อ.ไพสฐ

ในปจจบนคอมพวเตอร ไดเขามามบทบาทเกยวของกบชวตประจำาวน และกลายเปนสงสำาคญในชวตมนษยมากขน คอมพวเตอรมบทบาท ในทกวงการอาชพ ซงจะพบไดวาธรกจ ตาง ๆ ไดนำาคอมพวเตอร เขามาชวยดำาเนนงาน และใหบรการ

ลกคา เพออำานวยความสะดวก และเกดความคลองตวในการดำาเนนการอยางมประสทธภาพ คอมพวเตอร หมายถง อปกรณ อเลกทรอนกสทมความสามารถในการ แปลคำาสงในโปรแกรม และทำางานตามคำาสงนนๆ ซงเกยวของ กบการ รบขอมลนำา

เขา การคำานวณ การปฏบตการทางตรรกะ และการสรางผลลพธตามทผใชตองการ

ประวตคอมพวเตอร คอมพวเตอรในยคเรมแรก ไดแก เครองจกรกลหรอสงประดษฐขนเพอชวยในการ คำานวณ โดยทยงไมมการ นำาวงจร

อเลกทรอนกส เขามาใชประโยชนรวมดวย ลำาดบเครองมอขนมามดงน

ในระยะ 5,000 ปทผานมา มนษยเรมรจกการใชนวมอและนวเทาของตนเพอชวยในการคำานวณ และพฒนา มา ใชอปกรณอน ๆ เชน ลกหน ใชเชอกรอยลกหนคลายลกคด

ตอมาประมาณ 2,600 ปกอนครสตกาล ชาวจนไดประดษฐเครองมอเพอใชในการ คำานวณขนมาชนดหนง เรยกวา ลกคด ซงถอไดวา เปนอปกรณใชชวยการคำานวณทเกาแกทสดในโลกและคงยงใชงานมาจนถงปจจบน

พ.ศ. 2158 นกคณตศาสตรชาวสกอตแลนดชอ John Napier ไดประดษฐอปกรณใช ชวยการ

คำานวณขนมา เรยกวา Napier's Bones เปนอปกรณทลกษณะคลายกบตารางสตรคณในปจจบน เครอง มอชนดนชวยให สามารถ ทำาการคณและหาร ไดงายเหมอนกบทำาการบวก หรอลบโดยตรง

พ. ศ 2185 นกคณตศาสตรชาวฝรงเศลชอ Blaise Pascal ซงในขณะนนมอายเพยง 19 ป ได

ออกแบบ เครองมอในการคำานวณโดย ใชหลกการหมนของฟนเฟองหนงอนถกหมนครบ 1 รอบ ฟนเฟองอกอนหนงซง

อย ทางดานซายจะถกหมนไปดวยในเศษ 1 สวน 10 รอบ เครองมอของปาสคาลนถกเผยแพรออกสสาธารณะชน เมอ

พ.ศ. 2188 แตไมประสบความสำาเรจเทาทควรเนองจากราคาแพง และเมอใชงานจรงจะเกดเหตการณทฟนเฟองตด ขดบอยๆ ทำาใหผลลพธทไดไมคอยถกตองตรงความเปนจรง

เครองมอของปาสคาล สามารถใชไดดในการคำานวณการบวกและลบ สวนการคณและหารยงไมดเทาทควร ดงนนในป พ.ศ. 2216 นกปราชญษชาวเยอรมนชอ Gottfriend von Leibnitz ไดปรบปรงเครง

คำานวณของ ปาสคาลใหสามารถทหการคณและหารไดโดยตรง โดยทการคณใชหลกการบวกกนหลายๆ ครง และการหาร ก

คอการลบกนหลายๆ ครง แตเครองมอของ Leibnitz ยงคงอาศยการหมนวงลอ ของเครองเองอตโนมต นบวาเปนเครองมอทชวยใหการคำานวณทางคณตศาสตรทดยงยากกลบเปนเรองทงายขน

พ.ศ. 2344 นกประดษฐชาวฝรงเศลชอ Joseph Marie Jacquard ไดพยายามพฒนา เครองทอผาโดยใช บตรเจาะรในการบนทกคำาสง ควบคมเครองทอผาใหทำาตามแบบทกำาหนดไว และแบบดงกลาวสามารถนำา

มา สรางซำาๆ ไดอกหลายครง ความพยายามของ Jacquard สำาเรจลงใน พ.ศ. 2348 เครองทอผานถอวา เปน เครองทำางานตามโปรแกรมคำาสงเปนเครองแรก

พ.ศ. 2373 Chales Babbage ถอกำาเนดทประเทศองกฤษ เมอ พ.ศ. 2334 จบ

การศกษาทางดานคณตศาสตร จากมหาวทยาลยแคมบรดจ และไดรบตำาแหนง Lucasian Professor ซงเปนตำาแหนงท Isaac Newton เคยไดรบมากอน ในขณะทกำาลงศกษาอยนน Babbage ไดสราง

เครอง หาผลตาง (Difference Engine) ซงเปนเครองทใชคำานวณ และพมพตารางทางคณศาสตร

อยางอตโนมต จนกระทงป พ.ศ. 2373 เขาไดรบความชวยเหลอจากรฐบาลองกฤษเพอสรางเครอง

Difference Engine ขนมาจรงๆ แตในขณะท Babbage ทำาการสรางเครอง

Difference Engine อยนน ไดพฒนาความคดไปถง เครองมอในการคำานวนทมความสามารถสงกวาน

1

อ.ไพสฐ

ซงกคอเครองทเรยกวาเครองวเคราะห (Analytical Engine) และไดยกเลกโครงการสรางเครอง

Difference Engine ลงแลวเรมตนงานใหม คอ งานสรางเครองวเคราะห ในความคดของเขา โดยท

เครองดงกลาวประกอบไปดวยชนสวนทสำาคญ 4 สวน คอ

1. สวนเกบขอมล เปนสวนทใชในการเกบขอมลนำาเขาและผลลพธทไดจากการคำานวณ

2. สวนประมวลผล เปนสวนทใชในการประมวลผลทางคณตศาสตร

3. สวนควบคม เปนสวนทใชในการเคลอนยายขอมลระหวางสวนเกบขอมล และสวนประมวลผล

4. สวนรบขอมลเขาและแสดงผลลพธ เปนสวนทใชรบทราบขอมลจากภายนอกเครองเขาสสวนเกบ และ แสดงผลลพธท ไดจากการคำานวณใหผใชไดรบทราบ

เปนทนาสงเกตวาสวนประกอบตางๆ ของเครอง Alaytical Engine มลกษณะ

ใกลเคยงกบสวนประกอบ ของระบบคอมพวเตอร ในปจจบน แตนาเสยดายทเครอง Alalytical Engine ของ Babbage นนไมสามารถ สรางใหสำาเรจขนมาได ทงนเนองจากเทคโนโลย สมยนนไมสามารถสรางสวน

ประกอบตางๆ ดงกลาว และอกประการหนงกคอ สมยนนไมมความจำาเปน ตองใชเครองทมความสามารถสงขนาดนน ดงนน

รฐบาล องกฤษจงหยดใหความสนบสนนโครงการของ Babbage ในป พ.ศ. 2385 ทำาใหไมมทนทจะ

ทำาการวจยตอไป สบเนองจากมาจากแนวความคดของ Analytical Engine เชนนจงทำาให

Charles Babbage ไดรบการยกยอง ใหเปน บดาของเครองคอมพวเตอร

พ.ศ. 2385 ชาวองกฤษ ชอ Lady Auqusta Ada Byron ไดทำาการแปลเรองราวเกยว

กบเครอง Anatical Engine จากภาษาฝรงเศลเปนภาษาองกฤษ ในระหวางการแปลทำาให Lady Ada เขาใจถงหลกการทำางาน ของเครอง Analytical Engine และไดเขยนรายละเอยดขนตอนของ

คำาสงใหเครองนทำาการคำานวณทยงยาก ซบซอนไวในหนงสอทางคณตศาสตรเลมหนง ซงถอวาเปนโปรแกรมคอมพวเตอร

โปรแกรมแรกของโลก และจากจดนจงถอวา Lady Ada เปนโปรแกรมเมอรคนแรกของโลก (มภาษาทใชเขยน

โปรแกรมทเกแก อยหนงภาษาคอภาษา Ada มาจาก ชอของ Lady Ada) นอกจากน Lady Ada ยงคนพบอกวาชดบตรเจาะร ทบรรจคำาสงไวสามารถนำากลบมาทำางานซำาไดถาตองการ นนคอหลกของการทำางานวนซำา หรอ

เรยกวา Loop เครองมอทใชในการคำานวณทถกพฒนาขนในศตวรรษท 19 นน ทำางานกบเลขฐานสบ

(Decimal Number) แตเมอเรมตนของศตวรรษท 20 ระบบคอมพวเตอรไดถกพฒนาขนจงทำาใหม

การเปลยนแปลงมาใช เลขฐานสอง (Binary Number) กบระบบคอมพวเตอร ทเปนผลสบเนองมาจากหลกของพชคณต

พ.ศ. 2397 นกคณตศาสตรชาวองกฤษ George Boole ไดใชหลกพชคณตเผยแพรกฎของ

Boolean Algebra ซงเปนคณตศาสตรทใชอธบายเหตผลของตรรกวทยาทตวแปรมคาไดเพยง "จรง" หรอ "เทจ" เทานน ( ใชสภาวะเพยงสองอยางคอ 0 กบ 1 รวมกบเครองหมายในเชงตรรกพนฐาน คอ AND,

OR และ NOT) สงท George Boole คดคนขน นบวามประโยชนตอระบบคอมพวเตอรในปจจบน

อยางยง เนองจากเปน การยากทจะใชกระแสไฟฟา ซงมเพยง 2 สภาวะ คอ เปด กบ ปด ในการแทน เลขฐานสบซงมอยถง

10 ตว คอ 0 ถง 9 แตเปนการงายกวาเราแทนดวยเลขฐานสอง คอ 0 กบ 1 จงถอวาสงนเปนรากฐานทสำาคญ ของการ ออกแบบวงจรระบบคอมพวเตอรในปจจบน

2

อ.ไพสฐ

พ.ศ. 2423 Dr. Herman Hollerith นกสถตชาวอเมรกนไดประดษฐเครองประมวลผล ทางสถตซง ใชกบบตรเจาะร เครองนไดรบการพฒนา ใหดยงขนและมาใชงานสำารวจสำามะโนประชากร ของสหรฐอเมรกา ในป

พ.ศ. 2433 และชวยใหการสรปผลสำามะโนประชากรเสรจสนภายในระยะเวลา 2 ปครง (โดยกอนหนานนตองใช

เวลาถง 7 ปครง) เรยกบตรเจาะรนวา บตรฮอลเลอรธ และชออนๆ ทใชเรยกบตรน กคอ บตร ไอบเอม หรอบตร 80 คอลมน เพราะผผลตคอ บรษท IBM

การกำาเนดของเครองคอมพวเตอรอเลกทรอนกส เครองมอทงหลายทถกประดษฐขนมาในยคกอนนนสวนมากประกอบดวยฟนเฟอง รอก คาน ซงเปนวสด ทม ขนาดใหญ และมนำาหนกมากทำาใหการทำางานลาชาและผดพลาดอยเสมอ ดงนนในยคตอมาจงพยายาม พฒนาเครองมอ ใหม

ขนาดเลกลง แตมประสทธภาพสงขน ดงน

พ.ศ. 2480 ศาสตราจารย Howard Aiken แหงมหาลยวทยาลยฮาวารด ไดพฒนาเครอง

คำานวณ ตาม แนวคด ของ Babbage รวมกบวศวะกรของบรษท IBM สรางเครองคำานวณตามความคดของ

Babbage ได สำาเรจ โดยเครองดงกลาวทำางานแบบเครองจกรกลปนไฟฟา และใชบตรเจาะรเปนสอในการนำาเขา

ขอมลส เครองเพอทำาการประมวลผล การพฒนาดงกลาวมาเสรจสนในป พ.ศ. 2487 โดยเครองมอนมชอวา

MARK 1 และเนองจากเครองนสำาเรจไดจากการสนบสนน ดานการเงนและบคลากรจากบรษท IBM ดงนนจง

มอกชอ หนงวา IBM Automatic Sequence Controlled Calculator และนบเปนเครองคำานวณแบบอตโนมตเครองแรกของโลก

พ.ศ. 2486 ซงเปนชวงสงครามโลกครงท 2 ศนยวจยของกองทพบกสหรฐอเมรกามความจำาเปนทจะตอง คดคนเครองชวยคำานวณ เพอใชคำานวณหาทศทางและระยะทางในการสงขปนาวธ ซงถาใชเครองคำานวณทม อยในสมยนนจะ

ตองใชเวลาถง 12 ชวโมงในการคำานวณ การยง 1 ครง ดงนนกองทพจงใหกองทนอดหนนแก John W. Mauchly และ Persper Eckert จากหมาวทยาลยเพนซลวาเนย ในการสรางคอมพวเตอร จาก

อปกรณอเลกทรอนกสขนมา โดยนำาหลอดสญยากาศ (Vacuum Tube) จำานวน 18,000 หลอด มาใชในการสราง ซงมขอดคอ ทำาใหเครองมความเรว และมความถกตองแมนยำาในการคำานวณมากขน ในดานของความเรว

นน เครองจกกลมความเฉอยของการเคลอนทของชนสวนประกอบ แตคอมพวเตอรอเลกทรอนกส จะใชอเลกตรอนเปนตวค ลอนท ทำาใหสามารถสงขอมลดวยกระแสไฟฟาได ดวยความเรวใกลเคยงกบความเรวของแสง สวนความถกตองแมนยำาใน

การทำางานของเครองจกรกลอาศยฟนเฟอง รอก คาน ในการทำางาน ทำาใหทำางานไดชา และเเกดความผดพลดไดงาย

พ.ศ. 2489 เครองคอมพวเตอรท Mauchly และ Eckert คดคนขนไดมชอวา ENIAC ยอ

มาจาก (Electronic Numberical Integrater and Caculator) ประสบความสำาเรจในป พ.ศ. 2489 ถงแมวาจะไมทนใชในสงครามโลกครงทสอง แตความเรวในการตำานวณของ

ENIAC ทำาใหวงการคอมพวเตอรขณะนน ยอมรบความสามารถของเครองคอมพวเตอรอเลกทรอนกส แตอยางไร

กตาม ENIAC ทำางานดวยไฟฟาทงหมดทำาใหในการทำางานแตละครงจงทำาใหเกดความรอนสงมาก จำาเปนตองตดตง

ไวในหองทมเครองปรบอากาศดวย นอกจากน ENIAC ยงเกบไดเฉพาะขอมลทเปนตวเลขขนาด 10 หลก และเกบ

ไดเพยง 20 จำานวน เทานน สวนชดคำาสงนน ยงไมสามารถเกบไวในเครองได การสงชดคำาสงเขาเครองจะตองใชวธการ เดนสายไฟสรางวงจร ถามการแกไขโปรแกรม กตองมการเดนสายไฟกนใหม ซงใชเวลาเปนวน

ความคดตอมาในการพฒนาเครองคอมพวเตอรใหดขนกคอ การคนหาวธการเกบโปรแกรมไวในเครอง เพอลดความยงยาก

ของขนตอนการปอนคำาสงเขาเครอง มนกคณตศาสตรเชอสายฮงการเรยนชอ Dr.John Von Neumann ไดพบวธการเกบโปรแกรมไว ในหนวยความจำาของเครองเชนเดยวกบการเกบขอมลและตอวงจร

3

อ.ไพสฐ

ไฟฟา สำาหรบการคำานวณ และการปฏบตการพนฐาน ไวใหเรยบรอยภายในเครอง แลวเรยกวงจรเหลานดวยรหสตวเลขท

กำาหนดไว เครองคอมพวเตอรทถกพฒนาขนตามแนวความคดนไดแก EVAC (Electronic Ddiscreate Variable Automatic Computer) ซงสรางเสรจใน พ.ศ. 2492 และนำามาใชงานจรงในป พ.ศ. 2494 และในเวลาใกลเคยงกน ทมหาวทยาลยเคมบรดส ประเทศองกฤษ

ไดมการสรางคอมพวเตอรมลกษณะคลายกบเครอง EVAC และใหชอวา EDSAC (Electronic Delay Strorage Automatic Caculator)

หนวยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) หนวยประมวลผลกลางหรอซพย เรยกอกชอหนงวา โปรเซสเซอร (Processor) หรอ ชป (chip)

นบเปนอปกรณ ทมความสำาคญมากทสด ของฮารดแวรเพราะมหนาทในการประมวลผลขอมลทผใชปอน เขามาทางอปกรณ

อนพต ตามชดคำาสงหรอโปรแกรมทผใชตองการใชงาน หนวยประมวลผลกลาง ประกอบดวยสวนประสำาคญ 3 สวน คอ

1. หนวยคำานวณและตรรกะ (Arithmetic & Logical Unit : ALU) หนวยคำานวณตรรกะ ทำาหนาทเหมอนกบเครองคำานวณอยในเครองคอมพวเตอรโดยทำางานเกยวของกบ การคำานวณทาง

คณตศาสตร เชน บวก ลบ คณ หาร นอกจากนหนวยคำานวณและตรรกะของคอมพวเตอร ยงมความสามารถอกอยางหนงท เครองคำานวณธรรมดาไมม คอ ความสามารถในเชงตรรกะศาสตร หมายถง ความสามารถในการเปรยบเทยบตามเงอนไข

และกฏเกณฑทางคณตศาสตร เพอใหไดคำาตอบออกมาวาเงอนไข นนเปน จรง หรอ เทจ เชน เปรยบเทยบมากวา นอยกวา

เทากน ไมเทากน ของจำานวน 2 จำานวน เปนตน ซงการเปรยบเทยบนมกจะใชในการเลอกทำางานของเครองคอมพวเตอร จะ ทำาตามคำาสงใดของโปรแกรมเปน คำาสงตอไป

2. หนวยควบคม (Control Unit) หนวยควบคมทำาหนาทคงบคมลำาดบขนตอนการการประมวลผลและการทำางานของอปกรณตางๆ ภายใน หนวยประมวลผลก

ลาง และรวมไปถงการประสานงานในการทำางานรวมกนระหวางหนวยประมวลผลกลาง กบอปกรณนำาเขาขอมล อปกรณ แสดงผล และหนวยความจำาสำารองดวย เมอผใชตองการประมวลผล ตามชดคำาสงใด ผใชจะตองสงขอมลและชดคำาสงนน ๆ เขาสระบบ คอมพวเตอรเสยกอน โดยขอมล และชดคำาสงดงกลาวจะถกนำาไปเกบไวในหนวยความจำาหลกกอน จากนนหนวย

ควบคมจะดงคำาสงจาก ชดคำาสงทมอยในหนวยความจำาหลกออกมาทละคำาสงเพอทำาการแปล ความหมายวาคำาสงดงกลาวสง ให ฮารดแวรสวนใด ทำางานอะไรกบขอมลตวใด เมอทราบความหมายของ คำาสงนนแลว หนวยควบคมกจะสง สญญาณคำาสง

ไปยงฮารแวร สวนททำาหนาท ในการประมวลผลดงกลาว ใหทำาตามคำาสงนน ๆ เชน ถาคำาสง ทเขามานนเปนคำาสงเกยวกบ การคำานวณ หนวยควบคมจะสงสญญาณ คำาสงไปยงหนวยคำานวณและตรรกะ ใหทำางาน หนวยคำานวณและตรรกะกจะไป

ทำาการดงขอมลจาก หนวยความจำาหลกเขามาประมวลผล ตามคำาสงแลวนำาผลลพธทไดไปแสดงยงอปกรณแสดงผล หนวย คงบคมจงจะสงสญญาณคำาสงไปยง อปกรณแสดงผลลพธ ทกำาหนดใหดงขอมลจากหนวยความจำาหลก ออกไปแสดงให

เหนผลลพธดงกลาว อกตอหนง

3. หนวยความจำาหลก (Main Memory) คอมพวเตอรจะสามารถทำางานไดเมอมขอมล และชดคำาสงทใชในการประมวลผลอยในหนวยความ จำาหลกเรยบรอยแลว

เทานน และหลกจากทำาการประมวลผลขอมลตามชดคำาสงเรยบรอบแลว ผลลพธทได จะถกนำาไปเกบไวทหนวยความจำาหลก และกอนจะถกนำาออกไปแสดงทอปกรณแสดงผล

CD-ROM แผนซดรอมเปนสอในการเกบขอมลแบบออปตคอล (Optical Storage) ใชลำาแสงเลเซอร

ในการอานขอมล แผนซดรอม ทำามาจากแผนพลาสตกเคลอบดวยอลมเนยม เพอสะทอนแสงเลเซอรทยงมา เมอแสงเลเซอร

ทยงมาสะทอนกลบไป ทตวอานขอมลทเรยกวา Photo Detector กอานขอมลทไดรบกลบมาวาเปนอะไร

และสงคา 0 และ 1 ไปใหกลบซพย เพอนำาไปประมวลผลตอไป

ความเรวของไดรฟซดรอม มหลายความเรว เชน 2x 4x หรอ 16x เปนตน ซงคา 2x หมายถงไดรวซดรอมม

4

อ.ไพสฐ

ความเรวในการหมน 2 เทา ไดรสตวแรกทเกดขนมามความเรว 1x จะมอตราในการโอนถายขอมล (Data Tranfer Rate) 150 KB ตอวนาท สวนไดรฟทมความเรวสงกวาน กจะมความเรวในการโอนถาย

ขอมล ตามตาราง

ความเรวของไดรว ซดรอม อตราการโอนถายขอมล (กโลไบตตอวนาท)1x 1502x 3003x 4504x 6006x 9008x 1200

10x 1500

ความเรวในการเขาถงขอมล (Access Time) ความเรวในการเขาถงขอมลคอ ชวงระยะเวลาทไดรวซดรอมสามารถอานขอมลจากแผนซดรอม แลวสงไป

ประมวลผล หนวยทใชวดความเรวนคอ มลลวนาท (milliSecond) หรอ ms ปกตแลวความเรวมตราฐาน

ท เปนของไดรวซดรอม 4x กคอ 200 ms แตตวเลขนจะเปนตวเลขเฉลยเทานน เปนไปไมไดแนนอนวาไดรว ซด รอมจะมความเรวในการเขาถงขอมลบนแผนซดรอมเทากนทงหมด เพราะวาความเรวทแทจรงนนจะขนอย กบวาขอมลท

กำาลงอาน อยในตำาแหนงไหนบนแผนซด ถาขอมลอยในตำาแหนงดานใน หรอวงในของแผนซด กจะมความเรวในการเขาถงสง แตถาขอมลอยดานนอกหรอวงนอกของแผน กจะทำาใหความเรวลดลงไป

แคชและบฟเฟอร ไดรวซดรอมรนใหมๆ มกจะมหนวยความจำาทเรยกวาแคชหรอบพเฟอรตดตงมาบนบอรดของซดรอมไดรว มาดวย แคชหรอ

บพเฟอรทวานกคอชปหนวยความจำาธรรมดาทตดตงไวเพอเกบขอมลชวคราวกอนทจะสง ขอมลไปประมวลผลตอไป เพอ ชวยเพมความเรวในการอานขอมลจากไดรวซดรอม ซงแคชนมหนาทเหมอน กบแคชในฮารดดกส ทจะชวยประหยดเวลา ใน

การอานขอมลจากแผนซด เพราะถาขอมลทรองขอมามอย ในแคชแลว กไมตองเสยเวลาไปอานขอลจากแผนอก ขนาดของ

แคชในไดรวซดรอมทวๆ ไปกคอ 256 กโลไบต ซงถายงมแคชทมขนาดใหญ กยงชวยเพมความเรวในการสงถายขอมล

ใหสงขนไปอกขอดของการตดตงแคชลงไปในไดรวซดรอมกคอ แคชจะชวยใหสามารถรบ- สงขอมล ไดดวยความเรว สมำาเสมอ เมอแอพพลเคชนรองขอขอมล มายงไดรวซดรอม แทนทจะตองไปอานขอมลจากแผนซด ซงม ความเรวตำา ก

สามารถอานขอมล ทตองการจากแคช ทมความเรวมากกวาแทนได ยงมแคชจำานวนมากแลวก สามารถทจะเกบขอมลมาไวใน แคชไดเยอะขน ทำาใหเสยเวลาอานขอมลจากแผนซดนอยลง

อนเตอรเฟซของไดรวซดรอม อนเตอรเฟซของไดรวซดรอมมอย 2 ชนดคอ IDE ซงมราคาถก มความเรวในการสงถายขอมลอยในขน ทยอมรบได

และชนด SCSI มราคาแพงกวาแบบ IDE แตกจะมความเรวในการสงถายขอมลสงขนดวย เหมาะสำาหรบนำามาใช

5

อ.ไพสฐ

เปนซดเซรฟเวอร เพราะตองการความเรว และความแนนอนในการสงถายขอมลมากวาไดรฟซดรอมจะมอย 2 แบบ คอ แบบตดตงภายใน และแบบตดตงถายนอก แบบตดตงภายในมขอดคอ ประหยดพนทในการวางซดรอมไดรวและไมตองใชอด

แปเตอรเพอจายไฟใหกบไดรวซดรอม และทสำาคญมราคาถกกวาแบบตดตงภายนอก แบบบตดตงภายนอกมขอดคอ สามารถพกพาไปใชกบ เครองอนไดสะดวก

เทคโนโลยซดรอม

เทคโนโลยซดรอมแบบทนยมใชกนมอย 2 ประเภทคอ CLV (Constant Linear Velocity)

และ CAV (Constant Angular Velocity) การทำางานของ

CLV คอตวไดรฟจะทำางานทความเรวในการสงผานขอมลทแนนอน ( ความเรว X) แตมอเตอร นนหมนทความเรวระดบตางๆ

กนขนอยกบเนอทในการเกบขอล โดยหากอานขอมลบรเวณดานในของแผนซด ตวไดรฟจะหมนทความเรวสง แตเมอมการ

อานขอมลบรเวณดานนอก ตวไดรฟจะลดความเรวรอบลง โดย ความเรวรอบนจะอยระหวาง 500 ถง 4,000 รอบตอนาท สำาหรบซดรอมความเรว 8 เทา ซงเทคโนโลยนทำา การเพมความเรวในการถายขอมลโอนขอมลไดยาก เนอจาก

ตองคงความเรว ในการโอนถายขอมลท 16 เทานน เมอขอมลถกเกบอยในพนทวงในของแผนซด ตวไดรฟจำาเปนตอง หมนดวยความเรวสง เพอใหคงอตราการ ถายโอนขอมลนนไว ทำาใหเกดปญหาความรอนและเกดขอมผดพลาดในการรบ

ขอมลไดมากขนแตสำาหรบเทคโนโลย CAV ซงเปนเทคโนโลยทใหมกวานนจะมการทำางานทตางกนโดยตวไดรฟ

CAV นนจะมความเรวในการหมนคง ทเชนเดยวกบทเปนอยในฮารดดสก เมอมการอานขอมลบรเวณวงในของ แผนซด

รอมนนตวไดรฟอาจจะทำาความเรวในระดบ 8-12 เทา แตประโยชนทไดจาก แตประโยชนทไดจาก ตวไดรฟเทคโนโลยนก

คอเมอไดรฟ ทำาการอานขอมลบรเวณวงนอกของแผนซดความเรว ในการอานจะเพมขน เปน 16 เทา เพราะเนอทดาน นอกของซดนนจะเกบขอมลมากวาพนทวงในของแผน

Mainboard เมนบอรดเปนอปกรณทสำาคญรองมาจากซพย เมนบอรดทำาหนาทควบคม ดแลและจดการๆ ทำางานของ อปกรณชนดตางๆ

แทบทงหมดในเครองคอมพวเตอร ตงแตซพย ไปจนถงหนวยความจำาแคช หนวยความจำาหลก ฮารดดกส ระบบบส บน เมนบอรดประกอบดวยชนสวนตางๆ มากมายแตสวนสำาคญๆ ประกอบดวย

1. ชดชพเซต

ชดชพเซตเปนเสมอนหวใจของเมนบอรดอกทหนง เนองจากอปกรณตวนจะมหนาทหลกเปน เหมอนทง อปกรณ แปลภาษา ใหอปกรณตางๆ ทอยบนเมนบอรดสามารถทำางานรวมกนได และทำาหนาทควบคม อปกรณ

ตางๆ ใหทำางานไดตามตองการ โดยชพเซตนนจะประกอบดวยชพเซตนนจะประกอบไปดวยชพ 2 ตว คอชพ

System Controller และชพ PCI to ISA Bridge

ชพ System Controller หรอ AGPSET หรอ North Bridge เปนชพททำาหนาท ควบคมการทำางานของ อปกรณหลกๆ ความเรวสงชนดตางๆ บนเมนบอรดทประกอบดวยซพย หนวยความจำาแคชระดบ

6

อ.ไพสฐ

สอง (SRAM) หนวยความจำาหลก (DRAM) ระบบกราฟกบสแบบ AGP และระบบบสแบบ PCI ชพ PCI to ISA Bridge หรอ South Bridge จะทำาหนาทเปนอปกรณทใชเชอมตอกน

ระหวางระบบบสแบบ PCI กบอปกรณอนๆ ทมความเรวในการทำางานตำากวาเชนระบบบสแบบ ISA ระบบบสอนกรม

แบบ USB ชพคอนโทรลเลอร IDE ชพหนวยความจำารอมไออส ฟลอบป ดกส คยบอรด พอรตอนกรม และพอรตขนาน ชดชพเซตจะมอยดวยกนหลายรนหลายยหอโดยลกษณะการใชงานจะขนอยกบซพยทใชเปนหลก เชนชด ชพเซต

ตระกล 430 ของอนเทลเชนชพเซต 430FX, 430HX 430VX และ 430TX จะใชงาน

รวมกบซพย ตระกลเพนเทยม เพนเทยม MMX, K5, K6, 6x86L, 6x86MX (M II) และ IDT Winchip C6 ชดชพเซต ตระกล 440 ของอเทลเชนชพเซต 440FX, 440LX,

440EX และชพเซต 440BX จะใชงานรวมกบ ซพยตระกลเพนเทยมโปร เพนเทยมท และเซลเลอรอน และชด

ชพเซตตระกล 450 ของอนเทลเชนชดชพเซต 450GX และ 450NX กจะใชงานรวมกบซพยตระกลเพน

เทยมทซนอนสำาหรบเครองคอมพวเตอรระดบ Server หรอ Workstation นอกจากนยงมชพเซตจาก

บรษทอนๆ อกหลายรนหลายยหอทถกผลตออกมา แขงกบอนเทลเชนชดชพเซต Apollo VP2, Apollo VP3 และ Apollo mVp3 ของ VIA, ชดชพเซต Aladin IV+ และ Aladin V

ของ ALi และชดชพเซต 5597/98, 5581/82 และ 5591/92 ของ SiS สำาหรบซพย

ตระกลเพนเทยม เพนเทยม MMX, K5, K6, 6x86L, 6x86MX (M II) และ IDT Winchip C6 ชดชพเซต Apollo BX และ Apollo Pro ของ VIA, ชดชพเซต

Aladin Pro II M1621/M1543C ของ ALi และชดชพเซต 5601 ของ Sis สำาหรบซพยตระกลเพนเทยมท และเซลเลอรอน ซงชพเซตแตละรน แตละยหอนนจะมจดดจดดอยแตกตางกนไป

2. หนวยความจำารอมไบออส และแบตเตอรรแบคอพ

ไบออส BIOS (Basic Input Output System) หรออาจเรยกวาซมอส

(CMOS) เปนชพหนวยความจำาชนด หนงทใชสำาหรบเกบขอมล และโปรแกรมขนาดเลกทจำาเปนตอการบตของระบบ

คอมพวเตอร โดยในอดต สวนของชพรอมไบออสจะประกอบดวย 2 สวนคอ ชพไบออส และชพซมอส ซงชพซไปออสจะทำา หนาท เกบขอมลพนฐานทจำาเปนตอการบตของระบบคอมพวเตอร สวนชพซมอสจะทำาหนาท เกบโปรแกรมขนาดเลก ทใชใน

การบตระบบ และสามารถเปลยนขอมลบางสวนภายในชพได ชพไบออสใชพนฐานเทคโนโลยของรอม สวนชพซมอสจะใช เทคโนโลยของแรม ดงนนชพไบออสจงไมจำาเปนตองใชพลงงานไฟฟา ในการเกบรกษาขอมล แตชพซมอส จะตองการ

พลงงานไฟฟาในการเกบรกษาขอมลอยตลอดเวลาซงพลงงานไฟฟา กจะมาจากแบตเตอรแบคอพทอยบนเมนบอรด

( แบตเตอรแบคอพจะมลกษณะเปนกระปองสฟา หรอเปนลกษณะกลมแบนสเงน ซงภายในจะบรรจแบตเตอรรแบบลเธยม ขนาด

3 โวลตไว) แตตอมาในสมย ซพยตระกล 80386 จงไดมการรวมชพทงสองเขาดวยกน และเรยกชอวาชพรอม ไบออสเพยงอยางเดยว และการทชพรอมไบออสเปนการรวมกนของชพไบออส และชพซมอสจงทำาใหขอมลบางสวนทอย

ภายใน ชพรอมไบออส ตองการพลงงานไฟฟาเพอรกษาขอมลไว แบตเตอรแบคอพ จงยงคงเปนสงจำาเปนอยจนถง ปจจบน จงเหนไดวาเมอแบตเตอรแบคอพเสอม หรอหมดอายแลวจะทำาใหขอมลทคณเซตไว เชน วนท จะหายไปกลายเปนคาพนฐาน

จากโรงงาน และกตองทำาการเซตใหมทกครงทเปดเครอง เทคโนโลยรอมไบออส ในอดต หนวยความจำารอมชนดนจะเปนแบบ EPROM (Electrical Programmable Read Only Memory)

ซงเปนชพหนวยความจำารอม ทสามารถบนทกได โดยใชแรงดนกระแสไฟฟาระดบพเศษ ดวยอปกรณ ทเรยกวา Burst Rom และสามาถลบขอมลไดดวยแสงอตราไวโอเลต ซงคณไมสามารถอพเกรดขอมลลงในไบออสได ดวยตวเองจงไม

คอยสะดวกตอการแกไขหรออพเกรดขอมลทอยในชพรอมไบออส แตตอมาไดมการพฒนา เทคโนโลยชพรอมขนมาใหม ให

7

อ.ไพสฐ

เปนแบบ EEPROM หรอ E2PROM โดยคณจะสามารถทงเขยน และลบขอมล ไดดวยกระแสไฟฟาโดยใช ซอฟตแวรพเศษ ไดดวยตวเองอยางงายดายดงเชนทเราเหนกนอยในปจจบน

3. หนวยความจำาแคชระดบสอง หนวยความจำาแคชระดบสองนนเปนอปกรณ ตวหนงททำาหนาเปนเสมอนหนวยความจำา บฟเฟอรใหกบซพย โดยใชหลกการท

วา การทำางานรวมกบอปกรทความเรวสงกวา จะทำาใหเสยเวลาไปกบการรอคอยใหอปกรณ ทมความเรวตำา ทำางานจนเสรจสน ลง เพราะซพยมความเรวในการทำางานสงมาก การทซพยตองการขอมล ซกชดหนงเพอนำาไปประมวลผลถาไมมหนวยความ

จำาแคช

Harddisk ฮารดดสก ฮารดดกสเปนอปกรณทรวมเอาองคประกอบ ทงกลไกการทำางาน และอปกรณอเลกทรอนกส เขาไวดวยกน แมวาฮารดดสก

นนจะไดชอวาเปนอปกรณทมความซบซอนทสด ในดานอปกรณทมการเคลอนไหว แตในความเปนจรงแลวการอธบายการ

ทำางาน ของฮารดดสกนนถอวาไดงาย ภายในฮารดดสกนนจะมแผน Aluminum Alloy Platter หลายแผนหมนอยดวยความเรวสง โดยจะมจำานวนแผนขนอยกบแตละรนแตละยหอตางกนไป เมอผใช พมพคำาสงให

คอมพวเตอรทำางาน แขนกลของฮารดดสก จะรอบรบคำาสงและเคลอนท ไปยงสวนทถกตองของ Platter เมอถงท หมายกจะทำาการอานขอมลลงบนแผนดสกนน หวอานจะอานขอมลแลวสงไปยง ซพย จากนน ไมนานขอมลทตองการกจะ

ปรากฏ การทำางานเขยนอานขอมลของฮารดดกส จะมการทำางาน คลายกบการทำางาน ของของเทปคาสเซท แพลตเตอรของ

ฮารดดสก นนจะเคลอบไปดวยวตถจำาพวกแมเหลก ทมขนาดความหนา เพยง 2-3 ในลานสวนของนว แตจะตางจากเทป ทวไปคอ ฮารดดสกนนจะใชหวอานเพยง หวเดยวในการทำางาน ทงอาน และเขยนขอมลบนฮารดดกส สวนเขยนขอมลลงบน

ฮารดดสกนนหวอานจะได รบกระแสไฟฟาผานเขาส คอยลของหวอาน เพอสรางรปแบบแมเหลกบนสอ ทเคลอบอยบนแพลต เตอรซงเทา กบเปนการเขยนขอมลลงบน ฮารดดสก การอานนน กจะเปนการแปลงสญญาณรปแบบแมเหลกทไดบนทก อย

บนฮารดสกกลบแลวเพม สญญาณและทำาการ ประมวลผล ใหกลบมาเปนขอมลอกครงอกจดทแตกตาง กนของการเกบ ขอมลระหวาง ออดโอเทปกบฮารดดสกนนก คอเทปจะเกบขอมลในรปแบบของ สญญาณ อนาลอก แตสำาหรบฮารดดสกนน

จะ เกบในรป สญญาณ ดจตอลโดยจะเกบเปนเลขฐานสองคอ 0 และ 1 ฮารดดสก จะเกบขอมลไวใน Track หรอ เสนวงกลม โดยจะเรมเกบขอมลทดานนอกสด ของฮารดดสกกอน จากนนจงไลเขามาดานในสด โดยฮารดดสก จะเปน

อปกรณทสามารถสมเขาถงขอมลได คอการทหวอาน สามารถเคลอนท ไปอานขอมลบนจดใดของ ฮารดดสกกได ไมเหมอน กบเทปเพลงทหากจะตองการฟงเพลง ถดไปเรากตองกรอเทป ไปยงจดเรมตนของเพลงนน หวอานของฮารดดสก นน

สามารถบนอยเหนอพนทจดเกบ ขอมลทนททไดรบตำาแหนงมาจากซพย ซงการเขา ถงขอมลแบบสมนเปนเหตผลสำาคญ ท

ทำาใหฮารดดสก สามารถแทนทเทปในการเกบขอมลหลกของคอมพวเตอร ฮารดดสกนนสามารถ เกบขอมลไดทง 2 ดาน

ของ แพลตเตอร ถาหวอานเขยนนนอยทง 2 ดาน ดงนนฮารดดสกท มแพลตเตอร 2 แผนนนสามารถมพนทในการ เกบ

ขอมลไดถง 4 ดาน และมหวอานเขยน 4 หวการเคลอนทของ หวอานเขยนนจะมการเคลอนทไปพรอม ๆ กนโดยจะมการ

เคลอนททตรงกน Track วงกลมนนจะถกแบงออก เปนหนวยยอย ๆ เรยกวา Sector การเขยนขอมลลงบน

ฮารดดสกนนจะเรมเขยนจากรอบนอกสด ของฮารดดสกกอน จากนนเมอขอมลใน Track นอกสดถกเขยนจนเตมหว อานกจะเคลอนมายงแทรกถดมา ทวางแลวทำาการเขยน ขอมลตอไป ซงกดวยวธการนทำาใหประสทธภาพการทำางานสงเปน

อยางมากเพราะหวอานเขยนสามารถบนทกขอ มลไดมากกวา ในตำาแหนงหนงกอนทจะเคลอนทไปยงแทรคถดไป ตวอยาง

เชน ถาเรามฮารดดสกแบบ 4 แพลตเตอรอยและหวอานเขยนอยทแทรค 15 ไดรฟจะเขยนขอมลลงในแทรค 15 บน

ทง 2 ดานของ แพลตเตอร ทง 4 จนเตมจากนนจงเคลอนเขาไปหาทแทรค 16 ตอไป การหมนของแพลตเตอรนนนบ

ไดวา เรวมาก ความเรวตำา สดกเทากบ 3,600 รอบตอนาท และปจจบนสงสดนบหมนรอบ ซงเปนการทำางานทเรวกวา ฟลอบปดสกหรอเทปมาก ดวยความเรวขนาดนทำาใหหวอานเขยนขนาดเลกสามารถลอยหรอบนอยเหนอพน ผวไดหวอาน

เขยนนนไดรบการ ออกแบบใหบนอยเหนอแผนแพลตเตอรทกำาลงหมนอยดวยความเรวสงน ในความสงเพยง 3 ลานสวน ของนว ซง เทากบวาระยะหางระหวางหวอานเขยนและแพลตเตอรนนมขนาดเลก กวาเสนผมของคนเราหรอแมกระทงฝน

มาก หากเกดการกระแทก อยางรนแรงขนกบฮารดดสกจนทำาให หวอานเขยนสมผสกบแผนแพลตเตอรกจะทำาใหพนผว หรอ หวอานเขยน เกดการเสยหาย ซงสงผลใหเกด ปญหาขอมลเสยหาย หรอถาโชครายกคอฮารดดสกพงอยางแกไข ไมได

8

อ.ไพสฐ

อยางไรกตามปญหานมกจะไมเกด กบฮารดดสกในปจจบน ทงนเพราะฮารดดสกในปจจบนมเทคโนโลยการ ผลตทสงขนและ

ไดรบการปองกน เปนอยางดโดยถกสราง ใหสามารถ รบแรงกระแทกไดสงถง 70-100 เทาของ แรงดงดด

(70-100G)การจดเรยงขอมลบนฮารดดสก การจดเรยงขอมลบนฮารดดสกนนมลกษณะเดยวกบแผนท ขอมลจะถกจกเกบไวในแทรคบนแพลต

เตอร ดสกไดรฟทว ๆ ไปจะมแทรคประมาณ 2,000 แทรคตอนว (TPI) Cylinder จะหมายถงกลมของ Track ทอย บรเวณหวอานเขยนบนทก ๆ แพลตเตอร ในการเขาอานขอมลนนแตละแทรคจะถกแบงออกเปนหนวย

ยอย ๆ เรยกวา Sector กระบวนการในการจดการดสก ใหมแทรค และเซกเตอรเรยกวา การฟอรแมต ฮารดดสก ใน ปจบนสวนใหญจะไดรบการฟอรแมตมาจากโรงงานเรยบรอยแลว ในเครองคอมพวเตอร โดยปกต เซกเตอร จะมขนาด

เทากบ 512 ไบต คอมพวเตอรจะใชขอมลทไดรบการฟอรแมตน เหมอนกบทนกทองเทยวใชแผนท ในการเดนทาง คอใช ระบวาขอมลใดอยทตำาแหนงใดบนฮารดดสก ดงนนหากฮารดดสก ไมไดรบการฟอรแมต เครองคอมพวเตอร จะกไมรวา

ขอมลถกเกบไวทใด และจะนำาขอมลมาไดจากทไหนในการออกแบบฮารดดสก แบบเกานนจำานวน เซกเตอรตอแทรกจะถก กำาหนดตายตว เนองจากพนทแทรคบรเวณขอบนอกนนมขนาด ใหญกวาบรเวณขอบใน ของฮารดดสก ดงนนพนทสน

เปลองของแทรคดานนอกจงมมากกวา แตในปจจบน ไดมการใชเทคนคการฟอรแมต รปแบบใหมท เรยกวา

Multiple Zone Recording เพอบบขอมลไดมากขน ในการนำามาจดเกบบนฮารดดสกได

Multiple Zone Recording จะอนญาตใหพนทแทรคดานนอก สามารถ ปรบจำานวนคลสเตอรได ทำาใหพนทแทรค ดานนอกสดมจำานวนเซกเตอรมากวา ดานในและดวยการแบงใหพน ทแทรคดานนอกสดมจำานวนเซกเตอร

มากวาดานในน ขอมลสามารถจดเกบไดตลอดทงฮารดดสก ทำาใหมการใชเนอทบนแพลตเตอรไดอยางคมคา และเปนการ

เพมความจโดย ใชจำานวนแพลตเตอรนอยลงจำานวนของเซกเตอรตอแทรค ในดสกขนาด 3.5 นวแบบปกตจะมอย

ประมาณ 60 ถง 120 เซกเตอรภายใตการจดเกบแบบ Multiple Zone Recordingการทำางานของหวอานเขยน

หวอานเขยนของฮารดดสกนบเปนชนสวนทมราคาแพงทสด และลกษณะของมน กมผลกระทบอยางยงกบ ประสทธภาพ

“ของฮารดดสกโดยรวม หวอานเขยนจะเปนอปกรณแมเหลก มรปรางคลาย ๆ ตว C” โดยมชอง วางอยเลกนอย โดยจะม เสนคอยล พนอยรอบหวอานเขยนนเพอสรางสนามแมเหลกไฟฟา การเขยนขอมล จะใช วธการสงกระแสไฟฟาผานคอยล

ทำาใหเกดความเปลยนแปลง ของสนามแมเหลกซงจะสงผลใหเกด ความเปลยนแปลงทแพลตเตอร สวนการอานขอมลนน จะ รบคาความเปลยนแปลง ของสนามแมเหลกผาน คอยลทอยทหวอาน เขยนแลวแปลงคาทไดเปน สญญาณสงไปยงซพย ตอ

ไปเมอเทคโนโลยพฒนาไปความ หนาแนนของขอมลกยง เพมขนในขณะทเนอทสำาหรบเกบขอมลกจะลดขนาดลง ขนาดบต ของขอมลทเลกน ทำาใหสญญาณทเกดขนแลว สงไปยงหวอานนนออนลง และอานไดยากขน ดวเหตนทางผพฒนาจงจำาเปน

ตองวางหวอานใหกบสอมากขนเพอ ลดการสญเสยสญญาณ จากเดมในป 1973 ทหวอานเขยนบนอยหางสอ

ประมาณ 17 microinch (ลานสวนของนว) มาในปจจบนนหวอานเขยน บนอยเหนอแผนแพลตเตอรเพยง

3 microinch เทานน เหมอนกบการนำาเครองบน โบอง 747 มาบนดวยความเรวสงสด โดยใหบนหางพน

เพยง 1 ฟต แตทสำาคญกคอหวอานเขยนนนไมเคยสมผส กบแผนแพลตเตอร ทกำาลงหมนอยเลยเมอเครอง คอมพวเตอรถกปด ฮารดดสกจะหยดหมนแลวหวอานเขยนจะ เคลอนทไปยงพนททปลอดภย และหยดอยตรงนน ซงแยกอย

ตางหากจากพนททใชเกบขอมล

Seek Time คอระยะเวลาทแขนยดหวอานเขยนฮารดดสก เคลอนยายหวอานเขยนไประหวางแทรคของขอมล

บนฮารดดสก ซงในปจจบนฮารดดสก จะมแทรคขอมลอยประมาณ 3,000 แทรคในแตละดานของแพลตเตอร ขนาด

3.5 นว ความสามารถในการเคลอนท จากแทรคทอยไปยงขอมลในบตตอ ๆ ไป อาจเปนการยายตำาแหนงไปเพยง อก

แทรคเดยวหรออาจยายตำาแหนงไปมากกวา 2,999 แทรคกเปนได Seek time จะวดโดยใชหนวยเวลาเปน

9

อ.ไพสฐ

มลลเซก (ms) คาของ Seek time ของการยายตำาแหนงของแขนยดหวอานเขยน ไปในแทรคถด ๆ ไปใน

แทรคท อยตด ๆ กนอาจใชเวลาเพยง 2 ms ในขณะทการยายตำาแหนงจากแทรคทอยนอกสดไปหาแทรคทอยในสด

หรอ ตรงกนขามจะตองใชเวลามากถงประมาณ 20 ms สวน Average seek time จะเปนคา

ระยะเวลาเฉลย ในการยายตำาแหนง ของหวเขยนอานไปมาแบบสม (Random) ในปจจบนคา Average seek time ของ ฮารดดสกจะอย ในชวงตงแต 8 ถง 14 ms แมวาคา seek จะระบเฉพาะ

คณสมบตในการทำางานเพยง ดานกวางและยาวของ แผนดสก แตคา Seek time มกจะถกใชในการเปรยบเทยบ

คณสมบตทางดานความ เรวของฮารดดสกเสมอ ปกต แลวมกมการเรยกรนของฮารดดสกตามระดบความเรว Seek time ของตว ฮารดดสกเอง เชนมการเรยกฮารดดสก ทม Seek time 14 ms “ วา ฮารดดสก

14 ms” ซงกแสดงใหทราบวา ฮารดดสกรนนน ๆ มความเรวของ Seek time ท 14 ms อยางไร

กตามถงแมวาการใชคาความเรว Seek time กำาหนดระดบชนของฮารดดสกจะสะดวก แตคา Seek time กยงไมสามารถแสดงใหประสทธภาพทงหมด ของฮารดดสกได จะแสดงใหเหนเพยงแตการคนหาขอมลในแบบ

สม ของตวไดรฟเทานน ไมไดแสดงในแงของ การอานขอมลแบบเรยงลำาดบ (sequential) ดงนน ใหใชคา

seek time เปนเพยงสวนหนง ในการตดสน ประสทธภาพของฮารดดสกเทานน

Head Switch Time เปนเวลาสลบการทำางาของหวอานเขยน แขนยดหวอานเขยนจะเคลอนยายหว อานเขยนไปบนแพลตเตอร ทอยในแนวตรงกน อยางไรกตามหวอานเขยนเพยงหวเดยวเทานนทอานหรอบนทกขอมลใน

เวลาใดเวลาหนง ระยะเวลา ในการสลบกนทำางาน ของหวอานเขยนจะวดดวยเวลาเฉลยทตวไดรฟใชสลบ ระหวางหวอานเขยน

สองหวในขณะ อานบนทกขอมล เวลาสลบหวอานเขยนจะวดดวยหนวย ms

Cylinder Switch Time เวลาในการสลบไซลนเดอร สามารถเรยกไดอกแบบวาการสลบแทรค

(track switch) ในกรณนแขนยดหวอานเขยน จะวางตำาแหนงของหวอานเขยนอยเหนอไซลนเดอรขอมลอน ๆ แตมขอแมวา แทรคขอมลทงหมดจะตองอยใน ตำาแหนงเดยวกนของแพลตเตอรอน ๆ ดวย เวลาในการสลบระหวาง ไซล

นเดอรจะวดดวยระยะเวลาเฉลยทตว ไดรฟใชในการสลบจากไซลนเดอรหนงไปยง ไซลนเดอรอน ๆ เวลาในการสลบไซลนเดอร

จะวดดวยหนวย ms

Rotational Latency เปนชวงเวลาในการอคอยการหมนของแผนดสกภายใน การหมนภายใน ฮารดดสกจะเกดขนเมอหวอาน เขยนวางตำาแหนง อยเหนอแทรคขอมลทเหมาะสมระบบการทำางาน ของหวอานเขยนขอมลจะ

รอใหตวไดรฟ หมนแพลตเตอรไปยงเซกเตอรทถกตอง ชวงระยะเวลาทรอคอยนเองทถกเรยกวา Rotational Latency ซงจะวด ดวยหนวย ms เชนเดยวกน แตระยะเวลากขนอยกบ RPM (จำานวนรอบตอนาท) ดวยเชนกน

RAM ( หนวยความจำา แรม) RAM ยอมาจาก (Random Access Memory) เปนหนวยความจำาหลกทจำาเปน

หนวยความจำา ชนดนจะสามารถเกบขอมลได เฉพาะเวลาทมกระแสไฟฟาหลอเลยงเทานนเมอใดกตามทไมมกระแสไฟฟา มา เลยง ขอมลทอยภายในหนวยความจำาชนดจะหายไปทนท หนวยควมจำาแรม ทำาหนาทเกบชดคำาสงและขอมลทระบบ

คอมพวเตอรกำาลงทำางานอยดวย ไมวาจะเปนการนำาเขาขอมล (Input) หรอ การนำาออกขอมล (Output) โดยทเนอทของหนวยความจำาหลกแบบแรมนถกแบงออกเปน 4 สวน คอ

10

อ.ไพสฐ

Input Storage Area เปนสวนทเกบขอมลนำาเขาทไดรบมาจากหนวยรบขอมลเขาโดย ขอมลนจะ ถกนำาไปใชในการประมวลผลตอไป

Working Storage Area เปนสวนทเกบขอมลทอยในระหวางการประมวลผล

Output Storage Area เปนสวนทเกบผลลพธทไดจากการประมวลผล ตามความตองการของ ผใช เพอรอทจะถกสงไปแสดงออก ยงหนวยแสดงผลอนทผใชตองการ

Program Storage Area เปนสวนทใชเกบชดคำาสง หรอโปรแกรมทผใชตองการจะสงเขามา เพอใชคอมพวเตอรปฏบตตามคำาสง ชดดงกลาว หนวยควบคมจะทำาหนาทดงคำาสงจากสวน นไปทละคำาสงเพอทำาการแปล

ความหมาย วาคำาสงนนสงใหทำาอะไร จากนนหนวยควบคม จะไปควบคมฮารดแวรทตองการทำางานดงกลาวใหทำางานตามคำา สงนนๆ

Module ของ RAMRAM ทเรานำามาใชงานนนจะเปน chip เปน ic ตวเลกๆ ซงสวนทเรานำามาใชเปนนวยความจำาหลก จะถกบดกร

ตดอยบนแผงวงจร หรอ Printed Circuit Board เปน Module ซงมหลก ๆ อย 2 Module คอ SIMM กบ DIMM

SIMM หรอ Single In-line Memory Module โดยท Module ชนดน จะ

รองรบ datapath 32 bit โดยทงสองดานของ circuit board จะใหสญญาณ เดยวกน

ความเปนมาของ SIMM RAM ในยคตน ๆ ทคอมพวเตอรเรมใชงานกนอยางแพรหลายมากขน ซงสวนมากมกเปนคอมพวเตอร ระดบบคคล

(prosonal computer:PC) ใชซพย 8088 หรอ 80286 หนวยความจำา

DRAM ถกออกแบบให บรรจอยในแพคเกจแบบ DIP (dual in-line package) หรอท เรยกวาแบบตนตะขาบเหมอนกบไอซทใชงานกนทวไป การใชงานหนวยความจำาแบบน จงตองมการจดสรรพนทมากพอ

สมควร บนเมนบอรด ถาเคยเปดฝาเรองดภายในกจะเหนซอกเกตไอซเหลาน เรยงกนเปนแถวเตมไปหมด

การเพมหนวยความจำาชนดนทำาไดงาย เพยงแตซอ DRAM ตามขนาดความจทตองการมา เสยบลงใน ซอกเกตทเตรยมไว และทำาการตดตงจมเปอรอกบางตวหรอบางเครองอาจเพยงตงคาในซอตฟแวร ไบออส

(BIOS) ของเครองใหม เปนอนเรยบรอยใชงานไดทนท

ครงเมอเวลาผานไปเทคโนโลยกาวหนาขน เทคนคการแพคเกจชพไอซลงบนตวถงทนสมยมากขน และเปนทรจกกนดกบเทคโนโลย อปกรณตดพนผว ทำาใหการตดตงหนวยความจำาหรอเพมหนวยความจำา ทำาไดยากขนและ

ตองมเครองมอเฉพาะ จงไดมการคดคน วธการใหม โดยการนำาเอาตวไอซ DRAM แบบ ตตงบนพนผวไปตดบนแผง

วงจรแผนเลก ๆ กอน แลวจงเดนลายทองแดงตอขาจากตวไอซ DRAM ออกมา และแยกเปนขาเชอมตอเอาไวเมอ ตองการจะตดตงกนำาเปเสยบลงในซอกเกตทเตรยมไวบนเมนบอรดไดทนท โมดลหนวยความจำาแบบนมชอเรยกวา ซพแรม

(SIP RAM : Single In-line Package RAM) แรมชนดนจะม 30 ขา

การพฒนายงไมหยดเพยงเทาน เพอความสะดวกในการใชงานมากขน จงไดมการออกแบบซ อกเกต สำาหรบหนวยความจำาชวคราว แบบใหม โดยออกแบบในลกษณะคอนเนกเตอรทสวนของลายทองแดงบนแผน วงจร

ของซพแรมโดยตรง ทำาใหสามารถตดขาทยนออกมา จากตวโมดลได ดงนนจงไดมการตงชอเรยกใหมวา แบบซมแรม

(SIMM RAM : Single In-line Memory Module RAM) ซพแรมมขาตอใชงาน 30 ขา เชนเดยวกบซมแรม และสญญาณทตอใชงานแตละขากเหมอนกนดวย

11

อ.ไพสฐ

DIMM หรอ Dual In-line Memory Module โดย Module นเพงจะกำาเนดมาไมนานนก ม datapath ถง 64 บต โดยทงสองดานของ

circuite board จะใหสญญาณทตางกน ตงแต CPU ตระกล Pentium เปนตนมา ไดมการ

ออกแบบใหใชงานกบ datapath ทมากวา 32 bit เพราะฉะนน เราจงพบวาเวลาจะใส SIMM RAM บน slot RAM จะตองใสเปนค ใสโดด ๆ แผง เดยวไมได

Memory Module ปจจบนมอย 3 รปแบบคอ 30-pin, 72-pin, 168-pin ทนยมใชในเวลานคอ 168-pin

รายละเอยดของ RAM แตละชนด

Parity จะมความสามารถในการตรวจสอบความถกตองของ ขอมล โดยจะม bit ตรวจ

สอบ 1 ตว ถาพบวามขอมลผดพลาด กจะเกด system halt ในขณะทแบบ Non-Parity จะไมม

การตรวจสอบ bit น

Error Cheching and Correcting (ECC) หนวยความจำาแบบน ไดพฒนาขนมาอกระดบหนง เพราะนอกจากจะตรวจสอบวามขอมลผดพลาดไดแลว ยงสามารถแกไข

bit ทผดพลาดไดอกดวย โดยไม ทำาให system halt แตหากมขอมลผดพลาดมาก ๆ มนกม halt ได

เหมอนกน สำาหรบ ECC นจะเปลอง overhead เพอเกบขอมล มากวาแบบ Parity ดงนน

Performance ของมนจงถกลดทอนลงไปบาง

ชนดและความแตกตางของ RAM

Dynamic Random Access Memory (DRAM)DRAM จะทำาการเกบขอมลในตวเกบประจ (Capaciter) ซงจำาเปนตองมการ refresh เพอ เกบ

ขอมล ใหคงอยโดยการ refresh นทำาใหเกดการหรวงเวลาขนในการเขาถงขอมล และกเนองจากทมนตอง

refresh ตวเองอยตลอดเวลานเองจงเปนเหตใหไดชอวา Dynamic RAM

Staic Random Access Memory (SRAM) จะตางจาก DRAM ตรงทวา DRAM ตองทำาการ refresh ขอมลอยตลอดเวลา แตในขณะท

SRAM จะเกบขอมล นน ๆ ไว และจำาไมทำาการ refresh โดยอตโนมต ซงมนจะทำาการ refresh กตอ

เมอ สงใหมน refresh เทานน ซงขอดของมนกคอความเรว ซงเรวกวา DRAM ปกตมาก แตกดวยราคาทสง วามาก จงเปนขอดอยของมน

12

อ.ไพสฐ

Fast Page Mode DRAM (FPM DRAM)FPM นน กเหมอนกบ DRAM เพยงแตวา มนลดชวงการหนวงเวลาขณะเขาถงขอมลลง ทำาให มนมความเรวใน

การเขาถงขอมล สงกวา DRAM ปกต ซงโดยทสญญาณนาฬกาในการเขาถงขอมล จะเปน 6-3-3-3 (Latency เรมตนท 3 clock พรอมดวย 3 clock สำาหรบการเขาถง page) และสำาหรบ

ระบบแบบ 32 bit จะมอตราการสงถายขอมลสงสด 100 MB ตอวนาท สวนระบบแบ 64 bit จะม

อตรา การสงถายขอมลท 200 MB ตอววนาท เชนกน ปจจบนน RAM ชนดนแทบจะหมดไปจากตลาดแลวแต

ยงคงมใหเหนบาง และมกมราคา ทคอนขางแพงเมอเทยบกบ RAM รนใหม ๆ เนองจากทวาปรมาณใน ทองตลาดม นอยมาก ทง ๆ ทยงมคนตองการใชแรมชนดนอย

Extended-Data Output (EDO) DRAM หรอเรยกอกชอหนงกคอ Hyper-Page Mode DRAM ซงพฒนาขนอกระดบหนง โดยการทมน

จะอางอง ตำาแหนงทอานขอมล จากครงกอนไวดวย ปกตแลวการดงขอมลจาก RAM ณ ตำาแหนงใด ๆ มกจะดงขอมล ณ ตำาแหนงทอยใกล ๆ จากการดงกอนหนาน เพราะฉะนน ถามการององ ณตำาแหนงเกาไวกอน กจะทำาให เสยเวลาในการเขา

ถงตำาแหนงนอยลง และอกทงมนยงลดชวงเวลาของ CAS latency ลงดวย และดวย ความสามารถน ทำาให

การเขาถงขอมลดขนกวาเดมกวา 40% เลยทเดยว และมความสามารถโดยรวมสงกวา FPM กวา 15% EDO จะทำางานไดดท 66 MHz ดวย timming 5-2-2-2 และกยงทำางานไดดเชนกน แมจะใช

งานท 83 MHz ดวย Timming นและหากวา chip EDO น มความเรวทสงมากพอ ( มากวา

50ns) มนจะ สามารถใชงานได ณ 100 MHz ท Tomming 6-3-3-3 ไดอยางสบาย

อตราการสงถายขอมลสงสด ของ DRAM ชนดนอยท 264 MB ตอวนาท EDO RAM ในปจจบนนไมเปนทนยมใชแลว

Burst EDO (BEDO) DRAM BEDO ไดเพมความสามารถขนมาจาก EDO เดม คอ Burst Mode โดยหลงจากทมนได

address ท ตองการ adress แรกแลวมนกจะทำาการ generate อก 3 address ขน

ทนท ภายใน 1 สำญญาณนาฬกา ดงนน จงตดชวงเวลาในการรบ adress ตอไป เพราะฉะนน Timming ของมนจงเปน 5-1-1-1 ณ 66 MHz BEDO ไมเปนทแพรหลาย และไดรบความนยมเพยงระยะเวลา

สน ๆ เนองจากวาทาง Intel ตดสนใจใช SDRAM แทน EDO และไมไดใช BEDO เปนสวนประกอบ

ในการพฒนา chipset ของตน ทำาใหบรษทผผลต ตาง ๆ หนมาพฒนา SDRAM แทน

Synchronous DRAM (SDRAM) SDRAM จะตางจาก DRAM เดมตรงทมนจะทำางานสอดคลงกบสญญาณนาฬกา สำาหรบ DRAM เดมจะ ทราบตำาแหนง

13

อ.ไพสฐ

ทอาน กตอเมอเกดทง RAS และ CAS ขน แลวจงทำาการไปอานขอมลโดยมชวงเวลาในการ เขาถงขอมล ตามทเรา

มกจะไดเหนบนตว chip ของตว RAM เลย เชน -50, -60, -80 โดย -50 หมายถง ชวงเวลาเขา

ถง ใชเวลา 50 นาโนวนาทเปนตน แตวา SDRAM จะใชสญญาณนาฬกาเปนตวกำาหนดการ ทำางานโดยจะใช

ความถของสญญาณเปนตวระบ SDRAM จะทำางานตามสญญาณนาฬกาขาขนเพอรอรบ ตำาแหนงขอมล ทตองการ

ใหมนอาน แลวจากนนมนกจะไปคนหาให และใหผลลพธออกมาหลงจากไดรบ ตำาแหนงแลว เทากบคาของ CAS เชน

CAS 2 กคอ หลงจากรบตำาแหนงทอานแลวมนจะใหผลลพธออกมา ภายใน 2 ลกของสญญาณนาฬกา

SDRAM จะม Timming เปน 5-1-1-1 ซงแน มนเรวพอ ๆ กนกบ BEDO RAM เลย

ทเดยว แตวามนสามารถทำางานได ณ 100 MHz หรอมากวา และมอตราการสงถาย ขอมลสงสดท 528 MB ตอวนาท

DDR SDRAM ( หรอ SDRAM II)DDR RAM นแยกออกมาจาก SDRAM โดยจดทตางกนหลก ๆ ของทงสองชนดนคอ DDR SDRAM นสามารถทจะใชงานไดทงขาขน และขาลง ขแงสญญาณนาฬกาเพองสงถายขอมล นนกทำาใหอตราสงถาย

เพมขนไดถงเทาตว ซงมอตราการสงถายขอมลสสดถง 1 G ตอวนาทเลยทเดยว

Rambus DRAM (RDRAM) ชอของ RAMBUS เปนเครองหมายการคาของบรษท RAMBUS Inc. ซงตงมาตงแตยค 80 แลว

เพราะฉะนนชอน กไมไดเปนชอท ใหมอะไรนก โดยปจจบนไดเอาหลกการของ RAMBUS มาพฒนาใหม โดยการลด

pin รวม static buffer และทำาการปรบแตงทาง interface ใหม DRAM ชนดน จะ สามารถ ทำางานไดทงขอบขาขน และลงของสญญาณนาฬกา และเพยงชองสญญาณเดยว ของหนวยความจำา แบบ

RAMBUS น ม Performance มากกวาเปน 3 เทา จาก SDRAM 100 MHz แลว และเพยงแคชอง สญญาณเดยวนกมอตราการสงถายของมลสงถง 1.6 G ตอวนาท ถงแมวาเวลาในการเขาถง

ขอมลแบบ สมของ RAM ชนดนจะชา แตการเขาถงขอมลแบบตอเนองจะเรวมาก ๆ ซงกาวา RDRAM นมการ

พฒนา Interface และม PCB (Printed Circuit Board) ทด ๆ แลวละกรวมถง

Controller ของ Interface ให สามารถใชงานไดถง 2 ชองสญญาณแลวมนจะมอตราการสงถาย

ขอมลเพมเปน 3.2 G ตอวนาท และหากวาสามารถใชไดถง 4 ชองสญญาณกจะสามารถเพมไปถง 6.4 G ตอ วนาท

Synchronous Graphic RAM (SGRAM)SGRAM นกแยกออกมาจาก SDRAM เชนกนโดยมนถกปรบแตงมาสำาหรบงานดาน Graphics

เปนพเศษแตโดยโครงสรางของ Hardware แลว แทยไมมอะไรตางจาก SDRAM เลย เราจะเหนจากบาง Graphic Card ทเปนรนเดยวกน แตใช SDRAM กม SGRAM กม เชน Matrox G200 แตจดทตางกน กคอ ฟงกชน ทใชโดย Page Register ซง SG สามารถทำาการเขยนขอมล

14

อ.ไพสฐ

ไดหลาย ๆ ตำาแหนง ในสญญาณนาฬกาเดยว ในจดนทำาใหความเรวในการแสดงผล และ Clear Screen ทำาได

เรวมาก และยงสามารถ เขยนแค บาง bit ในการ word ได (คอไมตองเขยนขอมลใหมทงหมดเขยนเพยงขอมลท

เปลยนแปลง เทานน) โดยใช bitmask ในการเลอก bit ทจะเขยนใหมสำาหรบงานโดยปกตแลว

SGRAM แทบจะไม ใหผลทตางจาก SDRAM เลย มนเหมาะกบงานดาน Graphics มากกวา

เพราะความสามารถท แสดงผลเรวและ Clear Screen ไดเรวมนจงเหมาะกบใชบน Graphics Card มากกวา ทจะใชบน System

Video RAM (VRAM)VRAM ชอกบอกแลววาทำางานเกยวกกบ Video เพราะมนถกออกแบบมาใชบน Dispaly Card

โดย VRAM นกมพนฐานมาจาก DRAM เชนกน แตททำาใหมนตางกนกดวยกลไกการทำางานบางอยาง ทเพม

เขามา โดยท VRAM นน จะม serial port พเศษเพมขนมาอก 1 หรอ 2 port ทำาใหเรามองวามน

เปน RAM แบบ พอรทค (Dual-Port) หรอ ไตรพอรท (Triple-Port) Parallel Port ซงเปน Standard Interface ของมน จะถกใชในการตดตอกบ Host Processor เพอสงการให ทำาการ refresh ภาพขนมาใหม และ Seral Port ทเพมขนมา จะใช

ในการสงขอมลภาพออกส Display

Windowns RAM (WRAM)WRAM น ด ๆ ไปลวเหมอนกบวา ถกพฒนาโดย Matrox เพราะแทบจะเปนผเดยวทใช RAM ชนดน บน Graphics Card ของตน (card ตระกล Millenium และ Millenium II แตไม

รวม Millenium G200 ซงเปน ซงใช SGRAM ) แตในปจจบนกเหนมของ Number 9 ทใช WRAM เชนกน ในรน Number 9 Revolutuon IV ทใช WRAM 8M บน

Crad WRAM นโดยรวมแลวกเหมอน ๆ กบ VRAM จะตางกนกตรงท มนรองรบ Bandwith ทสงกวา อกทงยงใชระบบ Double-Buffer อกดวย จงทำาใหมนเรวกวา VRAM อกมากทเดยว

Memory Cahe แคช

Cache คอหนวยความจำาชนดหนง ซงจะมความเรวในการเขาถง และการถายโอนขอมลทสง โดยจะม

หนาทในการเกบ พก ขอมลทมการใชงานบอย ๆ เพอเวลาท CPU ตองการใชขอมลนน ๆ จะไดคนนหาไดเรว โดยทไม จำาเปน ทจะตองไปคนหาจากขอมลทงหมด

เปรยบเทยบกนงาย ๆ กเหมอนกบการอานหนงสอ แลวเวลาทเจอขอความทนาสนใจ กทำาการจดบนทก ไวท สมด แลวเมอเวลาตองการ ขอมลนน ๆ กสามารถคนหาไดจากในสมดจดไดงายกวา เปดหาจากหนงสอ ทงเลมแนนอน

ขอมลทจดลงในสมดนน มขนาดนอยกวา ในหนงสอแน ๆ คงไมมใครทจะลอกขอมลทก บรรทดทกหนาของหนงสอ ลงในสมด

ในปจจบนจะพบการใชงาน Cache อย 2 แบบ นนกคอ Memory Cache และ

15

อ.ไพสฐ

Disk Cache โดยท หลกการทำางานของทง 2 ชนดนกคลาย ๆ กน คอ Disk Cache นนจะ

เปนการอานขอมลทตองการใชงานเขา มาเกบไวในหนวยความจำาหลก เมอ CPU มการเรยกใชงาน กจะเขาไปคนหาใน

หนวยความจำาหลกกอนหากวา ไมพบจงจะไปคนหาใน Harddisk ตอไป และในกรณของ Memory Cache นน กเปนอกลำาดบขนหนงถดจาก Disk Cache นนกคอ จะทำาการดงขอมลทมการเรยกใชงาน

บอย ๆ เขามาเกบไวในหนวยความจำา ขนาดเลก ทมความไวสงกวาหนวยความจำาหลก เมอ CPU ตองการใชงาน กจะ มองหาขอมลทตองการ ทหนวยความจำา ขนาดเลกนนกอน กอนทจะเขาไปหาในหนวยความจำาหลกทม การเขาถงและการสง

ขอถายขอมลทชากวาตอ ไปและหนวยความจำาขนาดเลก ๆ นนกคอ Cache นนเอง

Memory Cache นน ตำาแหนงของมน จะอยระหวาง CPU กบหนวยความจำาหลก โดยมนจะทำาการ ดง หรอเกบขอมล ทมการเรยกใชงานบอย ๆ จากหนวยความจำาหลก ซงความไวในการอาน หรอสงถายขอมลจาก

Cahe ไปยง CPU หรอจาก CPU ไปยง Cache จะทำาไดเรวกวา จากหนวยความจำาหลกไปยง

CPU หรอจาก CPU ไปยงหนวยความจำาหลกมาก เพราะทำาดวย SRAM ซงมความไวสง และมราคาแพงกวา

หนวยความจำา ของระบบทเปน DRAM อยมาก และกเพราะราคาทแพงน ทำาใหขนาดของ Cache ทใชในระบบ

จงมขนาด นอยกวาหนวยความจำาหลกอยมาก DRAM หรอ Dynamic RAM นนจะทำาการเกบขอมล

ในตวเกบประจ ซงจำาเปนจะตองมการ refresh เพอเกบขอมลใหคงอย โดยการ refresh น ทำาใหเกดการ

หนวงเวลาขนในการ เขาถงขอมล และกเนองจากทมนตอง refresh ตวเองอยตลอดเวลานเอง เปนเหตใหไดชอวา

Dynamic RAM สวน SRAM นนจะตางจาก DRAM ตรงทวา DRAM จะตองทำาการ

refresh ขอมลอยตลอดเวลา แตใน ขณะท SRAM จะเกบขอมลนนๆ ไว และจะไมทำาการ refresh โดยอตโนมต ซงมนจะทำาการ refresh กตอเมอ สงใหมน refresh เทานน ซงขอดของมน กคอความเรว ท

เรวกวา DRAM ปกตมาก แตกดวยราคาทสงกวามาก จงเปนขอดอยของมนเชนกน

จากทกลาวมาขางตน กดเหมอนวา Cache นน มความสำาคญ ตอความเรวของระบบอยไมใชนอย แลว ทำาใมเราถง

เพงจะ ใหความสำาคญกบมนละ? เพราะวา เพงมการใช Cache กบ CPU รนใหม ๆ อยางนนหรอ? เปลาเลย

จรง ๆ แลวมการใช Cache มาตงนานแลว ตงแตรน 80486 ซงสมยนนทาง Intel กเรมมการใส

Cache ใหกบ CPU ของตน โดยทเรมใสขนาด 8KB ในรน 486DX-33 และไดทำาการเพมเปน

16KB ในรน 486DX4 เปนตนมา ซง Cache ทใสไปนนไดใสเขาไปในแกนหลกของ CPU เลย

ทำาใหการตดตอระหวาง CPU กบ Cache ทำาไดเรวมาก และมการใช Cache อกขนหนง โดยใสไปท

Mainboard ซงมขนาดทใหญ กวา แตชากวา Cache ทใสไวในแกน CPU เมอ CPU ตองการ

ขอมลใด ๆ กจะทำาการคนหาจาก Cache ทอย ภายในแกน CPU กอน หากวาพบขอมลทตองการ ( เรยกวา

Cache Hit) กจะดงขอมลนนๆ มาใชงานไดเลย แตถาหากไมพบ ( เรยกวา Cache Miss) กจะการ

คนหาในสวนของ Cache ทอยบน Mainboard ตอไป และ หากวายงไมพบอก กจะไปคนหาตอใน

Harddisk ตอไป

ดวยตำาแหนงในการเกบ Cache ทตางกน และลำาดบขนในการเรยกใชงานตางกน จงเรยก

Cache ทอย ในแกนของ CPU วา Internal Cache หรอ Level 1 Cache (L1 Cache) และเรยก Cache ทอยนบน Mainboard นนวาเปน External

16

อ.ไพสฐ

Cache หรอ Level2 Cacke (L2 Cache) ตอมาใน CPU รน Pentium ของ Intel นน กไดทำาการแบง Cache ภายใน

ออกเปน 2 สวนเพอแยกการ ทำางานกน ซงกไดแบงจาก 16KB น ออกเปน 8KB เพอใชเกบคำาสงตาง ๆ เรยก

วา Instruction Cache และ อก 8KB เพอใชเกบขอมลตาง ๆ เรยกวา Data Cache และตอมา CPU ในรน Pentium II ของ Intel นน กไดมการเปลยนแปลงตำาแหนง

การเกบ Cache ระดบ 2 ซงจากปกตจะจดเกบไว บน Mainboard กทำาการยาย มาเกบไวบน

Package เดยวกบ CPU CPU Intel Pentium II นน จะมลกษณะเปน

Cartridge แผนกวางๆ ม CPU อยตรงกลาง และเกบ Cache ไวขางๆ แลวรวมกนเปน

Package เดยวกน เรยกวา Single Edge Contack หรอ SECC แตยงคงเรยก

Cache ทอยบน SECC วาเปน External Cache หรอ Level2 Cache เชน

เดม เพราะยงคงอยภายนอกตว CPU เพยงแคอยบน Package เดยวกนเทานน แตดวยราคาทสงมากของ

CPU Pentium II ในสมยทเพงวางตลาด ทำาใหมผสนใจนอย ทาง Intel จงไดตด Cache ระดบ

2 ออกจาก Pentium II เพอลดตนทนการผลต และเปลยนรปแบบ Package ใหดบางลง แลวเรยก

CPU ใหมนวา Celeron และเรยก Package ของ Celeron วา Single Edge Processor Package จากทกลาวมาแลวขางตนวา Cache นนมราคาสง เพราะฉะนน เมอตด Cache ระดบ

2 ออก ทำาให ราคาของ Celeron ถกกวา Pentium II อยมาก และทาง Intel กหวงจะใช

Celeron ทราคาถกนน ตตลาด ระดบกลางและลาง แตแลวกฝนสลาย เพราะ Celeron ทไมม

Cache นน ในดานการเลนเกมส ทไมมการ เรยกใช Cache เทาไหร ทำาคะแนน หรอมความสามารถ เทยบ

เทากบ Pentium II ทความเรวเทาๆ กน แต

ใน งานดาน Office Application เชน Microsoft Word, Microsoft Excell กลบทำาคะแนนไดแยมากๆ จากทเหน กคอ Celeron ทความเรว 300 MHz นนเมอใชงาน

กบ Application ดงกลาว กลบชากวา Pentium MMX 233 เสยอก ทำาให

Celeron รนดงกลาวไมไดรบความนยมเทาใดนก ทาง Intel จงไดผลต Celeron รนใหมทได เตม

Cache ระดบ 2 เขาไปดวย โดยใหมขนาดเพยง 1/4 ของ Pentium II แตใหทำางานดวยความเรว

เทากบ ความเรวของ CPU (Cache ระดบ 2 ของ Pentium II นนจะทำางานทความเรวเพยงครง

หนงของความเรว CPU) และเพยงเพม Cache ระดบ 2 เขาไปนเอง ผลคะแนนทไดจากการทำางานกบ

Application ดงกลาว กลบเพมขนมามาก ตางจาก รนเดมทไมม Cache อยางเหนไดชด

นเปนจดหนงททำาให Cache นาสนใจมากขน แตยงไมหมดเทาน อกจดหนงททำาใหเรองของ

Cache นนเปน ทกลาวถง กนมากขน เกดจากการประกาศตวของ AMD K6-III AMD K6-III มอะไรด ถงทำาใหเรองของ Cache เปนทนาสนใจนก อนนคงตองเทา

ความไปอกสกนดหนง กอนวา CPU ของ AMD นนมการใช Internal Cache และ

External Cache เชนเดยวกบ CPU ของ Intel มาโดยตลอด เมอ Intel เปลยน

17

อ.ไพสฐ

สถาปตยกรรมใหม เอา Cache ไปไวบน Package ของ CPU และไมมการใช Cache บน

Mainboard อกตอไป แตทาง AMD กยงคงใชงานบน สถาปตยกรรมเดมคอม Internal Cache ภายใน CPU และม External Cache อยบน Mainboard เรอยมา จนถง

รน AMD K6-2 พอมา AMD K3-III ทาง AMD กไดทำาการ เพม Cache เขาไปท Package ของ CPU

บาง ( แตไมไดรวม เขาไปในแกนของ CPU) และยงคงใหม Cache บน Mainboard เชนเดม ดงนน จงเกดมการใชงาน Cache ถง 3 ระดบดวยกน ( เรยกวา Tri Level Cache) โดยระดบแรกสด

นน กคอ Cache ทอยภายในแกนของ CPU เลย ระดบถดมา กอยบน Package ของ CPU และ

ระดบสดทายอยบน Mainboard ซงขนาดของ Cache กจะมากขนตามลำาดบ ในขณะทความเรวในการใชงานกลบลดลงตามลำาดบ

Modem โมเดม

โมเดม ยอมาจากคำาสองคำา คำาวา MO ยอมาจาก MOdulation เปนการแปลง

สญญาณดจตอล จากเครองคอมพวเตอร ตนทางใหกลายเปนสญาณอนาลอกแลวสงไปตามสายโทรศพท DEM ยอมา

จาก DEModulation เปนการเปลยนจากสญญาณอนาลอก ทไดจากสายโทรศพทใหกลบไปเปนสญญาณ ดจตอล เพอสงตอไปยง เครองคอมพวเตอรปลายทาง

สญญาณจากคอมพวเตอรเปนสญญาณ Digital มแค 0 กบ 1 เทานน เมอเปลยนมาเปน สญญาณอนาลอกอย ในรปทคลายกบสญญาณไฟฟา ของโทรศพท จงสงไปทางสายโทรศพทได สำาหรบความไวของ โมเดม

ทความไว 28.8 Kb. และ 33.6 Kb. นไมคอยมปญหาในการใชเพราะมมาตรฐาน เดยวกน แต

. โมเดม ความไวขนาด 28.8 Kb. ตอนนไมคอยมใครใชแลว สำาหรบความไวท 33.6 Kb. นนยงผลต และ

จำาหนายเนอง จากยงมผใชกนอย Kb. นยอมาจากคำาวา Kilobit ครบ สงเกตตรงตว b ซงเปนตวเลกจะอาน

เปน bit หากเขยนตวใหญ เชนคาความจของฮารดดสกจะเรยกปน Kilobyte และเขยนเปน KB. หรอ

MB. เชน Harddisk 540 MB. ฮารดดสก มความจ 540 เมกกะไบต สำาหรบปจจบนนความไว

ของโมเดมจะสงขนท 56 Kb. ตอนแรกมมาตรฐานออกมา 2 อยางคอ X2 และ K56Flex ออกมาเพอ

แยงชงมาตรฐานกน ทำาใหสบสน ในการใชงาน ตอมามาตรฐานสากล ไดกำาหนดออกมาเปน V.90 เปนการยตความไม

แนนอน ของการใชงาน โมเดมบางตวสามารถ อพเดทเปน V.90 ได แตบางตวกไมสามารถทำาได ตอนซอควรกำาหนด

ใหเปนมาตรฐาน V.90 เลย จะไดไมมปญหา สำาหรบโมเดมปจจบนนยงมความสามารถในการรบสง Fax ดวย ความ

ไวในการสง Fax จะอยท 14.4 Kb. เทานน หากดตามรปรางการใชงานกจะแบงออกไดเปน 3 อยางคอ

1. Internal 2. External 3. PCMCIA

ขอดและเสยกมตางกนครบ อนนจะไมเอา PCMCIA มาเกยวเนองจากจะนำาไปใชกบพวก Notebook

18

อ.ไพสฐ

Internal Modem Internal Modem เปนโมเดมทมลกษณะเปนการดเสยบกบสลอตของเครองอาจจะ

เปนแบบ ISA หรอ PCI ขอดกคอ

1. ไมเปลองเนอท ไมเกะกะ

2. ราคาถก

3. ไมตองใชไฟเลยงตางหาก เปดเครองใชงานไดทนท เนองจากตดตงอยในเครองแลว

4. ไมมปญหากบเครองคอมรนเกาทมชพ UART ทมความไวตำา เพราะการทำางานไมผาน serial port 5. สงถายขอมลไดสงกวาแบบทอยภายนอก

ขอเสยคอ

1. ตดตงยากกวา แบบภายนอก

2. เนองจากตดตงภายในเครองทำาใหใชไฟในเครองอนสงผลใหเพมความรอน ในเครอง

3. เสยสลอตของเครองไปหนงสลอต

4. เคลอนยายไปใชเครองอนไดยาก

5. ตดตงไดเฉพาะเครองคอมแบบ PC เทานนไมสามารถใชงานกบ NoteBook ได

External ModemExternal Modem เปนโมเดมทตดตงภายนอกโดยจะตอกบ Serial Port อาจจะเปนท

Com1 หรอ Com2 บางครงนาน ๆ เจอกตดท Pararel port กมบาง (ยงไมเคยเจอเลย) ขอดคอ

1. สามารถเคลอนยายไปใชกบเครองอนไดงาย

2. ตดตงไดงายกวา

3. ไมเพมความรอนให กบเครองคอมพวเตอร เนองจากตดตงอยภายนอกและใชแหลงจายไฟภายนอก

4. สามารถใช งานกบเครอง NoteBook ไดเนองจากตอกบ Serial Port หรอ Parallel Port มไฟแสดง สภาวะการทำางานของโมเดมขอเสย

1. มราคาแพง

2. เกะกะ

3. เกดปญหาจากสายตอไดงาย

4. เสยพอรต Serial หรอ Parallel Port ไปหนงอน

19

อ.ไพสฐ

5. หากใชกบคอมพวเตอรรนเกาจะทำาใหไดความไวตำาเนองจากชพ UART ของเครองรนเกามความไวตำา

ในการเลอกใชจงตองดหลายประการเชน ทนทรพย ความสะดวกในการใชงาน คอมพวเตอร เปนรนเกา ก

ควรใชแบบ internal และหากมแต Slot ISA กตองเลอกแบบ ISA Internal หากตองการ เคลอนยายไปใชกบ เครองอนอยเรอยกตองใชแบบภายนอก อกอยางกเปน ความชอบกมสวนอยดวยครบ หากใหสะดวกก

ควรเปน แบบ Internal ครบจะไดความไวท โดยมากจะสงกวาแบบภายนอก แตหากมปญหาทนทรพยกคงตอง

เลอก แบบ Internal อกแหละ กมปจจยหลายอยางในการเลอกใชครบ แตกตองดดวยวา ISP (Internet Service Provider) ผใหบรการอนเทอรเนต ทคณใชนนรองรบ มาตรฐานแบบไหน

แตทแนนอนกตองเลอกใหมมาตรฐาน V.90 ครบ

ขอเสยของโมเดมรนใหม ๆ ทมราคาถกทเปน Internal PCI คอผผลดเขาจะตดชพท ทำาหนาท ตรวจสอบความ

ผดพลาด แกไขสญญาณรบกวน (Error Correction) ทมมาก ในสายโทรศพทในบางท แลวไปใชความ สามารถของซพยมาทำาหนาทนแทน ทำาใหเกดการใช งานซพยเพมมากขนทำาใหความเรวของ เครองลดลง หรอสญญาณ

โทรศพทอาจตดหรอ เรยกวาสายหลดไดงาย ตรงนควรนำามาพจารณาเปนพเศษ

จากทเรยบเรยงมานจะไดเปนขอมลในการตดสนใจเลอกซอโมเดมวาจะใชแบบ Internal หรอ External ดและเปนคำาตอบทวา การใชโมเดมบางตวทำาไมทำา เหมอนกบเครองคอมพวเตอรทำางานชาลง หรอวา

ทำาไมสายหลดงายจงเลย สวนการเลอกซอนน ยงมปจจยอนมาเกยวของดวยเชน ยหอ ระยะเวลา การรบประกน ความรบผด ชอบของตวแทนจำาหนาย การอพเดทไดรฟเวอร ประวตความคงทน และความสามารถพเศษอน ๆ เปนตนครบ การเลอกซอ

โมเดมควารเปนโมเดมทมความไว 56 K และตองสนบสนนมาตรฐาน V.90 นอกจากดความเรว แลว ยงตองด

อตราความเรว Throughputs ดวย โดย แบบเดมโดยมากทำาได 115,200 bit/s แตในปจจบน

จะทำาไดถง 223,400 bit/s ทำาใประหยดเวลาในการใช งานอนเทอรเนตและชวยใหดาวนโหลดไฟลไดเรวขน อก ทงเปนการประหยดคาอนเทอรเนตดวย สำาหรบคณสมบต ทควรมของโมเดมคอ DSVD ททำาใหโมเดมสามารถสงผาน

ขอมล Voice และ Data ไดในขณะเดยวกนไดโดยความ เรวไมลดลง และดสงทใหมาดวยเชน ซอฟทแวรตาง ๆ

รวมทงดวาสามารถใชอานอน ๆ ไดเชน Fax, Voice, Mail และ Call ID เปนตน

Monitor จอภาพ จอภาพ เปนอปกรณแสดงผลลพธแบบชวคราว ทผใชสามารถเหนผลลพธไดอยางรวดเรว ปกตทำาหนาท แสดงอกษร ขอความ และภาพกราฟกทสรางจากการดแสดงผล จอภาพจะมขนาด คณสมบตและราคาทแตกตางกน ดงนน

จงควรเลอกซอจอภาพทเหมาะสม กบงานและงบประมาณ ทมอย ปจจบนนยมใชจอภาพสชนดความละเอยดสง และเปน

จอภาพแบบ Non Interface ซงจอภาพชนดน จะชวยลดอาการสนกระพรบของจอภาพได ทำาใหผใชงานลดความเครยดทางสายตาได

การทผใชมองเหนสงตาง ๆ ปรากฏบนจอภาพไดนน เปนเพราะฮารดแวรอกตวหนงททำางาน ควบคกบ

จอภาพเรยกวา การดสำาหรบแสดงผลจอภาพ (Display Adapter Card) เปนวงจรภายใน เครอง คอมพวเตอรททำางานรวมกบจอภาพ

จำานวนสทสามารถแสดงบนจอภาพไดนนเปนตวกำาหนดวาภาพบนจอจะมสสรรสมจรง เพยงใด โดยจอ

VGA (Video Graphics Array) แสดงผลในโหมดความละเอยด 640X480 พกเซล จอ SVGA (Super Video Graphics Array) แสดงผลในโหมดความละเอยด

800X600 พกเซล จอภาพในปจจบนเกอบทงหมดใชจอระดบนแลว

20

อ.ไพสฐ

จอภาพทแสดงจำานวนส 65,536 หรอ 16 บตส จะแสดงความสมจรงไดดพอสมควร เหมาะสำาหรบงานการฟฟก

มลตมเดย และสงพมพ สวนจอภาพทแสดงจำานวนส 16,777,216 ส จะใหสสมจรงตามธรรมชาต สระดบนเหมาะสำาหรบงานตกแตงภาพและงานสงพมพระดบสง

SoundCard การดเสยง เสยงเปนสวนสำาคญของระบบมลตมเดยไมนอยกวาภาพ ดงนนการดเสยงจงเปนอปกรณ จำาเปนทสำาคญ ของระบบคอมพวเตอร มลตมเดย การดเสยงไดรบการพฒนาคณภาพอยางรวดเรวเพอ ใหไดประสทธภาพของเสยงและ

ความผดเพยนนอยทสด ตลอดจนระบบเสยง 3 มตในปจจบน

ความชดเจนของเสยง จะมประสทธภาพดเพยงใดนน ขนอยกบปจจยหลก 2 ประการ คอ อตราการสม

ตวอยาง และความแมนยำา ของตวอยางทได ซงความแมนยำาของตวอยางนนถกกำาหนด โดยความสามารถของ A/D Converter วามความละเอยดมากนอยเพยงใด ทำาอยางไรจงจะประมาณ คาสญญาณดจตอลไดใกลเคยงกบ

สญญาณเสยงมากทสด ความละเอยดของ A/D Converter นนถก กำาหนด โดยจำานวนบตของสญญาณ ดจตอลเอาตพต เชน

- A/D Converter 8 bit จะสามารถแสดงคาทตางกนได 256 ระดบ

- A/D Converter 16 bit จะสามารถแสดงคาทตางกนได 65,536 ระดบ หากจำานวนระดบมากขนจะทำาใหความละเอยดยงสงขนและการผดเพยนของสญญาณเสยงยงนอยลง นนคอประสทธภาพท

ของเสยง ทไดรบดขนนนเอง แตจำานวนบตตอหนงตวอยางจะมากขนดวย

Dispaly Card การดแสดงผล หลกการทำางานพนฐานของการดแสดงผลจะเรมตนขน เมอโปรแกรมตางๆ สงขอมลมา ประมวลผลท ซพยเมอซพยประมวลผล เสรจแลว กจะสงขอมลทจะนำามาแสดงผลบนจอภาพมาทการดแสดงผล จากนน

การดแสดงผล กจะสงขอมลนมาทจอภาพ ตามขอมลทไดรบมา การดแสดงผลรนใหมๆ ทออกมาสวนใหญ กจะมวงจร ใน การเรงความเรวการแสดงผลภาพสามมต และมหนวยความจำามาใหมากพอสมควร

หนวยความจำา การแสดงผลจะตองมหนวยความจำาทเพยงพอในการใชงาน เพอใชสำาหรบเกบขอมลทไดรบมาจากซพย และสำาหรบการด

แสดงผล บางรน กสามารถประมวลผลไดภายในตวการด โดยทำาหนาทในการ ประมวลผลภาพ แทนซพยไปเลย ชวยใหซพยม เวลาวามากขน ทำางานไดเรวขน

เมอไดรบขอมลจากซพยมาการดแสดงผล กจะเกบขอมลทไดรบมาไวในหนวยความจำาสวนนนเอง ถาการดแสดงผล มหนวยความจำามากๆ กจะรบขอมลมาจากซพยไดมากขน ชวยใหการแสดงผลบนจอภาพ มความเรวสงขน

และหนวยความจำาทมความเรวสงกยงด เพราะจะมารถรบสงขอมลไดเรวขน ยงถาขอมล ทมาจากซพย มขนาดใหญ กยงตอง ใชหนวยความจำาทมขนาดใหญๆ เพอรองรบการทำางานไดโดยไมเสยเวลา ขอมลทม ขนาดใหญๆ นนกคอขอมลของภาพ ทมส

และความละเอยดของภาพสงๆ

ความละเอยดในการแสดงผล

การดแสดงผลทดจะตองมความสามารถในการแสดงผลในความละเอยดสงๆ ไดเปนอยางด ความ

ละเอยดในการแสดงผลหรอ Resolution กคอจำานวนของจดหรอพเซล (Pixel) ทการดสามารถนำาไป แสดงบนจอภาพได จำานวนจดยงมาก กทำาใหภาพทได มความคมชดขน สวนความละเอยดของสกคอ ความสามารถในการ

แสดงส ไดในหนงจด จดทพดถงนกคอ จดทใชในการแสดงผล ในหนาจอ เชน โหมดความละเอยด 640x480

21

อ.ไพสฐ

พกเซล กจะมจดเรยงตามแนวนอน 640 จด และจดเรยงตามแนวตง 480 จด

โหมดความละเอยดทเปนมาตราฐานในการใชงานปกตกคอ 640x480 แตการดแสดงผลสวนใหญ สามารถทจะ

แสดงผลไดหลายๆ โหมด เชน 800x600, 1024x768 และการดทมประสทธภาพสงกจะ สามารถ

แสดงผลในความละเอยด 1280x1024 สวนความละเอยดสกม 16 ส, 256 ส, 65,535 ส

และ 16 ลานสหรอมกจะเรยกกนวา True Colorอตราการรเฟรชหนาจอ

การดแสดงผลทมประสทธภาพ จะตองมอตราการรเฟรชหนาจอไดหลายๆ อตรา อตราการรเฟรชกคอ จำานวนครงในการกวาดหนาจอ ใหมในหนงวนาท ถาหากวาอตรารเฟรชตำา จะทำาใหภาพบนหนาจอ มการกระพรบ ทำาใหผทใช

งานคอมพวเตอร เกดอาการลา ของกลามเนอตา และอาจทำาใหเกดอนตราย กบดวงตาได

อตราการรเฟรชในปจจบนอยท 72 เฮรตซ ถาใชจอภาพขนาดใหญ อตรารเฟรชยงตองเพมมากขน อตรารเฟรชยงมากกยงด

เครองพมพ (Printer) เครองพมพ เปนอปกรณทเชอมตอเขากบคอมพวเตอรเพอทำาหนาทในการแปลผลลพธทไดจาก การ ประมวลผลของเครองคอมพวเตอร ใหอยในรปของอกขระหรอรปภาพทจะไปปรากฏอยบนกระดาษ นบเปนอปกรณแสดลง

ผลทนยมใช เครองพมพแบงออกเปน 4 ประเภท

1. เครองพมพดอตแมทรกซ (Dot Matrix Printer) เครองพมพดอตแมทรกซเปนเครองพมพทนนยมใชงานกนแพรหลายมากทสด เนองจากราคา และ

คณภาพการพมพอยในระดบทเหมาะสม การทำางานของเครองพมพชนดนใชหลกการสรางจด ลงบน กระดาษโดยตรง หว

พมพของเครองพมพ มลกษณะเปนหวเขม (pin) เมอตองการพมพสงใดลงบนกระดาษ หวเขมทอยในตำาแหนงท ประกอบกนเปน ขอมลดงกลาวจะยนลำาหนาหวเขมอน เพอไปกระแทกผานผาหมก ลงบนกระดาษ กจะทำาใหเกดจดขน การ

พมพแบบนจะมเสยงดง พอสมควร ความคมชดของขอมลบน กระดาษขนอยกบจำานวนจด ถาจำานวนจดยงมากขอมลทพมพ

ลงบนกระดาษกยงคมชดมากขน ความเรว ของเครองพมพดอตแมทรกซอยระหวาง 200 ถง 300 ตวอกษรตอ

วนาท หรอประมาณ 1 ถง 3 หนาตอนาท เครองพมพดอตแมทรกซ เหมาะสำาหรบงานทพมพแบบฟอรมทตองการซอน แผนกอปป หลาย ๆ ชน เครองพมพชนดน ใชกระดาษตอเนองในการพมพ ซงกระดษาประเภทนจะมรขางกระดาษทงสองเอา

ให หนามเตยของเครองพมพเลอนกระดาษ

2. เครองพมพแบบพนหมก (Ink-Jet Printer) เครองพมพพนหมก เปนเครองพมพทมคณภาพการพมพทดกวาเครองพมพแบบดอตแมทรกซ

โดยสามารถพมพตวอกษรทมรปแบบ และขนาดทแตกตงกนมาก ๆ รวมไปถง พมพงานกราฟกทใหผลลพธ คมชดวาเครอง พมพดอตแมทรกซ เทคโนโลยทเครองพมพพนหมก ใชในการพมพกคอ การพนหมกหยดเลก ๆ ไปทกระดาษ หยดหมกจะม

ขนาดเลกมาก แตละจดจะอยในตำาแหนงทเมอประกอบกนแลว เปนตวอกษร หรอรปภาพ ตามความตองการ

เครองพมพพนหมกมความเรวในการพมพ มากวาแบบดอตแมทรกซ มหนวยวดความเรวเปนใน

การ พมพเปน PPM (Page Per Minute) ซงเรวกวาเครองพมพดอตแมทรกซมาก อยางไรกตาม ถาเปนการพมพ กราฟกหรอตวอกษรทมรปแบบในเวลาเดยวกน เครองพมพพนหมกจะทำางานไดชาลง กระดาษทใชกบ

เครอง พมพพนหมกจะเปนขนาด 8.5 X 11 นว หรอ A4 ซงสามารถพมพได ทงแนวตงทเรยกวา "พอรท

22

อ.ไพสฐ

เทรต" (Portrait) และแนวนอนทเรยกวา "แลนดสเคป" (Landscape) โดยกระดาษจะถกวาง เรยงซอนกน อยในถาด และถกปอน เขาไปในเครองพมพทละแผนเหมอนเครองถายเอกสาร

3. เครองพมพเลเซอร (Laser Printer) เครองพมพเลเซอร เปนเครองทมคณสมบตเหมอนกบเครองพมพแบบพนหมก แตสามารถ

ทำางาน ไดเรวกวา โดยเครองพพมเลเซอร สามารถพมพตวอกษรไดทกรปแบบและทกขนาดรวมทงสามารถพมพงาน กราฟก ทคมชดไดดวย เครองเลเซอรใชเทคโนโลย เดยวกบเครองถายเอกสาร คอยงเลเซอรไปสรางภาพบน กระดาษในการสราง

รปภาพ หรอตวอกษรบนกระดาษ

หนวยวดความเรวของเครองพมพเลเซอรจะเปน PPM เชนเดยวกบ เครองพมพพนหมกในปจจบน ความสามารถ ใน การพมพของเครองพมพเลเซอรคณภาพสง สามารถพมพไดหลายรอยหนาตอนาท ซงเหมาะ กบงานในองคกรขนาดใหญ จะ

นำาไปใชงานในการพมพเอกสารตาง ๆ สวนคณภาพงานพมพของเครองจะวด ดวยความละเอยดในการสรางจดลงในกระดาษ ขนาด 1 ตารางนว เชนความละเอยดท 300 dpi หรอ 600 dpi หรอ 1200 dpi เครองพมพ

เลเซอรทนยมใชในปจจบน กจะมทงเครองพมพเลเซอรแบบ ขวา- ดำา และเครองพมพ เลเซอรแบบส ซงเครองพมพเลเซอร แบบสจะมราคาแพงมาก แตงานพมพทไดออกมากมคณภาพสง

4. พลอตเตอร (plotter) พลอตเตอร เปนเครองพมพชนดทใชปากกาในการเขยนขอมลตางๆ ลงบนกระดาษเหมาะ

สำาหรบงาน เกยวกบการเขยนแบบทางวศวกรรม (เขยนลงบนกระดาษไข) และงานตกแตงภายใน สำาหรบวศวกรรมและสถาปนก

พลอตเตอรทำางานโดยใชวธเลอนกระดาษ โดยสามารถใชปากกาได 6-8 ส ความเรวในการ

ทำางานของ พลอตเตอรมหนวยวดเปนนวตอวนาท (Inches Per Secon : IPS) ซงหมายถง จำานวนนวทพลอตเตอรสามารถ เลอนปากกาไปบนกระดาษ

สแกนเนอร (Scanner) สแกนเนอร เปนอปกรณทำาหนาทอานขอมลทอยในรปของรหสแทง (Bar Code) แลว แปลงเปนขอมล ทอยในรปทคอมพวเตอร สามารถรบรและนำาไปประมวลผลได

สแกนเนอรแบงไดเปน 3 ประเภทคอ

แบบแทนนอน (flatbed scanner) แบบเลอนกระดาษ (Sheet-fed scanner) แบบมอถอ

แบบเลอนกระดาษ (sheet-fed scanner)

23

อ.ไพสฐ สแกนเนอรแบบนจะรบกระดาษแลวคอย ๆ เลอนหนากระดาษแผนนนใหผานหวสแกนซง อยกบท

ขอจำากดของสแกนเนอร แบบเลอนกระดาษ คอสามารถอานภาพทเปนแผนกระดาษไดเทานน ไมสามารถ อานภาพจากสมดหรอหนงสอได

แบบแทนนอน (Flatbed scanner) สแกนเนอรแบบนจะมกลไกคลาย ๆ กบเครองถายเอกสาร เราแควางหนงสอหรอภาพไว บน

แผนกระจกใส และเมอทำาการสแกน หวสแกนกจะเคลอนทจากปลายดานหนงไปยงอกดานหนง ขอจำากดของสแกนเนอร แบบแทนนอนคอแมวาอานภาพจากหนงสอได แตกลไกภายในตองใช การสะทอนแสงผานกระจกหลายแผน ทำาใหภาพม

คณภาพไมดเมอเทยบกบแบบแรก

การทำางานของสแกนเนอรแบบแทนนอน แสงจากหลอดไฟกระทบกบหนาหนงสอดานทวาง แนบแผนกระจก โดยบรเวณทเปนสขาวจะสามารถสะทอนแสงไดมากกวา บรเวณทมสทบกวา

มอเตอรทตดอยกบหวสแกนจะคอย ๆ เลอนหวสแกนเนอรจากปลายดานหนงไปอกดานหนง โดยทหวสแกนเนอรของสแกน

เนอร จะมตวรบแสงไดละเอยดถง 1/90,000 ตอตารางนว ขอมลดจตอลทไดถกสงเขาคอมพวเตอรในรปแบบท

ซอฟตแวรกราฟฟก หรอซอฟตแวรอานตวอกษร (Optical Character Recognition software) สามารถไปใชงานได

แสงสะทอนจากหนาหนงสอตกกระทบสหมกระจกซงจะเรยงตวทำามมไดพอเหมาะกบเลนส ของสแกนเนอรไดตลอดเวลา

แสงทผานเลนสจะรวมตวกนทำาใหมความเขมมากขนจะผานตกกระทบลงบนไดโอดรบแสงซง เรยง ตวกนอยทหลงของเลนส ไดโอดดงกลาวทำาหนาทเปลยนคาความเขมของแสงใหเปนสญญาณ ไฟฟา โดยแสงทมความเขม

มาก กจะทำาใหสญญาณ แรงดนไฟฟาทมคามากขนตามไปดวย

วงจรแปลงอนาลอกเปนดจตอล (A-D:Analog-to-Digital Converter) แปลงสญญาณอนาลอก ทไดจากไดโอด ใหเปนสญญาณดจตอล ซงใชแทนจดทเปนสขาวและดำา ม

ความละเอยดของขอมลสง สแกนเนอรแบบสทำางานคลาย ๆ กนเพยงจะสแกน 3 ครง แตละครงจะสแกนเกบความเขม ของแสง ทผานตวกรองแสงสแดง เขยว และนำาเงน และนำามารวมกนเปนภาพในขนสดทาย

แบบมอถอ สแกนเนอรแบบนผใชตองเลอนหวสแกนเนอรไปบนหนงสอหรอรปภาพเอง สแกนเนอร แบบ มอถอไดรวม เอาขอดของสแกนเนอร ทงสองแบบเขาไวดวยกนและมราคาถก เพราะกลไกทใชไม สลบซบซอน แตกมขอ

จำากด ตรงทวาภาพทไดจะมคณภาพแคไหน ขนอยกบความสมำาเสมอ ในการเลอนหวสแกนเนอรของผใชงาน นอกจากนหว

สแกนเนอรแบบนยงมหวสแกนทมขนาดสน ทำาให อานภาพบนหนาหนงสอขนาดใหญไดไมครบ 1 หนา ทำาใหตองอานหลาย ครงกวาจะครบหนงหนา ซงปจจบนมซอฟตแวรหลายตว ทใชกบสแกนเนอร แบบมอถอ ซงสามารถตอภาพทเกดจากการ

สแกนหลายครงเขาตอกน

Speaker ลำาโพงชนดของลำาโพง

ในอดตมาตราฐานสำาหรบลำาโพงทจะใชกบเครองคอมพวเตอร จะตองมกคอ การทมคณสมบตใน

24

อ.ไพสฐ

การปองการสนามแมเหลก (Magnetic Shield) เพอทจะปองกนสนามแมเหลกจากลำาโพงไปรบกวนการ ทำางานของจอมอนเตอร ซงอาจทำาใหการแสดงผลของ มอนเตอรผดพลาดได และอาจทำาใหมอนเตอรเสยหายได สวนทาง

ดานคณภาพเสยง นนยงไมเปนทสนใจมากนก เนองจากตอนนน เสยงทตองการจากคอมพวเตอร มกจะมาจากการเลน เกมส ทในขณะนนคณภาพเสยงทออกมา ยงไมสงมากนก และการดเสยงในขณะนน กยงมราคาสงอย แตคณภาพไมไดสง

ตามไปดวย ลำาโพงสมยกอนจะมเพยง แบบ 2 ลำาโพงเทานน โดยจะมอย 2 ชนดกคอ แบบทมวงจรขยายเสยงในตว และ แบบทไมมวงจรขยายเสยง สำาหรบลำาโพงทไมวงจรขยายเสยงในตวนน ขนาดของกรวยลำาโพงทใช ภายในตวลำาโพงจะม

ขนาดเลกประมาณ 2 นว ลำาโพงชนดนนจะใชความสามารถของการดเสยง ในการขยายเสยงออกลำาโพง การใชลำาโพงประ เภทน จงตองการการดเสยง ทมวงจรขยายเสยงมาดวย ไมเชนนนเสยงทออกมา จะไมดงเพยงพอตอการรบฟงได คณภาพ

เสยงทออกมาจะขนอยกบการดเสยงเปนหลก ลำาโพงชนดนจะไมมปมปรบเสยงใดๆ บนตวลำาโพง โดยจะตองปรบจากซอฟตแวรควบคมการทำางานของการดเสยงบนวนโดวโดยตรง

ลำาโพงอกชนดนงกคอลำาโพงทมวงจรขยายเสยงภายในตว บนตวลำาโพงกจะปมสำาหรบปรบเสยงตางๆ เชน ปม

Volume สำาหรบปรบความดงของเสยง ปม Treble สำาหรบปรบระดบความดงของเสยงแหลม ปม

Base สำาหรบปรบระดบความดงของเสยงทม

BUS ระบบบส

บส เ ปนระบบทใชเชอมตอระหวาง CPU กบอปกรณตอพวงอน ๆ ทมประสทธภาพตำากวา

PC Bus เมอ IBM ไดทำาการเปดตว IBM PC (XT) ตวแรกซงใช CPU 8088 เปน

CPU ขนาด 8 bit ดงนน เครอง Computer เครองน จงมเสนทางขอมลเพยง 8 เสนทาง (8 data line) และเสนทางทอย 20 เสนทาง (20 address line) เพอใชในการอางตำาแหนง

ของหนวยความจำา Card ทจะนำามาตอกบ PC Bus นน จะเปน Card แบบ 62 pin ซง 8 pin ใชสำาหรบสงขอมล อก 20 pin ไวสำาหรบอาง ตำาแหนงของหนวยความจำา ซง CPU 8088 สามารถอางอง

หนวยความจำาไดเพยง 1 Megabyte ซง ในแตละ pin นนสามารถสงขอมล ไดเพยง 2 คา คอ 0 กบ

1 ( หรอ Low กบ Hight) ดงนนเมอใช 20 pin กจะอางองตำาแหนงตำาแหนงไดท 2 คณ กน 20 ครง (2 ยกกำาลง 20) ซงกจะไดเทากบ 1 MB พอด สวน pin ทเหลอ กใชเปนตวกำาหนดการอานคา วาอาน

จากตำา แหนงของ Input/Output หรอบาง pin กใชสำาหรบจายไฟ +5, -5, +12 และสาย

Ground (สายดน) เพอจายไฟใหกบ Card ทตอพวงบน Slot ของ PC Bus และยงม pin บางตวททำาหนาท เปนตว reset หรอ เปนตว refresh หรอแมกระทง clock หรอสญญาณนาฬกาของ

ระบบนนเอง

ระบบ Bus แบบ PC Bus น มความกวางของ Bus เปน 4.77 MHz และสามารถสงถายขอมล

ดวยความเรว สงสดท 2.38 MB ตอวนาท

25

อ.ไพสฐ

ISA Bus ในยคของ PC AT หรอ ตงแต CPU รน 80286 เปนตนมา ไดมการเปลยนแปลงขนาดของ เสนทาง

ขอมล จาก 8 bit ไปเปน 16 bit ทำาให IBM ตองมาทำาการออกแบบระบบ Bus ใหม เพอใหสามารถสง

ผานขอมลทละ 16 bit ได แนนอนวา การออกแบบใหมนน กตองทำาใหเขากนไดยอนหลงดวย

(Compatble) คอ ตองสามารถใช งานกบ PC Bus ไดดวย เพราะถาหากไมเชนนนแลว กคงจะขาย

ออกยาก ลองคดดวา ถาหากออก PC AT ท ใช ระบบบสใหมทงหมด และไมเขากนกบ PC XT ทออกมากอน

หนานนได เครอง PC AT นน ๆ อนาคตการ ตลาดกรงยากแตปญหาน IBM แกไขไดดทเดยว นนกคอ ไดทำา

Slot มาตอเพมจาก PC Bus เดมอก 36 pin โดยทเพมเสนทางขอมลอก 8 pin รวมแลวกจะเปน

16 pin สำาหรบสงขอมลไดทละ 16 bit พอด แลเพม 4 pin สำาหรบ ทำาหนาทอางตำาแหนง จากหนวย

ความจำา ซงกจะรวมเปน 24 pin และ จะอางองหนวยความจำาได มากถง 16 MB ซงกเปนขนาดขนาดของ

หนวยความจำาสงสดท CPU 80286 นนสามารถจะอางได แตอยางไร กตามการอาง ตำาแหนง ของ I/O Port นน กยงคงถกจำากดไวท 1,024 เนองจากปญหา ดานความเขาเขากนได กบ PC Bus นอกจากน

Pin ทเพมเขามา ยงชวยเพมการตำาแหนง DMA และคาของ IRQ เพมอกดวย เราสามารถนำา Card แบบ

8 bit มาเสยบลงบนชอง 16 bit ได เพราะใชสถาปตยกรรมพนฐานเหมอน ๆ กน จะ ตางกนกตรงสวนทเพมขน

มา สำาหรบ 16 bit เทานน ซงจะใช ( ในกรณทใช Card 16 bit) หรอไมใช ( ในกรณใช Card 8 bit) กได ระบบ Bus แบบ ISA Bus นความกวางของ Bus เปน 8 MHz และสามารถสงถาย

ขอมลดวย ความเรวสงสดท 8 MB ตอวนาท

ในป 1985 ทาง Compaq ซงไมยอมนอยหนา IBM ไดประกาศเปดตว

Computer ของตน ในรน 286/12 โดย 12 นนหมายถง ความเรวคอ 12 MHz ซงในขณะ

นน IBM มแค 286 ททำางานดวยความเรว 8 MHz ในขณะนน ความเรว จาก 8 MHz ไปเปน 12 MHz นบวาสงมาก ๆ เลย เพราะเพมขนมาอก ครงหนงเลยทเดยว ( ถาเปรยบ เทยบกบสมยน กเหมอน ๆ กบ จาก

Pentium II 300 ไปเปน Pentium II 450 นนเอง ซงแนนอน Bus ของ ระบบ กตอง

ทำางานท 12 MHz ตามไปดวย แลวปญหากเกดขน ISA Bus นน เราทราบแลววามนทำางานท 8 MHz ถานำา มนมาใชงานท 12 MHz กตองมปญหาแน ๆ และนแหละ เปนปญหาสำาคฐ เพราะหากวา CPU ทำางานได

เรวจรง แตไมสามารถใช Card ตอพวงเพอเพมประสทธภาพใหกบมนไดเลย ถาเปนคณ คณจะซอไหม? นเปนปญหา

ท ทาง Compaq ตองแกใหได และกแกไดดทเดยว นนกคอ ในรระบบบส มนทำางานดวยความเรวเดยวกบ

CPU ไม ได กแยกการใชนาฬกา ของระบบบส ออก จาก CPU ไปเลย โดยท CPU และอปกรณอน ๆ บน

Mainboard จะ ทำางานทความเรว 12 MHz แตทตว Bus เอง จะทำางานคงท ท 8 MHz เพราะใชสญญาณนาฬกา แยกจากกน ซงวธการน กเปนทางแกไข ซงกยงคงใชกนจนปจจบนน

แตในสมยนน หนวยความจำาหลกหรอ RAM จะทำางานอยบน Expansion Card ทตออยกบ ISA Bus ดวย เพราะ ฉะนน มนกเลย ทำางานดวยความเรวเพยง 8 MHz เทานน และ

ตอ ๆ มา ยงม CPU ขนาด 16 MHz หรอ 25 MHz ในยคของ 386 ดวยแลว RAM กจะ

ทำางานดวยความเรวเพยงแค 8 MHz เทานนเอง ซงชาเกนไป

ทาง Compaq กเลยตองแกไขอกครง ซงในตน 1987 ทาง Compaq

26

อ.ไพสฐ

กได วางตลาด Compaq Deskpro 386 ทความเรว 16 MHz โดยคราวน กแยกสญญาณ

นาฬกาของ RAM ออกไปดวยซะเลยซงกเปนตนแบบสำาคญทกน ตอมาในปจจบนน โดยให ISA Bus ทำางานท

ความเรวคาหนง RAM อกคาหนง และ CPU อกคาหนง

MCA Bus ทง IBM และ Compaq นน เปนคแขงทางการคากน ดงนนเรองทจะให

Compaq อยเหนอตนเอง สำาหรย IBM นน เปนไปไมได ทาง IBM จงไดออกมาตราฐานระบบบส ของตน

ใหมเรยกวา Micro Channel Architecture หรอ MCA เมอระบบบส ไดมการแขงขนกน

มากขน แนนอน ระบบทถกนำามาใชเปนตวเปรยบเทยบ คอ ISA ซง กมการจบตามองวา ทาง IBM นน จะหาทาง

แกไขจดออนของ ISA Bus ของตนอยางไร แตวศวะกรทาง IBM นน มองในมมทแตกตาง จากคนอน ๆ

เมอทาง Intel ไดเปดตว CPU ของตนรน 80386 ซงเปน CPU ขนาด

32 bit สามารถอางตำาแหนงหนวยความ จำาไดมากถง 4 Gigabyte โดยมความเรวเรมตนท 16 MHz ซง ISA Bus ดจะไมเหมาะแลวกบ CPU ระดบน บรรดาผใช PC ตางกมองกนวา ทางออกทด คอ

ควรมระบบบสแบบใหมทสามารถรองรบในจดนไดแตอยางทบอกไปแลววา ทางวศวกรของทาง IBM มองในจดทแตก

ตางจากคนอน ๆ ทวไป เพราะ แตเดมนน IBM จบตลาด Mainframe มากอน และแนนอน วศวกรของทาง

IBM กจะชน และถนดกบ Maninframe มาก กวา ทำาใหวศวกรเหลานนมองวา PC กควรจะทำางานแบบ

หลาย ๆ task พรอม ๆ กนได (Multiple task) ประกอบกบ IBM เองตองการทจะใหภาพพจน

Mainframe ของตนดมประสทธภาพสงกวา PC จงไมคอยได เพมหรอเปลยนแปลงขดความสามารถใหกบ ระบบบสใหมของตน ใหเดนกวาเดมมากนก

จดเดนของ MCA MCA นนใช ตวควบคม Bus ของตวเอง แยกจาก CPU เรยกวา Central Arbitration Point และการ สงผานขอมล กทำาไดโดยผานระบบทเรยกวา Bus Master ซง

ชวยใหการสงผานขอมลระหวาง Card ตาง ๆ กบ หนวยความจำาหลก ไดอยางรวดเรว และยงชวยในการสงผานขอมล

ระหวาง Card อกดวย

สามารถกำาหนดคาตาง ๆ ทง IRQ, DMA, Port ผานทาง ซอฟตแวรโดยไมตองยเกยวกบ Jumper หรอ Dipswitch บน Card เลย โดยคาตาง ๆ สามารถ set ผานทาง Program เพยงตวเดยว

กสามารถ set ไดกบทก Card ทใชกบ MCA สามารถแชร IRQ รวมกนได ซงนเปนปญหาสำาคญเรองหนง เพราะ IRQ มจำานวนจำากด แต

กอยากม Card เพมมาก ๆ IRQ กอาจไมเพยงพอ MCA สามารถแชรการใชงาน IRQ รวมกนระหวาง

Card อน ๆ ได

ทำางานท 10 MHz สนบสนนเสนทางขอมลทง 16 bit และ 32 bit ซง

สามารถใหอตราการสงถาย ขอมลไดสงถง 20 MB ตอวนาท เลยทเดยว และดวยความกวางของ เสนทางตำาแหนง

ขนาด 32 bit กทำาใหสามารถอางตำาแหนงบนหนวยความจำาไดมากถง 4 GigaByte ด ๆ แลวกนาจะเปนส

ถาปตยกกรมระบบบส ทนาสนใจอยไมนอย แตสาเหตททำาให MCA นไป ไมถงดวงดาว กคอ ความไมเขากนกบ ISA

27

อ.ไพสฐ

Bus เพราะทาง IBM นนไดออกแบบ MCA มาหใมหมด ทำาใหมนเขากนกบ ISA เลยแมแตนอย แนนอน

ระบบบสแบบ MCA นไดนำามาใชบน IBM PS/2 ของ IBM เอง ดงนน ในเครอง PS/2 นกจะไมม

ISA และ Card ISA กไมสามารถนำามาใชกบ PS/2 ได นแหละ ปญหาหลกสำาคญเลย และปญหาทหนก

ทสด กคอ ทาง IBM นน ไดจดลขสทธในเรองของ MCA เอาไวดวย ดงนนผท จะผลต Card แบบ MCA เพอมาใชกบ Bus แบบ MCA ของตน กตองเสยคาลขสทธใหดวย ( เปนเงน 5% ของรายไดจากการขาย

Card นน ๆ) ซงกไมใชนอย ๆ เลยทเดยว ตรงนแหละทเหมอนกบ IBM กำาลงฆาตวตาย กบวธเชนน กตรงเรอง

ลขสทธนเอง ถงแมวาจะดแลวนาสนใจ ดแลวเปนระบบทด แต มาตายเพราะการตลาดของ IBM เสยเอง ตอมาภายหลง

ไดมการเพมขดความสามาถ เขาไปอก คอเรองของ Streaming Data Mode ซงทำาใหใชเสนทาง

ขอมลไดถง 64 bit และสามารถเพมอตรา การสงผานขอมลไดถง 80MB/s (80 เมกกะไบต ตอวนาท) และยงไดเพมสญญาณนาฬกาไปเปน 20 MHz ซงจะสามารถทำาใหอตราการถายขอมลสงสดท 160MB/s

ดวยเพอแขงขนกบ EISA ทจะไดกลาวถงตอไป

EISA Bus จากทไดกลาวมาแลว ถงจดจบอนของ IBM ททำาการจดลขสทธ และเรยกเกบคาลขสทธ จาก

รายไดทงหมด 5% (จากรายไดทงหมดไมใชจากกำาไรทงหมด) แถมยงไมใหความชวยเหลอในดานขอมลของระบบนอก

ทำาใหมนถกกองไวกบ IBM ไมแพรหลายทวไปอยาง ISA แนนอน Compaq ซงเปน คแขงทางการคาของ IBM คงไมไปกมหวใหกบ

IBM เพอขอใช MCA เปนแนแททาง Compaq จงไดรวมทนวจยระบบบสใหม รวมกบอก 8 บรษท ในป

1988 ซงเรยกกนวาเปน "Gang of Nine" แตพวกเขากลบเรยกตวเองวา

"WATCHZONE" เพราะประกอบไปดวยบรษท Wyse, AST, Reseach, Tandy Compaq, Hewlett-Packard, Zenith Data Systems, Olivetti, NEC และ Epson และไดพฒนา Extended Industry Standard Architecture หรอ EISA ไดขนมาสำาเรจ

EISA นน ใชพนฐานหลกมาจาก ISA แตไดเพมขดความสามารถบางอยางขน ซงบาง

อยางกพฒนามาจาก MCA ดวย อกทงยงสามารถเขากนไดกบ ระบบ ISA รนเกาดวย และเสยคาลขสทธนอยกวาท

จะตองจาย ใหกบ IBM อกดวย

ขอด ขอเสยของ EISA ใชเสนทางขอมลขนาด 32 bit ซงทำาใหมอตราสงผานขอมลไดถง 33 MB ตอ

วนาท

อางหนวยความจำาไดมากถง 4 Gigabyte ดงเอาความสามารถเดน ๆ ทง Bus Mastering, Automated Setup และ Interupt Sharing จาก MCA และพฒนามาเปนแบบฉบบของตน ดงนนจง

28

อ.ไพสฐ

สามารถ ปรบแตงคาตาง ๆ ทง IRQ, DMA และ Port ผานทาง Software โดยไมตองไปยงเกยว

กบ Jumper หรอ Dipswitch ใชสญญาณนาฬกาท 8.33 MHz เทานน ซงตรงนเองทเปนจดดอยของมน แตท

ตองใชเพยงเทาน ก เพอความเขากนไดกบ ระบบ ISA แบบเกา

ไมมการเพม IRQ และ DMA เพราะ ใชรวมกน ( เปนความสามารถของ MCA ท EISA ดงมา เปนแบบ

ของตน) เมอทาง IBM เหนเชนนกยอมไมได เพราะจากอตราสงถายขอมล ซงสงกวา MCA ของตน (20/s) จงได ทำาการเพม Feature ใหกบ MCA ของตน ดงทไดกลาวมาแลว ซงทำาให อตราการสงถายขอมลเพมไดถง

160 M/s และแนนอนทาง WATCHZONE กไมยอมนอยหนา ไดทำาการพฒนา EISA ขนเปน

EISA-2 ซงม อตราการสงถายถง 132 M/s เลยทเดยว

Local Bus เมอคราวท compaq ไดเปดตว Deskpro 386 นน ทเคยกลาไปแลววา

ไดแยกสญญาณนาฬกา ของหนวย ความจำาหลก, Bus และ CPU ออกจากกน ซง Compaq กได เปด

ตว ระบบ Bus ใหมของตนไปดวย เพราะ หนวยความจำาหลกของเครองจะอยบน slot ขนาด 32 bit ซง

ออกแบบมาเฉพาะของ Compaq เทานน ซง กเปนจดเรมตนใหผผลตแตละบรษท เรมทจะหนไปออกแบบและผลต

ระบบบส ทเปนมาตราฐาน ของตนเอง ขนมาแนนอน Intel กเปนหนงในนน ระบบบสเหลาน แตเดมเรยกวาเปน

Private Bus เพราะใชเปนการสวนตวเฉพาะบรษทเทานน แตตอมาก เรยกวาเปน Local Bus หรอ

Bus เฉพาะท เพราะใชสญญาณนาฬกาเดยวกบ CPU ไมตองพงวงสญญาณ นาฬกาพเศษแยกออกจาก CPU เลย

ขอด ของมนกคอ ทำาใหสามารถใชสญญาณนาฬกาเดยวกนกบ CPU ในขณะนนได ซง

กมกจะนำามาใชกบหนวยความจำาหลก เพอเพมประสทธภาพโดยรวมของระบบ แตกม Card แสดงผลอกชนดหนงท

ตองการความไวสง เชน Display Card ซงหากมการเขาถงและสงถายขอมล ระหวาง CPU กบ

Display Card ไดเรวแลว กชวยจะลดปญหาเรอง Refresh Rate ตำา เพราะ CPU จะตอง

ทำาการประมวลผลและนำามาแสดงผลบนจอภาพ ยงหากวามการใช mode resolution ของ จอภาพสง ๆ

และเปน mode graphics ดวยแลว CPU กยงตองทำาการสงถายขอมลใหเรวขน เพอใหภาพทไดไม

กระตก และไมกระพรบ (Refresh Rate ตำาเปนเหตใหจอกระพรบ) เนองจากระบบ Local Bus นนจะชวยในการสงผาน และเขาถงขอมลไดรวดเรว

จงไดมบรษทหวใส นำาเอา ระบบ Local Bus มาใชกบ Dispay Card ดวย โดยบรษทแรก ทนำามาใช

และเปดตวอยางเปนทางการ คอ NEC ซงใชกบ NEC Powermate ( ในป 1991) และตอ ๆ

มาผผลตรายอน ๆ กไดพยายามเรนยแบบ แตกได ออกแบบระบบ Local Bus ของตน ซง Card ของแตละ

บรษท กนำาเอาไปใชกบ บรษทอนไมได ทำาใหมการ กำาหนดมาตราฐานระบบ Bus นขนมา โดยกลมนนชอ Video

29

อ.ไพสฐ

Electronic Standards Association หรอ VESA และไดเรยก มาตราฐานนนวา

เปน VESA Local Bus หรอ สน ๆ วา VL Bus ในป 1992

ระบบ VL Bus นนสามารถใชสญญาณนาฬกา ไดสงถง 50 MHz ทงยง

สนบสนนเสนทางขอมลทง 32 bit และ 64 bit รวมถงอางตำาแหนงหนวยความจำาไดสงถง

4Gigabyte อกดวย แตอยางไรกตาม VL Bus กไม เชงวาเปนสถาปตยกรรมทดนก เพราะไมม

เอกลกษณ หรอ คณสมบตพเศษนอกเหนอไปจาก ISA มากนก เพราะมนเหมอน ๆ กบ การเพมขดความสามารถใหกบ

ISA มากวาทจะเปน พฒนาความสามารถใหเกบ ISA เนองจากมนยงคงให CPU เปนตวควบคมการทำางาน ใช

Bus Mastering ไมได และยงไมสามารถปรบแตง คาตาง ๆ ผานทาง Software ได จากจดออน

ตรงจดน ทำาให Intel ได พฒนาระบบ Local Bus ของตนขน มานนเอง

PCI Bus ระบบ PCI หรอ Peripheral Computer Interconnect กเปน Local Bus อกแบบหนง ทพฒนาขนโดย Intel ในเดอนกรกฎาคม ป

1992 โดยทแยกการควบคมของระบบบส กบ CPU ออกจากกน และสงขอมลผานกน ทางวงจรเชอม

(Bridge Circuit) ซงจะม Chipset ทคอยควบคมการทำางานของระบบบสตางหาก โดยท

Chpiset ทควบคมนจะเปนลกษณะ Processor Independent คอ ไมขนกบตว

Processor ( หรอ CPU) แรกเรมทเปดตวนน PCI จะเปนบสแบบ 32 bit ททำางานดวยความเรว

33 MHz ซงสามารถใหอตราเรว ในการสงผานขอมลถง 133 M/s ตอมา เมอ Intel เปดตว CPU ใน Generation ท 5 ของตน

Intel Pentium ซงเปน CPU ขนาด 32 bit ทาง Intel กไดทำาการกำาหนดมาตราฐาน ของ

PCI เสยใหม เปน PCI 2.0 ในเดอนกรกฎาคม 1993 ซง PCI 2.0 มความกวางของเสนทางขอมล

ถง 64 bit ซงหากใชงานกบ Card 64 bit แลว กจะสามารถใหอตราเรวใน การสงผานขอมลสงสดถง

266 M/s จดเดนของ PCI ทเหนไดชด นอกเหนอไปจากขางตน กยงมเรองของ Bus Mastering ซง PCI นน กสามารถ ทำาไดเชนเดยวกบ EISA และ MCA แลว Chipset ทใช

เปนตวควบคมการทำางาน กยงสนบสนนระบบ ISA และ EISA อกดวย ซงกสามารถทำาใหผลต

Mainboard ทมทง Slot ISA, EISA และ PCI รวมกนได นอก จากนน ยงสนบสนนระบบ

Plug-and-Play อกดวย ( เปนมาตราฐานทพฒนาในป 1992 ทกำาหนดให Card แบบ

Plug-and-Play น จะไมม Dipswitch หรอ Jumper เลย ทกอยาง ทง IRQ, DMA หรอ Port จะถก กำาหนดไวแลว แตเราสามารถเลอก หรอ เปลยนแปลงไดจาก Software)

30

อ.ไพสฐ

AGP

ในกลางป 1996 เมอทาง Intel ไดทำาการเปดตว Intel Pentium II ซงพรอม

กนนนกไดทำาการเปดตว สถาปตยกรรมทชวยเพมประสทธภาพ ของหนวยแสดงผลดวย นนกคอ Accelerated Graphics Port หรอ AGP ซงกไดเปดตว Chipset ทสรบสนนการทำางานนนดวย คอ

440LX ( ซงแนนอนวา Chipset ทออกมาหลง จากน กจะสนบสนนการทำางาน AGP ดวย

AGP นน จะมการเชอมตอกบ Chipset ของระบบแบบ Poin-to-Point ซง จะชวยใหการสงผา

นขอมมล ระหวาง Card AGP กบ Chipset ของระบบไดเรวขน และยงมเสนทางเฉพาะ สำาหรบตดตอกบ

หนวยความ จำาหลกของระบบ เพอใชทำาการ Redder ภาพ แบบ 3D ไดอยางรวดเรวอกดวย

จากเดม Card แสดงผล แบบ PCI นน จะมปญหาเรองของหนวยความจำาบน Card เพราะเมอตองการใชงาน ดานการ Render ภาพ 3 มต ทมขนาดใหญมาก ๆ กจำาเปนตองมการใชหนวยความจำาบน Card นนมาก ๆ

เพอ รองรบขนาดของพนผว (Texture) ทเปนองคประกอบสำาคญของงาน Render แนนอน เมอหนวย

ความจำา มาก ๆ ราคากยงแพง ดงนนทาง Intel จงไดทำาการคดคนสถาปตยกรรมใหมเพองานดาน

Graphics น โดย เฉพาะ AGP จงไดถอกำาเนดขนมา

AGP นนจม mode ในการ render อย 2 แบบ คอ Local Texturing และ AGP Texturing โดยท Local Texturing นน จะทำาการ copy หนวยความจำา ของระบบไปเกบ

ไวทเฟรมบฟเฟอรของ Card ( หนวยความจำา บนตว Card) จากนนจงทำาการประมวลผล โดยดงขอมลจาก

เฟรมบฟเฟอรบน Card นนอกท ซงวธการน กเปนวธการทใชบนระบบ PCI ดวย วธนจะพงขนาดของหนวยความ

จำาบน Card มาก

APG Texturing นน เปนเทคนคใหมทชวยลดปรมาณของหนวยความจำา หรอเฟรมบฟเฟอรบน

Display Card ลงไดมาก เพราะสามาถทำาการใชงาน หนวยความจำาของระบบใหเปนเฟรมบฟเฟอรไดเลย โดย

ไมตองดง ขอมลมาพกไวทเฟรมบพเฟอรของ Card โดยปกตแลว AGP จะทำางานทความเรว 66 MHz ซงปมวาระบบจะ ใช FSB เปน 100 MHz แตมนกยงคงทำางานท 66 MHz ( ซงตรงจดน

Mainboard บางรน บางยหอ สามารถ ปรบแตงคานได แต ทงน และทงนน กควรคำานงถงขดจำากดของ

Card และอปกรณอน ๆ ดวย) ซงใน mode ปกตของมน กจะมความสามารถแทบจะเหมอนกบ PCI แบบ

66 MHz เลย โดยจะมอตราการสงถายขอมลท สงถง 266 M/s และนอกจากนยงสามารถทำางานไดทง

ขอบขาขนและขอบขาลงของ 66 MHz จงเทากบวามน ทำางาน ท 133 MHz ซงจะชวยเพมอตราการสง

ถายขอมลไดสงถง 532 M/s (Card ทใช และ chipset ทใชตอง สนบสนนการทำางานแบบนดวย) ซงเรยก mode นวา mode 2X และ mode ปกตวาเปน mode 1X สำาหรบ ความเรวใน

การสงถายขอมลนน กขนอยกบชนดของหนวยความ

31

อ.ไพสฐ

จำาหลกดวย ถาหนวยความจำาหลก เปนชนด ทเรว กจะยงชวยเพมอตราเรวในการสงถายขอมลมากขนดงน

EDO DRAM หรอ SDRAM PC 66 ได 528M/s SDRAM PC 100 ได 800M/s DRDRAM ได 1.4G/s

อกสาเหตหนงทระบบบสแบบ AGP ทำาไดดกวา PCI เพราะ เปน Slot แบบเอกเทศ

ไมตองไปใช Bandwidth รวมกบใคร ( เพราะเครอง ๆ หนงม Display Card เพยงตวเดยวก

เพยงพอแลว ดงนน ใน Mainboard จงม Slot AGP เพยง Slot เดยว) ในปจจบน ระบบบสแบบ AGP ไดพฒนามาถง AGP 4X แลว ซงชวยใหเพมอตราการสงผานขอมลไดสงขน อก

เทาตวจาก 2X เลยทเดยว

ระบบปฏบตการ คอ กลมโปรแกรมซงไดรบการจดระเบยบใหเปนสวนเชอมโยงระหวางเครอง คอมพวเตอรและ ผใชเครองคอมพวเตอร โดยจะเอออำานวยการพฒนาและ การใชงานโปรแกรมตาง ๆ รวมถงการจดสรร

ทรพยากร (Resource) ตาง ๆ ใหมประสทธผลทดโดย OS เองนน อาจเปนไดทง Software, Hardware, Firmware Software OS - เปนโปรแกรมควบคมการทำางานของเครอง ปรบปรงแกไขงาย ซงโดยสวนมากแลว

OS สวนใหญจะเปน Software OS Hardware OS - ทำาหนาทเดยวกบ Software OS แตทำางานเรวกวา เปน OS ทสราง

จากอปกรณ electronic เปนสวนหนงของ Hardware เครอง ปรบปรงแกไขยาก มราคาแพง

Firmware OS - หมายถง โปรแกรมสวนหนงของคอมพวเตอร คอ ไมโครโปรแกรม

(Microprogram) ไมโครโปรแกรม เกดจาก คำาสงไมโคร (Microinstruction) ซง

เปนชดคำาสงตำาสดของระบบควบคมการทำางานของ CPU หลาย ๆ คำาสงรวมกน

ระบบปฏบตการและการจดการหนวยความจำา

ระบบปฏบตการ คอ กลมโปรแกรมซงไดรบการจดระเบยบใหเปนสวนเชอมโยงระหวางเครอง

32

อ.ไพสฐ

คอมพวเตอรและ ผใชเครองคอมพวเตอร โดยจะเอออำานวยการพฒนาและ การใชงานโปรแกรมตาง ๆ รวมถงการจดสรร

ทรพยากร (Resource) ตาง ๆ ใหมประสทธผลทดโดย OS เองนน อาจเปนไดทง Software, Hardware, Firmware Software OS - เปนโปรแกรมควบคมการทำางานของเครอง

ปรบปรงแกไขงาย ซงโดยสวนมากแลว OS สวนใหญจะเปน Software OS Hardware OS - ทำาหนาทเดยวกบ Software OS แตทำางานเรวกวาเปน OS ทสรางจากอปกรณ electronic

เปนสวนหนงของ Hardware เครอง ปรบปรง แกไขยาก มราคาแพง Firmware OS - หมาย

ถง โปรแกรมสวนหนงของคอมพวเตอร คอ ไมโครโปรแกรม (Microprogram) ไมโครโปรแกรม เกดจาก

คำาสงไมโคร (Microinstruction) ซงเปนชดคำาสงตำาสดของระบบควบคมการทำางานของ CPU หลาย ๆ คำาสงรวมกนคำาสงภาษาเครอง 1 คำาสงเกดจากการทำางานของ Microprogram 1

โปรแกรม ( หรอเกดจากหลาย Microinstruction มารวมกน) การแกไข เปลยนแปลง คำาสงภาษา

เครอง ทำาโดยสราง Microprogram ขนใหม ซงทำาไดยากและเสยคาใชจายสงซงหากเทยบความเรวใน

การทำางานกนแลว Software OS < Firmware OS < Hardware OS OS ทวไป สรางเปน Software แตบางสวนทถกใชงานบอยจะใชเปน Firmware

หนาทของระบบปฏบตการ สามารถแบงได 2 หนาทใหญๆ ดวยกน คอ

1. ควบคมการทำางานของโปรแกรม และอปกรณตางๆ โดยเฉพาะอปกรณรบขอมลและแสดงผล

(input/output device) รวมถงการเอออำานวยใหผใชสามารถใชอปกรณตางๆ อยาง สะดวก หนาทนเปนหลกสำาคญ ซงจะขาดเสยมไดในระบบปฏบตการทกรปแบบ ตงแตเครองเลกไปจนถง

เครองใหญ สำาหรบในเครองเลก (microcomputer) ระบบปฏบตการจะเปนแบบงายๆ และ

ทำาหนาทควบคม ในลกษณะนเพยงอยางเดยว จงมกเรยกกนวาเปน โปรแกรมควบคม (control program หรอ CP) จดประสงคของหนาทน คอ การใหความสะดวกแกผใชเครอง

2. จดสรรทรพยากรซงใชรวมกน (shared resources) ความหมายของหนาทน

จะเหนไดชดในเครองระดบใหญ (mainframe) ซงจะมอปกรณตางๆ จำาพวกหนวยประมวลผลกลาง หนวย ความจำา ฯลฯ ซงมสมรรถนะ หรอขนาดใหญ เกนความจำาเปนของงานแตละงาน จงมการใชทรพยากรเหลานรวมกน ใน

ลกษณะของระบบมลตโปรแกรมมง (multiprogramming) หนาทของระบบปฏบตการ จงตอง ครอบคลม ถงการจดสรรทรพยากรเหลาน เพอขจดความขดแยง โดยคำานงถงความยตธรรมตอผใชแตละคน และ

ประสทธผลของเครองเปนหลกสำาคญ

องคประกอบของระบบปฏบตการ

33

อ.ไพสฐ

การแบงองคประกอบของระบบปฏบตการทซบซอน แบงไดเปนสองประเภท คอ

1. การซงโครไนซกระบวนการ (process synchronization) ใน

ระบบปฏบตการโปรแกรมมง โปรมแกรมททำางานพรอมๆ กน อาจตองการใชอปกรณหรอทรพยากร (เชนเครองพมพ) รวมกน แมวาเครองพมพจะสามารถใชรวมกนได แตตองมขอจำากด เชนวา ตองผลดกนใช คอตองรอใหผทใชอยเสรจงาน เสยกอน ผอนจงสามารถมาใชตอได มใชวาสลบกนใช ลกษณะการควบคมการแบงหรอผลดกนใชทรพยากรน ตองมความ

ระมดระวงไมใหงานตางๆ ไปกาวกายหรอสรางความเสยหายใหกบงานอน ซงโดยทงานแตละงานจะไมรบรถงความเปนไปของ

งานอนใดทงสน (โดยนกวามงานนนเพยงงานเดยวในระบบ) ในลกษณะนการจดจงหวะใหสอดคลองทเรยกวา การซงโคร

ไนซกระบวนการ (process synchronization) จงตกเปนหนาทของระบบปฏบตการ

2. การจดสรรทรพยากร การจดสรรทรพยากร (resource management) น มวตถประสงคเพอใหเกดความยตธรรมตอผใช และใหประสทธภาพการทำางานของระบบ

สงดวย ทรพยากรทจำาเปนตองควบคม ไดแก

1. หนวยประมวลผลกลาง

2. หนวยความจำาหลก

3. อปกรณขางเคยง

4. แฟมขอมล

34