3.1ส่วนประกอบของซีพียู
1.
หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit ; CPU)
หน่วยประมวลผลกลาง เปรียบได้กับสมองของคอมพิวเตอร์ เป็นส่วนที่สำคัญที่สุด ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางการประมวลผลและควบคุมระบบต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ ให้ทุกหน่วยทำงานสอดคล้องสัมพันธ์กัน หลายท่านคงสงสัยว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor), ชิป (Chip), โพรเซสเซอร์ (Processor) เหมือนหรือต่างจาก CPU หรือไม่ อย่างไร? คำตอบก็คือเหมือนกัน จะเรียกชื่ออะไรก็ได้ เนื่องจากส่วนประกอบภายในเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนจำนวนมาก มีทรานซิสเตอร์ประกอบกันเป็นวงจรหลายล้านตัว แต่ละชิ้นมีความกว้าง 0.35 ไมครอน (ขณะที่เส้นผมคนเรามีเส้นผ่าศูนย์กลาง 100 ไมครอน ผ่านกรรมวิธีการผลิตที่สะอาดยิ่งกว่าความสะอาดในโรงพยาบาลเสียอีก สำหรับยี่ห้อหรือแบรนด์ ของซีพียูที่ใช้ในปัจจุบัน คือ Intel, AMD และ Cyrix
หน่วยประมวลผลกลาง เปรียบได้กับสมองของคอมพิวเตอร์ เป็นส่วนที่สำคัญที่สุด ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางการประมวลผลและควบคุมระบบต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ ให้ทุกหน่วยทำงานสอดคล้องสัมพันธ์กัน หลายท่านคงสงสัยว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor), ชิป (Chip), โพรเซสเซอร์ (Processor) เหมือนหรือต่างจาก CPU หรือไม่ อย่างไร? คำตอบก็คือเหมือนกัน จะเรียกชื่ออะไรก็ได้ เนื่องจากส่วนประกอบภายในเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนจำนวนมาก มีทรานซิสเตอร์ประกอบกันเป็นวงจรหลายล้านตัว แต่ละชิ้นมีความกว้าง 0.35 ไมครอน (ขณะที่เส้นผมคนเรามีเส้นผ่าศูนย์กลาง 100 ไมครอน ผ่านกรรมวิธีการผลิตที่สะอาดยิ่งกว่าความสะอาดในโรงพยาบาลเสียอีก สำหรับยี่ห้อหรือแบรนด์ ของซีพียูที่ใช้ในปัจจุบัน คือ Intel, AMD และ Cyrix
หน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วยหน่วยย่อย
ดังนี้
หน่วยควบคม (Control Unit)
หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic and Logic Unit ; ALU)
หน่วยความจำหลัก (Main Memory Unit)
การสื่อสารระหว่างหน่วยต่างๆ ใน CPU จะใช้สายสัญญาณที่เรียกว่า
Bus Line หรือ Data Bus
2. เมนบอร์ด (Mainboard)
เมนบอร์ดเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญรองมาจากซีพียู เมนบอร์ดทำหน้าที่ควบคุม ดูแลและจัดการๆ ทำงานของ อุปกรณ์ชนิดต่างๆ แทบทั้งหมดในเครื่องคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่ซีพียู ไปจนถึงหน่วยความจำแคช หน่วยความจำหลัก ฮาร์ดดิกส์ ระบบบัส บนเมนบอร์ดประกอบด้วยชิ้นส่วนต่างๆ มากมายแต่ส่วนสำคัญๆ ประกอบด้วย
2.1 ชุดชิพเซ็ตชุดชิพเซ็ตเป็นเสมือนหัวใจของเมนบอร์ดอีกที่หนึ่ง เนื่องจากอุปกรณ์ตัวนี้จะมีหน้าที่หลักเป็นเหมือนทั้ง อุปกรณ์ แปลภาษา ให้อุปกรณ์ต่างๆ ที่อยู่บนเมนบอร์ดสามารถทำงานร่วมกันได้ และทำหน้าที่ควบคุม อุปกรณ์ต่างๆ ให้ทำงานได้ตามต้องการ โดยชิพเซ็ตนั้นจะประกอบด้วยชิพเซ็ตนั้นจะประกอบไปด้วยชิพ 2 ตัว คือชิพ System Controller และชิพ PCI to ISA Bridge
2.2 หน่วยความจำรอมไบออส และแบตเตอรรี่แบ็คอัพไบออส BIOS (Basic Input Output System) หรืออาจเรียกว่าซีมอส (CMOS) เป็นชิพหน่วยความจำชนิด หนึ่งที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูล และโปรแกรมขนาดเล็กที่จำเป็นต่อการบูตของระบบคอมพิวเตอร์ โดยในอดีต ส่วนของชิพรอมไบออสจะประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ชิพไบออส และชิพซีมอส ซึ่งชิพซีไปออสจะทำหน้าที่ เก็บข้อมูลพื้นฐานที่จำเป็นต่อการบูตของระบบคอมพิวเตอร์ ส่วนชิพซีมอสจะทำหน้าที่ เก็บโปรแกรมขนาดเล็ก ที่ใช้ในการบูตระบบ และสามารถเปลี่ยนข้อมูลบางส่วนภายในชิพได้ ชิพไบออสใช้พื้นฐานเทคโนโลยีของรอม ส่วนชิพซีมอสจะใช้เทคโนโลยีของแรม ดังนั้นชิพไบออสจึงไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้า ในการเก็บรักษาข้อมูล แต่ชิพซีมอส จะต้องการพลังงานไฟฟ้าในการเก็บรักษาข้อมูลอยตลอดเวลาซึ่งพลังงานไฟฟ้า ก็จะมาจากแบตเตอรี่แบ็คอัพที่อยู่บนเมนบอร์ด (แบตเตอรี่แบ็คอัพจะมีลักษณะเป็นกระป๋องสีฟ้า หรือเป็นลักษณะกลมแบนสีเงิน ซึ่งภายในจะบรรจุแบตเตอรรี่แบบลิเธี่ยมขนาด 3 โวลต์ไว้) แต่ตอ่มาในสมัย ซีพียูตระกูล 80386 จึงได้มีการรวมชิพทั้งสองเข้าด้วยกัน และเรียกชื่อว่าชิพรอมไบออสเพียงอย่างเดียว และการที่ชิพรอมไบออสเป็นการรวมกันของชิพไบออส และชิพซีมอสจึงทำให้ข้อมูลบางส่วนที่อยู่ภายใน ชิพรอมไบออส ต้องการพลังงานไฟฟ้าเพื่อรักษาข้อมูลไว้ แบตเตอรี่แบ็คอัพ จึงยังคงเป็นสิ่งจำเป็นอยู่จนถึง ปัจจุบัน จึงเห็นได้ว่าเมื่อแบตเตอรี่แบ็คอัพเสื่อม หรือหมดอายุแล้วจะทำให้ข้อมูลที่คุณเซ็ตไว้ เช่น วันที่ จะหายไปกลายเป็นค่าพื้นฐานจากโรงงาน และก็ต้องทำการเซ็ตใหม่ทุกครั้งที่เปิดเครื่อง เทคโนโลยีรอมไบออส ในอดีต หน่วยความจำรอมชนิดนี้จะเป็นแบบ EPROM (Electrical Programmable Read Only Memory) ซึ่งเป็นชิพหน่วยความจำรอม ที่สามารถบันทึกได้ โดยใช้แรงดันกระแสไฟฟ้าระดับพิเศษ ด้วยอุปกรณ์ ที่เรียกว่า Burst Rom และสามาถลบข้อมูลได้ด้วยแสงอุตราไวโอเล็ต ซึ่งคุณไม่สามารถอัพเกรดข้อมูลลงในไบออสได้ ด้วยตัวเองจึงไม่ค่อยสะดวกต่อการแก้ไขหรืออัพเกรดข้อมูลที่อยู่ในชิพรอมไบออส แต่ต่อมาได้มีการพัฒนา เทคโนโลยีชิพรอมขึ้นมาใหม่ ให้เป็นแบบ EEPROM หรือ E2PROM โดยคุณจะสามารถทั้งเขียน และลบข้อมูล ได้ด้วยกระแสไฟฟ้าโดยใช้ซอฟต์แวร์พิเศษ ได้ด้วยตัวเองอย่างง่ายดายดังเช่นที่เราเห็นกันอยู่ในปัจจุบัน
2.3 หน่วยความจำแคชระดับสองหน่วยความจำแคชระดับสองนั้นเป็นอุปกรณ์ ตัวหนึ่งที่ทำหน้าเป็นเสมือนหน่วยความจำ บัฟเฟอร์ให้กับซีพียู โดยใช้หลักการที่ว่า การทำงานร่วมกับอุปกร์ที่ความเร็วสูงกว่า จะทำให้เสียเวลาไปกับการรอคอยให้อุปกรณ์ ที่มีความเร็วต่ำ ทำงานจนเสร็จสิ้นลง เพราะซีพียูมีความเร็วในการทำงานสูงมาก การที่ซีพียูต้องการข้อมูล ซักชุดหนึ่งเพื่อนำไปประมวลผลถ้าไม่มีหน่วยความจำแคช
เมนบอร์ดเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญรองมาจากซีพียู เมนบอร์ดทำหน้าที่ควบคุม ดูแลและจัดการๆ ทำงานของ อุปกรณ์ชนิดต่างๆ แทบทั้งหมดในเครื่องคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่ซีพียู ไปจนถึงหน่วยความจำแคช หน่วยความจำหลัก ฮาร์ดดิกส์ ระบบบัส บนเมนบอร์ดประกอบด้วยชิ้นส่วนต่างๆ มากมายแต่ส่วนสำคัญๆ ประกอบด้วย
2.1 ชุดชิพเซ็ตชุดชิพเซ็ตเป็นเสมือนหัวใจของเมนบอร์ดอีกที่หนึ่ง เนื่องจากอุปกรณ์ตัวนี้จะมีหน้าที่หลักเป็นเหมือนทั้ง อุปกรณ์ แปลภาษา ให้อุปกรณ์ต่างๆ ที่อยู่บนเมนบอร์ดสามารถทำงานร่วมกันได้ และทำหน้าที่ควบคุม อุปกรณ์ต่างๆ ให้ทำงานได้ตามต้องการ โดยชิพเซ็ตนั้นจะประกอบด้วยชิพเซ็ตนั้นจะประกอบไปด้วยชิพ 2 ตัว คือชิพ System Controller และชิพ PCI to ISA Bridge
2.2 หน่วยความจำรอมไบออส และแบตเตอรรี่แบ็คอัพไบออส BIOS (Basic Input Output System) หรืออาจเรียกว่าซีมอส (CMOS) เป็นชิพหน่วยความจำชนิด หนึ่งที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูล และโปรแกรมขนาดเล็กที่จำเป็นต่อการบูตของระบบคอมพิวเตอร์ โดยในอดีต ส่วนของชิพรอมไบออสจะประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ชิพไบออส และชิพซีมอส ซึ่งชิพซีไปออสจะทำหน้าที่ เก็บข้อมูลพื้นฐานที่จำเป็นต่อการบูตของระบบคอมพิวเตอร์ ส่วนชิพซีมอสจะทำหน้าที่ เก็บโปรแกรมขนาดเล็ก ที่ใช้ในการบูตระบบ และสามารถเปลี่ยนข้อมูลบางส่วนภายในชิพได้ ชิพไบออสใช้พื้นฐานเทคโนโลยีของรอม ส่วนชิพซีมอสจะใช้เทคโนโลยีของแรม ดังนั้นชิพไบออสจึงไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้า ในการเก็บรักษาข้อมูล แต่ชิพซีมอส จะต้องการพลังงานไฟฟ้าในการเก็บรักษาข้อมูลอยตลอดเวลาซึ่งพลังงานไฟฟ้า ก็จะมาจากแบตเตอรี่แบ็คอัพที่อยู่บนเมนบอร์ด (แบตเตอรี่แบ็คอัพจะมีลักษณะเป็นกระป๋องสีฟ้า หรือเป็นลักษณะกลมแบนสีเงิน ซึ่งภายในจะบรรจุแบตเตอรรี่แบบลิเธี่ยมขนาด 3 โวลต์ไว้) แต่ตอ่มาในสมัย ซีพียูตระกูล 80386 จึงได้มีการรวมชิพทั้งสองเข้าด้วยกัน และเรียกชื่อว่าชิพรอมไบออสเพียงอย่างเดียว และการที่ชิพรอมไบออสเป็นการรวมกันของชิพไบออส และชิพซีมอสจึงทำให้ข้อมูลบางส่วนที่อยู่ภายใน ชิพรอมไบออส ต้องการพลังงานไฟฟ้าเพื่อรักษาข้อมูลไว้ แบตเตอรี่แบ็คอัพ จึงยังคงเป็นสิ่งจำเป็นอยู่จนถึง ปัจจุบัน จึงเห็นได้ว่าเมื่อแบตเตอรี่แบ็คอัพเสื่อม หรือหมดอายุแล้วจะทำให้ข้อมูลที่คุณเซ็ตไว้ เช่น วันที่ จะหายไปกลายเป็นค่าพื้นฐานจากโรงงาน และก็ต้องทำการเซ็ตใหม่ทุกครั้งที่เปิดเครื่อง เทคโนโลยีรอมไบออส ในอดีต หน่วยความจำรอมชนิดนี้จะเป็นแบบ EPROM (Electrical Programmable Read Only Memory) ซึ่งเป็นชิพหน่วยความจำรอม ที่สามารถบันทึกได้ โดยใช้แรงดันกระแสไฟฟ้าระดับพิเศษ ด้วยอุปกรณ์ ที่เรียกว่า Burst Rom และสามาถลบข้อมูลได้ด้วยแสงอุตราไวโอเล็ต ซึ่งคุณไม่สามารถอัพเกรดข้อมูลลงในไบออสได้ ด้วยตัวเองจึงไม่ค่อยสะดวกต่อการแก้ไขหรืออัพเกรดข้อมูลที่อยู่ในชิพรอมไบออส แต่ต่อมาได้มีการพัฒนา เทคโนโลยีชิพรอมขึ้นมาใหม่ ให้เป็นแบบ EEPROM หรือ E2PROM โดยคุณจะสามารถทั้งเขียน และลบข้อมูล ได้ด้วยกระแสไฟฟ้าโดยใช้ซอฟต์แวร์พิเศษ ได้ด้วยตัวเองอย่างง่ายดายดังเช่นที่เราเห็นกันอยู่ในปัจจุบัน
2.3 หน่วยความจำแคชระดับสองหน่วยความจำแคชระดับสองนั้นเป็นอุปกรณ์ ตัวหนึ่งที่ทำหน้าเป็นเสมือนหน่วยความจำ บัฟเฟอร์ให้กับซีพียู โดยใช้หลักการที่ว่า การทำงานร่วมกับอุปกร์ที่ความเร็วสูงกว่า จะทำให้เสียเวลาไปกับการรอคอยให้อุปกรณ์ ที่มีความเร็วต่ำ ทำงานจนเสร็จสิ้นลง เพราะซีพียูมีความเร็วในการทำงานสูงมาก การที่ซีพียูต้องการข้อมูล ซักชุดหนึ่งเพื่อนำไปประมวลผลถ้าไม่มีหน่วยความจำแคช
3. ฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟ (Hard Disk )
เป็นที่สำหรับเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ มีความจุสูงถึงหน่วยเมกะไบต์ จนถึง กิกะไบต์ และมีความเร็วสูงในการทำงาน และ การส่งผ่านข้อมูลมากกว่า Secondary Storage ทั่วไป ซึ่ง Harddisk จะประกอบไปด้วยจาน Disk หรือที่เรียกว่า Platters หลายๆ แผ่นมารวมกัน ซึ่งแต่ละด้านของ Plalter จะถูกปกคลุมไปด้วยสารประกอบ Oxide เพื่อให้สามารถบันทึกข้อมูลได้ Hard Disk ส่วนมากจะอยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งไม่สะดวกในการเคลื่อนย้าย บางทีถูกเรียกว่า Fixed Disk การทำงานของ Hard Disk ก็จะมีลักษณะคล้ายๆกับแผ่นดิสก์ โดยก่อนที่จะทำการบันทึกข้อมูล จำเป็นจะต้อง Format เพื่อให้มีการกำหนด Track, Cylinder, ต่างๆ ขึ้นมาก่อนเพื่อใช้ในการอ้างอิงตำแหน่ง นอกจากนี้แล้วมันยังสามารถจัดแบ่ง Partitions กล่าวคือ Hard Disk ตัวหนึ่งสามารถแบ่งได้หลาย Patition ขึ้นอยู่กับการแบ่ง Partition ก่อนการ Format (การกำหนด Partition สามารถทำได้โดยใช้คำสั่ง FDISK) นอกจากนี้ยังขึ้นกับเครื่องคอมพิวเตอร์ว่าใช้ระบบ PCI หรือไม่ ถ้าไม่ใช้ระบบ PCI ในเครื่องจะมองเห็นฮาร์ดดิสก์ขนาดสูงสุดเพียง 540 MB แต่ถ้าเป็น PCI จะต้องมาตรวจสอบ OS(Operation System) ดูอีกทีว่าใช้อะไร เช่น ถ้าเป็น Windows 95 จะสามารถมองเห็น Hard Disk สูงสุดได้ที่ 1.27 GB ต่อ 1 Partition ซึ่งถ้าเรามี Hard Disk 1 ตัว แต่เป็น 2 GB ก็ต้องจัดแบ่งมันเป็น 2 Partition ถ้าเป็นระบบ Windows 95OSR2 จะสามารถมองเห็นได้เกิน 2 GB เป็นต้นระบบควบคุมการทำงานของ Hard Disk ที่มีใช้งานอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์ สามารถจำแนกตามต่อต่อประสาน (interface) ได้เป็น 4 ระบบ คือ ระบบ ST-506/412 ระบบ ESDI ระบบ SCSI และระบบ IDE ซึ่งในปัจจุบัน 2 ชนิดแรกไม่มีใช้แล้ว จึงขอกล่าวถึงสองชนิดหลัง ดังนี้
SCSI (Small Computer System Interface) เป็นระบบที่นิยมใช้กันมากในขณะนี้ เพราะนอกสามารกสามารถควบคุมฮาร์ดดิสก์แล้ว ยังสามารถ ควบคุมเส้นทางการส่งถ่ายข้อมูลกับอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีโพรเซสเซอร์อยู่ในตัวเอง ทำให้เป็นส่วนเพิ่มขยายสำหรับแผงวงจรใหม่ และสามารถใช้ควบคุมอุปกรณ์เสริมอื่นๆ ได้ด้วย เช่น โมเด็ม ซีดีรอม เป็นต้น
เป็นที่สำหรับเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ มีความจุสูงถึงหน่วยเมกะไบต์ จนถึง กิกะไบต์ และมีความเร็วสูงในการทำงาน และ การส่งผ่านข้อมูลมากกว่า Secondary Storage ทั่วไป ซึ่ง Harddisk จะประกอบไปด้วยจาน Disk หรือที่เรียกว่า Platters หลายๆ แผ่นมารวมกัน ซึ่งแต่ละด้านของ Plalter จะถูกปกคลุมไปด้วยสารประกอบ Oxide เพื่อให้สามารถบันทึกข้อมูลได้ Hard Disk ส่วนมากจะอยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งไม่สะดวกในการเคลื่อนย้าย บางทีถูกเรียกว่า Fixed Disk การทำงานของ Hard Disk ก็จะมีลักษณะคล้ายๆกับแผ่นดิสก์ โดยก่อนที่จะทำการบันทึกข้อมูล จำเป็นจะต้อง Format เพื่อให้มีการกำหนด Track, Cylinder, ต่างๆ ขึ้นมาก่อนเพื่อใช้ในการอ้างอิงตำแหน่ง นอกจากนี้แล้วมันยังสามารถจัดแบ่ง Partitions กล่าวคือ Hard Disk ตัวหนึ่งสามารถแบ่งได้หลาย Patition ขึ้นอยู่กับการแบ่ง Partition ก่อนการ Format (การกำหนด Partition สามารถทำได้โดยใช้คำสั่ง FDISK) นอกจากนี้ยังขึ้นกับเครื่องคอมพิวเตอร์ว่าใช้ระบบ PCI หรือไม่ ถ้าไม่ใช้ระบบ PCI ในเครื่องจะมองเห็นฮาร์ดดิสก์ขนาดสูงสุดเพียง 540 MB แต่ถ้าเป็น PCI จะต้องมาตรวจสอบ OS(Operation System) ดูอีกทีว่าใช้อะไร เช่น ถ้าเป็น Windows 95 จะสามารถมองเห็น Hard Disk สูงสุดได้ที่ 1.27 GB ต่อ 1 Partition ซึ่งถ้าเรามี Hard Disk 1 ตัว แต่เป็น 2 GB ก็ต้องจัดแบ่งมันเป็น 2 Partition ถ้าเป็นระบบ Windows 95OSR2 จะสามารถมองเห็นได้เกิน 2 GB เป็นต้นระบบควบคุมการทำงานของ Hard Disk ที่มีใช้งานอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์ สามารถจำแนกตามต่อต่อประสาน (interface) ได้เป็น 4 ระบบ คือ ระบบ ST-506/412 ระบบ ESDI ระบบ SCSI และระบบ IDE ซึ่งในปัจจุบัน 2 ชนิดแรกไม่มีใช้แล้ว จึงขอกล่าวถึงสองชนิดหลัง ดังนี้
SCSI (Small Computer System Interface) เป็นระบบที่นิยมใช้กันมากในขณะนี้ เพราะนอกสามารกสามารถควบคุมฮาร์ดดิสก์แล้ว ยังสามารถ ควบคุมเส้นทางการส่งถ่ายข้อมูลกับอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีโพรเซสเซอร์อยู่ในตัวเอง ทำให้เป็นส่วนเพิ่มขยายสำหรับแผงวงจรใหม่ และสามารถใช้ควบคุมอุปกรณ์เสริมอื่นๆ ได้ด้วย เช่น โมเด็ม ซีดีรอม เป็นต้น
IDE (Integrated
Drive Electronics) เป็นระบบใหม่ที่มีความจุใกล้เคียงกับ SCSI
แต่มีราคาต่ำกว่า ปัจจุบันนิยมบรรจุ IDE รวมอยู่ในแผงวงจรของซีพียู
ทำให้มีช่องว่างให้ใช้งานอื่นๆ เพิ่มขึ้น
4. ซีดีรอมไดร์ฟ (CD-ROM
Drive)
CD-ROM เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่อ่าน ข้อมูล จากแผ่นซีดีรอม และทำการแปลงสัญญาณข้อมูล แล้วส่งไปยังหน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ การทำงานของ CD-ROM ภายในซีดีรอมจะแบ่งเป็นแทร็กและเซ็กเตอร์เหมือนกับแผ่นดิสก์ แต่เซ็กเตอร์ในซีดีรอมจะมีขนาดเท่ากัน ทุกเซ็กเตอร์ ทำให้สามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้น เมื่อไดรฟ์ซีดีรอมเริ่มทำงานมอเตอร์จะเริ่มหมุนด้วยความเร็ว หลายค่า ทั้งนี้เพื่อให้อัตราเร็วในการอ่านข้อมูลจากซีดีรอมคงที่สม่ำเสมอทุกเซ็กเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นเซ็กเตอร์ ที่อยู่รอบนอกหรือวงในก็ตาม จากนั้นแสงเลเซอร์จะฉายลงซีดีรอม โดยลำแสงจะถูกโฟกัสด้วยเลนส์ที่เคลื่อนตำแหน่งได้ โดยการทำงานของขดลวด ลำแสงเลเซอร์จะทะลุผ่านไปที่ซีดีรอมแล้วถูกสะท้อนกลับ ที่ผิวหน้าของซีดีรอมจะเป็น หลุมเป็นบ่อ ส่วนที่เป็นหลุม ลงไปเรียก "แลนด์" สำหรับบริเวณที่ไม่มีการเจาะลึกลงไปเรียก "พิต" ผิวสองรูปแบบนี้เราใช้แทนการเก็บข้อมูลในรูปแบบของ 1 และ 0 แสงเมื่อถูกพิตจะกระจายไปไม่สะท้อนกลับ แต่เมื่อแสงถูกเลนส์จะสะท้อนกลับผ่านแท่งปริซึม จากนั้นหักเหผ่านแท่งปริซึมไปยังตัวตรวจจับแสงอีกที ทุกๆช่วงของลำแสงที่กระทบตัวตรวจจับแสงจะกำเนิดแรงดันไฟฟ้า หรือเกิด 1 และ 0 ที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ ส่วนการบันทึกข้อมูลลงแผ่นซีดีรอมนั้นต้องใช้แสงเลเซอร์เช่นกัน โดยมีลำแสงเลเซอร์จากหัวบันทึกของเครื่อง บันทึกข้อมูลส่องไปกระทบพื้นผิวหน้าของแผ่น ถ้าส่องไปกระทบบริเวณใดจะทำให้บริเวณนั้นเป็นหลุมขนาดเล็ก บริเวณทีไม่ถูกบันทึกจะมีลักษณะเป็นพื้นเรียบสลับกันไปเรื่อยๆตลอด
CD-ROM เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่อ่าน ข้อมูล จากแผ่นซีดีรอม และทำการแปลงสัญญาณข้อมูล แล้วส่งไปยังหน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ การทำงานของ CD-ROM ภายในซีดีรอมจะแบ่งเป็นแทร็กและเซ็กเตอร์เหมือนกับแผ่นดิสก์ แต่เซ็กเตอร์ในซีดีรอมจะมีขนาดเท่ากัน ทุกเซ็กเตอร์ ทำให้สามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้น เมื่อไดรฟ์ซีดีรอมเริ่มทำงานมอเตอร์จะเริ่มหมุนด้วยความเร็ว หลายค่า ทั้งนี้เพื่อให้อัตราเร็วในการอ่านข้อมูลจากซีดีรอมคงที่สม่ำเสมอทุกเซ็กเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นเซ็กเตอร์ ที่อยู่รอบนอกหรือวงในก็ตาม จากนั้นแสงเลเซอร์จะฉายลงซีดีรอม โดยลำแสงจะถูกโฟกัสด้วยเลนส์ที่เคลื่อนตำแหน่งได้ โดยการทำงานของขดลวด ลำแสงเลเซอร์จะทะลุผ่านไปที่ซีดีรอมแล้วถูกสะท้อนกลับ ที่ผิวหน้าของซีดีรอมจะเป็น หลุมเป็นบ่อ ส่วนที่เป็นหลุม ลงไปเรียก "แลนด์" สำหรับบริเวณที่ไม่มีการเจาะลึกลงไปเรียก "พิต" ผิวสองรูปแบบนี้เราใช้แทนการเก็บข้อมูลในรูปแบบของ 1 และ 0 แสงเมื่อถูกพิตจะกระจายไปไม่สะท้อนกลับ แต่เมื่อแสงถูกเลนส์จะสะท้อนกลับผ่านแท่งปริซึม จากนั้นหักเหผ่านแท่งปริซึมไปยังตัวตรวจจับแสงอีกที ทุกๆช่วงของลำแสงที่กระทบตัวตรวจจับแสงจะกำเนิดแรงดันไฟฟ้า หรือเกิด 1 และ 0 ที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ ส่วนการบันทึกข้อมูลลงแผ่นซีดีรอมนั้นต้องใช้แสงเลเซอร์เช่นกัน โดยมีลำแสงเลเซอร์จากหัวบันทึกของเครื่อง บันทึกข้อมูลส่องไปกระทบพื้นผิวหน้าของแผ่น ถ้าส่องไปกระทบบริเวณใดจะทำให้บริเวณนั้นเป็นหลุมขนาดเล็ก บริเวณทีไม่ถูกบันทึกจะมีลักษณะเป็นพื้นเรียบสลับกันไปเรื่อยๆตลอด
5. ฟล๊อปปี้ดิสก์ไดร์ฟ (Floppy Disk Drive )
ในการเลือกใช้แผ่นดิสก์แต่ละชนิดนั้น
จะต้องมีตัวขับดิสก์ (Floppy Disk
Drive: FDD) ที่สนับสนุนการทำงานเหล่านี้ด้วย โดยดิสก์ไดร์ฟตัวแรก
พัฒนาโดย Alan Shugart บริษัทไอบีเอ็มในปี ค.ศ.1967 เป็นดิสก์ไดร์ฟสำหรับแผ่นบันทึกข้อมูลขนาด 8 นิ้ว
(แผ่นดิสก์ - Diskette 8") จากนั้นมีการพัฒนาขนาดขนาดลงมา
เพื่อสนับสนุนดิสก์ขนาด 5 1/4 นิ้ว และ 3 1/2 นิ้วในปัจจุบัน
ดังนั้น ดิสก์ไดร์ฟ จึงมี 2 ขนาดตามแผ่นดิสก์ที่ใช้ในปัจจุบัน คือ ดิสก์ไดร์ฟ ขนาด 3.5 นิ้ว และ 5.25 นิ้ว (ปัจจุบันพบ 5.25 นิ้วได้น้อยมาก) และแต่ละประเภท ยังแบ่งตามประเภทความจุของแผ่นดิสก์ ได้อีก เป็น
ดังนั้น ดิสก์ไดร์ฟ จึงมี 2 ขนาดตามแผ่นดิสก์ที่ใช้ในปัจจุบัน คือ ดิสก์ไดร์ฟ ขนาด 3.5 นิ้ว และ 5.25 นิ้ว (ปัจจุบันพบ 5.25 นิ้วได้น้อยมาก) และแต่ละประเภท ยังแบ่งตามประเภทความจุของแผ่นดิสก์ ได้อีก เป็น
ดิสก์ไดร์ฟ สำหรับแผ่นดิสก์ 3.5 นิ้ว ความจุ 740
KB
ดิสก์ไดร์ฟ สำหรับแผ่นดิสก์ 3.5 นิ้ว ความจุ 1.44
MB - HD: high density
ดิสก์ไดร์ฟ 5.25 นิ้ว
สำหรับแผ่นดิสก์ 5.25 นิ้ว ความจุ 640 KB
ดิสก์ไดร์ฟ 5.25 นิ้ว
สำหรับแผ่นดิสก์ 5.25 นิ้ว ความจุ 1.2 MB - HD: high
density
6. ช่องขยาย (Slot)
การมีช่องเพิ่มขยาย หรือเรียกอีกอย่างว่าระบบบัสเพิ่มขยายนั้น จะช่วยให้เราสามารถปรับแต่ง หรือ เพิ่มขยาย ความสามารถของระบบ โดยผ่านทาง Plug-in Board หรือ เรียกว่าเป็น Card เพิ่มขยาย Expansion Card เช่นเมื่อต้องการให้ Computer มีเสียง อยากให้ Computer เล่นเพลงได้ ก็ต้องหาซื้อ Soundcard และ ลำโพงมาต่อเพิ่ม โดยแค่นำมา Plug ลงใน Expansion Slot บน Mainboard และ ทำการ Config ก็จะสามารถใช้งานได้ โดยไม่จำเป็นต้องมาเดินสายไฟ รื้อ Mainboard ใหม่ให้ยุ่งยาก ประเภทของ ช่องเพิ่มขยายจะมีดังนี้
แบบ PCI เป็นช่องเสียบอุปกรณ์เพิ่มเติมส่วนใหญ่จะเป็นสีขาวเรียงต่อกัน 2-5 ช่อง ใช้เสียบอุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น การ์ดเสียง การ์ดแสดงผล โมเด็มแบบติดตั้งภายในและการ์ดแลน เป็นต้น
การมีช่องเพิ่มขยาย หรือเรียกอีกอย่างว่าระบบบัสเพิ่มขยายนั้น จะช่วยให้เราสามารถปรับแต่ง หรือ เพิ่มขยาย ความสามารถของระบบ โดยผ่านทาง Plug-in Board หรือ เรียกว่าเป็น Card เพิ่มขยาย Expansion Card เช่นเมื่อต้องการให้ Computer มีเสียง อยากให้ Computer เล่นเพลงได้ ก็ต้องหาซื้อ Soundcard และ ลำโพงมาต่อเพิ่ม โดยแค่นำมา Plug ลงใน Expansion Slot บน Mainboard และ ทำการ Config ก็จะสามารถใช้งานได้ โดยไม่จำเป็นต้องมาเดินสายไฟ รื้อ Mainboard ใหม่ให้ยุ่งยาก ประเภทของ ช่องเพิ่มขยายจะมีดังนี้
แบบ PCI เป็นช่องเสียบอุปกรณ์เพิ่มเติมส่วนใหญ่จะเป็นสีขาวเรียงต่อกัน 2-5 ช่อง ใช้เสียบอุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น การ์ดเสียง การ์ดแสดงผล โมเด็มแบบติดตั้งภายในและการ์ดแลน เป็นต้น
แบบ ISA เป็นช่องเสียบอุปกรณ์เพิ่มเติมเช่นเดียวกับแบบ
PCI แต่เป็นรุ่นที่เก่ากว่า มีสีดำขนาดยาวกว่าแบบ PCI
เมนบอร์ดในปัจจุบันส่วนใหญ่ไม่มีช่องเสียบแบบนี้แล้ว
แบบ AGP เป็นช่องเสียบอุปกรณ์แสดงผลความเร็วสูง
แบบ EISA
แบบ MCA
7. แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply)
แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply) เป็นส่วนสำคัญเช่นกัน เพราะถ้าไม่มี แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply) แล้วนั้น คอมพิวเตอร์จะทำงานได้อย่างไร แหล่งจ่ายไฟจะมีรูปทรงและการทำงานที่เป็นไปตามระบบปฏิบัติการของ mainboard เช่นกัน แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply) แบบ ATX นั้นมีการทำงานที่ดีกว่าและเหนือ กว่าการทำงานด้วยแหล่งจ่ายไฟ (Power Supply) แบบ AT เพราะการปิดเปิดเครื่อง ด้วยระบบ ATX นั้นจะมีการทำงานด้วย Software เป็นตัวกำหนดการทำงานสำหรับการ ปิดเปิดเครื่อง และเคส ATX นั้นจะมีการให้แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply) มาให้ที่มาก กว่าแหล่งจ่ายไฟ (Power Supply) แบบ AT ส่วนมากที่เคสแบบ ATX ให้มานั้นมักจะ อยู่ที่ 250 Watt ถึง 400 Watt ซึ่งเป็นพลังงานที่มากกว่าระบบ AT ทำให้มีความเสถียรภาพมากขึ้นนั่นเอง
3.2สถาปัตยกรรมของซีพียู
แบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือ
1. CISC
(Complex Instruction Set Computers)
|
การใช้หน่วยความจำ
สถาปัตยากรรมแบบ CISC จะมีชุดคำสั่งมากมายหลายคำสั่งที่ซับซ้อนและยุ่งยาก
แต่นั้นไม่ได้หมายความว่า ทุกชุดคำสั่งจะมีการ FIX CODE คือ ถ้ามีการใช้ชุดคำสั่งที่มีความซับซ้อนมากก็จะใช้จำนวนบิตมาก
แต่ถ้าใช้งานชุดคำสั่งที่มีความซับซ้อนน้อยก็จะใช้จำนวนบิตน้อยเช่นกัน
ในการเก็บชุดคำสั่งของ CISC นั้นจะเก็บเท่ากับจำนวนจริงของการใช้งาน
จึงประหยัดเนื้อที่ในหน่วยความจำแต่เนื่องจากการเก็บชุดของคำสั่งนั้น
เก็บเฉพาะการใช้งานจริง ซึ่งจะใช้งานหน่วยความจำน้อย แต่นั้นไม่ได้หมายความว่าจะทำให้เกิดประสิทธิภาพในการทำงาน
แต่จะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ช้าลง เพราะต้องเสียเวลาการถอดรหัสอันยุ่งยากของการเข้ารหัสที่มีขนาดไม่เท่ากัน
ประสิทธิภาพ
1.เนื่องจาก CISC มีชุดของคำสั่งที่ซับซ้อนมากกว่า RISC และในคำสั่งพิเศษที่มีอยู่ใน CISC นั้น
(หรือคำสั่งยากๆ) เช่น
การแก้สมการในการทำงานหนึ่งคำสั่งของ CISC อาจใช้เวลา
(สัญญาณนาฬิกา) มากกว่าการนำเอาคำสั่งที่มีอยู่ใน RISC หลายๆคำสั่งมารวมกันเสียอีก
2.ประสิทธิภาพอาจลดลงเนื่องจากเสียเวลาในการถอดรหัส
เพราะชุดคำสั่งของ CISC ไม่แน่นอน มีทั้งสั้นและยาว
อีกทั้งวงจรมีความสลับซับซ้อนมาก และใช้วงรอบสัญญาณนาฬิกานาน
จึงทำให้เสียค่าใช่จ่ายสูง และใช้เวลานานกว่าในการประมวลผล
การสนับสนุนของคอมไพเลอร์
ใน CISC มีชุคำสั่งที่ซับซ้อนซึ่งติดมากับซีพียูอยู่แล้ว
แต่เมื่อมาทำการเขียนโปรแกรมแล้วผ่านตัวคอมไพเลอร์ หรือ ตัวแปลจากโปรแกรมเป็นภาษาเครื่อง จะพบว่าคำสั่งยากๆ
ที่มีอยู่ในซีพียูนั้น ตัวคอมไพเลอร์ กลับแปลงให้อยู่ในรูปของคำสั่งง่ายๆ
หรือกล่าวคือ วอฟต์แวร์ไม่สนับสนุนกับฮาร์ดแวร์
ซึ่งในซีพียูหรือฮาร์ดแวร์นั้นมีการรองรับการทำงานของชุดคำสั่งนี้
แต่ตัวซอฟต์แวร์ไม่ได้มีการใช้คุณสมบัติจากชุดของคำสั่งที่ติดมากับตัวซีพียู
แต่อย่างใด ดังนั้น ชุดคำสั่งที่บรรจุเอาคำสั่งที่ซับซ้อนไว้ใน CISC นั้น จะไม่ค่อยมีประโยชน์มากนัก ถ้าหากว่าคอมไพเลอร์นั้นไม่รองรับ
และยิ่งไปกว่านั้นตัวคอมไพเลอร์บางตัว ยังมีชุดคำสั่งที่ยากๆอยู่ในตัวแล้ว
แต่ไม่ได้นำมาใช้งานใน CISC นี้เลย
2. RISC (Reduced Instruction-Set
Computing)
การใช้หน่วยความจำ
เน้นหลักการของการนำเอาชุดคำสั่งง่ายๆเพียงไม่กี่คำสั่ง(โดยทั่วไปไม่เกิน 128 คำสั่ง เช่น บวก
ลบ คูณ หาร) มาประกอบรวมเข้าไว้ด้วยกัน 128 คำสั่ง มีค่าเท่ากับ 2 ยกกำลัง 6 หรือกล่าวคือใช้งานแค่ 6บิต ในการเก็บค่าของชุดคำสั่ง
ในการเก็บชุดคำสั่งจึง FIX
CODE ไว้แค่ 6 เท่านั้น
ซึ่งเกิดข้อเสีย คือ ถ้าหากคำสั่งที่ใช้งานใช้แค่ 1 บิต ก็ยังคงเก็บ 6 บิต ทำให้เกิดการสูญเสีย
แต่เนื่องจากการเก็บข้อมูลของ RISC นี้เป็นลักษณะ FIX CODE จึงส่งผลให้การถอดรหัสรวดเร็ว เพราะชุดคำสั่งเท่ากันทุก Record
ประสิทธิภาพ
1.การทำงานจะทำได้เร็วกว่า CISC เพราะ RISC ประกอบด้วยคำสั่งง่ายๆ เช่น LOAD/STORE ใช้ในการโหลดข้อมูลเก็บไว้ในเรจิสเตอร์โดยตรงและให้เรจิสเตอร์ทำการประมวลผลจากนั้นค่อยเก็บไว้ในหน่วยความจำ
(โดยทั่วไปการทำงานของคอมพิวเตอร์เรียงลำดับความเร็ว มีดังต่อไปนี้ CPU
REGISTER MEMORY DISK )
2.เนื่องจากการเข้ารหัสชุดคำสั่งเป็นลักษณะ FIX-ENCODING จึงง่ายต่อการถอดรหัส
3.ในสถาปัตยกรรมแบบ RISC มีเรจิสเตอร์จำนวนมากจึงทำให้การทำงานโดยรวมรวดเร็ว
4.การใช้งานคำสั่งง่ายๆ ของ RISC นี้
บางคำสั่งใช้เวลา(วงรอบสัญญาณนาฬิกา) ไม่ถึง 1 สัญญาณนาฬิกา จึงส่งผลให้ทำงานได้รวดเร็ว
การสนับสนุนของคอมไพเลอร์
ใน RISC นั้นมีคำสั่งประมาณ 128 คำสั่ง แนบมากับซีพียู และอนุญาตให้ใช้งานคำสั่งประเภท LOAD/STORE ที่นำข้อมูลจากหน่วยความจำไปทำกับเรจิสเตอร์โดยตรง ซึ่งทำให้การทำงานโดยรวดเร็วกว่า
จากจุดนี้เองในการใช้งานในส่วนของคำสั่งที่ซับซ้อน อาจต้องใช้คำสั่งในตัวคอมไพเลอร์มาใช้งานมากกว่า RISC เพราะ RISC เน้นหลักการทำงานของชุดคำสั่งที่ง่ายๆ
แต่รวดเร็ว ดังนั้นคำสั่งยากๆ
จึงโยนให้เป็นหน้าที่ของตัวคอมไพเลอร์แทน
3.3หลักการทำงานของซีพียูและพัฒนาการของซีพียู
การทำงานของคอมพิวเตอร์ ใช้หลักการเก็บคำสั่งไว้ที่หน่วยความจำ
ซีพียูอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปลความหมายและกระทำตามเรียงกันไปทีละคำสั่ง
หน้าที่หลักของซีพียู คือควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ
ตลอดจนทำการประมวลผลกลไกการทำงานของซีพียู มีความสลับซับซ้อน
ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น โดยแบ่งการทำงานเป็นส่วน ๆ
มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้นการพัฒนาซีพียูก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว
และถูกพัฒนาให้อยู่ในรูปไมโครชิบที่เรียกว่าไมโครโพรเซสเซอร์
ไมโครโพรเซสเซอร์จึงเป็นหัวใจหลักของระบบคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ถึงไมโครคอมพิวเตอร์
ล้วนแล้วแต่ใช้ไมโครชิปเป็นซีพียูหลัก ในเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ เช่น ES9000 ของบริษัทไอบีเอ็มก็ใช้ไมโครชิปเป็นซีพียู
แต่อาจจะมีมากกว่าหนึ่งชิปประกอบรวมเป็นซีพียูเทคโนโลยีไมโครโพรเซสเซอร์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว
โดยเริ่มจากปี พ.ศ. 2518 บริษัทอินเทลได้พัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์ที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ
ไมโครโพรเซสเซอร์เบอร์ 8080 ซึ่งเป็นซีพียูขนาด 8 บิต ซีพียูรุ่นนี้จะรับข้อมูลเข้ามาประมวลผลด้วยตัวเลขฐานสองครั้งละ 8
บิต และทำงานภายใต้ระบบปฎิบัติการซีพีเอ็ม (CP/M) ต่อมาบริษัทแอปเปิ้ลก็เลือกซีพียู 6502 ของบริษัทมอสเทคมาผลิตเป็นเครื่องแอปเปิ้ลทู
ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในยุคนั้น
