Contenu connexe
Similaire à 01 องค์ประกอบคอมพิวเตอร์ (19)
01 องค์ประกอบคอมพิวเตอร์
- 2. 2
องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย 3 ส่วน คือ Hardware,
Software และ People
Hardware
คือ ตัวเครื่องและอุปกรณ์ต่างๆ ของคอมพิวเตอร์
ทุกๆชิ้นที่เราสามารถจับต้องหรือสัมผัสได้ เช่น ซีพียู
แรม เมนบอร์ด จอภาพ และอื่นๆ
Software
คือ โปรแกรมหรือชุดข้อมูลคำาสั่งต่างๆ ที่สั่งงาน
ให้คอมพิวเตอร์ทำางาน ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท
คือ
ซอฟต์แวร์ระบบ (System Software) เช่น
ระบบปฏิบัติการ Window98/ME/2000/XP,
Linux, Dos, UNIX, Solaris เป็นต้น
ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) เช่น โปรแกรมใช้
งาน Microsoft Office, Adobe Photoshop, AutoCAD, PlaDao
เป็นต้น
People
คือ ผู้ใช้งานหรือผู้ที่ทำางานอยู่กับเครื่องคอมพิวเตอร์ รวมถึงช่าง
โปรแกรมเมอร์ นักวิเคราะห์ระบบ และอื่นๆ
ความเข้า ใจพื้น ฐานที่ส ำา คัญ เกี่ย วกับ การทำา งานของระบบ
คอมพิว เตอร์
เมื่อข้อมูลถูกส่งผ่านเข้ามาทางหน่วยรับข้อมูล (Input Unit) ก็จะถูก
ส่งต่อเพื่อนำาไปจัดเก็บหรือพักข้อมูลไว้ชั่วคราวที่หน่วยความจำา
(Memory Unit) ก่อน จากนั้นจึงค่ายๆ ทยอยจัดส่งข้อมูลต่างๆ ที่ถูกนำามา
INPUT
UNIT
จัดเก็บไว้ ไปให้หน่วยประมวลผล (Processing Unit) เพื่อประมวลผล
ข้อมูลต่างๆ ที่ถูกส่งเข้ามาก่อนที่จะส่งข้อมูลต่างๆ ที่ผ่านการประมวลผล
แล้วไปยังหน่วยสุดท้าย นั่นก็คือ หน่วยแสดงผล (Output Unit) เพื่อ
ทำาการแสดงผลออกทางอุปกรณ์ต่างๆ ต่อไป
PROCESSING
MEMORY
UNIT
UNIT
OUTPUT
UNIT
- 3. 3
หน่ว ยรับ ข้อ มูล (Input Unit)
เป็นส่วนแรกที่ติดต่อกับผู้ใช้ หน้าที่หลักคือ ตอบสนองการสั่งงาน
จากผู้ใช้แล้วรับเป็นสัญญาณข้อมูลส่งต่อไปจัดเก็บหรือพักไว้ที่หน่วยความ
จำา ซึ่งอุปกรณ์ที่ทำาหน้าที่เป็นหน่วยรับข้อมูลมีมากมายเช่น Mouse,
Keyboard, Joystick, Touch Pad เป็นต้น
หน่ว ยประมวลผล (Processing Unit)
ถือเป็นส่วนที่สำาคัญที่สุดของเครื่องคอมพิวเตอร์ เปรียบได้กับสมอง
ของมนุษย์ หน้าที่หลักของหน่วยนี้คือ นำาเอาข้อมูลที่ถูกจัดเก็บหรือพักไว้
ในหน่วยความจำา มาทำาการคิดคำานวณประมวลผลข้อมูลทางคณิตศาสตร์
(Arithmetic Operation) และเปรียบเทียบข้อมูลทางตรรกศาสตร์
(Logical Operation) จนได้ผลลัพธ์ออกมาแล้วจึงค่อยส่งข้อมูลที่เป็น
ผลลัพธ์เหล่านั้นไปยังหน่วยแสดงผลต่อไป อุปกรณ์ที่ทำาหน้าที่เป็นหน่วย
ประมวลผลในเครื่องคอมพิวเตอร์ก็คือ ซีพียู (Central Processing
Unit)
หน่ว ยความจำา (Memory Unit)
เป็นหน่วยที่สำาคัญ ที่จะต้องทำางานร่วมกันกับหน่วยประมวลผลอยู่
โดยตลอด หน้าที่หลักคือ จดจำาและบันทึกข้อมูลต่างๆที่ถูกส่งมาจากหน่วย
รับข้อมูล จัดเก็บไว้ชั่วคราว ก่อนที่จะส่งต่อไปให้หน่วยประมวลผล นาก
จากนี้ยังทำาหน้าที่เป็นเสมือนกระดาษทด สำาหรับให้หน่วยประมวลผลใช้
คิดคำานวณ ประมวลผลข้อมูลต่างๆ ด้วย
หน่ว ยแสดงผล (Output Unit)
เป็นหน่วยที่ใช้ในการแสดงผลลัพธ์ที่ได้ออกมาในรูปแบบต่างๆ กัน
ตามแต่ละอุปกรณ์ เช่น สัญญาณภาพออกสู่หน้าจอ และงานพิมพ์จาก
เครื่องพิมพ์ เป็นต้น
INPUT
UNIT
PROCESSING
MEMORY
UNIT
UNIT
OUTPUT
UNIT
- 4. 4
:: Hardware ::
.
1. อุป กรณ์ร ับ ข้อ มูล
หน่วยรับข้อมูลเป็นส่วนที่ทำาหน้าที่นำาข้อมูลจากภายนอกเข้าสู่เครื่อง
คอมพิวเตอร์ เป็นตัวกลางเชื่อมโยงจากมนุษย์สู่เครื่องคอมพิวเตอร์
เครื่องมือหรืออุปกรณ์ในหน่วยรับข้อมูลนี้ มีหน้าที่แปลงข้อมูลที่
มนุษย์ส่งเข้าไปให้อยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่คอมพิวเตอร์
เข้าใจ และนำาเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อการประมวลผล เครื่องมือใน
ส่วนนี้เรียกว่า อุปกรณ์นำาเข้าข้อมูล (Input Device) ซึ่งมีทั้งประเภทที่
มนุษย์ต้องทำาการป้อนข้อมูลด้วยตนเองในลักษณะการพิมพ์ การชี้ หรือ
กระทั่งการวาดรูปด้วยตนเอง ซึ่งอุปกรณ์ลักษณะนี้ที่รู้จักกันดี คือ แป้น
พิมพ์ (Keyboard) และเมาส์ (Mouse) นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์นำาเข้า
ข้อมูลทีส่งข้อมูลเข้าสู่ระบบโดยตรง (Source-data Automation) เพื่อ
่
ให้การส่งข้อมูลเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ทำาได้รวดเร็วยิ่งขึ้น โดยอุปกรณ์
เหล่านี้จะอ่านข้อมูลจากแหล่งกำาเนิดและส่งเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์
โดยตรง ผู้ใช้ไม่ต้องเคลื่อนย้ายหรือคัดลอกหรือพิมพ์สิ่งใดลงไปอีก ทำาให้
เกิดความรวดเร็วและถูกต้องแม่นยำายิ่งขึ้น ตัวอย่างของเครื่องป้อนข้อมูล
ประเภทนี้ คือ อุปกรณ์ OCR และ สแกนเนอร์ (Scanner) เป็นต้น
ตัวอย่างของอุปกรณ์นำาเข้าข้อมูล ได้แก่
1.1 แป้น พิม พ์ (Keyboard)
แป้นพิมพ์ หรือ คีย์บอร์ด เป็น
อุปกรณ์สำาหรับนำาเข้าข้อมูลขั้นพื้นฐาน
ทำาหน้าที่เชื่อมความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์
กับระบบคอมพิวเตอร์ โดยส่งคำาสั่งหรือ
ข้อมูลจากผู้ใช้ไปสู่หน่วยประมวลผลใน
- 5. 5
ระบบคอมพิวเตอร์ ภายในแป้นพิมพ์จะมีแผงวงจรหลักที่จะประกอบด้วย
ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จำานวนมาก ซึ่งมีลักษณะเป็นแผ่นบางๆ ที่ถูกฉาบ
ด้วยหมึกที่เป็นตัวนำาไฟฟ้า เมื่อถูกกดจนติดกันก็จะมีกระแสไฟฟ้าไหลใน
ตัววงจร เมื่อผู้ใช้กดแป้นใดแป้นหนึ่ง ข้อมูลในรูปของสัญญาณไฟฟ้าจาก
แป้นกดแต่ละแป้นจะถูกเปรียบเทียบรหัส (Scan Code) กับรหัสมาตรฐาน
ของแต่ละแป้นที่กด เพื่อเปลี่ยนให้เป็นตัวอักษร ตัวเลข หรือสัญลักษณ์ไป
แสดงบนจอภาพ
การจัดวางตำาแหน่งของตัวอักษรต่างๆ บนแป้นพิมพ์ ในส่วนของ
ภาษาอังกฤษ แป้นพิมพ์โดยทั่วไปจะจัดแบบ QWERTY (ตั้งชื่อตามตัว
อักษรบริเวณแถวบนด้านซ้าย) ตามมาตรฐานของสหรัฐอเมริกา แต่ก็ยังมี
คนบางกลุ่มใช้แบบ Dvorak โดยคิดว่าสามารถพิมพ์ได้เร็วกว่า เนื่องจาก
แป้นพิมพ์แบบ QWERTY จงใจออกแบบมาเพื่อไม่ให้พิมพ์ได้เร็วเกินไป
ตั้งแต่สมัยของพิมพ์ดีดที่ไม่ใช้ไฟฟ้าหรือคอมพิวเตอร์ ซึ่งก้านตัวพิมพ์มัก
จะเกิดการขัดกันเมื่อผู้ใช้พิมพ์เร็วเกินไป ในส่วนของแป้นพิมพ์ภาษาไทยก็
แบ่งออกได้ 2 แบบ เช่นกัน คือ
• แป้นพิมพ์ปัตตโชติ ซึ่งเป็นแป้นพิมพ์รุ่นเดิม
• แป้นพิมพ์เกษมณี ซึ่งเป็นแป้นพิมพ์ที่นิยมใช้ในปัจจุบัน
1.2 เมาส์ (Mouse)
คือ อุปกรณ์นำาเข้าข้อมูลที่นิยม
ใช้กันโดยทั่วไปอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้
งานง่ายและสะดวกกว่าแป้นพิมพ์มาก
เนื่องจากไม่ต้องจดจำาคำาสั่งสำาหรับ
ป้อนเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์
เมาส์สามารถแบ่งออกตาม
โครงสร้างและรูปแบบการใช้งานได้
3 แบบ คือ
• เมาส์แบบลูกกลิ้ง ชนิดตัว
เมาส์เคลื่อนที่ (Ball
Mouse) อาศัยกำาหนดจุด X
และ Y โดยกลิ้งลูกยางทรง
กลมไปบนพื้นเรียบ (นิยมใช้
แผ่นยางรอง เพื่อป้องกันการลื่น)
• เมาส์แบบลูกกลิ้ง ชนิดตัวเมาส์อยู่กับที่ (Track Ball) อาศัยลูกยาง
ทรงกลมที่ถูกกลิ้งโดยนิ้วมือผู้ใช้ เพื่อกำาหนดจุดตัด X และ Y
• เมาส์แบบแสง (Optical Mouse) มีลักษณะการใช้งานเช่นเดียว
กับ Ball Mouse แต่อาศัยแสงแทนลูกกลิ้งในการกำาหนดจุดตัด X
- 6. 6
และ Y โดยแสงจากตัวเมาส์พุ่งลงสู่พื้นแล้วสะท้อนกลับขึ้นสู่ตัวรับ
แสงบนตัวเมาส์อีกครั้ง (แผ่นรองเป็นแบบสะท้อนแสง)
การใช้เมาส์มักจะใช้แผ่นรองเมาส์ ซึ่งเป็นฟองนำ้ารูปสี่เหลี่ยม เพื่อ
ป้องกันสิ่งสกปรกไม่ใช้เกาะติดลูกกลิ้ง หากลูกกลิ้งสกปรกจะทำาให้ฝืด
เมาส์เคลื่อนที่ลำาบาก การทำาความสะอาด สามารถถอดลูกกลิ้งออกมา
ทำาความสะอาดได้ และควรทำาบ่อยๆ เพื่อไม่ให้สกปรกมากเกินไป
1.3 อุป กรณ์โ อซีอ าร์ (OCR)
อุปกรณ์โอซีอาร์ (Optical Character
Recognition: OCR) เป็นอุปกรณ์ที่รับข้อมูลเข้า
สู่ระบบได้โดยตรง โดยใช้เทคนิคอ่านค่าของ
ข้อมูลด้วยแสง โดยอุปกรณ์ชนิดนี้จะทำาหน้าที่เป็น
แหล่งกำาเนิดแสงและรับแสงสะท้อนที่ส่องผ่านกลับ
มาจากวัตถุ แล้วแปลงรหัสข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบ
ที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจได้ ประเภทของ
อุปกรณ์โอซีอาร์ แบ่งได้ตามลักษณะของข้อมูลที่
จะนำาเข้าได้ดังนี้
โอเอ็มอาร์ (Optical Mark Readers :
OMR) เป็นเครื่องที่สามารถอ่านรอยเครื่องหมาย
ที่เกิดจากดินสอในกระดาษที่มีรูปแบบเฉพาะ ซึ่ง
มักใช้ในการตรวจข้อสอบหรือการลงทะเบียน
โดยเครื่องจะส่องไฟผ่านกระดาษที่อ่าน และจะสะท้อนแสงที่เกิดจาก
เครื่องหมายที่ทำาขึ้นโดยดินสอ เนื่องจากรอยดินสอเกิดขึ้นจากดินสอที่มี
ตะกั่วอ่อน (ปริมาณถ่านกราไฟต์สูง) จึงเกิดการสะท้อนแสงได้
Wand Readers เป็นอุปกรณ์ที่ใช้มือควบคุม โดยจะนำาอุปกรณ์นี้
ส่องลำาแสงไปยังตัวอักษรแบบพิเศษ เพื่อทำาการแปลงตัวอักษรนั้นให้เป็น
สัญญาณไฟฟ้าและส่งไปให้คอมพิวเตอร์ประมวลผล เครื่องมือ Wand
Readers นี้จะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่เรียกว่า POS (Point-of-sale
Terminal) อีกที โดยตัวอย่างของเครื่อง POS นี้จะเห็นได้ทั่วไปในห้าง
สรรพสินค้าที่ใช้สำาหรับแสดงจำานวนเงินที่เคาน์เตอร์คิดเงิน
Hand Written Character Device เป็นอุปกรณ์ที่สามารถอ่าน
ข้อมูลที่เขียนด้วยลายมือได้ เพื่อลดขั้นตอนมน
การพิมพ์ด้วยแป้นพิมพ์เข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์
แต่ลายมือที่เขียนจะต้องเป็นรูปแบบที่อ่านได้ง่าย
ไม่กำากวม
Bar Code Reader มีลักษณะการใช้งาน
เหมือนกับเครื่อง Wand Readers แต่ใช้กับการ
- 7. 7
อ่านรหัสแท่ง (Bar Code) ที่มีลักษณะเป็นรหัสรูปแท่งเรียงกันเป็นแถวใน
แนวตั้ง เพื่อแปลรหัสแท่งนี้ให้กลายเป็นข้อมูลที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ
1.4 สแกนเนอร์ (Scanner)
เป็นอุปกรณ์นำาเข้าข้อมูลประเภทที่ไม่
สะดวกในการป้อนเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ทาง
คีย์บอร์ดได้ เช่น ภาพโลโก้ วิวทิวทัศน์ ภาพถ่าย
รูปคน สัตว์ ฯลฯ เราสามารถใช้สแกนเนอร์
สแกนภาพเพื่อแปลงเป็นข้อมูลเข้าไปสู่เครื่องได้
โดยตรง หน่วยประมวลผลจะนำาข้อมูลที่ได้รับมา
นั้นแสดงเป็นภาพให้ปรากฏอยู่บนจอภาพ เพื่อ
นำามาแก้ไขสี รูปร่าง ตัดแต่ง และนำาภาพไปประกอบงานพิมพ์อื่นๆ ได้
การทำางานของสแกนเนอร์อาศัยหลักการสะท้อนแสง โดยเมื่อเราวาง
ภาพลงไปในสแกนเนอร์ ซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะวิธีการใช้งานของสแกนเนอ
ร์แต่ละแบบว่าจะใส่ภาพเข้าไปอย่างไร สแกนเนอร์จะทำาการฉายแสงไป
กระทบกับวัตถุให้สะท้อนไปตกบนตัวรับแสงทีละแถว ข้อมูลในแถวนั้นๆ ก็
จะถูกแปลงเป็นจุดเล็กๆ เป็นสัญญาณดิจิตอลเข้าไปเก็บในหน่วยความจำา
เมื่อต้นกำาเนิดแสงและตัวรับแสงเลื่อนไปยังภาพ
แถวต่อไปสัญญาณที่ได้จากแถวต่อมาก็จะถูกส่ง
ต่อเนื่องกันไปจนสุดภาพ สแกนเนอร์แบ่งเป็น 3
ประเภทหลักๆ คือ
สแกนเนอร์มือถือ (Hand-Held Scanner)
มีขนาดเล็ก ราคาไม่แพงนัก เก็บภาพขนาดเล็กๆ
ซึ่งไม่ต้องการความละเอียดมากนักได้ เช่น โลโก้
ลายเซ็น เป็นต้น
สแกนเนอร์ดึงกระดาษ (Sheet-Fed Scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่
ใหญ่กว่าสแกนเนอร์มือถือ ใช้หลักการดึงกระดาษขึ้นมาสแกนทีละแผ่น
แต่มีข้อจำากัดคือถ้าต้องการสแกนภาพจากหนังสือที่เป็นรูปเล่ม ต้องฉีก
กระดาษออกมาทีละแผ่น ทำาให้ไม่สะดวกในการสแกน คุณภาพที่ได้จาก
สแกนเนอร์ประเภทนี้อยู่ในระดับปานกลาง
สแกนเนอร์แท่นเรียบ (Flatbed Scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่มี
กระจกใสไว้สำาหรับวางภาพที่จะสแกน เหมือนเครื่องถ่ายเอกสาร คุณภาพ
ของงานสแกนประเภทนี้จะดีกว่าสแกนเนอร์แบบมือถือ หรือสแกนเนอร์
แบบดึงกระดาษ แต่ราคาสูงกว่าเช่นกัน
ปัจจุบันสแกนเนอร์รุ่นใหม่ๆ มีขีดความสามารถในการใช้งานมากขึ้น
ทั้งในเรื่องของความเร็ว และความละเอียดของภาพที่ได้จากการสแกน
นอกจากนี้ยังสามารถสแกนจากวัตถุอื่นๆ ที่ไม่ใช่กระดาษเพียงอย่างเดียว
เช่น วัตถุ 3 มิติ ที่มีขนาดและนำ้าหนักที่ไม่มากจนเกินไป หรือแม้กระทั่ง
- 9. 9
2. ซีพ ีย ห รือ หน่ว ยประมวลผลกลาง
ู
(Central Processing Unit)
เปรียบได้กับสมองของมนุษย์ เป็นส่วนที่ทำา
หน้าที่ควบคุมและประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์
มีลักษณะเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กมาก
ภายในประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ประกอบกันเป็น
วงจรหลายล้านตัว
2.1 ซีพ ีย ูห รือ หน่ว ยประมวลผลกลาง
ประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน คือ
2.1.1 Control Unit หรือ ส่ว นควบคุม
คือ ส่วนที่ทำาหน้าที่สร้างสัญญาณและส่ง
สัญญาณไปควบคุมการทำางานของส่วนประกอบ
ต่างๆ ในระบบคอมพิวเตอร์ คล้ายการส่งสัญญาณ
ควบคุมจากสมองไปสู่ส่วนต่างๆ ของร่างกาย ส่วนควบคุมนี้ไม่ได้ทำาหน้าที่
ประมวลผลข้อมูล แต่มีหน้าที่ประสานงานให้ส่วนประกอบต่างๆ สามารถ
ทำางานร่วมกันได้อย่างเป็นระบบ
สัญญาณควบคุมจำานวนมาก สามารถเดินทางไปยังส่วนประกอบ
ต่างๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ได้ด้วยตัวส่งสัญญาณที่เรียกว่า บัส (Bus) ซึ่ง
ประกอบด้วย Control Bus, Data Bus และ Address Bus ที่ทำาหน้าที่
ส่งสัญญาณควบคุม ส่งสัญญาณข้อมูล และส่งตำาแหน่งที่อยู่ของข้อมูลใน
ส่วนความจำา ตามลำาดับ ดังนั้นบัสจึงเปรียบเสมือนพาหนะที่ใช้ขนส่งข้อมูล
ไปสู่ส่วนประกอบต่างๆ ของระบบนั่นเอง
2.1.2 Aritmetic and Logic Unit : ALU หรือ ส่ว นคำา นวณ
และเปรีย บเทีย บข้อ มูล
ทำาหน้าที่คำานวณและเปรียบเทียบข้อมูล โดยอาศัยหลักการทาง
คณิตศาสตร์ (Arithmetic) และตรรกศาสตร์ (Logic) ตามลำาดับ
การประมวลผลด้วยหลักการทางคณิตศาสตร์ คือการคำานวณที่ต้อง
กระทำากับข้อมูลประเภทตัวเลข (Numeric) เช่น การบวก ลบ คูณ หาร
ฯลฯ ให้ผลลัพธ์ทหลากหลาย แต่การประมวลผลด้วยหลักตรรกศาสตร์ คือ
ี่
การเปรียบเทียบข้อมูลที่กระทำากับข้อมูลตัวอักษร สัญลักษณ์ หรือตัวเลข
(Character) ให้ผลลัพธ์เพียงสองสภาวะ เช่น 0-1, ถูก-ผิด หรือ จริง-เท็จ
เป็นต้น
คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง มักมี ALU เพียงชุดเดียว ยกเว้นในกรณี
เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ที่อาจมี ALU มากกว่าหนึ่งชุด ซึ่งมักพบใน
เครื่องที่มีการประมวลผลแบบ Multi-Processing (ประมวลผลงานเดียว
โดยอาศัยตัวประมวลผลหลายตัว)
- 11. 11
2.2 ความเร็ว ของซีพ ีย ู
ค่าความเร็วของซีพียูนั้น จริงๆแล้วก็คือค่าความถี่ของสัญญาณ
นาฬิกา ซึ่งเป็นตัวกำาหนดความเร็วในการทำางานของซีพียู และคอยให้
จังหวะในการทำางานแก่วงจรและอุปกรณ์ต่างๆภายในเครื่องคอมพิวเตอร์
ให้ทำางานได้อย่างสอดคล้องกัน ความถี่ของสัญญาณนาฬิกานี้มีหน่วย
เป็น เฮิรตซ์ (Hertz) ซึ่งบอกให้รู้ว่าภายในเวลา 1 วินาทีมีสัญญาณ
นาฬิกานี้เกิดขึ้นจำานวนกี่ลูกคลื่น (Pulse) ดังนั้น ความเร็ว 1 เมกะเฮิรตซ์
(MHz) จึงหมายถึง 1 ล้านเฮิรตซ์ หรือ 1 ล้านลูกคลื่นต่อวินาที
สัญญาณนาฬิกาที่เกี่ยวข้องกับซีพียูมี 2 ส่วนหลักๆ คือ
• สัญญาณนาฬิกาภายในซีพียู เป็นสัญญาณที่ให้จังหวะในการ
ทำางานภายในตัวซีพียูเอง
• สัญญาณนาฬิกาภายนอกซีพียู เป็นสัญญาณที่ให้จังหวะใน
การทำางานแก่บัส (Bus) ที่ซีพียูใช้รับส่งข้อมูลกับหน่วยความ
จำา คือ เส้นทางลำาเลียงข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ตั้งแต่ 2
อุปกรณ์ขึ้นไป โดยบัสที่เชื่อมต่อระหว่างซีพียูกับหน่วยความจำา
นี้จะเรียกว่า Front Side Bus (FSB)
ทั้งนี้ ความเร็วของสัญญาณนาฬิกาภายนอกซีพียู หรือความเร็วของ
FSB นั้น จะสัมพันธ์กับความเร็วของสัญญาณนาฬิกาภายในซีพียู ดัง
สมการนี้
ความเร็วของสัญญาณนาฬิกาภายในซีพียู = ตัวคูณ x ความเร็ว
ของ FSB
ตารางเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างโปสเซสเซอร์รุ่นต่างๆที่
Intel ผลิตออกมาตลอดระยะเวลา 30 ปีที่ผ่านมา ตั้งแต่ปี 1974 ถึงปี
2004
Dat Transisto Micro
Name Clock speed Data width MIPS
e rs ns
197
8080 6,000 6 2 MHz 8 bits 0.64
4
197 16 bits
8088 29,000 3 5 MHz 0.33
9 8-bit bus
198
80286 134,000 1.5 6 MHz 16 bits 1
2
198
80386 275,000 1.5 16 MHz 32 bits 5
5
198 1,200,00
80486 1 25 MHz 32 bits 20
9 0
199 3,100,00 32 bits
Pentium 0.8 60 MHz 100
3 0 64-bit bus
- 12. 12
199 7,500,00 32 bits
Pentium II 0.35 233 MHz ~300
7 0 64-bit bus
199 9,500,00 32 bits
Pentium III 0.25 450 MHz ~510
9 0 64-bit bus
200 42,000,0 32 bits ~1,70
Pentium 4 0.18 1.5 GHz
0 00 64-bit bus 0
Pentium 4 200 125,000, 32 bits ~7,00
0.09 3.6 GHz
"Prescott" 4 000 64-bit bus 0
from The Intel Microprocessor Quick Reference Guide and TSCP Benchmark Scores
*MIPS คือ Millions of Instructions Per Second
2.3 หน่ว ยความจำา แคช
(Cache Memory)
หน่วยความจำาแคช (Cache
Memory) คือ หน่วยความจำาความเร็ว
สูง ทำาหน้าที่เก็บข้อมูลหรือคำาสั่งต่าง ๆ
ที่ซีพียูมักเรียกใช้งานบ่อยๆ ไว้ชั่วคราว
เพื่อลดภาระการทำางานระหว่างซีพียูกับ
หน่วยความจำาแรม ทั้งนี้ซีพียูสามารถ
เรียกใช้ข้อมูลในหน่วยความจำาแคชได้
เลยทันทีโดยไม่ต้องเสียเวลาติดต่อกับหน่วยความจำาแรมหรือฮาร์ดดิสก์ซึ่ง
จะช้ากว่ามาก
หน่วยความจำาแคชจะใช้วงจรแบบ Static RAM ที่มีความเร็วสูง แต่
ก็มีความร้อนสูงเช่นกัน หน่วยความจำาแคชโดยมากจะมีอยู่ 2 ระดับ
(Level) คือ แคชระดับ 1 หรือ Level 1 (L1 Cache) จะอยู่ภายในซีพียู
และมีขนาดไม่ใหญ่มากนัก และแคชระดับ 2 หรือ Level 2 (L2 Cache)
ซึ่งปัจจุบันก็จะอยู่ภายในตัวซีพียูเช่นเดียวกัน และในซีพียูบางรุ่นอาจมี
การเพิ่มแคชระดับ 3 เข้าไปด้วย
2.4 บรรจุภ ัณ ฑ์ (Packaging) และฐานรอง (Socket) ของ
ซีพ ีย ู
สามารถแบ่งเป็น 4 แบบ
• แบบตลับ (Cartridge) ใช้สำาหรับเสียบ
ลงในช่องเสียบบนเมนบอร์ดที่เรียกว่า
สล็อต (Slot) ซึ่งซีพียูแต่ละค่ายจะใช้
Slot ของตนเองและไม่เหมือนกัน ใน
แบบตลับ (Cartridge)
- 13. 13
ปัจจุบันได้เลิกผลิตแล้ว เช่น ซีพียูของ Intel รุ่น Pentium II
และซีพียูของ AMD รุ่น K7 เป็นต้น
• แบบ BGA (Ball Grid Array) จะมี
ลักษณะเป็นแผ่นแบนๆ ทีด้านหนึ่งจะมี
่
วัตถุทรงกลมนำาไฟฟ้าขนาดเล็กเรียงตัว
กันอย่างเป็นระเบียบทำาหน้าที่เป็นขาของ
ชิป เวลานำาไปใช้งานส่วนมากมักจะต้อง
บัดกรียึดจุดสัมผัสต่างๆ ติดกับเมนบอร์ด
เลย จึงมักนำาไปใช้ทำาเป็นชิปที่อยู่บน
เมนบอร์ดซึ่งเปลี่ยนแปลงไม่ได้ เช่น แบบ BGA (ในภาพคือชิปเซ็ต)
ชิปเซ็ต และ ชิปหน่วยความจำา เป็นต้น
• แบบ PGA (Pin Grid Array) จะมี
ลักษณะเป็นแผ่นแบนๆ ทีด้านหนึ่งจะมี
่
ขา (Pin) จำานวนมากยื่นออกมาจาก
ตัวชิป เป็นแบบที่นิยมใช้กันมานาน
ขาจำานวนมากเหล่านี้จะใช้เสียบลงบน
ฐานรองหรือที่เรียกว่าซ็อคเก็ต แบบ PGA
(Socket)ที่อยู่บนเมนบอร์ด ซึ่งเอาไว้
สำาหรับเสียบซีพียูแบบ PGA นี้โดย
เฉพาะ โดย socket นี้มีหลายแบบ สำาหรับซีพียูแตกต่างกันไป
เสียบข้าม socket กันไม่ได้ เพราะมีจำานวนช่องที่ใช้เสียบขา
ซีพียูแตกต่างกัน (ดูตัวอย่างที่หัวข้อ 5.2.1 ช่องสำาหรับติดตั้ง
ซีพียู)
• แบบ LGA (Land Grid Array) เป็น
บรรจุภัณฑ์ที่ Intel นำามาใช้กับซีพียูรุ่น
ใหม่ๆ ลักษณะจะเป็นแผ่นแบนๆ ทีด้าน่
หนึ่งจะมีแผ่นตัวนำาวงกลมแบนเรียบ
ขนาดเล็กจำานวนมากเรียงตัวกันอยู่
อย่างเป็นระเบียบ ทำาหน้าที่เป็นขาของ
ชิป ทำาให้เมื่อเวลามองจากทางด้านข้าง
จะไม่เห็นส่วนใดๆยื่นออกมาจากตัวชิป แบบ LGA
เหมือนกับแบบอื่นๆที่ผ่านมา ซีพียูที่ใช้บรรจุภัณฑ์แบบนี้จะถูกติด
ตั้งลงบนฐานรองหรือ Socket แบบ Socket T หรือชื่อทางการ
คือ LGA 775 โดย Socket แบบนี้จะไม่มีช่องสำาหรับเสียบขา
ซีพียูเหมือนกับแบบ PGA แต่จะมีขาเล็กๆจำานวนมาก ยื่นขึ้นมา
จากฐานรอง
- 14. 14
2.5 อุป กรณ์ช ่ว ยระบายความร้อ นให้ซ ีพ ีย ู
(CPU Fan & Heat Sink)
ขณะที่ซีพียูทำางานจะเกิดความร้อนค่อนข้างมาก จึง
ต้องมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า ฮีตซิงค์ (Heat Sink) มาช่วยพา
ความร้อนออกมาจากซีพียูให้เร็วที่สุด และจะต้องใช้
พัดลมเป่าเพื่อรายความร้อนออกไปโดยเร็ว
2.6 สารเชื่อ มความร้อ น (Thermal Grease)
สารเชื่อมความร้อน หรือที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า ซิล ิโ คน
(Silicone) เป็นสารชนิดหนึ่งที่ทำามาจากซิลิโคนผสมกับสารนำาความร้อน
บางชนิด เช่น Zinc Oxide ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นตัวกลางในการนำาพาความ
ร้อนได้ดี มักใช้ทาฉาบไว้บางๆ เพื่อไม่ให้มีช่องว่างระหว่างซีพียูกับ Heat
Sink และทำาหน้าที่ช่วยในการถ่ายเทหรือพาความร้อนจากซีพียูไปสู่
Heat Sink ได้ดียิ่งขึ้น
- 15. 15
3. หน่ว ยความจำา หลัก (Main Memory)
หน่วยความจำาหลักเป็นหน่วยความจำาพื้นฐานในคอมพิวเตอร์ทุก
เครื่อง เป็นหัวใจของการทำางานในรูปแบบอัตโนมัติ มีหน้าที่เก็บข้อมูล
ต่างๆ ที่ป้อนเข้ามาเพื่อให้หน่วยประมวลผลนำาไปใช้ และเก็บข้อมูลที่เกี่ยว
กับคุณสมบัติและระบบการทำางานของเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย
หน่วยความจำาหลักของคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ
ดังนี้
3.1 หน่ว ยความจำา แบบถาวร (Read Only Memory - ROM)
คือ หน่วยความจำาที่นำาข้อมูลออกมาใช้งาน
เพียงอย่างเดียว (Read Only) โดยมีการบันทึก
ข้อมูลไว้ล่วงหน้าแล้ว สามารถเก็บรักษาข้อมูลไว้
ได้ โดยไม่ต้องอาศัยพลังงานไฟฟ้าในการรักษา
ข้อมูล แม้เราจะปิดเครื่อง หรือไม่มีไฟฟ้าไปหล่อ
เลี้ยง ข้อมูลที่อยู่ในรอมก็จะยังคงอยู่ ไม่สูญหายไป
ในปัจจุบัน หน่วยความจำาถาวรนี้ เปิดโอกาส
ให้สามารถลบหรือแก้ไขข้อมูลได้ เช่น การ
ปรับปรุง/แก้ไขข้อมูลเกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์ (System
Configuration) เป็นต้น
3.2 หน่ว ยความจำา ชั่ว คราว (Random
Access Memory - RAM)
คือ หน่วยความจำาที่สามารถบันทึกข้อมูลหรืออ่าน
ข้อมูล ณ เวลาใดๆ ได้ตามต้องการ (Random
Access) ต้องอาศัยสัญญาณไฟฟ้าในการเก็บรักษา
ข้อมูลและอ่านข้อมูล ฉะนั้น ข้อมูลทีอยู่ในแรมจะ
่
สูญหายไปทันทีที่ปิดเครื่อง หรือไม่มีไฟฟ้าไปหล่อเลี้ยง
แรมเป็นหน่วยความจำาที่ใกล้ชิดและเกี่ยวข้องกับผู้ใช้เครื่อง
คอมพิวเตอร์โดยตรง เนื่องจากการรับข้อมูล การประมวลผล และการ
แสดงผลข้อมูล ต่างต้องอาศัยพื้นที่ในหน่วยความจำานี้ทั้งสิ้น กล่าวได้ว่า
แรมเป็นหน่วยความจำาที่เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่
สำาคัญ ขนาดของแรมหรือความจุของแรมเปรียบเสมือนขนาดของโต๊ะ
ทำางาน หากแรมมีความจุมากก็เหมือนโต๊ะทำางานที่มีพื้นที่ในการทำางานได้
มากนั่นเอง
หน่วยความจำาแรม มีหน่วยวัดเป็นไบต์ ซึ่งถ้าเป็นเครื่องรุ่นเก่า จะ
นิยมใช้หน่วยความจำาแรม 32 หรือ 64 เมกะไบต์ (MB) แต่ถ้าเป็นเครื่อง
รุ่นใหม่ๆ จะนิยมใช้แรมขนาด 512 MB ขึนไป ซึ่งจะทำาให้สามารถ
้
- 17. 17
4. หน่ว ยความจำา สำา รอง
เนื่องจากหน่วยความจำาหลัก ในเครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่สามารถ
รักษาข้อมูลไว้ได้หลังจากปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้น การบันทึกข้อมูลลง
บนหน่วยความจำาสำารอง จึงมีความจำาเป็นในการเก็บรักษาข้อมูลไว้ใช้ใน
อนาคต และทำาให้สามารถนำาข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง
เคลื่อนย้ายไปสู่เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นในระบบเดียวกันได้อีกด้วย
หน่วยความจำาสำารอง แบ่งออกตามความสามารถในการเข้าถึงข้อมูล
ได้ 2 ประเภท ดังนี้
4.1. หน่ว ยความจำา สำา รองที่เ ข้า ถึง ข้อ มูล ได้โ ดยลำา ดับ
(Sequential Access Storage)
เป็นหน่วยความจำาสำารองที่ต้องมีการจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูล
โดยการเรียงลำาดับ การสืบค้นหรือเข้าถึงข้อมูลจึงล่าช้า เพราะ
ต้องเป็นไปตามลำาดับก่อนหลังของการบันทึก ซึ่งหน่วยความจำา
สำารองประเภทนี้ ได้แก่ เทปแม่เหล็ก (Magnetic Tape)
4.2. หน่ว ยความจำา สำา รองที่เ ข้า ถึง ข้อ มูล ได้โ ดยตรง
(Random/Direct Access Storage)
เป็นหน่วยความจำาสำารองที่สามารถจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูลที่
ต้องการได้โดยตรง ไม่ต้องอ่านเรียงลำาดับ เหมาะกับงานที่ต้อง
อาศัยการประมวลผลแบบโต้ตอบ ต้องการข้อมูลที่รวดเร็ว ซึ่ง
ได้แก่ จานแม่เหล็ก (Magnetic Disk) ประเภทต่างๆ เช่น ฟลอป
ปี้ดิสก์ (Floppy Disk) ฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk) ซีดีรอม (CD-
ROM) และ ดีวีดี (DVD) นั่นเอง
ตัวอย่างหน่วยความจำาสำารอง ได้แก่
• บัตรเจาะรู (Punched Card)
บัตรเจาะรูเป็นหน่วยความจำาสำารองแบบ
ดั้งเดิม มีลักษณะโครงสร้างเป็นบัตรกระดาษเจาะรู
ให้แสงลอดผ่าน เพื่อกำาหนดสภาวะ 0 หรือ 1
(แสงลอดผ่าน คือ 1 และแสงลอดผ่านไม่ได้ คือ
0) บัตรเจาะรูนั้นเดิมเป็นบัตรโลหะ เริ่มใช้ครั้งแรก
ราวปี พ.ศ. 2344
• เทปแม่เหล็ก (Magnetic Tape)
นิยมใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดกลางถึง
ขนาดใหญ่ มีลักษณะเป็นสายเทปแบบม้วนเปลือย
(Open Reel) หรือแบบตลับ (Cassette) ตัวสายเทป
ทำาด้วยพลาสติกชนิดพิเศษ เคลือบผิวด้วยออกไซด์
ของโลหะ (Iron Oxide) และเคลือบอีกชั้นด้วย
- 18. 18
สารประกอบชนิดหนึ่ง เพื่อป้องกันการสึกหรอของสายเทปและช่วยให้เกิด
จุดแม่เหล็ก (Magnetized Spot) ได้ง่ายขึ้น
• ฟลอปปี้ดิสก์ (Floppy Disk)
ฟลอปปี้ดิสก์ หรือที่เรียกว่า ดิสก์เก็ต
(Diskette) มีลักษณะเป็นแผ่นแม่เหล็กสีดำาทรง
กลม ทำาจากแผ่นพลาสติกไมล่า เคลือบด้วยสารแม่
เหล็ก บรรจุอยู่ในซองพลาสติกแข็งรูปสี่เหลี่ยม เพื่อ
ป้องกันแผ่นดิสก์เก็ต จากฝุ่นละออง สิ่งสกปรก การ
ขูดขีด และอื่นๆ
• ฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk)
เป็นหน่วยความจำาสำารองที่เป็น
อุปกรณ์เก็บข้อมูลความเร็วสูง ทำาจาก
จานแม่เหล็กซึ่งหมุนด้วยความเร็วหลาย
พันรอบต่อนาที และมีหัวอ่านคอยวิ่งไป
อ่านหรือบันทึกข้อมูลตามคำาสั่งจากซีพียู
ฮาร์ดดิสก์เป็นอุปกรณ์หลักซึ่งใน
ปัจจุบันไม่เพียงแต่ใช้เก็บข้อมูลเวลาที่
ปิดเครื่องเท่านั้น แต่ยังเป็นที่พักข้อมูล
ระหว่างการทำางานในขั้นตอนต่างๆ
ของโปรแกรมหรือระบบปฏิบัติการด้วย
ฮาร์ดดิสก์มีลักษณะเป็นจานแม่เหล็กหลายแผ่นวางซ้อนกัน โดยอาจ
มีจำานวนแผ่น 3 – 11 แผ่น ซึ่งจะไม่เรียกว่าดิสก์แต่จะเรียกว่าแพลตเตอร์
(Platter) แทน ซึ่งแต่ละแพลตเตอร์จะสามารถเก็บข้อมูลได้ทั้งสองด้าน
เนื่องจากแพลตเตอร์ผลิตจากสารจำาพวกโลหะหรือแก้วบางชนิด จึงไม่
สามารถงอไปงอมาได้เหมือนกับฟลอปปี้ดิสก์ ทำาให้ต้องมีโลหะปิดไว้ทุก
ด้านเพื่อป้องกันการกระทบกระเทือน
นอกจากนี้ฮาร์ดดิสก์ยังมีหัวอ่าน/บันทึกข้อมูลอยู่ภายในตัวเดียวกัน
ทำาให้สามารถอ่านและบันทึกข้อมูลได้ด้วยตนเอง และเนื่องจากฮาร์ดดิสก์มี
แพลตเตอร์หลายๆ แผ่นซ้อนกันอยู่ ดังนั้นฮาร์ดดิสก์ตัวหนึ่งๆ จะมีหัวอ่าน
เขียนเท่ากับจำานวนแพลตเตอร์พอดี และหัวอ่านแต่ละหัวจะมีการเคลื่อนที่
เข้าออกพร้อมกัน แต่เมื่อจะทำาการอ่านหรือบันทึกข้อมูลลงบนฮาร์ดดิสก์ ก็
จะมีเพียงหัวอ่าน 1 หัวเท่านั้น ที่จะทำาการอ่านหรือบันทึกข้อมูล ฮาร์ดดิสก์
สามารถเก็บข้อมูลได้เป็นจำานวนมาก แล้วแต่ความจุของแต่ละรุ่น เช่น
ฮาร์ดดิสก์ความจุ 80 GB, 120 GB เป็นต้น
- 19. 19
ฮาร์ดดิสก์จะถูกออกแบบมาสำาหรับบันทึกข้อมูล โดยขึ้นอยู่กับ
สถาปัตยกรรมในการออกแบบด้วยว่าได้มีการกำาหนดให้มีขนาดความจุต่อ
แผ่นเท่าใดและในฮาร์ดดิสก์แต่ละรุ่นจะต้องใช้จำานวนแผ่นเท่าใด มี
มอเตอร์สำาหรับควบคุมการหมุนของจานดิสก์ (Spindle) โดยอัตรา
ความเร็วในการหมุนจะเป็น 5400, 7200 และ 10,000 รอบต่อนาที
(rpm) ซึ่งถ้าจำานวนรอบในการหมุนของจานดิสก์มีระดับความถี่ที่สูง ก็จะ
ส่งผลให้สามารถเข้าถึงข้อมูลได้รวดเร็วยิ่งขึ้นตามไปด้วย
• ซีดีรอม (CD-ROM) และ ดีวีดี (DVD)
ซีด ีร อม (CD-ROM : Compact Disk Read Only Memory)
มีลักษณะเป็นแผ่นวงกลม มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 เซนติเมตร (4
3/4 นิ้ว) ทำามาจากแผ่นโพลีคาร์บอเนต (Polycarbonate) ซีดีรอมนี้ใช้
หลักของแสงในการอ่าน/บันทึกข้อมูล เหมาะสำาหรับข้อมูลที่ไม่ต้องการ
เปลี่ยนแปลง เพราะเมื่อทำาการบันทึกข้อมูลลงไปแล้ว
จะไม่สามารถนำากลับมาแก้ไขเปลี่ยนแปลงข้อมูลใหม่
ได้อีก ยกเว้นแต่จะใช้แผ่นลักษณะพิเศษที่สามารถ
ลบและบันทึกใหม่ได้
ซีดีรอมสามารถเก็บข้อมูลได้ถึง 700 MB หรือ
เก็บข้อมูลที่เป็นภาพและเสียงเช่น ภาพยนตร์หรือ
เพลงได้นานถึง 74 นาที ส่วนดีว ีด ี (Digital
Video Disk) เป็นหน่วยความจำาสำารองอีกชนิด
หนึ่งที่มีลักษณะคล้ายกับแผ่นซีดีรอม แต่สามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่าซีดี
รอม 7 เท่าตัว (4.7 GB)
ซีดีรอมและดีวีดีไม่สามารถทำางานได้ด้วยตนเอง จำาเป็นจะต้องมีตัว
อ่านข้อมูลเช่นเดียวกับแผ่นดิสก์เก็ต อุปกรณ์ที่ใช้ในการอ่านข้อมูลจาก
ซีดีรอม เรียกว่า ซีดีรอมไดร์ฟ (CD-ROM Drive)
- 20. 20
ส่วนอุปกรณ์ที่ใช้สำาหรับอ่านดีวีดี เรียกว่า ดีวีดีไดร์ฟ (DVD Drive)
โดยดีวีดีไดร์ฟสามารถอ่านข้อมูลได้ทั้งแผ่นดีวีดีและจากแผ่นซีดีรอม แต่
ซีดีรอมไดร์ฟไม่สามารถอ่านข้อมูลจากแผ่นดีวีดีได้
ลำา ดับ ชั้น ของหน่ว ยความจำา (Memory Heirarchy)
หน่วยความจำามีอยู่หลายชนิด แต่ละชนิดต่างก็มีอัตราความเร็วที่แตก
ต่างกัน รวมทั้งขนาดความจุและราคาที่แตกต่างกัน สาเหตุที่เป็นเช่นนั้นก็
เพื่อให้เราเลือกหน่วยความจำามาใช้งานได้อย่างเหมาะสม
จากรูปด้านล่าง ลำาดับบนสุดจะเป็นหน่วยความจำาที่มีความเร็วสูง
และลดหลั่นลงมาเรื่อยๆ ก็จะมีความเร็วที่ตำ่าลง ในขณะที่ลำาดับบนสุดนั้นจะ
มีขนาดความจุน้อย และลดหลั่นลงมาเรื่อยๆ ก็จะมีความจุที่มีขนาดใหญ่
ขึ้น ในทำานองเดียวกันหน่วยความจำาที่มีขนาดใหญ่นั้นจะมีราคาตำ่ากว่า
หน่วยความจำาที่มีขนาดเล็ก
- 21. 21
5. เมนบอร์ด (Mainboard)
เมนบอร์ด (Mainboard) หรือ
มาเธอร์บอร์ด (Motherboard) เป็น
แผงวงจรขนาดใหญ่ ซึ่งมีการเชื่อมต่อ
วงจรต่างๆ สำาหรับเชื่อมอุปกรณ์
หลายๆ ตัวเข้าด้วยกัน
เมนบอร์ดมีความแตกต่างกันของ
รูปแบบหรือที่เรียกว่า “ฟอร์มแฟค
เตอร์” (Form Factor) ซึ่งก็คือขนาด
ของตัวเมนบอร์ด, ตำาแหน่งการจัดวาง
ชิ้นส่วนอุปกรณ์และขั้วต่อ (Port)
ต่างๆ บนเมนบอร์ด ซึ่งจะมีผลต่อรูปแบบของตัวเครื่องหรือเคส (Case)
5.1 Form Factor
หมายถึงขนาดของตัวเมนบอร์ดและตำาแหน่งของขั้วต่ออุปกรณ์
ภายนอกต่างๆ โดยจะต้องเข้ากันได้กับชนิดของตัวเครื่องหรือเคส (Case)
ที่ใช้ด้วย
1) AT
ใน Form ของ AT นั้น มีแบบ AT ธรรมดาและ Baby AT ซึ่ง
พื้นฐานแล้วทั้งสองแบบนั้นต่างกันที่ขนาดของบอร์ด บอร์ด AT จะมี
ความกว้างประมาณ 12 นิ้ว ซึ่งทำาให้ไม่สามารถนำามาใส่กับเคสใน
ปัจจุบันได้ โดยทั่วไปแล้วบอร์ดแบบ AT จะเป็นบอร์ดชนิดเก่า เช่น
386 หรือก่อนหน้านี้ การจัดการภายในเคสนั้นค่อนข้างจะมีปัญหา
เนื่องจากขนาดของเมนบอร์ดมันจะเหลื่อมลำ้ากับช่องใส่ Drive และ
ส่วนอื่นๆ
2) ATX
รูปแบบของ ATX พัฒนาขึ้นมาจาก AT ได้แก้ไขข้อเสียที่เกิด
ขึ้นกับ AT ออกไป เช่น การออกแบบโดยย้ายหัวต่อ (Connector)
มาไว้บนเมนบอร์ด (Built in - On Board) ทำาให้ลดความยุ่งยากใน
การประกอบ ลดจำานวนสายแพ เพิ่มประสิทธิภาพในการส่งข้อมูล
นอกจากนี้ส่วนที่ได้รับการพัฒนาเพิ่มขึ้นอีกคือ ภาคจ่ายไฟของ
เมนบอร์ด ซึ่งออกแบบให้ใช้พลังงานอย่างคุ้มค่าและสามารถควบคุม
โดยซอฟต์แวร์ได้
3) BTX (Balanced Technology Extended)
เป็น Form Factor หรือรูปแบบของเมนบอร์ดมาตรฐานของ
อินเทล ซึ่งนอกจากจะประกอบด้วย Socket T หรือ LGA 775 ซึ่ง
เป็นช่องสำาหรับติดตั้งซีพียูในตระกูล Prescott ของอินเทลแล้ว ก็ยัง
พ่วงเทคโนโลยีอย่างเช่น การใช้หน่วยความจำา DDR II และมีสล็อต
- 22. 22
แบบ PCI Express ซึ่งถูกออกแบบมาแทนที่สล็อตเดิม เช่น PCI และ
AGP
เมนบอร์ดแบบ BTX ได้ปรับปรุงการระบายความร้อนภายในตัว
เครื่อง(รวมถึงซีพียูด้วย) โดยแยกจุดที่เกิดความร้อนสูงออกจากกัน
และเพิ่มตัวกระจายความร้อน (Thermal Module) ซึ่งอาจมีตัวยึด
กับเคสหรือ SRM (Support and retention Module) ด้วย
เปรียบเทียบตำาแหน่งของการจัดวางระหว่าง ATX กับ BTX
5.2 ส่ว นประกอบที่ส ำา คัญ บนเมนบอร์ด
เมนบอร์ดเป็นตัวกำาหนดว่าเครื่องคอมพิวเตอร์นั้นๆ จะใช้งานกับ
ซีพียูอะไรได้บ้าง มีประสิทธิภาพเพียงใด รองรับกับอุปกรณ์ใหม่ๆ ได้หรือ
ไม่ มีขนาดใหญ่เล็กเท่าไร ดังนั้นจึงจำาเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทราบถึงส่วน
ประกอบหลัก ข้อจำากัด และขีดความสามารถของเมนบอร์ด เพื่อให้
สามารถเลือกใช้งานได้อย่างถูกต้องและเหมาะสมต่อไป
- 23. 23
5.2.1 ช่องสำาหรับติดตั้งซีพียู
ซีพียูถือได้ว่าเป็นตัวหลักที่กำาหนดว่าเมนบอร์ดแต่ละรุ่นนั้นจะนำาไป
ใช้งานร่วมกับซีพียูรุ่นใดหรือแบบใดได้บ้าง ซึ่งก็จะเป็นตัวกำาหนดชิปเซ็ต,
ซ็อคเก็ต และอื่นๆ ที่เหมาะกับซีพียูรุ่นนั้นๆ ตัวอย่างรูปแบบของช่อง
สำาหรับติดตั้งซีพียู เช่น
• Socket 604 ใช้กับซีพียู Xeon และ Xeon Nocona
• Socket 603 ใช้กับซีพียู Xeon
• Socket T หรือ LGA 775 ใช้กับซีพียูของ Intel เช่น
Pentium4 และ Celeron D แกน Prescott, Pentium4
Extreme Edition, Pentium D (Dual-Core)
• Socket 478 ใช้กับซีพียู CeleronII, Celeron D (บางรุ่น),
Pentium4 (Northwood)
• Socket 940 ใช้กับซีพียู Athlon 64 FX และ Opteron
ของ AMD
• Socket 939 ใช้กับซีพียู Sempron , Athlon 64(0.09
ไมครอน) ของ AMD
• Socket 754 ใช้กับซีพียู Athlon 64(0.13 ไมครอน) ของ
AMD
- 24. 24
• Socket A ใช้กับซีพียู Duron, Athlon XP ของ AMD
Socket T หรือ Socket 478 Socket 754 Socket A
LGA 775
5.2.2 ช่องสำาหรับติดตั้งหน่วยความจำา (Memory Slot)
หน่วยความจำา RAM จะมีลักษณะเป็นแผงที่มีความยาว จำานวนขา
(Pin) และรอยบากที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงต้องมีการออกแบบช่องเสียบให้
ตรงชนิดของ RAM ที่จะนำามาใช้
• แบบ 30 Pin
ใช้ในเครื่องรุ่นตั้งแต่ก่อนที่จะมีซีพียู 486 มีความกว้าง
ของบัสแผงละ 8 บิต
• แบบ 72 Pin
ใช้ในเครื่อง ตั้งแต่ซีพียู 486 ไปจนถึง Pentium มี
ความกว้างของบัสแผงละ 32 บิต
• แบบ 168 Pin
ใช้กับแผงหน่วยความจำาประเภท SDRAM มักเรียกว่า
“DIMM Slot” (Dual In-line Memory Module) มีความ
กว้างของบัสขนาด 64 บิต
• แบบ 184 Pin
ช่องเสียบแบบนี้ถูกนำาไปใช้กับ RAM 2 ประเภทที่ใช้
แทนกันไม่ได้คือ ใช้กับ RDRAM (Rambus DRAM) แบบ
16 บิต ซึ่งเรียกว่า “RIMM Slot” กับประเภท DDR-SDRAM
ซึ่งเรียกว่า “DIMM Slot” เช่นเดียวกับแบบ 168 Pin แต่ต่าง
กันที่จำานวนขาและตำาแหน่งบากกลางร่อง
• แบบ 232 Pin
ใช้กับแผงหน่วยความจำา RDRAM แบบ 32 บิต (ใช้กับ
เมนบอร์ดเพียงไม่กี่รุ่น)
• แบบ 240 Pin
- 25. 25
ใช้สำาหรับแผงหน่วยความจำาประเภท DDR2-SDRAM
หรือ DDR II ที่เป็นหน่วยความจำารุ่นปัจจุบันสำาหรับเครื่องพีซี
ซึ่งนอกจากจะทำางานด้วยความถี่ที่สูงกว่าเดิม และรองรับ
เทคโนโลยี Dual-Channel ซึ่งให้ Bandwidth ที่เพิ่มมากขึ้น
แล้วยังรองรับความจุสูงสุดได้มากถึงแผงละ 4 GB
5.2.3 ชิปเซ็ต (Chipset)
เป็นองค์ประกอบหลักที่ถูกติดตั้งอย่างถาวรบนเมนบอร์ด ไม่สามารถ
ถอดหรือเปลี่ยนแปลงได้
ชิปเซ็ตมีความสำาคัญอย่างมาก เนื่องจากเป็นตัวกำาหนดอุปกรณ์อื่นๆ
บนเมนบอร์ด เช่น
• กำาหนดชนิดของซ็อคเก็ต ซึ่งจะเป็นตัวกำาหนดว่าเมนบอร์ดนี้จะ
ใช้กับซีพียูชนิดใดได้บ้าง
• รองรับหน่วยความจำาชนิดใดได้บ้าง
• มีสล็อตประเภทใดถูกติดตั้งไว้บนเมนบอร์ดได้บ้าง
• สามารถทำางานร่วมกบอุปกรณ์ประเภทใดได้บ้าง
• ขยายความสามารถได้มากน้อยเพียงใด
ด้วยเหตุนี้ชิปเซ็ตจึงเป็นหัวข้อหลักในการพิจารณาเลือกซื้อ
เมนบอร์ด ตัวอย่างเช่น เมนบอร์ดใช้ชิปเซ็ตที่สนับสนุนความเร็ว FSB ได้
สูงสุดถึง 800 MHz หรือได้เพียง 533 MHz มีแคชได้มากน้อยเพียงใด
มีหน่วยความจำาสูงสุดได้เท่าไร ซึ่งชิปเซ็ตจะจำากัดค่าสูงสุดที่รองรับได้
ส่วนเมนบอร์ดเป็นตัวจำากัดจำานวนสล็อตที่จะใส่ได้จริง เป็นต้น
แต่เดิมชิปเซ็ตทำาหน้าที่เป็นตัวกลางในการประสานงานระหว่างซีพียู
กับหน่วยความจำาเท่านั้น แต่ตอมาเมื่อสามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ลงใน
่
ชิปได้มากขึ้น ชิปเซ็ตก็มีหน้าที่อื่นๆเพิ่มเข้าไปด้วย เช่น
• ตัวควบคุมแคช (Cache Controller)และฮาร์ดดิสก์ (IDE
Controller)
• ตัวควบคุมบัส PCI รวมทั้งพอร์ต
ต่าง ๆ
การทำางานของชิปเซ็ตปกติจะแยกออกเป็น
สองส่วน คือ
- 26. 26
•ทำางานในส่วนของซีพียูกับองค์ประกอบต่างๆคือ แคช, RAM
และ AGP ที่อยู่บน Front Side Bus (FSB) หรือที่ Intel เรียก
ว่า North Bridge Chipset (สะพานฝั่งเหนือ คือฝั่งที่อยู่
ใกล้ซีพียู) โดยอาจจะมีหลายชิปประกอบกัน
• ทำางานในส่วนที่มีไว้สำาหรับต่อเข้ากับอุปกรณ์ I/O ต่างๆ ได้แก่
IDE, สล็อต ISA และพอร์ตต่างๆ (ขนาน, อนุกรม, USB) ซึ่ง
เป็นอีกชิปเล็กๆเพียงชิปเดียว ทีอาจเรียกว่าเป็น South
่
Bridge Chipset (คือสะพานฝั่งที่อยู่ไกลออกมาจากซีพียู
นั่นเอง)
แต่ในชิปเซ็ตรุ่นใหม่ๆ เช่น i810 เป็นต้นไป จะมีการนำาแนวคิด
ในการออกแบบใหม่มาใช้ โดยแทนที่จะแบ่งเป็น North และ South
Bridge อย่างเดิมก็กลายเป็น Accelerated Hub ที่รวมเอาการเชื่อมต่อ
ในรูปแบบและความเร็วต่างๆกัน เข้ามาด้วยกันแทน
โครงสร้างการแบ่งชิปเซ็ตแบบเดิม โครงสร้างของชิปเซ็ตรุ่นใหม่
ชิปเซ็ตแต่ละรุ่นจะมีขีดความสามารถและราคาที่แตกต่างกันไป ตาม
แต่วัตถุประสงค์ที่ผู้ผลิตกำาหนดมา ในบางครั้งเราก็ไม่จำาเป็นต้องใช้ชิปเซ็ต
แพงๆ โดยที่ไม่ได้ใช้ขีดความสามารถที่เพิ่มขึ้นเหล่านั้น ซึ่งจุดสำาคัญใน
การพิจารณาขีดความสามารถก็มีหลายประการด้วยกัน เช่น พิจารณาว่า
เป็นชิปเซ็ตสำาหรับซีพียูรุ่นใด รองรับความเร็วของบัสได้เท่าใด รองรับ
การทำางานร่วมกันหลายๆซีพียูได้หรือไม่ ชนิดของหน่วยความจำาที่
ทำางานด้วยได้นั้นเป็นแบบใด และจำานวนหน่วยความจำาสูงสุด เป็นต้น
- 27. 27
5.2.4 ระบบบัส และช่องสำาหรับติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ (Bus & Slot)
บัสเป็นทางเชื่อมต่อระหว่าง
ระบบบัสจะเชือมอุปกรณ์ตางๆ บนเมนบอร์ดเข้า
่ ่ อุปกรณ์ต่างๆ ทั้งที่อยู่บนเมนบอร์ด
ด้วยกัน CP และที่ติดตั้งเพิ่มเข้ามา ตั้งแต่ ซีพียู,
U หน่วยความจำา, แคช, ฮาร์ดดิสก์,
สล็อตต่างๆ และจอภาพ เป็นต้น ดัง
นั้น ความเร็วและประสิทธิภาพใน
การทำางานของบัสจึงมีผลอย่างมาก
กับประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่อง
คอมพิวเตอร์
ระบบบัสที่เหมาะสมจะต้องมี
ความเร็วเพียงพอที่จะให้อุปกรณ์
ต่างๆ รับส่งข้อมูลระหว่างกันได้
อย่างเต็มศักยภาพความเร็วของอุ
ปกรณ์นั้นๆ เพื่อไม่ให้เป็นตัวถ่วงอุ
ปกรณ์อื่นๆ อันจะทำาให้ความเร็ว
โดยรวมของทั้งเครื่องลดลง
โครงสร้างของระบบบัสของเครื่องคอมพิวเตอร์มีความสลับซับซ้อน
ทั้งนี้เนื่องจากอุปกรณ์ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นซีพียู แรม ฮาร์ดดิสก์ การ์ดแสดง
ผล และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ ได้ถูกพัฒนาให้มีความเร็วเพิ่มขึ้น จึงทำาให้
ต้องพัฒนาชิปเซ็ตและระบบบัสต่างๆ ตามไปด้วย
ระบบบัสและสล็อตต่างๆ มีความสำาคัญและเกี่ยวข้องกันอย่างไร?
5.2.4.1 บัสและซ็อคเก็ตของซีพียู
บัสที่สำาคัญที่สุด
คือ บัสที่ใช้เชื่อมต่อ
กับซีพียู เรียกว่า
Front Side Front Side Bus
Bus (FSB) ซึ่งเป็นบัสที่
ต้องทำางานด้วย
ความถี่สูงสุด
ภายนอกของซีพียู
เช่น 100, 133,
166, 200 และ
266 MHz เป็นต้น
เนื่องจากเป็นเส้น
- 28. 28
ทางเชื่อมต่อระหว่างซีพียู (ซึ่งติดตั้งอยู่กับซ็อคเก็ตของซีพียู) กับ
ชิปเซ็ตตัวหลัก
5.2.4.2 บัสและสล็อตของอุปกรณ์ความเร็วสูง
สล็อตของอุปกรณ์ความเร็วสูง เช่น PCI, AGP และ PCI
Express เป็นต้น
Bus Type Bus Width Bus Speed MB/sec
ISA 16 bits 8 MHz 16
MBps
EISA 32 bits 8 MHz 32
MBps
VL-bus 32 bits 25 MHz 100
MBps
VL-bus 32 bits 33 MHz 132
MBps
PCI 32 bits 33 MHz 132
MBps
PCI 64 bits 33 MHz 264
MBps
PCI 64 bits 66 MHz 512
MBps
PCI 64 bits 133 MHz 1 GBps
• PCI (Peripheral Component Interconnect) และ
PCI-X (PCI Extended)
บัส PCI เป็นบัสความเร็วค่อนข้างสูง ใช้เชื่อมต่อระหว่างชิปเซ็
ตกับอุปกรณ์ความเร็วรองลงมา เช่น การ์ดเสียง, การ์ดโมเด็ม, การ์ดแลน
เป็นต้น
มาตรฐานของบัส PCI ปัจจุบันจะมีความกว้างบัส 32 บิต และ
64 บิต ซึ่งบัสแบบ 64 บิตนี้จะเรียกว่า PCI-X
- 29. 29
• AGP (Accelerated Graphic Port)
AGP เป็นพัฒนาการที่ต่อจากบัส PCI โดยทำางานที่ความถี่ 66 MHz
บัส AGP นี้ถูกออกแบบมาสำาหรับการ์ดแสดงผลโดยเฉพาะ ซึ่งเป็นอุปกรณ์
ที่มีการส่งข้อมูลมากที่สุด และจำาเป็นต้องส่งผ่านข้อมูลให้ได้เร็วที่สุด
เพราะจะมีผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมอย่างเห็นได้ชัด แต่ก็มีขอจำากัดคือ ้
เมนบอร์ดส่วนใหญ่จะมีสล็อต AGP อยู่เพียงสล็อตเดียวเท่านั้น แต่สำาหรับ
มาตรฐานของระบบบัสอย่าง PCI Express จะสามารถมีได้มากกว่า 1
ช่องบนเมนบอร์ดเดียวกัน
• PCI Express
PCI Express นั้นเป็นบัสที่ (2)
ทำางานแบบ Serial และสามารถ (1)
เลือกใช้ความเร็วมากน้อยตาม
ต้องการได้ โดยแบ่งออกเป็นช่อง
สัญญาณ (channel) หรือ lane
ของ PCI ซึ่งจะมีความเร็วในการรับ
ส่งข้อมูลแต่ละทิศทาง 250
MB/sec และรวมสองทาง (Full-
Duplex) สูงถึง 500 MB/sec ซึ่ง
ขั้นตำ่าสุดเรียกว่า PCI Express x1 (1) รูปตัวอย่างของเมนบอร์ดที่ใช้ PCI Express
x1 (สั้น)
ถูกออกแบบให้มาแทนที่ PCI Bus และ PCI Express x16 (ยาว) บริเวณวงกลม
แบบเดิม ประกอบด้วย 1 lane สีนำ้าเงิน (ซ้ายมือ)
สล็อตก็จะสั้นหน่อย ส่วนขั้นถัดไป (2) รูปตัวอย่าง Socket แบบใหม่ LGA775
จะมีความเร็วเพิ่มขึ้นเป็น 2, 4, 8
และ 16 เท่าตามลำาดับ ก็จะประกอบด้วย 2, 4, 8 และ 16 lane ที่รับส่ง
ข้อมูลพร้อมกัน สล็อตก็จะยาวขึ้น (มีขั้วต่อมากขึ้น) เรียกว่าเป็น PCI
- 30. 30
Express x2, x4, x8 และสูงสุดคือ PCI Express x16 ที่เร็วถึง 8
GB/sec ซึ่งจะมาแทนที่สล็อตแบบ AGP 8x ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน
นอกจากนี้ด้วยข้อจำากัดที่มีมานมนาน เมนบอร์ดส่วนใหญ่จะสามารถ
มีสล็อต AGP ได้เพียงสล็อตเดียวเท่านั้น แต่สำาหรับมาตรฐานใหม่อย่าง
PCI Express x16 ที่จะมาแทนที่สล็อต AGP แบบเดิมนั้นจะสามารถมีได้
มากกว่า 1 ช่องบนเมนบอร์ดเดียวกัน
5.2.5 BIOS (Basic Input/Output System)
BIOS คือ ชิปที่ถูกติดตั้งมาบนเมนบอร์ดจาก
โรงงาน ภายในบรรจุโปรแกรมหรือชุดคำาสั่ง
ขนาดเล็กสำาหรับควบคุมการทำางานขั้นพื้นฐาน
เช่น การทำากระบวนการ POST (Power-On
Self Test) ของเครื่อง รวมทั้งโปรแกรมที่ใช้ตั้ง
ค่าการทำางานให้กับเครื่อง ที่เรียกว่า BIOS หรือ
CMOS Setup ที่จะบันทึกข้อมูลและค่าต่างๆ ไว้
ในชิปหน่วยความจำาอีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่า ซี
มอส (CMOS) ซึ่งเป็นหน่วยความจำาที่กินไฟน้อย และเก็บข้อมูลได้โดยใช้
แบตเตอรี่ที่อยู่บนเมนบอร์ด ซึ่งจะคอยจ่ายไฟเลี้ยงให้ตลอดเวลาแม้ใน
ขณะที่ปิดเครื่อง ถ้าแบตเตอรี่ก้อนนี้หมดหรือถูกถอดออก ค่าที่ตั้งไว้ก็จะ
หายและกลับไปใช้ค่าเริ่มต้นแทน
5.2.6 ถ่านหรือแบตเตอรี่ไบออส (BIOS Battery)
แบตเตอรี่ไบออสเป็นอุปกรณ์ที่อยู่บนเมนบอร์ด เป็นส่วนที่ไม่ค่อยมีผู้
สนใจนัก จนกระทั่งเมื่อนาฬิกาของเครื่องคอมพิวเตอร์ผิดพลาดและ
CMOS เริ่มเก็บข้อมูลไม่อยู่ ซึ่งบอกให้รู้ว่าแบตเตอรี่ไบออสใกล้จะหมด
อายุแล้ว ถ้าปล่อยไว้เช่นนี้นานๆ ก็อาจจะทำาให้เกิดปัญหาต่างๆ ตามมาได้
แบตเตอรี่ที่ใช้จะเป็นแบบลิเธียม (Lithium) เนื่องจากมี
ความคงทน และสามารถใช้งานได้นานเป็นปี ๆ โดยมีอายุ
การใช้งานเฉลี่ยจะอยู่ที่ประมาณ 3 ปี ลักษณะจะคล้าย
กระดุมหรือเหรียญสีเงิน ถูกวางอยู่ในเบ้าพลาสติกสีดำา และ
อาจมีแผ่นโลหะติดอยู่เป็นขั้วไฟสำาหรับต่อเข้ากับเมนบอร์ด
5.2.7 ขัวต่อและพอร์ตต่างๆ
้
- 31. 31
6. อุป กรณ์แ สดงผล
หน่วยแสดงผลเป็นส่วนที่แสดงข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ไปสู่มนุษย์
เป็นตัวกลางการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับมนุษย์ เราเรียกเครื่องมือใน
ส่วนนี้ว่า อุปกรณ์แสดงผล (Output Devices)
อุปกรณ์แสดงผลสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ตามลักษณะ
ของข้อมูลที่แสดงออกมา ได้แก่
• อุปกรณ์แสดงผลที่มนุษย์จับต้องไม่ได้ (Softcopy Output
Device) หมายถึง อุปกรณ์แสดงข้อมูลที่มนุษย์ไม่สามารถจับ
ต้องข้อมูลที่แสดงนั้นได้ เช่น ข้อมูลตัวอักษรหรือภาพบน
จอภาพ หรือข้อมูลเสียงจากลำาโพง เรียกข้อมูลประเภทนี้ว่า
Softcopy
• อุปกรณ์แสดงผลที่มนุษย์จับต้องได้ (Hardcopy Output
Device) หมายถึง อุปกรณ์แสดงข้อมูลที่มนุษย์สามารถจับต้อง
ข้อมูลที่แสดงนั้นได้ เช่น ตัวอักษรหรือภาพบนกระดาษ เป็นต้น
เราเรียกข้อมูลประเภทนี้ว่า Hardcopy
ตัวอย่างอุปกรณ์แสดงผล ได้แก่
6.1 จอภาพ (Monitor)