อาจารย์โกศวัต รัตโนทยานนท์ สาขาวิชาการจัดการ คณะบริหารธุรกิจ มหาวิทยาลัยอีสเทิร์นเอเชีย

1. บทที่ 2 ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ (Computer Hardware) อาจารย์โกศวัต รัตโนทยานนท์สาขาวิชาการจัดการ คณะบริหารธุรกิจมหาวิทยาลัยอีสเทิร์นเอเชีย

2. วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of Computer) จุดกำเนิดของคอมพิวเตอร์ ต้นกำเนิดของคอมพิวเตอร์อาจกล่าวได้ว่ามาจากแนวความคิดของระบบตัวเลข ซึ่งได้พัฒนาเป็นวิธีการคำนวณต่าง ๆ รวมทั้งอุปกรณ์ที่ช่วยในการคำนวณอย่างง่ายๆ คือ" กระดานคำนวณ" และ "ลูกคิด" ในศตวรรษที่ 17 เครื่องคำแบบใช้เฟืองเครื่องแรกได้กำเนิดขึ้นจากนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศษ คือ Blaise Pascal โดยเครื่องของเขาสามารถคำนวณการบวกการลบได้อย่างเที่ยงตรง และในศตวรรษเดียวกันนักคณิตศาสตร์ชาวเยอร์มันคือ Gottried Wilhelm von Leibniz ได้สร้างเครื่องคิดเลขเครื่องแรกที่สามารถคูณและหารได้ด้วย

3. วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of Computer) จุดกำเนิดของคอมพิวเตอร์ ในต้นศตวรรษที่ 19 ชาวฝรั่งเศสชื่อ Joseph Marie Jacquard ได้พัฒนาเครื่องทอผ้าที่สามารถโปแกรมได้ โดยเครื่องทอผ้านี้ใช้บัตรขนาดใหญ่ ซึ่งได้เจาะรู้ไว้เพื่อควบคุมรูปแบบของลายที่จะปัก บัตรเจาะรู(punched card) ที่ Jacquard ใช้นี้ได้ถูกพัฒนาต่อๆมาโดยผู้อื่น เพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ป้อนข้อมูลและโปรแกรมเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆ

4. วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of Computer) จุดกำเนิดของคอมพิวเตอร์ ต่อมาในศตวรรษเดียวกัน ชาวอังกฤษชื่อ Charles Babbage ได้ทำการสร้างเครื่องสำหรับแก้สมการโดยใช้พลังงานไอน้ำ เรียกว่า difference engine และถัดจากนั้นได้เสนอทฤษฎีเกี่ยวกับ คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ เมื่อเขาได้ทำการออกแบบ เครื่องจักรสำหรับทำการวิเคราะห์ (analytical engine) โดยใช้พลังงานจากไอน้ำ ซึ่งได้มีการออกแบบให้ใช้บัตรเจาะรูของ Jacquard ในการป้อนข้อมูล ทำให้อุปกรณ์ชิ้นนี้มีหน่วยรับข้อมูล หน่วยประมวลผล หน่วยแสดงผล และหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง ครบตามรูปแบบของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ แต่โชคไม่ดีที่แม้ว่าแนวความคิดของเขาจะถูกต้อง แต่เทคโนโลยีในขณะนั้นไม่เอื้ออำนวยต่อการสร้างเครื่องที่สามารถทำงานได้จริง อย่างไรก็ดี Charles Babbage ก็ได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาของคอมพิวเตอร์คนแรก และผู้ร่วมงานของเขาคือ Augusta Ada Byron ก็ได้รับการยกย่องว่าเป็นนักเขียนโปรแกรมคนแรกของโลก

5. วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of Computer) analytical engine difference engine

6. วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of Computer) Augusta Ada Byron Charles Babbage

7. วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of Computer) จุดกำเนิดของคอมพิวเตอร์ จากนั้นประมาณปี ค.ศ. 1886 Dr.Herman Hollerith ได้พัฒนาเครื่องจัดเรียงบัตรเจาะรูแบบ electromechanical ขึ้น ซึ่งทำงานโดยใช้พลังงานไฟฟ้า และสามารถทำการ จัดเรียง (sort) และ คัดเลือก (select) ข้อมูลได้ ต่อมาในปี ค.ศ. 1896 Hollerith ได้ทำการก่อตั้งบริษัทสำหรับเครื่องจักรในการจัดเรียงชื่อ Tabulating Machine Company และในปี ค.ศ.1911 Hollerith ได้ขยายกิจการโดยเข้าหุ้นกับบริษัทอื่นอีก 2 บริษัทจัดตั้งเป็นบริษัท Computing -Tabulating-Recording-Company ซึ่งประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก และในปี ค.ศ. 1924 ได้เปลี่ยนชื่อเป็น International Business Corporation หรือที่รู้จักกันต่อมาในชื่อของบริษัท IBM นั่นเอง

8. วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of Computer) Census Machine.

9. วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of Computer) จุดกำเนิดของคอมพิวเตอร์ ในปี ค.ศ.1939 Dr. Howard H. Aiken จาก Harvard University ได้ร่วมมือกับบริษัท IBM ออกแบบคอมพิวเตอร์โดยใช้ทฤษฎีของ Babbage และในปี ค.ศ.1944 Harvard mark I ก็ได้ถือกำเนิดขึ้นเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรก ซึ่งมีขนาดยาว 5 ฟุต ใช้พลังงานไฟฟ้าและใช้ relay แทนเฟือง แต่ยังทำงานได้ช้าคือใช้เวลาประมาณ 3-5 วินาทีสำหรับการคูณ การพัฒนาที่สำคัญกับ Mark I ได้เกิดขึ้นปี 1946 โดย Jonh Preper Eckert, Jr. และ Dr. Jonh W.Msuchly จาก University of Pennsylvnia ได้ออกแบบสร้างเครื่อง ENIAC ( Electronic Numeric Integator and Calcuator ) ซึ่งทำงานได้เร็วอยู่ในหน่วยของหนึ่งส่วนล้านวินาที ในขณะที่ Mark I ทำงานอยู่ในหน่วยของหนึ่งส่วนพันล้านเท่า โดยหัวใจของความสำเร็จนี้อยู่ที่การใช้หลอดสุญญากาศมาแทนที่ relay นั่นเอง และถัดจากนั้น Mauchly และ Eckert ก็ทำการสร้าง UNIVAC ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิส์เพื่อการค้าเครื่องแรกของโลก

10. วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of Computer) Mark I ENIAC

11. วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ (Evolution of Computer) UNIVAC

12. วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ (Evolution of Computer Hardware) แบ่งได้เป็น 5 ยุค ดังนี้ ยุคแรก : หลอดสุญญากาศ (1946-1956) คอมพิวเตอร์ยุคแรกใช้หลอดสุญญากาศ (vacuum tube)และ ดรัมแม่เหล็ก (magnetic drum) ในการเก็บและประมวลข้อมูล จะมีอายุการทำงานที่ค่อนข้างสั้น เปลืองไฟมาก และทำให้เกิดความร้อนสูง ใช้ในงานด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมเป็นส่วนใหญ่ ความจำหลักในยุคนี้มีขนาดประมาณ 2 กิโลไบต์ ความเร็วประมาณ 10,000 คำสั่งต่อวินาที ดรัมแม่เหล็กถูกใช้เป็นหน่วยความจำหลัก (primary memory) ส่วนหน่วยบันทึกข้อมูลสำรอง (secondary storage) ซึ่งใช้เก็บทั้งข้อมูลและคำสั่งโปรแกรมในยุคนี้จะอยู่ในบัตรเจารู

13. วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ (Evolution of Computer Hardware) หลอดสุญญากาศ

14. วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ (Evolution of Computer Hardware) แบ่งได้เป็น 5 ยุค ดังนี้ ยุคที่สอง : ทรานซิสเตอร์ (1957-1963) ยุคที่สองทรานซิสเตอร์ได้เข้ามาแทนที่หลอดสุญญากาศในการเก็บและประมวลข้อมูล ทรานซิสเตอร์ทำให้เกิดความร้อนน้อยกว่าหลอดสุญญากาศ เปลืองไฟน้อยกว่า เนื่องจากทรานซิสเตอร์จะต้องใช้มือทำทีละตัว ทำให้ราคาแพงมาก ความจำหลักของคอมพิวเตอร์รุ่นนี้฀ 32 กิโลไบต์ และความเร็วประมาณ 200,000 – 300,000 คำสั่งต่อวินาที หน่วยความจำพื้นฐานก็ได้มีการพัฒนามาเป็น magnetic core รวมทั้งมีการใช้ magnetic disk ซึ่งเป็นหน่วยบันทึกข้อมูลสำรองที่มีความเร็วสูงขึ้น นอกจากนี้ ส่วนประกอบที่คอมพิวเตอร์ได้ถูกรวบรวมเข้าไว้ใน แผ่นวงจรพิมพ์ลาย (printed circuit boards) ซึ่งง่ายต่อการเปลี่ยนและมีการสร้างโปรแกรมวิเคราะห์เพื่อหาส่วนผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว

15. วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ (Evolution of Computer Hardware) แบ่งได้เป็น 5 ยุค ดังนี้ ยุคที่สอง : ทรานซิสเตอร์ (1957-1963) ภาษาโปรแกรมระดับสูง เช่น FORTRAN และ COBOL ได้ถูกใช้ในการโปรแกรมสำหรับยุคนี้ โปรแกรมเมอร์สามารถใช้งานภาษาเหล่านี้ได้สะดวกกว่าคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 1 เนื่องจากมีไวยากรณ์ที่คล้ายคลึงกับภาษาอังกฤษ อย่างไรก็ดี เนื่องจากคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้แต่เฉพาะกับภาษาเครื่อง ทำให้ต้องใช้โปรแกรมตัวอื่น คือ compiler และ interpreter ในการแปลงภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง ในยุคที่ 2 เริ่มมีการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องที่อยู่ห่างกันโดยผ่านสายโทรศัพท์ ถึงแม้ว่าจะติดสื่อสารกันได้ช้ามากก็ตาม ปัญหาในยุคนี้คืออุปกรณ์รับข้อมูลและอุปกรณ์แสดงผลทำงานได้ช้ามาก ทำให้คอมพิวเตอร์ต้องรอการรับข้อมูลหรือการแสดงผลบ่อย ๆ

16. วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ (Evolution of Computer Hardware) ทรานซิสเตอร์

17. วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ (Evolution of Computer Hardware) ยุคที่สาม : วงจรรวม (1964-1979) คอมพิวเตอร์ในยุคที่สามใช้วงจรรวม (integrated circuits – IC) ซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ตัวเล็ก ๆ จำนวนหลายร้อยหลายพันตัวอยู่บนซิลิคอนซิป (silicon chip) ซึ่งเราเรียกว่าเซมิคอนดักเตอร์ (semiconductor) ความจำของคอมพิวเตอร์ในยุคนี้เพิ่มไปถึง 2 เม็กกะไบต์ และความเร็วเพิ่มถึง 5 ล้านคำสั่งต่อวินาที และในยุคนี้เองที่มีการพัฒนาโปรแกรมให้ผู้ใช้สามารถทำงานเองได้ โดยไม่ต้องใช้ความเชี่ยวชาญด้านเทคนิคเหมือนเมื่อก่อน ซึ่งทำให้คอมพิวเตอร์มีบทบาทเพิ่มขึ้นอย่างมากในการทำงาน นอกจากนี้ มินิคอมพิวเตอร์ได้ถือกำเนิดขึ้นในยุคนี้เอง แผงวงจรรวม (IC หรือ integrated circuits) ซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์และวงจรไฟฟ้าที่รวมอยู่บนแผ่นซิลิกอนเล็ก ๆ มาแทนการประกอบแผ่นวงจรพิมพ์ลาย

18. วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ (Evolution of Computer Hardware)

19. วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ (Evolution of Computer Hardware) ยุคที่สี่ : วงจรรวมขนาดใหญ่ คอมพิวเตอร์ในยุคปัจจุบันประกอบด้วยวงจรรวมขนาดใหญ่ (Very large-scale integrated circuits – VLSIC) ทำให้เกิด microprocessor ตัวโลกของโลก คือ Intel 4004 จากบริษัท Intel ซึ่งเป็นการใช้แผ่นชิฟเพียงแผ่นเดียวสำหรับเก็บ หน่วยควบคุม (control unit) และ คำนวณเลขตรรกะ (arithmetic-logic unit) ของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดเทคนิคในการย่อทรานซีสเตอร์ให้อยู่กันอย่างหนาแน่นบนแผ่นซิลิกอนนี้ ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจากปัจจุบันสามารถเก็บทรานซิสเตอร์นับล้านตัวไว้ในชิปเพียงหนึ่งแผ่น ในส่วนของหน่วยบันทึกข้อมูลสำรอง (secondary storage) ก็ได้เพิ่มความจุขึ้นอย่างมากจนสามารถเก็บข้อมูลนับพันล้านตัวอักษรได้ในแผ่นดิสก์ขนาด 3 นิ้ว

20. วิวัฒนาการของฮาร์ดแวร์ (Evolution of Computer Hardware) ยุคที่สี่ : วงจรรวมขนาดใหญ่ จากการคิดค้นดังกล่าวทำให้ราคาคอมพิวเตอร์ถูกลงอย่างมาก และทำให้คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะแพร่หลายในการทำธุรกิจและชีวิตการทำงานประจำวันมากขึ้น การพัฒนาที่สำคัญอื่นๆในยุคที่ 4 คือการพัฒนาเครื่องข่ายคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถเชื่อมโยงและแลกเปลี่ยนกันได้ โดยการใช้งานภายในองค์กรนั้น ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Networks) ซึ่งนิยมเรียกว่า แลน (LANs) จะมีบทบาทในการเชื่องโยงเครื่องนับร้อยเข้าด้วยกันในพื้นที่ไม่ห่างกันนัก ส่วนระบบเครือข่ายระยะไกล ( Wide Area Networks ) หรือ แวน (WANs) จะทำหน้าที่เชื่อมโยงเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ห่างไกลคนละซีกโลกเข้าด้วยกัน

21. ประเภทของคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์จำแนกได้เป็น 4 ระบบ 1. ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงที่สุดราคาแพงที่สุดใช้ในงานคำนวณที่มีความสลับซับซ้อนมากและต้องการผลอย่างรวดเร็ว โดยตัวแปรในการคำนวณอาจจะมีจำนวนหลายร้อยหรือหลายพันตัว เดิมเครื่องซุปเปอร์คอมพิวเตอร์นิยมใช้ในงานด้านการค้นคว้าด้านอาวุธ การพยากรณ์อากาศ งานด้านวิศวกรรมปิโตรเคมี งานด้านการออกแบบเครื่องบินแต่ปัจจุบันเริ่มนำมาใช้ในงานธุรกิจด้วยเช่นกัน 2. ระบบคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ (Mainframe) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ซึ่งมีความจำใหญ่มาก และการทำงานที่รวดเร็วมากใช้สำหรับการสนับสนุนการทำงานระบบสารสนเทศที่มีขนาดใหญ่ โดยเครื่องเมนเฟรมจะมีเทอร์มินัลมาเชื่อมโยงได้เป็นร้อยเครื่อง และผู้ใช้หลายคนสามารถใช้งานพร้อมกันได้ งานด้านธุรกิจ วิทยาศาสตร์ หรือการทหาร

22. ประเภทของคอมพิวเตอร์ Supercomputer Mainframe

23. ประเภทของคอมพิวเตอร์ 3. ระบบคอมพิวเตอร์ขนาดกลาง (Minicomputer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดกลาง ใช้ในมหาวิทยาลัย โรงงานหรือห้องแล็บเพื่อใช้ในการค้นคว้า สามารถเชื่อมโยงได้กับเทอร์มินัลหลายร้อยเครื่อง ให้ผู้ใช้ได้หลายคนพร้อมกัน

24. ประเภทของคอมพิวเตอร์ 4. ระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก (Microcomputer) 4.1 พีซี หมายถึง ระบบคอมพิวเตอร์ซึ่งรวมทั้งไมโครคอมพิวเตอร์ จอ คีย์บอร์ด และหน่วยเก็บความจำ พีซีมีหลายขนาด ที่ใช้มากที่สุดคือขนาดตั้งโต๊ะทำงาน หรือที่เรียกว่า desktopcomputer นอกจากนี้พีซีที่นำติดตัวไปได้ยังมีขนาดที่เรียงจากใหญ่เล็กได้ดังนี้ Laptop, Notebook และ Palm top ซึ่งสามารถนำติดตัวไปที่ต่าง ๆ ได้ มีน้ำหนักประมาณ 7-15 ปอนด์ และสามารถวางบนหน้าตักในการทำงานได้ โน้ตบุ๊คจะมีขนาดเล็กกว่าแล้ปท็อป มีน้ำหนักน้อย กว่า 5 ปอนด์ มีขนาดเท่ากับสมุดโน้ต และปาล์มท็อป หรือ PDA (Personal Digital Assistant) มีขนาดเล็กเท่ากับฝ่ามือ และมีปากกาใช้เขียนหน้าจอเพื่อป้อนข้อมูลเข้าไป

25. ประเภทของคอมพิวเตอร์ 4.2 เวิร์กสเตชั่น (Workstartion) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะที่มีความสามารถในการคิดคำนวณและการประมวลผลด้านกราฟิกสูงกว่าเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ทั่วไป และสามารถทำงานที่ซับซ้อนหลายงานได้ในเวลาเดียวกัน ใช้ในงานวิทยาศาสตร์ วิศวกรรม หรืองานออกแบบที่ต้องใช้รูปภาพหรือมีการคิดคำนวณมาก เช่น งานออกแบบ (Computer Aided Design – CAD) และงานที่มีการทำแบบจำลองหรือการทำโมเดล นอกจากนี้ยังช่วยในการมองวัตถุในหลาย ๆ มิติโดยหมุนเป็นลักษณะ 3 มิติ เช่น ปีกของเครื่องบิน

26. ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ ระบบคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญ ดังนี้ • อุปกรณ์นำเข้า (Input devices) คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการนำข้อมูลหรือคำสั่งเข้าไปในเครื่องคอมพิวเตอร์ • ซีพียู (Central Processing Unit – CPU) และหน่วยความจำหลัก (primary storage) ซีพียูหรือหน่วยประมวลผลกลาง เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลและควบคุมการทำงานส่วนต่าง ๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ ส่วนหน่วยความจำหลัก คือ ส่วนที่ทำหน้าที่ในการเก็บข้อมูลและคำสั่งของโปรแกรมระหว่างการทำงาน • ความจำสำรอง (Secondary storage) คือ ส่วนที่ทำหน้าที่ในการเก็บบันทึกข้อมูลหรือโปรแกรมที่ไม่ได้ใช้ในการทำงานขณะนั้น

27. ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ (ต่อ) • อุปกรณ์ด้านเอาท์พุท (Output devices) คือ ส่วนที่ทำหน้าที่ในการแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการทำงานของคอมพิวเตอร์ • อุปกรณ์ในการสื่อสาร (Communication devices) คือ ส่วนที่ทำหน้าที่ในการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับเครือข่ายการสื่อสาร

28. หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) อุปกรณ์รับเข้า (Input Devices) หน่วยควบคุม (CU) อุปกรณ์แสดงผล (Output Devices) หน่วยคำนวณและตรรกะ(ALU) หน่วยความจำหลัก (PSU) หน่วยความจำรอง (SSD)=I/O Devices ฮาร์ดแวร์ (Hardware) อุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ที่ใช้นำเข้าข้อมูล, ประมวลผลข้อมูล, แสดงผลข้อมูล, เก็บข้อมูล และควบคุมข้อมูล Chip

29. อุปกรณ์รับเข้า (Input Devices) • แผงแป้นอักขระ(Keyboard) • เม้าส์ (Mouse) • จอสัมผัส (Touch screen) • ปากกาแสง (Light pen) • อุปกรณ์นำเข้าด้วยเสียง(Voice recognition) • เครื่องสแกนเนอร์ (Scanner) • กล้องถ่ายรูปดิจิตอล(Digital camera)

30. อุปกรณ์รับเข้า แป้นอักขระ(Character Key) แป้นกำหนดหน้าที่(Function Key) แป้นควบคุม (Control Key) แป้นตัวเลข (Numeric Key) แผงแป้นอักขระ(Keyboard)

31. อุปกรณ์รับเข้า (ต่อ) • เม้าส์(Mouse) ส่งข้อมูลสู่หน่วยความจำด้วยการเลื่อนตัวชี้(Pointer)ไปยังตำแหน่งที่ต้องการ • เครื่องสแกนเนอร์ (Scanner) • กล้องถ่ายรูปดิจิตอล • (Digital camera)

32. อุปกรณ์รับเข้า (ต่อ) • เครื่องกราดตรวจด้วยแสง (Scanner) อ่านข้อมูลโดยการใช้ลำแสงกราดผ่านตัวเลข,ข้อความ,สัญลักษณ์ 1. เครื่องอ่านรหัสแท่ง (Bar Code) อ่านรหัสข้อมูลที่พิมพ์เป็นแถบ/แท่งติดอยู่บนหีบห่อ 2. MICR (Magnetic Ink Character) อ่านตัวเลข เช่น เลขที่เช็ค, เลขที่บัญชีเงินฝากธนาคารที่พิมพ์อยู่บนเอกสารของธนาคาร

33. อุปกรณ์รับเข้า (ต่อ) 3. จอสัมผัส (Touch Screen) • ส่งข้อมูลสู่หน่วยความจำด้วยการสัมผัสบนจอภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น • การเบิก-ถอนเงินสดจากตู้ATM • การซื้อตั๋วชมภาพยนตร์ • ตู้เกมส์ • การตรวจสอบผลการศึกษาของนักศึกษา • การกดหน้าจอโทรศัพท์มือถือ

34. อุปกรณ์รับเข้า (ต่อ) 4. ปากกาแสง (Light Pen) เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลอีกชนิดหนึ่งที่มีเซลล์แบบ photoelectric ซึ่งมีความไวต่อแสงทำงานคล้ายกับเมาส์ที่ใช้ในการติดต่อกับคอมพิวเตอร์มีรูปร่างเหมือนปากกาและมีแสงอยู่ตอนปลาย มีสายที่สามารถเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ได้โดยที่ปลายข้างหนึ่งของปากกาจะมีสายเชื่อมที่สามารถต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ การใช้งานทำได้โดยการแตะปากกาแสงไปบนจอภาพตามตำแหน่ง

35. อุปกรณ์รับเข้า (ต่อ) 5. อุปกรณ์รับเข้าด้วยเสียง (Voice Recognition) ข้อมูลเข้าที่เป็นเสียง (Voice Input) หรือการรู้จำเสียง (Speech Recognition) เป็นการสั่งหรือพูด เพื่อส่งข้อมูลให้กับระบบเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อนำไปประมวลผล เช่นการป้อนเสียงที่เป็นตัวเลขของชั้นบนลิฟต์โดยสาร การออกคำสั่งให้ระบบทำงาน โดยอุปกรณ์รู้จำเสียง (Speech Recognition Device) ที่รับคำพูดผ่านไมโครโฟน แล้วแปลงคำพูดให้อยู่ในรูปรหัสเลขฐานสองที่คอมพิวเตอร์จะมีระบบรู้จำเสียง (Speech Recognition System) ซึ่งได้มีการบันทึกจดจำไว้ก่อนแล้ว และเครื่องคอมพิวเตอร์เองจะเรียนรู้เสียงพูดจากคนซึ่งจะแตกต่างไปตามลักษณะของคนแล้วจดจำเอาไว้ใช้ในอนาคต

36. หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit: CPU) 1. หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic-Logical Unit) • รับข้อมูลเข้าจากหน่วยควบคุม • คำนวณผลทางคณิตศาสตร์ + - X / • เปรียบเทียบตัวเลขจากการคำนวณ • ส่งผลลัพธ์ให้หน่วยควบคุมสั่งให้แสดงผลลัพธ์ออกทางสื่อ

37. Central Processing Unit: CPU (ต่อ) 2. หน่วยควบคุม (Control Unit) เก็บคำสั่งในหน่วยความจำหลักมาสั่งการ ประสานงานของส่วน ประกอบอื่นในฮาร์ดแวร์ สั่งให้หน่วยความจำหลักจัดสถานที่เก็บข้อมูล สั่งให้ I/D เตรียมนำเข้าข้อมูล สั่งให้อุปกรณ์ O/D แสดงผลลัพธ์ออกทางสื่อ สั่งให้หน่วยคำนวณและตรรกะคำนวณและประมวลผล

38. 3. หน่วยความจำหลัก(Main Memory/Primary Storage) • เก็บข้อมูลนำเข้าเพื่อรอส่งไปประมวลผลในหน่วยคำนวณและตรรกะ • เก็บข้อมูลและผลลัพธ์ระหว่างการประมวลผลเพื่อส่งไป O/D • เก็บโปรแกรมคำสั่งจาก I/D หรือจากหน่วยความจำรอง • อุปกรณ์หน่วยความจำหลัก ได้แก่ RAM, ROM, REGISTER, CACHE RAM

39. โครงสร้างของลำดับขั้นหน่วยความจำโครงสร้างของลำดับขั้นหน่วยความจำ

40. RAM (Random Access Memory) • ประเภทของแรม (RAM) • โดยทั่วไปสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ คือ Static RAM (SRAM) โดยมีรายระเอียดดังนี้ • Static RAM (SRAM) นิยมนำไปใช้เป็นหน่วยแครช (Cache) ภายในตัวซีพียู เพราะมีความเร็วในการทำงานสูงกว่า DRAM มาก แต่ไม่สามารถทำให้มีขนาดความจุสูงๆได้ เนื่องจากกินกระแสไฟมากจนทำให้เกิดความร้อนสูง

41. RAM (Random Access Memory) • ประเภทของแรม (RAM) • Dynamic RAM(DRAM) นิยม นำไปใช้ทำเป็นหน่วยความจำหลักของระบบในรูปแบบของชิปไอซี (Integrated Circuit) บนแผงโมดุลของหน่วยความจำ RAM หลากหลายชนิด เช่น SDRAM,DDR, SDRAM,DDR-II และ RDRAM เป็นต้น โดยออกแบบให้มีขนาดความจุสูงๆได้ กินไฟน้อย และไม่เกิดความร้อนสูง

42. RAM (Random Access Memory) • ชนิดของแรมหรือแรม DRAM • DRAM ที่นำมาใช้ทำเป็นแผงหน่อยความจำหลักของระบบชนิดต่างๆในปัจจุบันดังนี้ • SDRAM (Synchronous DRAM) • ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์ (Package) แบบ TSOP (Thin SmailOutine Package) ติดตั้งอยู่บน แผงโมดูล แบบ DIMM (Dual Inline Memory Module) ที่มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 2 ร่อง และมีจำนวนขาทั้งสิ้น 168 ขา ใช้แรงดันไฟ 3.3 โวลต์ ความเร็วบัสมีให้เลือกใช้ทั้งรุ่น PC-66 (66 MHz), PC-100 (100 MHz), PC-133 (133 MHz) และ PC-150 (150MHz) ปัจจุบันหมดความเป็นที่นิยมไปแล้ว จะพบได้ก็แต่เพียงในคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าๆทั้งนั้น

43. RAM (Random Access Memory) • ชนิดของแรมหรือแรม DRAM • DDR SDRAM (Double Date Rate SDRAM) • ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์แบบ TSOP เช่นเดียวกับ SDRAM และมีขนาด ความยาวของแผงโมดูลเท่ากัน คือ 5.25 นิ้ว ติดตั้งอยู่บนแผงโมดูลแบบ DIMM ที่มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 1 ร่อง และมีจำนวนขาทั้งสิ้น 184 ขาใช้แรงดันไฟ 2.5 โวลต์ รองรับความจุสูงสุดได้ 1 GB/แผง ความเร็วบัสในปัจจุบันมีให้เลือกใช้ตั่งแต่ 133 MHz (DDR-266) ไปจนถึง 350 MHz (DDR-700) สำหรับ DRAM ชนิดนี้ปัจจุบันกำลังจะตกรุ่น

44. RAM (Random Access Memory) • ชนิดของแรมหรือแรม DRAM • DDR-II SDRAM • ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์แบบ FBGA (Fine-Pitch Ball Gril Array) ที่มีความต้านทานไฟฟ้าต่ำกว่าแบบ TSOP อีกทั้งยังสามารถออกแบบให้ตัวชิปมีขนาดเล็กและบางลงได้ ชิปดังกล่าวถูกติดตั้งอยู่บนแผงโมดูลแบบ DIMM ที่มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 1 ร่อง และมีจำนวนขาทั่งสิ้น 240 ขา ใช้แรงดันไฟเพียง 1.8โวลต์ รองรับความจุได้สูงสุดถึง 4 GB ความเร็วบัสในปัจจุบันมีให้เลือกใช้ตั้งแต่ 200 MHz (DDR2-400) ไปจนถึง 450 MHz (DDR2-900) สำหรับ DRAM ชนิดนี้ปัจจุบันกำลังได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก จนคาดว่าในอีกไม่ช้าจะเข้ามาแทนที่มาตรฐานเดิมคือ DDR SDRAM ในที่สุด

45. RAM (Random Access Memory) • ชนิดของแรมหรือแรม DRAM • RDAM (RAMBUS DRAN) • ถูกพัฒนาขึ้นมาโดยบริษัท Rambus lnc โดยนำมาใช้งานครั้งแรกร่วมกับชิปเซ็ต i850 และซีพียู Pemtium 4 ของ Intel ในยุคเริ่มต้น ปัจจุบันไม่ค่อยได้รับความนิยมเท่าที่ควร โดยชิปเซ็ตและเมนบอร์ดของ Intel เพียงบางรุ่นเท่านั้นที่สนับสนุน ตัวชิปจะใช้บรรจุภัณฑ์แบบ CSP (Chip-Scale Package) ติดตั้งอยู่บนแผงโมดูลแบบ RIMM (Rambus Inline Memory Module) ที่มีร่องบากบริเวณแนวขาสัญญาณ 2 ร่อง ใช้แรงดันไฟ 2.5 โวลต์ และรองรับความจุสูงสุดได้มากถึง 2 GB

46. ROM ROM (Read Only Memory) • เป็นหน่วยความจำแบบสารกึ่งตัวนำชั่วคราวชนิดอ่านได้อย่างเดียว ใช้เป็นสื่อบันทึกในคอมพิวเตอร์ เพราะไม่สามารถบันทึกซ้ำได้ (อย่างง่ายๆ) เป็นหน่วยความจำที่มีซอฟต์แวร์หรือข้อมูลอยู่แล้ว และพร้อมที่จะนำมาต่อกับไมโครโพรเซสเซอร์ได้โดยตรง หน่วยความจำประเภทนี้แม้ไม่มีไฟเลี้ยงต่ออยู่ ข้อมูลก็จะไม่หายไปจากหน่วยความจำ (nonvolatile) โดยทั่วไปจะใช้เก็บข้อมูลที่ไม่ต้องมีการแก้ไขอีกแล้ว • เก็บโปรแกรมไบออส (Basic Input output System : BIOS) หรือเฟิร์มแวร์ ที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ • ใช้เก็บโปรแกรมการทำงานสำหรับเครื่องคิดเลข • ใช้เก็บโปรแกรมของคอมพิวเตอร์ที่ทำงานเฉพาะด้าน เช่น ในรถยนต์ที่ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ควบคุมวงจร

47. ROM ROM มีหลายประเภท ได้แก่ Programmable ROM (PROM) เป็นชิบROM ว่างๆที่สามารถ เขียนลงไปได้เพียงครั้งเดียว มีลักษณะคล้ายกับ CD-R ซึ่งเก็บข้อมูลไว้ใน CD บางบริษัทสามารถเขียน โปรแกรมลงบน PROMs เพื่อจุดมุ่งหมายพิเศษ Erasable Programmable ROM (EPROM) มีคุณสมบัติเช่นเดียวกันกับ PROM แต่แตกต่างกันที่คุณสามารถ ลบข้อมูลโดยใช้แสงอุลตร้าไวโอเล็ต และสามารถเขียนข้อมูลลงไปใหม่ได้ Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM)หรือ Flash BIOS ROM ชนิดนี้สามารถเขียน ข้อมูลลงไปใหม่ได้โดยใช้ โปรแกรมพิเศษ Flash BIOS มีคุณสมบัติเหมือนกันโดยที่ ผู้ใช้สามารถแก้ไข BIOS ของตัวเองได้ ROM ช้ากว่า RAM ซึ่งเป็นเหตุผลที่มีความพยายามที่จะเลียนแบบลักษณะของ RAM เพื่อเพิ่มความเร็ว

48. Cache Cache Memory หรือ Cache (แคช) • คือหน่วยความจำขนาดเล็กที่อยู่ใกล้กับไมโครโปรเซสเซอร์ (Core Processor) มากที่สุด เป็นหน่วยความจำที่ไมโครโปรเซสเซอร์สามารถเข้าถึงได้เร็วกว่าหน่วยความจำหลัก (RAM) บนระบบคอมพิวเตอร์ การเพิ่มขนาดแคชทำให้ระบบสามารถเก็บข้อมูลที่โปรเซสเซอร์ต้องใช้ในการประมวลผลได้มากขึ้น ทำให้ใช้เวลาในการค้นหาข้อมูลน้อยลง ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพดีขึ้นด้วย • การเข้าถึงหน่วยข้อมูลสามารถเลือกจากการสุ่มและเข้าถึงได้โดยตรงในตำแหน่งข้อมูลนั้นทันที (Random Access) • กระบวนการประมวลผลข้อมูลของไมโครโปรเซสเซอร์นั้น ขั้นตอนแรกคือการเข้าไปค้นหาข้อมูลในแคชก่อน ซึ่งถ้าเจอข้อมูลที่ต้องการ ก็ไม่ต้องเสียเวลาไปค้นหาข้อมูลในหน่วยความจำหลักที่ใหญ่กว่าในระดับถัดออกไป อาทิ • Cache L1 -> Cache L2 -> (Cache L3) Memory -> Harddisk

49. Cache • แคชระดับ 1 (Cache L1) คือแคชที่อยู่เป็นเนื้อเดียวกันบนตัวไมโครโปรเซสเซอร์ สามารถเข้าถึงได้เร็วและง่ายที่สุด • แคชระดับ 2 (Cache L2) คือแคชที่อยู่ห่างออกมาอีกระดับหนึ่ง ก่อนนี้มักนิยมแยกมาไว้บนสแตติกแรม (SRAM) แต่ปัจจุบัน โปรเซสเซอร์เกือบทุกรุ่นจะมีแคช L2 อยู่บนตัวชิป ซึ่งทำให้แคชที่อยู่บนตัวสแตติกแรมกลายเป็นแคชระดับ 3 (Cache L3) ไปโดยปริยาย • ขณะที่หน่วยความจำหลัก (Memory) จะเป็นไดนามิกแรมหรือดีแรม (DRAM) ที่ปัจจุบันดีดีอาร์-ดีแรม (DDR-DRAM) จะเป็นแบบที่นิยมมากที่สุดและกำลังกลายเป็นมาตรฐานสำหรับระบบคอมพิวเตอร์

50. REGISTER • รีจีสเตอร์ (Register) • เป็นความจำชั่วคราวอยู่ใน ALU หรือ Control Unit • เก็บข้อมูลหรือคำสั่งไม่มากนักในระยะเวลาสั้นๆ ก่อนนำไปใช้ • ถือว่าเป็นหน่วยความจำที่มีความจุน้อยสุด มีความเร็วสูงสุด และมีราคาแพงสุด โดยมันถูกสร้างเป็นส่วนหนึ่งของชิปหน่วยประมวลผลกลาง โดยอยู่ที่ตำแหน่งบนสุดในลำดับชั้นบนสุดของหน่วยความจำ ใช้เก็บข้อมูลเข้าและผลลัพธ์ตามที่ระบุไว้ในแต่ละคำสั่งของชุดคำสั่งของหน่วยประมวลผลกลาง