציה שמותקן בבקר שלהם.
#סוגי הזיכרון ב-SSD
כמו הדיסק און קי ורכיבי זיכרון הבזק (Flash) דומים, גם כונן SSD הוא ברוב המקרים בעל זיכרון בלתי נדיף. כלומר המידע נשאר אגור בו גם במקרה של הפסקת חשמל. ועדיין, במקרים נדירים הוא יכול להופיע גם כזיכרון נדיף, בו ניתוק מהחשמל יכול לגרום למחיקת המידע, כמו בזכרונות ROM שבמחשב.
יש גם זיכרון נדיף המצויד בסוללה, שיתרונו הוא בשמירת תוכן הזיכרון לזמן מוגבל גם במקרה של הפסקת מתח, או הפרעה באספקתו.
#יתרונות וחסרונות לא חסרים לו
היתרון המרכזי של SSD לעומת כונן מגנטי הוא במהירות הקריאה והכתיבה העצומה שלו, לעומת כונן מגנטי. כי בעוד שבכונן מגנטי יש זרוע מכנית שאחראית על פעולת החיפוש ("Seek") ההכרחית בתוכן הכונן, ב-SSD בו לא קיים כלל ראש קריאה וכתיבה, הפעולה הזו נחסכת וזה מקצר משמעותית את זמן הגישה לנתונים.
אבל ל-SSD יש עוד יתרונות. היותו אלקטרוני וללא חלקיים נעים הופכת אותו לבעל פעולה שקטה. משקלו קטן יותר והוא עמיד הרבה יותר בזעזועים וחבטות. תכונה זו משפיעה לטובה גם על רכיבים אחרים במערכת. צריכת החשמל של כונן ה-SSD גם היא לרוב נמוכה משמעותית ומשום כך גם החום שהוא מייצר נמוך בהרבה.
החסרון שלו נעוץ עדיין במחירים היקרים של כונני ה-Solid State בהשוואה לדיסקים מגנטיים. הם גם שבריריים ומועדים לפורענות, יותר מדיסקים מכניים, במקרים של הפסקות חשמל או במקרה שמכבים אותם בטעות, בזמן של כתיבת נתונים בכונן.
הנה כונן ה-SSD (עברית):
https://youtu.be/uan9vqhu74Y
ההבדלים בין הכונן הרגיל המחשב לכונן ה-SSD המהיר במיוחד:
https://youtu.be/f_2Axf5XAlk
היתרון המוחלט של כונן ה-SSD לעומת הכונן הקשיח הרגיל:
https://youtu.be/PKRB6umzeAg
וכך פועל כונן SSD:
https://youtu.be/5Mh3o886qpg?long=yes
איך מייצרים מחשבים?
מחשב אישי שולחני מורכב לרוב מהמחשב עצמו, החלק שאחראי על עיבוד הנתונים. בנוסף לו ע"ש את המסך, המקלדת והעכבר.
בעולם הגדול בונות חברות המחשבים המובילות את המחשבים כבר במפעל. מדובר בפסי ייצור גדולים שבהם מורכבים חלקים שחברות אלה קונות ממפעלים שונים.
יש מפעלים המתמחים בלוחות אם, אחרים מתמחים בכרטיסי מסך, יש מפעלים שמייצרים את ספק הכוח החשמלי וכך הלאה.
את המחשב מרכיבים לא פעם מחלקים שונים, של יצרנים שונים. מחשבים שולחניים בישראל נמכרים לרוב כך. יש רשתות וחנויות מחשבים שמעדיפות לרכוש את החלקים ולהרכיב בעצמם את המחשבים וכך הם יוצרים מחשבים זולים יותר ללקוחות ומרוויחים יותר.
הנה סרטון שמתאר פס ייצור של מחשבים ניידים:
https://youtu.be/O9vO_CVNXlg
וייצור מחשב המק פרו במפעלי חברת אפל:
http://youtu.be/IbWOQWw1wkM
מחשב אישי שולחני מורכב לרוב מהמחשב עצמו, החלק שאחראי על עיבוד הנתונים. בנוסף לו ע"ש את המסך, המקלדת והעכבר.
בעולם הגדול בונות חברות המחשבים המובילות את המחשבים כבר במפעל. מדובר בפסי ייצור גדולים שבהם מורכבים חלקים שחברות אלה קונות ממפעלים שונים.
יש מפעלים המתמחים בלוחות אם, אחרים מתמחים בכרטיסי מסך, יש מפעלים שמייצרים את ספק הכוח החשמלי וכך הלאה.
את המחשב מרכיבים לא פעם מחלקים שונים, של יצרנים שונים. מחשבים שולחניים בישראל נמכרים לרוב כך. יש רשתות וחנויות מחשבים שמעדיפות לרכוש את החלקים ולהרכיב בעצמם את המחשבים וכך הם יוצרים מחשבים זולים יותר ללקוחות ומרוויחים יותר.
הנה סרטון שמתאר פס ייצור של מחשבים ניידים:
https://youtu.be/O9vO_CVNXlg
וייצור מחשב המק פרו במפעלי חברת אפל:
http://youtu.be/IbWOQWw1wkM
מה ההבדל בין הדיסק הקשיח ל-RAM?
דיסק קשיח (Hard disk) המשמש לשמירת נתונים מאפשר שמירת כמות גדולה של נתונים. הוא נבדל מהזיכרון הרגיל, הזיכרון הפעיל של המחשב, שנקרא RAM. זאת מכיוון שהנתונים בזיכרון הפעיל של המחשב, ה-RAM, נשכחים בעת שמכבים את המחשב, בכונן הקשיח, לעומתו, הנתונים יישמרו גם כשמכבים את המחשב.
כלומר הכונן הקשיח הוא התקן זיכרון לא נדיף המאפשר אחסנה אמינה של נתונים דיגיטליים בנפח גדול.
פעולתו של הכונן הקשיח אמנם איטית לעומת הזיכרון הפנימי של המחשב, אך הוא זול בהשוואה לסוגים אחרים של התקני זיכרון. דיסק קשיח מכני איטי פי 100,000 מהזיכרון הפנימי.
הכונן הקשיח מורכב מעיגולים שטוחים שצמודים אליהם ראשי קריאה וכתיבה של נתונים, הניצבים על זרוע. העיגולים הללו שנקראים דיסקות מסתובבים במהירויות עצומות של עד 15,000 סיבובים לדקה והראשים רצים על פניהם במהירות עצומה, כדי לרשום ולקרוא נתונים. זוהי מערכת מיכנית וזו הסיבה גם לתקלות שקורות בה לעיתים וגם לאיטיות של הדיסקים הקשיחים, בהשוואה לכונני פלאש (כוננים המבוססים על מעגלים אלקטרוניים בלבד, ללא חלקים מיכניים).
הנה הכונן הקשיח ודרך הפעולה שלו (מתורגם):
http://youtu.be/5EclNHZ1Emg
סרטון מעולה על פעולת הכונן הקשיח (מתורגם):
https://youtu.be/wteUW2sL7bc
כונן חיצוני חדיש שמתחבר למחשב בכבל או מהרשת האלחוטית:
http://youtu.be/6qVU2eWvmg8
דיסק קשיח (Hard disk) המשמש לשמירת נתונים מאפשר שמירת כמות גדולה של נתונים. הוא נבדל מהזיכרון הרגיל, הזיכרון הפעיל של המחשב, שנקרא RAM. זאת מכיוון שהנתונים בזיכרון הפעיל של המחשב, ה-RAM, נשכחים בעת שמכבים את המחשב, בכונן הקשיח, לעומתו, הנתונים יישמרו גם כשמכבים את המחשב.
כלומר הכונן הקשיח הוא התקן זיכרון לא נדיף המאפשר אחסנה אמינה של נתונים דיגיטליים בנפח גדול.
פעולתו של הכונן הקשיח אמנם איטית לעומת הזיכרון הפנימי של המחשב, אך הוא זול בהשוואה לסוגים אחרים של התקני זיכרון. דיסק קשיח מכני איטי פי 100,000 מהזיכרון הפנימי.
הכונן הקשיח מורכב מעיגולים שטוחים שצמודים אליהם ראשי קריאה וכתיבה של נתונים, הניצבים על זרוע. העיגולים הללו שנקראים דיסקות מסתובבים במהירויות עצומות של עד 15,000 סיבובים לדקה והראשים רצים על פניהם במהירות עצומה, כדי לרשום ולקרוא נתונים. זוהי מערכת מיכנית וזו הסיבה גם לתקלות שקורות בה לעיתים וגם לאיטיות של הדיסקים הקשיחים, בהשוואה לכונני פלאש (כוננים המבוססים על מעגלים אלקטרוניים בלבד, ללא חלקים מיכניים).
הנה הכונן הקשיח ודרך הפעולה שלו (מתורגם):
http://youtu.be/5EclNHZ1Emg
סרטון מעולה על פעולת הכונן הקשיח (מתורגם):
https://youtu.be/wteUW2sL7bc
כונן חיצוני חדיש שמתחבר למחשב בכבל או מהרשת האלחוטית:
http://youtu.be/6qVU2eWvmg8
מי המציא את הדיסק און קי?
דיסק און קי הוא המצאה ישראלית של חברה ישראלית בשם אם-סיסטמס. בעברית קוראים לזה הֶחְסֵן נַיָּד, כלומר מכשיר קטנטן לאחסון נתונים. בדיסק און קי נשמרים הנתונים על גבי זיכרון הבזק, מעין מעגל אלקטרוני ששומר אותם. בזמנו זו הייתה מהפכה, שכן עד אז נתונים נשמרו על גבי כונן נייד.
מנכ"ל M-systems, החברה שפיתחה את הדיסק און קי, דב מורן הוא האיש שלזכותו זוקפים את ההצלחה הגדולה של המכשיר. מישראל יצא הדיסק און קי והפך להצלחה עולמית מסחררת. עד כדי כך ההצלחה הייתה גדולה שבמקומות שונים בעולם הפך שמו של המוצר לשם כולל לסוג זה של מוצרים.
הנה סרטון על ממציא הדיסק-און-קי דוב מורן והפיתוחים שלו מאז:
https://youtu.be/XB6P78-N87Q
עוד על הפיתוחים שיצר מורן:
https://youtu.be/g2NoqpNT9WE
הפוסטר שהוקדש לו בנמל התעופה בן גוריון:
https://youtu.be/U2TMFM3dymk
והדיסק-און-קי קיבל צורות שונות ומשונות מכיוונים שונים:
https://youtu.be/iRJn2ZU_FI8
דיסק און קי הוא המצאה ישראלית של חברה ישראלית בשם אם-סיסטמס. בעברית קוראים לזה הֶחְסֵן נַיָּד, כלומר מכשיר קטנטן לאחסון נתונים. בדיסק און קי נשמרים הנתונים על גבי זיכרון הבזק, מעין מעגל אלקטרוני ששומר אותם. בזמנו זו הייתה מהפכה, שכן עד אז נתונים נשמרו על גבי כונן נייד.
מנכ"ל M-systems, החברה שפיתחה את הדיסק און קי, דב מורן הוא האיש שלזכותו זוקפים את ההצלחה הגדולה של המכשיר. מישראל יצא הדיסק און קי והפך להצלחה עולמית מסחררת. עד כדי כך ההצלחה הייתה גדולה שבמקומות שונים בעולם הפך שמו של המוצר לשם כולל לסוג זה של מוצרים.
הנה סרטון על ממציא הדיסק-און-קי דוב מורן והפיתוחים שלו מאז:
https://youtu.be/XB6P78-N87Q
עוד על הפיתוחים שיצר מורן:
https://youtu.be/g2NoqpNT9WE
הפוסטר שהוקדש לו בנמל התעופה בן גוריון:
https://youtu.be/U2TMFM3dymk
והדיסק-און-קי קיבל צורות שונות ומשונות מכיוונים שונים:
https://youtu.be/iRJn2ZU_FI8
איך הובסה מקלדת ה-Dvorak בידי ה-Qwerty?
מאותגרי מקלדת ה-QWERTY, סידור המקלדת שבו כולנו משתמשים, לא ישמחו אולי לדעת שהייתה אפשרות אחרת, אפשרות שנפסלה לחלוטין, על אף שהייץה טובה ונוחה בהרבה מהראשונה. איך זה קרה?
קראו לה מקלדת ה-Dvorak, על שום סידור קלידיה. הסיפור שלה מתחיל בדוקטור אוגוסט דבוראק (Dvorak), איש שחקר לא מעט מכונות כתיבה ואנשים שהקלידו עליהן. לאחר שהגיע למסקנה שסידור האותיות המקובל, של מקלדת ה-QWERTY, רחוק מלהיות אופטימלי לשפה האנגלית, פיתח דבוראק מערך מקשים משלו.
הוא ניסה לייצר מקלדת מוצלחת יותר, גם מבחינת נוחות ההקלדה וגם לשם יעילות מירבית ומהירות הקלדה. דבוראק הצליח במשימתו. המקלדת שלו התגלתה כנוחה, מהירה, קלה ללימוד ובריאה יותר להקלדה.
אבל על אף תכונותיה המעולות, לא הצליחה לחדור לעולם המחשבים. הרי מי יהיה מוכן להרגיל את עצמו למקלדת שאף אחד אחר לא משתמש בה? אנשים דבקו בהמוניהם במקלדת ה-QWERTY הישנה והלא טובה.
אמנם נראה שהיתרון שנתנה מקלדת ה-Dvorak, על-פני QWERTY, היה קטן מכדי להצדיק את המאמץ לשנות את הרגלי ההקלדה שלנו, אבל נראה שלא פחות מזה, שוב התגלה הטבע האנושי של "מי מעיז להזיז את הגבינה שלי?". קבעון, הרגלים, או לפחות חוסר גמישות מצידנו בני האדם, מביאים את האנושות כולה להמשיך ולהשתמש בסידור מקלדת שתוכנן מראש כדי להאיט את ההקלדה, גם בעידן שבו המהירות ושטף ההקלדה נתפסים כחשובים ביותר.
אגב, יש טענה שסידור ה-QWERTY של שולס, שנועד מלכתחילה להאט אותנו בהקלדה, כדי שזרועות מכונת הכתיבה לא ייתקעו, דווקא גרם לאנשים, כמו קלדניות ועיתונאים ובהמשך לכולנו, ללמוד להקליד במהירות ולעתים קרובות בשיטה עיוורת. דווקא מה שנועד להאט אותה, החיש את ההקלדה ובסופו של דבר גם קיבע את השיטה הזו.
הנה סיפור ההתמודדות של מקלדת ה-Dvorak:
https://youtu.be/tIJNusYZXMA
תבוסתה של מקלדת ה-Dvorak:
https://youtu.be/ZnUBl90tayI
והבדלי סידור הקלידים בהסבר פשוט:
https://youtu.be/iZZmczt4MxA
מאותגרי מקלדת ה-QWERTY, סידור המקלדת שבו כולנו משתמשים, לא ישמחו אולי לדעת שהייתה אפשרות אחרת, אפשרות שנפסלה לחלוטין, על אף שהייץה טובה ונוחה בהרבה מהראשונה. איך זה קרה?
קראו לה מקלדת ה-Dvorak, על שום סידור קלידיה. הסיפור שלה מתחיל בדוקטור אוגוסט דבוראק (Dvorak), איש שחקר לא מעט מכונות כתיבה ואנשים שהקלידו עליהן. לאחר שהגיע למסקנה שסידור האותיות המקובל, של מקלדת ה-QWERTY, רחוק מלהיות אופטימלי לשפה האנגלית, פיתח דבוראק מערך מקשים משלו.
הוא ניסה לייצר מקלדת מוצלחת יותר, גם מבחינת נוחות ההקלדה וגם לשם יעילות מירבית ומהירות הקלדה. דבוראק הצליח במשימתו. המקלדת שלו התגלתה כנוחה, מהירה, קלה ללימוד ובריאה יותר להקלדה.
אבל על אף תכונותיה המעולות, לא הצליחה לחדור לעולם המחשבים. הרי מי יהיה מוכן להרגיל את עצמו למקלדת שאף אחד אחר לא משתמש בה? אנשים דבקו בהמוניהם במקלדת ה-QWERTY הישנה והלא טובה.
אמנם נראה שהיתרון שנתנה מקלדת ה-Dvorak, על-פני QWERTY, היה קטן מכדי להצדיק את המאמץ לשנות את הרגלי ההקלדה שלנו, אבל נראה שלא פחות מזה, שוב התגלה הטבע האנושי של "מי מעיז להזיז את הגבינה שלי?". קבעון, הרגלים, או לפחות חוסר גמישות מצידנו בני האדם, מביאים את האנושות כולה להמשיך ולהשתמש בסידור מקלדת שתוכנן מראש כדי להאיט את ההקלדה, גם בעידן שבו המהירות ושטף ההקלדה נתפסים כחשובים ביותר.
אגב, יש טענה שסידור ה-QWERTY של שולס, שנועד מלכתחילה להאט אותנו בהקלדה, כדי שזרועות מכונת הכתיבה לא ייתקעו, דווקא גרם לאנשים, כמו קלדניות ועיתונאים ובהמשך לכולנו, ללמוד להקליד במהירות ולעתים קרובות בשיטה עיוורת. דווקא מה שנועד להאט אותה, החיש את ההקלדה ובסופו של דבר גם קיבע את השיטה הזו.
הנה סיפור ההתמודדות של מקלדת ה-Dvorak:
https://youtu.be/tIJNusYZXMA
תבוסתה של מקלדת ה-Dvorak:
https://youtu.be/ZnUBl90tayI
והבדלי סידור הקלידים בהסבר פשוט:
https://youtu.be/iZZmczt4MxA
האם ייתכן מחשב ללא מקלדת ועכבר?
מחשב Sprout החדש של חברת HP נחוש לשנות את האופן שבו אנו עובדים על מחשבים. ניזון מהשראת הטאבלטים והסלולאריים, שאין בהם מקום למקלדת ועכבר, עיצב צוות המהנדסים של HP את מה שרוצה להיות מחשב העתיד - מכונת יצירה חדשנית, יצירתית, תלת ממדית וכזו שתקסום למעצבים, מעצבי מוצרים ואנשי פרסום.
בספראוט, מחשב שנראה כאילו נלקח מעולם אחר, יש בנוסף למסך ולמשטח המגע שמחליף את המקלדת והעכבר, גם מקרן עם 4 מצלמות ברזולוציה של 14.6 מגה פיקסל עם חיישן עומק. משטח המגע שלו מציע תמיכה בלא פחות מ-20 נקודות מגע בו-זמנית!
הנה המראה החדשני של מחשב ה-Sprout החדשני:
https://youtu.be/52G-3mxcwto
הטיעון שמחשב צריך להביא לידי ביטוי את הידיים האנושיות:
https://youtu.be/sCDJZWBeQNs
ועבודה של מעצבת גרפית עם הספראוט:
https://youtu.be/dwZzbWgXve8
מחשב Sprout החדש של חברת HP נחוש לשנות את האופן שבו אנו עובדים על מחשבים. ניזון מהשראת הטאבלטים והסלולאריים, שאין בהם מקום למקלדת ועכבר, עיצב צוות המהנדסים של HP את מה שרוצה להיות מחשב העתיד - מכונת יצירה חדשנית, יצירתית, תלת ממדית וכזו שתקסום למעצבים, מעצבי מוצרים ואנשי פרסום.
בספראוט, מחשב שנראה כאילו נלקח מעולם אחר, יש בנוסף למסך ולמשטח המגע שמחליף את המקלדת והעכבר, גם מקרן עם 4 מצלמות ברזולוציה של 14.6 מגה פיקסל עם חיישן עומק. משטח המגע שלו מציע תמיכה בלא פחות מ-20 נקודות מגע בו-זמנית!
הנה המראה החדשני של מחשב ה-Sprout החדשני:
https://youtu.be/52G-3mxcwto
הטיעון שמחשב צריך להביא לידי ביטוי את הידיים האנושיות:
https://youtu.be/sCDJZWBeQNs
ועבודה של מעצבת גרפית עם הספראוט:
https://youtu.be/dwZzbWgXve8
