تقنيات توفير الطاقة (التقليل) - كتاب المهارات الرقمية - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب المهارات الرقمية - الصف 10 - الفصل 1 | المادة: المهارات الرقمية | المرحلة: الصف 10 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: تقنيات توفير الطاقة (التقليل)

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب المهارات الرقمية - الصف 10 - الفصل 1 | المادة: المهارات الرقمية | المرحلة: الصف 10 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

تقنيات توفير الطاقة (التقليل)

نوع: محتوى تعليمي

أدت التطورات في تقنيات صناعة وحدات المعالجة المركزية والوسط السائط التخزينية أو محركات أقراص الحالة الصلبة (Solid-State Drive) إلى توفير خوادم أسرع ذات كفاءة عالية في استهلاك الطاقة، تستخدم موارد الأجهزة بناءً على احتياجات محددة، وقد تم تحسين البرمجيات للوصول إلى كل مكون من مكونات الأجهزة فقط عند الضرورة وتنظيم استهلاك الطاقة في كل ما يكون من مكونات الأجهزة فقط عند الضرورة وتنظيم استهلاك الطاقة.

نوع: محتوى تعليمي

كما يتم بناء مراكز البيانات بالقرب من الأنهار لتوافر كميات كبيرة من المياه للتبريد أثناء عمل الإلكترونيات الخاصة بالخوادم بطاقتها الكبيرة، وكذلك يتم بناؤها في البيئات شديدة البرودة خصوصًا في الولايات الشمالية للولايات المتحدة الأمريكية وشمال المملكة المتحدة والدول الاسكندنافية، حيث يمكن أيضاً الاستفادة من درجات حرارة البيئة المنخفضة لتبريد الخوادم. تدير الشركات الكبرى مثل جوجل (Google) وأبل (Apple) ومايكروسوفت (Microsoft) مراكز بيانات بملايين الخوادم. قامت مايكروسوفت (Microsoft) ببناء مركز بيانات تحت الماء باسم مشروع ناتيك (Project Natick)، حيث يمتاز قاع المحيط بدرجة حرارة مياه ثابتة نسبياً ولا يتأثر بالعواصف والتيارات المائية.

نوع: محتوى تعليمي

ذكرت جوجل أنها استخدمت في نهاية عام 2016 حوالي 2.5 مليون خادم في أكثر من 100 موقع تم تشغيلها بطاقة 2.6 جيجاوات من الطاقة المتجددة.

مشروع ناتيك (Project Natick) - حقائق وأرقام

نوع: محتوى تعليمي

نوع: محتوى تعليمي

الموقع اسكتلندا، المملكة المتحدة. كهرباء متجددة منتجة محلياً بنسبة 100% من طاقة الرياح والطاقة الشمسية على اليابسة ومن المد والجزر والأمواج البحرية. أقل من 90 يوماً من المصنع إلى التشغيل الفعلي. تصل إلى 5 سنوات. حلت الخوادم في مشروع ناتيك في المركز الثامن مقارنة بمعدل الفشل للموادم المشابهة فوق سطح الأرض. سيتم إعادة تدوير أوعية الضغط الفولاذية والمشتتات الحرارية والخوادم وجميع المكونات الأخرى. مصدر الطاقة الكهربائية وقت التشغيل الفترة الزمنية دون الحاجة إلى صيانة الموثوقية إعادة التدوير

نصيحة ذكية

نوع: محتوى تعليمي

نوع: محتوى تعليمي

يمكنك خفض استهلاك الطاقة من خلال ضبط إعدادات طاقة جهاز الحاسب. على سبيل المثال: يمكنك التأكد من انتقال محرك الأقراص الثابتة والشاشة إلى وضع "السكون" عند الابتعاد عن جهاز الحاسب لفترة معينة. يساعد تقليل سطوع الشاشة على توفير الطاقة الكهربائية أيضاً.

نوع: METADATA

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 147

🔍 عناصر مرئية

Illustration showing a server rack unit submerged in water, with waves around it and a thermometer indicating a low temperature. Suggests data centers in cool environments.

Illustration showing a building with a thermometer, surrounded by water with fish. Suggests a data center utilizing water for cooling or located in a marine environment.

A stylized representation of computer components (dots) and a computer screen with a power symbol. Suggests energy saving for computers.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: تقنيات توفير الطاقة (التقليل) --- أدت التطورات في تقنيات صناعة وحدات المعالجة المركزية والوسط السائط التخزينية أو محركات أقراص الحالة الصلبة (Solid-State Drive) إلى توفير خوادم أسرع ذات كفاءة عالية في استهلاك الطاقة، تستخدم موارد الأجهزة بناءً على احتياجات محددة، وقد تم تحسين البرمجيات للوصول إلى كل مكون من مكونات الأجهزة فقط عند الضرورة وتنظيم استهلاك الطاقة في كل ما يكون من مكونات الأجهزة فقط عند الضرورة وتنظيم استهلاك الطاقة. كما يتم بناء مراكز البيانات بالقرب من الأنهار لتوافر كميات كبيرة من المياه للتبريد أثناء عمل الإلكترونيات الخاصة بالخوادم بطاقتها الكبيرة، وكذلك يتم بناؤها في البيئات شديدة البرودة خصوصًا في الولايات الشمالية للولايات المتحدة الأمريكية وشمال المملكة المتحدة والدول الاسكندنافية، حيث يمكن أيضاً الاستفادة من درجات حرارة البيئة المنخفضة لتبريد الخوادم. تدير الشركات الكبرى مثل جوجل (Google) وأبل (Apple) ومايكروسوفت (Microsoft) مراكز بيانات بملايين الخوادم. قامت مايكروسوفت (Microsoft) ببناء مركز بيانات تحت الماء باسم مشروع ناتيك (Project Natick)، حيث يمتاز قاع المحيط بدرجة حرارة مياه ثابتة نسبياً ولا يتأثر بالعواصف والتيارات المائية. ذكرت جوجل أنها استخدمت في نهاية عام 2016 حوالي 2.5 مليون خادم في أكثر من 100 موقع تم تشغيلها بطاقة 2.6 جيجاوات من الطاقة المتجددة. --- SECTION: مشروع ناتيك (Project Natick) - حقائق وأرقام --- الموقع اسكتلندا، المملكة المتحدة. كهرباء متجددة منتجة محلياً بنسبة 100% من طاقة الرياح والطاقة الشمسية على اليابسة ومن المد والجزر والأمواج البحرية. أقل من 90 يوماً من المصنع إلى التشغيل الفعلي. تصل إلى 5 سنوات. حلت الخوادم في مشروع ناتيك في المركز الثامن مقارنة بمعدل الفشل للموادم المشابهة فوق سطح الأرض. سيتم إعادة تدوير أوعية الضغط الفولاذية والمشتتات الحرارية والخوادم وجميع المكونات الأخرى. مصدر الطاقة الكهربائية وقت التشغيل الفترة الزمنية دون الحاجة إلى صيانة الموثوقية إعادة التدوير --- SECTION: نصيحة ذكية --- يمكنك خفض استهلاك الطاقة من خلال ضبط إعدادات طاقة جهاز الحاسب. على سبيل المثال: يمكنك التأكد من انتقال محرك الأقراص الثابتة والشاشة إلى وضع "السكون" عند الابتعاد عن جهاز الحاسب لفترة معينة. يساعد تقليل سطوع الشاشة على توفير الطاقة الكهربائية أيضاً. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 147 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: Illustration showing a server rack unit submerged in water, with waves around it and a thermometer indicating a low temperature. Suggests data centers in cool environments. Data: Visual representation of a data center in a marine environment. Context: Illustrates the concept of underwater data centers for cooling. **DIAGRAM**: Untitled Description: Illustration showing a building with a thermometer, surrounded by water with fish. Suggests a data center utilizing water for cooling or located in a marine environment. Data: Visual representation of a data center in a marine environment, possibly near land. Context: Illustrates the concept of data centers in marine environments, possibly related to cooling or energy efficiency. **DIAGRAM**: Untitled Description: A stylized representation of computer components (dots) and a computer screen with a power symbol. Suggests energy saving for computers. Data: Visual aid for energy saving tips related to computers. Context: Illustrates energy saving tips for computer usage.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 4 بطاقة لهذه الصفحة

ما الهدف الرئيسي من بناء مراكز البيانات بالقرب من الأنهار أو في البيئات شديدة البرودة؟

  • أ) لتوفر مساحات أراضي أرخص للبناء.
  • ب) للاستفادة من المياه أو درجات الحرارة المنخفضة لتبريد الخوادم وتقليل استهلاك الطاقة.
  • ج) لإخفاء البنية التحتية عن الأنظار لأسباب أمنية.
  • د) لتوفر عمالة متخصصة في تلك المناطق.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: للاستفادة من المياه أو درجات الحرارة المنخفضة لتبريد الخوادم وتقليل استهلاك الطاقة.

الشرح: 1. الخوادم الإلكترونية تولد حرارة عالية أثناء عملها. 2. التبريد ضروري لمنع تلفها والحفاظ على كفاءتها. 3. استخدام المياه الباردة أو الهواء البارد من البيئة يوفر طاقة كبيرة مقارنة بأنظمة التبريد الصناعية. 4. هذا يقلل التكلفة ويحسن الاستدامة.

تلميح: فكر في التحدي الرئيسي لتشغيل عدد كبير من الخوادم الإلكترونية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما إحدى الميزات الرئيسية لمشروع ناتيك (Project Natick) الخاص بمايكروسوفت؟

  • أ) استخدامه لخوادم ألعاب الفيديو حصراً.
  • ب) اعتماده الكامل على الطاقة النووية.
  • ج) بناء مركز بيانات تحت الماء للاستفادة من درجة حرارة المياه الثابتة للتبريد.
  • د) كونه أول مركز بيانات يعمل بالطاقة الشمسية فقط.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: بناء مركز بيانات تحت الماء للاستفادة من درجة حرارة المياه الثابتة للتبريد.

الشرح: 1. مشروع ناتيك هو مركز بيانات تم بناؤه تحت الماء. 2. يمتاز قاع المحيط بدرجة حرارة مياه ثابتة نسبياً. 3. هذه البيئة الباردة والمستقرة توفر تبريداً طبيعياً وفعالاً للخوادم. 4. هذا يقلل الاعتماد على أنظمة التبريد التقليدية المكلفة في الطاقة.

تلميح: فكر في الموقع الفريد لهذا المشروع وكيف يؤثر على كفاءته.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أي مما يلي يمثل إجراءً عملياً يمكن للمستخدم القيام به على جهازه الشخصي لتوفير الطاقة؟

  • أ) إعادة تشغيل الجهاز عدة مرات يومياً.
  • ب) ضبط إعدادات الطاقة لنقل محرك الأقراص والشاشة إلى وضع 'السكون' بعد فترة من عدم الاستخدام.
  • ج) إزالة بطارية الجهاز عند عدم استخدامه.
  • د) تشغيل برامج ثقيلة باستمرار لاختبار كفاءة الجهاز.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: ضبط إعدادات الطاقة لنقل محرك الأقراص والشاشة إلى وضع 'السكون' بعد فترة من عدم الاستخدام.

الشرح: 1. ضبط إعدادات الطاقة في نظام التشغيل يسمح بأتمتة توفير الطاقة. 2. عند عدم استخدام الجهاز لفترة محددة، يدخل القرص الصلب والشاشة في حالة استهلاك منخفض للطاقة (وضع السكون). 3. تقليل سطوع الشاشة يقلل من استهلاك الطاقة أيضاً. 4. هذه الإجراءات بسيطة لكنها فعالة على المدى الطويل.

تلميح: الإجراء يتعلق بإعدادات النظام التي يمكن للمستخدم التحكم فيها مباشرة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

كيف ساهمت التطورات في تقنيات الأجهزة والبرمجيات في تحسين كفاءة استهلاك الطاقة في الخوادم؟

  • أ) بزيادة حجم الخوادم لاستيعاب مزيد من المكونات.
  • ب) بتوفير خوادم أسرع ذات كفاءة عالية، واستخدام الموارد بناءً على الاحتياج، وتحسين البرمجيات للوصول للمكونات فقط عند الضرورة.
  • ج) بتقليل سعر الخوادم فقط دون تحسين الأداء.
  • د) بجعل الخوادم تعمل على طاقة البطاريات المحمولة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: بتوفير خوادم أسرع ذات كفاءة عالية، واستخدام الموارد بناءً على الاحتياج، وتحسين البرمجيات للوصول للمكونات فقط عند الضرورة.

الشرح: 1. تطور العتاد الصلب (مثل وحدات المعالجة ومحركات أقراص الحالة الصلبة) أدى إلى خوادم أسرع وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. 2. أصبحت الخوادم تستخدم مواردها (مثل المعالج والذاكرة) بناءً على الحمل الفعلي فقط. 3. تطور البرمجيات لتنظيم استهلاك الطاقة والسماح بالوصول إلى مكونات الجهاز فقط عند الحاجة الفعلية، مما يقلل الهدر.

تلميح: فكر في التطور في كلا الجانبين: العتاد الصلب (الهاردوير) والبرمجيات (السوفتوير).

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط