วันพฤหัสบดีที่ 12 สิงหาคม พ.ศ. 2553

การออกแบบซีพียูที่สามารถจูงใจให้ผู้ใช้รู้สึกถึงประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

การออกแบบซีพียูที่สามารถจูงใจให้ผู้ใช้รู้สึกถึงประสิทธิภาพที่สูงขึ้น นั่นหมายถึง ซีพียูตัวนั้นจะได้รับความนิยมจากผู้ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์เป็นจำนวนมาก ซีพียูยุคใหม่ยังคำนึงถึงเรื่องการใช้พลังงานและความร้อนโดยซีพียูรุ่นใหม่ๆ จะมีวงจรที่สามารถปรับความเร็วตามต้องการใช้งานจริง เพื่อ ช่วยลดความร้อนและลดการใช้พลังงาน

แคช (Cache) คลังข้อมูลสำรองของซีพียู

แคช (Cache) คลังข้อมูลสำรองของซีพียู

หน่วยความจำแคช (Cache) เป็นหน่วยความจำแรมแบบ Static (SRAM) ซึ่งอ่าน/เขียนข้อมูลได้รวดเร็วกว่าแรมของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็น Dynamic RAM (DRAM) หน้าที่ของแคชคือ เก็บคำสั่งและจ้อมูลที่ใช้งานบ่อยๆ เพื่อส่งให้ซีพียูประมวลผลได้อย่างรวดเร็ว

วงจรจัดการแคชในซีพียูรุ่นใหม่ยังเพิ่มวงจร Pre-Fetch คือ ทำหน้าที่คอยอ่านข้อมูลจากแรมของเครื่องมาเก็บยังแคชตลอดเวลา เพื่อที่ซีพียูจะได้ดึงข้อมูลที่ต้องการจากแคชได้รวดเร็วโดยไม่ต้องเสียเวลา หน่วยความจำแคชแบ่งเป็น 3 ระดับ

แคชระดับที่ 1 (L1 Cache) เป็นแคชขนาดเล็ก 32-128 KB อยู่ไกล้กับซีพียูที่สุด
แคชระดับที่ 2 (L2 Cache) จะมีขนาดใหญ่ 512 KB-4MB เน้นเก็บข้อมูลที่ดึงมาจากแรมของครื่องคอมพิวเตอร์ แคช L2 จะแบ่งรูปแปปเป็น 2 แบบ lnclusive คือ จะมีพื้นที่ส่วนหนึ่งของแคช L2 เสียไปเพื่อเก็บแคช L1 อีกแบบเป็น  Exclusive คือ แคช L2 จะไม่ถูกกัน พื้นที่ให้ L1 จึงใช้งานแคช L2 ได้เต็มพื้นที่

ซีพียูบางรุ่นยังเพิ่มแคชระดับที่ 3 (L3 Cache) สำหรับคั่นกลางระหว่างแคช L2 กับแรมของเครื่องโดยแคช L3 จะมีขนาดใหญ่ 2-8 MB นิยมออกแบบให้อยู่ติดกับบัสชองซีพียู เพื่อให้เก็บข้อมูลจากแรมของคอมพิวเตอร์ และช่วยให้ซีพียูนำแคช L2 ไปเก็บข้อมูลส่วนอื่นได้มากขึ้น

MHz - GHz คืออะไร

MHz, GHz คืออะไร

ส่วนใหญ่ผู้ใช้นิยมวัดความเร็วของเครื่องคอมพิวเตอร์จากความเร็วของซีพียู ซึ่งหน่วยวัดความเร็วของซีพียูจะวัดเป็น "เฮิรตซ์ (Hz)" หากจะให้เข้าใจง่ายๆ คือ การทำงานของซีพียู 1 ครั้งได้ใน 1 วินาที หมายความว่า ซีพียูรุ่นปัจจุบันที่มีคามเร็วสูงในระดับ "กิกะเฮิรตซ์ (GHz)" สามารถทำงานได้ 1,000,000,000 ครั้งใน 1 วินาที เช่น ซีพียู Core 2 Duo รุ่นความเร็ว 2.33 GHz จะทำงานเร็วถึง 2,330,000,000 ครั้งใน 1 วินาที

วันพุธที่ 11 สิงหาคม พ.ศ. 2553

Display Card (การ์ดแสดงผล)

Display Card (การ์ดแสดงผล)


Display Card (การ์ดแสดงผล)

หลักการทำงานพื้นฐานของการ์ดแสดงผลจะเริ่มต้นขึ้น เมื่อโปรแกรมต่างๆ ส่งข้อมูลมาประมวลผลที่ ซีพียูเมื่อซีพียูประมวลผล เสร็จแล้ว ก็จะส่งข้อมูลที่จะนำมาแสดงผลบนจอภาพมาที่การ์ดแสดงผล จากนั้น การ์ดแสดงผล ก็จะส่งข้อมูลนี้มาที่จอภาพ ตามข้อมูลที่ได้รับมา การ์ดแสดงผลรุ่นใหม่ๆ ที่ออกมาส่วนใหญ่ ก็จะมีวงจร ในการเร่งความเร็วการแสดงผลภาพสามมิติ และมีหน่วยความจำมาให้มากพอสมควร

หน่วยความจำ
การ์แสดงผลจะต้องมีหน่วยความจำที่เพียงพอในการใช้งาน เพื่อใช้สำหรับเก็บข้อมูลที่ได้รับมาจากซีพียู และสำหรับการ์ดแสดงผล บางรุ่น ก็สามารถประมวลผลได้ภายในตัวการ์ด โดยทำหน้าที่ในการ ประมวลผลภาพ แทนซีพียูไปเลย ช่วยให้ซีพียูมีเวลาว่ามากขึ้น ทำงานได้เร็วขึ้น

เมื่อได้รับข้อมูลจากซีพียูมาการ์ดแสดงผล ก็จะเก็บข้อมูลที่ได้รับมาไว้ในหน่วยความจำส่วนนี้นี่เอง ถ้าการ์ดแสดงผล มีหน่วยความจำมากๆ ก็จะรับข้อมูลมาจากซีพียูได้มากขึ้น ช่วยให้การแสดงผลบนจอภาพ มีความเร็วสูงขึ้น และหน่วยความจำที่มีความเร็วสูงก็ยิ่งดี เพราะจะมารถรับส่งข้อมูลได้เร็วขึ้น ยิ่งถ้าข้อมูล ที่มาจากซีพียู มีขนาดใหญ่ ก็ยิ่งต้องใช้หน่วยความจำที่มีขนาดใหญ่ๆ เพื่อรองรับการทำงานได้โดยไม่เสียเวลา ข้อมูลที่มี ขนาดใหญ่ๆ นั่นก็คือข้อมูลของภาพ ที่มีสีและความละเอียดของภาพสูงๆ

ความละเอียดในการแสดงผล
การ์ดแสดงผลที่ดีจะต้องมีความสามารถในการแสดงผลในความละเอียดสูงๆ ได้เป็นอย่างดี ความละเอียดในการแสดงผลหรือ Resolution ก็คือจำนวนของจุดหรือพิเซล (Pixel) ที่การ์ดสามารถนำไป แสดงบนจอภาพได้ จำนวนจุดยิ่งมาก ก็ทำให้ภาพที่ได้ มีความคมชัดขึ้น ส่วนความละเอียดของสีก็คือ ความสามารถในการแสดงสี ได้ในหนึ่งจุด จุดที่พูดถึงนี้ก็คือ จุดที่ใช้ในการแสดงผล ในหน้าจอ เช่น โหมดความละเอียด 640x480 พิกเซล ก็จะมีจุดเรียงตามแนวนอน 640 จุด และจุดเรียงตามแนวตั้ง 480 จุด

โหมดความละเอียดที่เป็นมาตราฐานในการใช้งานปกติก็คือ 640x480 แต่การ์ดแสดงผลส่วนใหญ่ สามารถที่จะแสดงผลได้หลายๆ โหมด เช่น 800x600, 1024x768 และการ์ดที่มีประสิทธิภาพสูงก็จะ สามารถแสดงผลในความละเอียด 1280x1024 ส่วนความละเอียดสก็มี 16 สี, 256 สี, 65,535 สี และ 16 ล้านสีหรือมักจะเรียกกันว่า True Color

อัตราการรีเฟรชหน้าจอ
การ์ดแสดงผลที่มีประสิทธิภาพ จะต้องมีอัตราการรีเฟรชหน้าจอได้หลายๆ อัตรา อัตราการรีเฟรชก็คือ จำนวนครั้งในการกวาดหน้าจอ ใหม่ในหนึ่งวินาที ถ้าหากว่าอัตรารีเฟรชต่ำ จะทำให้ภาพบนหน้าจอ มีการกระพริบ ทำให้ผู้ที่ใช้งานคอมพิวเตอร์ เกิดอาการล้า ของกล้ามเนื้อตา และอาจทำให้เกิดอันตราย กับดวงตาได้

อัตราการรีเฟรชในปัจจุบันมีมากกว่า 100 เฮิรตซ์ ขึ้นอยู่กับยี้ห้อของการ์ดแสดงผล ถ้าใช้จอภาพขนาดใหญ่ อัตรารีเฟรชยิ่งต้องเพิ่มมากขึ้น อัตรารีเฟรชยิ่งมากก็ยิ่งดี

ปากกาแสง (Light Pen)

ปากกาแสง (Light Pen)

ปากกาแสง (Light Pen)

เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลอีกชนิดหนึ่งที่มีเซลล์แบบ photoelectric ซึ่งมึความไวต่อแสงทำงานคล้ายกับเมาส์ที่ใช้ในการติดต่อกับคอมพิวเตอร์มีรูป ร่างเหมือนปากกาและมีแสงอยู่ตอนปลาย มีสายที่สามารถเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ได้โดยที่ปลายข้างหนึ่งของ ปากกาจะมีสายเชื่อมที่สามารถต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ การใช้งานทำได้โดยการแตะปากกาแสงไปบนจอภาพตามตำแหน่งที่ต้องการ นิยมใช้กับงานคอมพิวเตอร์ในการออกแบบ (Computer Aided Design หรือ CAD) การวาดภาพสำหรับงานกราฟิก รวมทั้งยังนิยมใช้เป็นอุปกรณ์ป้อนข้อมูลโดยการเขียนด้วยมือและจิ้มเลือกเมนู รายการที่ต้องการบนหน้าจอ เพื่อส่งผ่านข้อมูลการเลือกนั้นให้กับโปรแกรมที่อยู่ในหน่วยความจำ นอกจากนี้ยังมีการใช้ปากกาแสงกับเครื่องคอมพิวเตอร์ชนิดพกพาหรือปาล์มท็อปอ ย่างแพร่หลายด้วย เช่น PDA ข้อดีของปากกาแสง คือ สามารถจี้ไปบนจอภาพโดยตรงเพื่อบอกตำแหน่งที่ต้องการ

computer (ประวัติและความเป็นมาของคอมพิวเตอร์)

ความหมายและความเป็นมา

เมื่อพิจารณาศัพท์คำว่า คอมพิวเตอร์ ถ้าแปลกันตรงตัวตามคำภาษาอังกฤษ จะหมายถึงเครื่องคำนวณ ดังนั้นถ้ากล่าวอย่างกว้าง ๆ เครื่องคำนวณที่มีส่วนประกอบเป็นเครื่องกลไกหรือเครื่องไฟฟ้า ต่างก็จัดเป็นคอมพิวเตอร์ได้ทั้งสิ้น ลูกคิดที่เคยใช้กันในร้านค้า ไม้บรรทัด คำนวณ (slide rule) ซึ่งถือเป็นเครื่องมือประจำตัววิศวกรในยุคยี่สิบปีก่อน หรือเครื่องคิดเลข ล้วนเป็นคอมพิวเตอร์ได้ทั้งหมด

ในปัจจุบันความหมายของ คอมพิวเตอร์จะระบุเฉพาะเจาะจง หมายถึงเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถทำงานคำนวณผลและเปรียบเทียบค่า ตามชุดคำสั่งด้วยความเร็วสูงอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2525 ได้ให้คำจำกัดความของคอมพิวเตอร์ไว้ค่อนข้างกะทัดรัดว่า เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เสมือนสมองกล ใช้สำหรับแก้ปัญหาต่าง ๆ ทั้งที่ง่ายและซับซ้อน โดยวิธีทางคณิตศาสตร์

การจำแนกคอมพิวเตอร์ตามลักษณะวิธีการทำงานภายในเครื่องคอมพิวเตอร์อาจแบ่งได้เป็นสองประเภทใหญ่ ๆ คือ

แอนะล็อกคอมพิวเตอร์ (analog computer) เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้ใช้ค่าตัวเลขเป็นหลักของการคำนวณ แต่จะใช้ค่าระดับแรงดันไฟฟ้าแทน ไม้บรรทัดคำนวณ อาจถือเป็นตัวอย่างหนึ่งของแอนะล็อกคอมพิวเตอร์ ที่ใช้ค่าตัวเลขตามแนวความยาวไม้บรรทัดเป็นหลักของการคำนวณ โดยไม้บรรทัดคำนวณจะมีขีดตัวเลขกำกับอยู่ เมื่อไม้บรรทัดหลายอันมรประกบรวมกัน การคำนวณผล เช่น การคูณ จะเป็นการเลื่อนไม้บรรทัดหนึ่งไปตรงตามตัวเลขของตัวตั้งและตัวคูณของขีดตัวเลขชุดหนึ่ง แล้วไปอ่านผลคูณของขีดตัวเลขอีกชุดหนึ่งแอนะล็อกคอมพิวเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์จะใช้หลักการทำนองเดียวกัน โดยแรงดันไฟฟ้าจะแทนขีดตัวเลขตามแนวยาวของไม้บรรทัด

แอนะล็อกคอมพิวเตอร์จะมี ลักษณะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกส่วนทำหน้าที่เป็นตัวกระทำและเป็น ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ จึงเหมาะสำหรับงานคำนวณทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่อยู่ในรูปของสมการ คณิตศาสตร์ เช่น การจำลองการบิน การศึกษาการสั่งสะเทือนของตึกเนื่องจากแผ่นดินไหว ข้อมูลตัวแปรนำเข้าอาจเป็นอุณหภูมิความเร็วหรือความดันอากาศ ซึ่งจะต้องแปลงให้เป็นค่าแรงดันไฟฟ้า เพื่อนำเข้าแอนะล็อกคอมพิวเตอร์ผลลัพธ์ที่ได้ออกมาเป็นแรงดันไฟฟ้าแปรกับ เวลาซึ่งต้องแปลงกลับไปเป็นค่าของตัวแปรที่กำลังศึกษา

ในปัจจุบันไม่ค่อยพบเห็นแอนะล็อกคอมพิวเตอร์เท่าไรนักเพราะผลการคำนวณมีความละเอียดน้อย ทำให้มีขีดจำกัดใช้ได้กับงานเฉพาะบางอย่างเท่านั้น

ดิจิทัลคอมพิวเตอร์ (digital computer) คอมพิวเตอร์ที่พบเห็นทั่วไปในปัจจุบัน จัดเป็นดิจิทัลคอมพิวเตอร์แทบทั้งหมด ดิจิทัลคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานเกี่ยวกับตัวเลข มีหลักการคำนวณที่ไม่ใช่แบบไม้บรรทัดคำนวณ แต่เป็นแบบลูกคิด โดยแต่และหลักของลูกคิดคือ หลักหน่วย หลักร้อย และสูงขึ้นไปเรื่อย ๆ เป็นระบบเลขฐานสินที่แทนตัวเลขจากศูนย์ถ้าเก้าไปสิบตัวตามระบบตัวเลขที่ใช้ ในชีวิตประจำวัน

ค่าตัวเลขของการคำนวณในดิจิทัลคอมพิวเตอร์จะแสดงเป็นหลักเช่นเดียวกัน แต่จะเป็นระบบเลขฐานสองที่มีสัญลักษณ์ตัวเลขเพียงสองตัว คือเลขศูนย์กับเลขหนึ่งเท่านั้น โดยสัญลักษณ์ตัวเลขทั้งสองตัวนี้ จะแทนลักษณะการทำงานภายในซึ่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ต่างกัน การคำนวณภายในดิจิทัลคอมพิวเตอร์จะเป็นการประมวลผลด้วยระบบเลขฐานสองทั้งหมด ดังนั้นเลขฐานสิบที่เราใช้และคุ้นเคยจะถูกแปลงไปเป็นระบบเลขฐานสองเพื่อการคำนวณภายในคอมพิวเตอร์ ผลลัพธ์ที่ได้ก็ยังเป็นเลขฐานสองอยู่ ซึ่งคอมพิวเตอร์จะแปลงเป็นเลขฐานสิบเพื่อแสดงผลให้ผู้ใช้เข้าใจได้ง่าย

จากอดีตสู่ปัจจุบัน

พัฒนาการทางด้านเทคโนโลยีในช่วง 100 ปีที่ผ่านมาได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีทางด้าน คอมพิวเตอร์ เมื่อ 50 ปีที่แล้วมา มีคอมพิวเตอร์ขึ้นใช้งาน ต่อมาเกิดระบบสื่อสารโทรคมนาคมสมัยใหม่เกิดขึ้นมากมาย และมีแนวโน้มการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เราสามารถแบ่งพัฒนาการคอมพิวเตอร์จากอดีตสู่ปัจจุบัน สามารถแบ่งเป็นยุคก่อนการใช้ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิคส์ และยุคที่เครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิคส์

เครื่องคำนวณในยุคประวัติศาสตร์

เครื่องคำนวณเครื่องแรกของโลก ได้แก่ ลูกคิด มีการใช้ลูกคิดในหมู่ชาวจีนมากกว่า 7000 ปี และใช้ในอียิปต์โบราณมากกว่า 2500 ปี ลูกคิดของชาวจีนประกอบด้วยลูกปัดร้อยอยู่ในราวเป็นแถวตามแนวตั้ง โดยแต่ละแถวแบ่งเป็นครึ่งบนและล่าง ครึ่งบนมีลูกปัด 2 ลูก ครึ่งล่างมีลูกปัด 5 ลูก แต่ละแถวแทนหลักของตัวเลข

เครื่องคำนวณกลไกที่รู้จักกันดี ได้แก่ เครื่องคำนวณของปาสคาลเป็นเครื่องที่บวกลบด้วยกลไกเฟืองที่ขบต่อกัน เบลส ปาสคาล (Blaise Pascal) นักคณิตศาสาตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2185

คอมพิวเตอร์ในยุคเริ่มแรก ได้แก่ เครื่องจักรกลหรือสิ่งประดิษฐ์ขึ้นเพื่อช่วยในการ คำนวณ โดยที่ยังไม่มีการ นำวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เข้ามาใช้ประโยชน์ร่วมด้วย ลำดับเครื่องมือขึ้นมามีดังนี้

ในระยะ 5,000 ปีที่ผ่านมา มนุษย์เริ่มรู้จักการใช้นิ้วมือและนิ้วเท้าของตนเพื่อช่วยในการคำนวณ และพัฒนา มาใช้อุปกรณ์อื่น ๆ เช่น ลูกหิน ใช้เชือกร้อยลูกหินคล้ายลูกคิด

ต่อมาประมาณ 2,600 ปีก่อนคริสตกาล ชาวจีนได้ประดิษฐ์เครื่องมือเพื่อใช้ในการ คำนวณขึ้นมาชนิดหนึ่ง เรียกว่า ลูกคิด ซึ่งถือได้ว่า เป็นอุปกรณ์ใช้ช่วยการคำนวณที่เก่าแก่ที่สุดในโลกและคงยังใช้งานมาจนถึง ปัจจุบัน

พ.ศ. 2158 นักคณิตศาสตร์ชาวสก็อตแลนด์ชื่อ John Napier ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ใช้ ช่วยการคำนวณขึ้นมา เรียกว่า Napier's Bones เป็นอุปกรณ์ที่ลักษณะคล้ายกับตารางสูตรคูณในปัจจุบัน เครื่องมือชนิดนี้ช่วยให้ สามารถ ทำการคูณและหาร ได้ง่ายเหมือนกับทำการบวก หรือลบโดยตรง

พ.ศ 2185 นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศลชื่อ Blaise Pascal ซึ่งในขณะนั้นมีอายุเพียง 19 ปี ได้ออกแบบ เครื่องมือในการคำนวณโดย ใช้หลักการหมุนของฟันเฟืองหนึ่งอันถูกหมุนครบ 1 รอบ ฟันเฟืองอีกอันหนึ่งซึ่งอยู่ ทางด้านซ้ายจะถูกหมุนไปด้วยในเศษ 1 ส่วน 10 รอบ เครื่องมือของปาสคาลนี้ถูกเผยแพร่ออกสู่สาธารณะชน เมื่อ พ.ศ. 2188 แต่ไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควรเนื่องจากราคาแพง และเมื่อใช้งานจริงจะเกิดเหตุการณ์ที่ฟันเฟืองติดขัดบ่อยๆ ทำให้ผลลัพธ์ที่ได้ไม่ค่อยถูกต้องตรงความเป็นจริง

เครื่องมือของปาสคาล สามารถใช้ได้ดีในการคำนวณการบวกและลบ ส่วนการคูณและหารยังไม่ดีเท่าที่ควร ดังนั้นในปี พ.ศ. 2216 นักปราชญษชาวเยอรมันชื่อ Gottfriend von Leibnitz ได้ปรับปรุงเครื่งคำนวณของ ปาสคาลให้สามารถทหการคูณและหารได้โดยตรง โดยที่การคูณใช้หลักการบวกกันหลายๆ ครั้ง และการหาร ก็คือการลบกันหลายๆ ครั้ง แต่เครื่องมือของ Leibnitz ยังคงอาศัยการหมุนวงล้อ ของเครื่องเองอัตโนมัติ นับว่า เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ดูยุ่งยากกลับเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้น

พ.ศ. 2344 นักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศลชื่อ Joseph Marie Jacquard ได้พยายามพัฒนาเครื่องทอผ้าโดยใช้ บัตรเจาะรูในการบันทึกคำสั่ง ควบคุมเครื่องทอผ้าให้ทำตามแบบที่กำหนดไว้ และแบบดังกล่าวสามารถนำมา สร้างซ้ำๆ ได้อีกหลายครั้ง ความพยายามของ Jacquard สำเร็จลงใน พ.ศ. 2348 เครื่องทอผ้านี้ถือว่าเป็น เครื่องทำงานตามโปรแกรมคำสั่งเป็นเครื่องแรก

พ.ศ. 2373 Chales Babbage ถือกำเนิดที่ประเทศอังกฤษ เมื่อ พ.ศ. 2334 จบการศึกษาทางด้านคณิตศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยแคมบริดจ์ และได้รับตำแหน่ง Lucasian Professor ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ Isaac Newton เคยได้รับมาก่อน ในขณะที่กำลังศึกษาอยู่นั้น Babbage ได้สร้างเครื่อง หาผลต่าง (Difference Engine) ซึ่งเป็นเครื่องที่ใช้คำนวณ และพิมพ์ตารางทางคณิศาสตร์อย่างอัตโนมัติ จนกระทั่งปี พ.ศ. 2373 เขาได้รับความช่วยเหลือจากรัฐบาลอังกฤษเพื่อสร้างเครื่อง Difference Engine ขึ้นมาจริงๆ


แต่ในขณะที่ Babbage ทำการสร้างเครื่อง Difference Engine อยู่นั้น ได้พัฒนาความคิดไปถึง เครื่องมือในการคำนวนที่มีความสามารถสูงกว่านี้ ซึ่งก็คอืเครื่องที่เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์ (Analytical Engine) และได้ยกเลิกโครงการสร้างเครื่อง Difference Engine ลงแล้วเริ่มต้นงานใหม่ คือ งานสร้างเครื่องวิเคราะห์ ในความคิดของเขา โดยที่เครื่องดังกล่าวประกอบไปด้วยชิ้นส่วนที่สำคัญ 4 ส่วน คือ

1. ส่วนเก็บข้อมูล เป็นส่วนที่ใช้ในการเก็บข้อมูลนำเข้าและผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ
2. ส่วนประมวลผล เป็นส่วนที่ใช้ในการประมวลผลทางคณิตศาสตร์
3. ส่วนควบคุม เป็นส่วนที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างส่วนเก็บข้อมูล และส่วนประมวลผล
4. ส่วนรับข้อมูลเข้าและแสดงผลลัพธ์ เป็นส่วนที่ใช้รับทราบข้อมูลจากภายนอกเครื่องเข้าสู่ส่วนเก็บ และแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณให้ผู้ใช้ได้รับทราบ

เป็นที่น่าสังเกตว่าส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่อง Alaytical Engine มีลักษณะใกล้เคียงกับส่วนประกอบ ของระบบคอมพิวเตอร์ ในปัจจุบัน แต่น่าเสียดายที่เครื่อง Alalytical Engine ของ Babbage นั้นไม่สามารถ สร้างให้สำเร็จขึ้นมาได้ ทั้งนี้เนื่องจากเทคโนโลยี สมัยนั้นไม่สามารถสร้างส่วนประกอบต่างๆ ดังกล่าว และอีกประการหนึ่งก็คือ สมัยนั้นไม่มีความจำเป็น ต้องใช้เครื่องที่มีความสามารถสูงขนาดนั้น ดังนั้นรัฐบาล อังกฤษจึงหยุดให้ความสนับสนุนโครงการของ Babbage ในปี พ.ศ. 2385 ทำให้ไม่มีทุนที่จะทำการวิจัยต่อไป สืบเนื่องจากมาจากแนวความคิดของ Analytical Engine เช่นนี้จึงทำให้ Charles Babbage ได้รับการยกย่อง ให้เป็น บิดาของเครื่องคอมพิวเตอร์

พ.ศ. 2385 ชาวอังกฤษ ชื่อ Lady Auqusta Ada Byron ได้ทำการแปลเรื่องราวเกี่ยวกับเครื่อง Anatical Engine จากภาษาฝรั่งเศลเป็นภาษาอังกฤษ ในระหว่างการแปลทำให้ Lady Ada เข้าใจถึงหลักการทำงาน ของเครื่อง Analytical Engine และได้เขียนรายละเอียดขั้นตอนของคำสั่งให้เครื่องนี้ทำการคำนวณที่ยุ่งยาก ซับซ้อนไว้ในหนังสือทางคณิตศาสตร์เล่มหนึ่ง ซึ่งถือว่าเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์โปรแกรมแรกของโลก และจากจุดนี้จึงถือว่า Lady Ada เป็นโปรแกรมเมอร์คนแรกของโลก (มีภาษาที่ใช้เขียนโปรแกรมที่เก่แก่ อยู่หนึ่งภาษาคือภาษา Ada มาจาก ชื่อของ Lady Ada) นอกจากนี้ Lady Ada ยังค้นพบอีกว่าชุดบัตรเจาะรู ที่บรรจุคำสั่งไว้สามารถนำกลับมาทำงานซ้ำได้ถ้าต้องการ นั่นคือหลักของการทำงานวนซ้ำ หรือเรียกว่า Loop เครื่องมือที่ใช้ในการคำนวณที่ถูกพัฒนาขึ้นในศตวรรษที่ 19 นั้น ทำงานกับเลขฐานสิบ (Decimal Number) แต่เมื่อเริ่มต้นของศตวรรษที่ 20 ระบบคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาขึ้นจึงทำให้มีการเปลี่ยนแปลงมาใช้ เลขฐานสอง (Binary Number) กับระบบคอมพิวเตอร์ ที่เป็นผลสืบเนื่องมาจากหลักของพีชคณิต

พ.ศ. 2397 นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ George Boole ได้ใช้หลักพีชคณิตเผยแพร่กฎของ Boolean Algebra ซึ่งเป็นคณิตศาสตร์ที่ใช้อธิบายเหตุผลของตรรกวิทยาที่ตัวแปรมีค่าได้เพียง "จริง" หรือ "เท็จ" เท่านั้น (ใช้สภาวะเพียงสองอย่างคือ 0 กับ 1 ร่วมกับเครื่องหมายในเชิงตรรกพื้นฐาน คือ AND, OR และ NOT)

สิ่งที่ George Boole คิดค้นขึ้น นับว่ามีประโยชน์ต่อระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็น การยากที่จะใช้กระแสไฟฟ้า ซึ่งมีเพี่ยง 2 สภาวะ คือ เปิด กับ ปิด ในการแทน เลขฐานสิบซึ่งมีอยู่ถึง 10 ตัว คือ 0 ถึง 9 แต่เป็นการง่ายกว่าเราแทนด้วยเลขฐานสอง คือ 0 กับ 1 จึงถือว่าสิ่งนี้เป็นรากฐานที่สำคัญของการ ออกแบบวงจรระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน

พ.ศ. 2423 Dr. Herman Hollerith นักสถิติชาวอเมริกันได้ประดิษฐ์เครื่องประมวลผลทางสถิติซึ่ง ใช้กับบัตรเจาะรู เครื่องนี้ได้รับการพัฒนา ให้ดียิ่งขึ้นและมาใช้งานสำรวจสำมะโนประชากร ของสหรัฐอเมริกา ในป พ.ศ. 2433 และช่วยให้การสรุปผลสำมะโนประชากรเสร็จสิ้นภายในระยะเวลา 2 ปีครึ่ง (โดยก่อนหน้านั้นต้องใช้เวลาถึง 7 ปีครึ่ง) เรียกบัตรเจาะรูนี้ว่า บัตรฮอลเลอริธ และชื่ออื่นๆ ที่ใช้เรียกบัตรนี้ ก็คือ บัตร ไอบีเอ็ม หรือบัตร 80 คอลัมน์ เพราะผู้ผลิตคือ บริษัท IBM

การกำเนิดของเครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์

เครื่องมือทั้งหลายที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นมาในยุคก่อนนั้นส่วนมากประกอบด้วยฟันเฟือง รอก คาน ซึ่งเป็นวัสดุ ที่มีขนาดใหญ่ และมีน้ำหนักมากทำให้การทำงานล่าช้าและผิดพลาดอยู่เสมอ ดังนั้นในยุคต่อมาจึงพยายาม พัฒนาเครื่องมือ ให้มีขนาดเล็กลง แต่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ดังนี้

พ.ศ. 2480 ศาสตราจารย์ Howard Aiken แห่งมหาลัยวิทยาลัยฮาวาร์ด ได้พัฒนาเครื่องคำนวณ ตาม แนวคิด ของ Babbage ร่วมกับวิศวะกรของบริษัท IBM สร้างเครื่องคำนวณตามความคิดของ Babbage ได้ สำเร็จ โดยเครื่องดังกล่าวทำงานแบบเครื่องจักรกลปนไฟฟ้า และใช้บัตรเจาะรูเป็นสื่อในการนำเข้าข้อมูลสู่ เครื่องเพื่อทำการประมวลผล การพัฒนาดังกล่าวมาเสร็จสิ้นในปี พ.ศ. 2487 โดยเครื่องมือนี้มีชื่อว่า MARK 1 และเนื่องจากเครื่องนี้สำเร็จได้จากการสนับสนุน ด้านการเงินและบุคลากรจากบริษัท IBM ดังนั้นจึงมีอีกชื่อ หนึ่งว่า IBM Automatic Sequence Controlled Calculator และนับเป็นเครื่องคำนวณแบบอัตโนมัติเครื่องแรกของโลก


พ.ศ. 2486 ซึ่งเป็นช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ศูนย์วิจัยของกองทัพบกสหรัฐอเมริกามีความจำเป็นที่จะต้อง คิดค้นเครื่องช่วยคำนวณ เพื่อใช้คำนวณหาทิศทางและระยะทางในการส่งขีปนาวุธ ซึ่งถ้าใช้เครื่องคำนวณที่มี อยู่ในสมัยนั้นจะต้องใช้เวลาถึง 12 ชั่วโมงในการคำนวณ การยิง 1 ครั้ง ดังนั้นกองทัพจึงให้กองทุนอุดหนุนแก่ John W. Mauchly และ Persper Eckert จากหมาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย ในการสร้างคอมพิวเตอร์ จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขึ้นมา โดยนำหลอดสุญยากาศ (Vacuum Tube) จำนวน 18,000 หลอด มาใช้ในการสร้าง ซึ่งมีข้อดีคือ ทำให้เครื่องมีความเร็ว และมีความถูกต้องแม่นยำในการคำนวณมากขึ้น ในด้านของความเร็วนั้น เครื่องจักกลมีความเฉื่อยของการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนประกอบ แต่คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ จะใช้อิเล็กตรอนเป็นตัวคลื่อนที่ ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยกระแสไฟฟ้าได้ ด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วของแสง ส่วนความถูกต้องแม่นยำในการทำงานของเครื่องจักรกลอาศัยฟันเฟือง รอก คาน ในการทำงาน ทำให้ทำงานได้ช้า และเเกิดความผิดพลดได้ง่าย

พ.ศ. 2489 เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ Mauchly และ Eckert คิดค้นขึ้นได้มีชื่อว่า ENIAC ย่อมาจาก (Electronic Numberical Integrater and Caculator) ประสบความสำเร็จในปี พ.ศ. 2489 ถึงแม้ว่าจะไม่ทันใช้ในสงครามโลกครั้งที่สอง แต่ความเร็วในการตำนวณของ ENIAC ทำให้วงการคอมพิวเตอร์ขณะนั้น ยอมรับความสามารถของเครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ แต่อย่างไรก็ตาม ENIAC ทำงานด้วยไฟฟ้าทั้งหมดทำให้ในการทำงานแต่ละครั้งจึงทำให้เกิดความร้อนสูงมาก จำเป็นต้องติดตั้งไว้ในห้องที่มีเครือ่งปรับอากาศด้วย นอกจากนี้ ENIAC ยังเก็บได้เฉพาะข้อมูลที่เป็นตัวเลขขนาด 10 หลัก และเก็บได้เพียง 20 จำนวน เท่านั้น ส่วนชุดคำสั่งนั้น ยังไม่สามารถเก็บไว้ในเครื่องได้ การส่งชุดคำสั่งเข้าเครื่องจะต้องใช้วิธีการเดินสายไฟสร้างวงจร ถ้ามีการแก้ไขโปรแกรม ก็ต้องมีการเดินสายไฟกันใหม่ ซึ่งใช้เวลาเป็นวัน


ความคิดต่อมาในการพัฒนาเครื่องคอมพิวเตอร์ให้ดีขึ้นก็คือ การค้นหาวิธีการเก็บโปรแกรมไว้ในเครื่อง เพื่อลดความยุ่งยาก ของขั้นตอนการป้อนคำสั่งเข้าเครื่อง มีนักคณิตศาสตร์เชื้อสายฮังการเรียนชื่อ Dr.John Von Neumann ได้พบวิธีการเก็บโปรแกรมไว้ ในหน่วยความจำของเครื่องเช่นเดียวกับการเก็บข้อมูลและต่อวงจรไฟฟ้า สำหรับการคำนวณ และการปฏิบัติการพื้นฐาน ไว้ให้เรียบร้อยภายในเครื่อง แล้วเรียกวงจรเหล่านี้ด้วยรหัสตัวเลขที่กำหนดไว้ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ถูกพัฒนาขึ้นตามแนวความคิดนี้ได้แก่ EVAC (Electronic Ddiscreate Variable Automatic Computer) ซึ่งสร้างเสร็จใน พ.ศ. 2492 และนำมาใช้งานจริงในปี พ.ศ. 2494 และในเวลาใกล้เคียงกัน ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดส์ ประเทศอังกฤษ ได้มีการสร้างคอมพิวเตอร์มีลักษณะคล้ายกับเครื่อง EVAC และให้ชื่อว่า EDSAC (Electronic Delay Strorage Automatic Caculator)


เครื่องคอมพิวเตอร์ในแต่ละยุค

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1 (พ.ศ. 2497-2501)
คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ใช้หลอดสูญญากาศ (Vacuum tube) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องยังมีขนาดใหญ่มาก ใช้กระแสไฟฟ้าจำนวนมาก ทำให้เครื่องมีความร้อนสูงจึงมักเกิดข้อผิดพลาดง่าย คอมพิวเตอร์ในยุคนี้ได้แก่ UNIVAC I , IBM 600


คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2 (พ.ศ. 2502-2507)
คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ และใช้วงแหวนแม่เหล็กเป็นหน่วยความจำ คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กกว่ายุคแรก ต้นทุนต่ำกว่า ใช้กระแสไฟฟ้าและมีความแม่นยำมากกว่า

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 (พ.ศ. 2508-2513)
คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้วงจรไอซี (Integrated Circuit) เป็นสารกึ่งตัวนำที่สามารถบรรจุวงจรทางตรรกะไว้แล้วพิมพ์บนแผ่นซิลิกอ น(Silicon) เรียกว่า "ชิป"

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 (พ.ศ. 2514-2523)
คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้วงจร LSI (Large-Scale Integrated Ciruit) เป็นการรวมวงจรไอซีจำนวนมากลงในแผ่นซิลิกอนชิป 1 แผ่น สามารถบรรจุได้มากกว่า 1 ล้านวงจร ด้วยเทคโนโลยีใหม่นี้ทำให้เกิดแนวคิดในการบรรจุวงจรที่สำคัญสำหรับการทำงาน พื้นฐานของคอมพิวเตอร์นั่นคือ CPU ลงชิปตัวเดียว เรียกว่า "ไมโครโปรเชสเซอร์"

คอมพิวเตอร์ยคุที่ 5 (พ.ศ. 2524-ปัจจุบัน)
คอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้วงจร VLSI (Very Large-Scale Integrated Ciruit) เป็นการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

ก่อกำเนิด ไมโครโปรเซสเซอร์

เมื่อก่อนนั้น Intel เป็นบริษัทผลิตชิปไอซี แห่งหนึ่งที่ไม่ใหญ่โตมากนักเท่าในปัจจุบัน เมื่อปี ค.ศ.1969 ได้สร้างความสะเทือน ให้กับวงการอิเล็คทรอนิคส์ โดยการออกชิปหน่วยความจำ(Memory)ขนาด 1 Kbyte มาเป็นรายแรก

บริษัทบิสซิคอมพ์(Busicomp) ซึ่งเป็นผู้ผลิตเครื่องคิดเลขของญี่ปุ่ญได้ทำการว่าจ้างให้ Intel ทำการผลิตชิปไอซี ที่บิสซิคอมพ์เป็นคนออกแบบเองที่มีจำนวน 12 ตัว โครงการนี้ถูกมอบหมายให้นาย M.E. Hoff, Jr. ซึ่งเข้าตัดสินใจที่จะใช้วิธีการออกแบบชิปแบบใหม่ โดยสร้างชิปที่ให้ถูกโปรแกรมได้ หมายถึงว่า สามารถนำเอาชุดคำสั่งของการคำนวณไปเก็บไว้ใน หน่วยความจำก่อนแล้วให้ไอซีตัวนี้อ่านเข้ามาแปล ความหมาย และทำงานภายหลัง

ในปี 1971 Intel ได้นำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาด โดยใช้ชื่อทางการค้าว่า Intel 4004 ในราคา 200 เหรียญสหรัฐ และเรียกชิปนี้ว่าเป็น ไมโครโปรเซสเซอร์(Micro Processor) ก็เพราะว่า 4004 นี้เป็น CPU (Central Processing Unit) ตัวหนึ่ง ซึ่งมีขนาด 4.2 X 3.2 มิลลิเมตร ภายในประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ จำนวน 2250 ตัว และเป็น ไมโครโปรเซสเซอร์ขนาด 4 บิต

หลังจาก 1 ปีต่อมา Intel ได้ออก ไมโครโปรเซสเซอร์ ขนาด 8 บิตออกมาโดยใช้ชื่อว่า 8008 มีชุดคำสั่ง 48 คำสั่ง และอ้างหน่วยความจำได้ 16 Kbyte ซึ่งทาง Intel หวังว่าจะเป็นตัวกระตุ้นตลาดทางด้านชิปหน่วยความจำได้อีกทางหนึ่ง

เมื่อปี 1973 ทาง Intel ได้ออก ไมโครโปรเซสเซอร์ 8080 ที่มีชุดคำสั่งพื้นฐาน 74 คำสั่งและสามารถอ้างหน่วยความจำได้ 64 Kbyte

ไมโครคอมพิวเตอร์ เครื่องแรกของโลก

เมื่อปี 1975 มีนิตยสารต่างประเทศฉบับหนึ่ง ชื่อว่า Popular Electronics ฉบับเดือน มกราคม ได้ลงบทความ เกี่ยวกับเครื่อง ไมโครโปรเซสเซอร์ เครื่องแรกของโลกที่มีชื่อว่า อัลแตร์ 8800 (Altair) ซึ่งทำออกมาเป็นชุดคิท โดยบริษัท MITS (Micro Insumentation And Telemetry Systems) ลักษณะของชุดคิท ก็คือ จะอยู่ในรูปของอุปกรณ์แต่ละชิ้นโดยให้ คุณนำไปประกอบขึ้นใช้เอง


บริษัท MITS ถูกก่อตั้งเมื่อปี 1969 โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อทำตลาดในด้านเครื่องคิดเลข แต่การค้าชลอตัวลง ประธานบริษัท ชื่อ H. Edword Roberts เห็นการไกล คิดเปิดตลาดใหม่ซึ่งจะขายชุดคิด คอมพิวเตอร์ ประมาณเอาไว้ว่าอาจขาย ได้ในจำนวนปีล่ะประมาณ 200-300 ชุด จึงให้ทิมงานออกแบบบและพัฒนาแล้วเสร็จก่อนถึงคริสต์มาส ในปี 1974 แต่เพิ่งมา ประกาศตัวในปีถัดไป สำหรับ CPU ที่ใช้คือ 8080 และคำว่า ไมโครคอมพิวเตอร์ จึงถูกเรียกใช้เป็นครั้งแรกเพื่อชุดคิทคอมพิวเตอร์ชุดนี้

ชุดคิทของ อัลแตร์ นี้ประกอบด้วย ไมโครโปรเซสเซอร์ 8080 ของบริษัท Intel มี เพาเวอร์ซัพพลาย มีแผงหน้าปัดที่ติดหลอดไฟ เป็นแถวมาให้เพื่อแสดงผล รวมถึงหน่วยความจำ 256 Byte ( แหม.. เหมือนของเล่นเราในสมัยนี้ จังงง ) นอกนั้น ยังมี สล๊อต (Slot) ให้เสียบอุปกร์อื่น ๆ เพิ่มได้ แต่ก็ทำให้ MITS ต้องผิดคาด คือ ภายใน เดือนเดียว มีจดหมายส่งเข้ามาขอสั่งซื้อเป็นจำนวนถึง 4,000 ชุดเลยทีเดียว

ด้วยชิป 8080 นี่เองได้เป็นแรงดลใจให้บริษัท ดิจิตอลรีเสิร์ช (Digital Research) กำเนิดระบบปฏิบัติการ(Operating System) ที่ชื่อว่า ซีพีเอ็ม(CP/M หรือ Control Program For Microcomputer) ขึ้นมา ในขณะที่ Microsoft ยังเพิ่งออก Microsoft Basic รุ่นแรกเองน่ะ

ถึงยุค Z80 ส่ะที

เมื่อเดือน พฤศจิกายนปี 1974 ได้มี วิศวกรของ Intel บางคนได้ออกมาตั้งบริษัทผลิตชิปเอง โดยมีชื่อว่า ไซล๊อก (Zilog) เนื่องจาก วิศวกรเหล่านี้ ได้มีส่วนร่ามในการผลิตชิป 8080 ด้วยจึงได้นำเอาเทคโนโลยีการผลิดนี้มาสร้างตัวใหม่ที่ดีกว่า มีชื่อว่า Z80 ยังคงเป็น ชิปขนาด 8 บิต เมื่อได้ออกสู่ตลาดได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก เนื่องจากได้ปรับปรุงข้อบกพร่องต่าง ๆ ที่มีอยู่ใน 8080 จึงทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ หลายต่อหลายยี่ห้อ หันมาใช้ชิป Z80 กัน แม้แต่ซีพีเอ็ม ก็ยังถูกปรับปรุงให้มาใช้กับ Z80 นี้ด้วย *** แม้ในปัจุบันนี้ Z80 ยังคงถูกใช้งาน และนำไปใช้ ในการเรียนการสอน ไมโครโปรเซสเซอร์ ด้วย เช่น ชุดคิดหรือ Single Board Microcomputer ของ ETT, Sila เป็นต้น และ IC ตัวนี้ยังผลิตขาย อยู่ในปัจจุบัน ในราคา ไม่เกิน 100 บาท น่ะจะบอกให้)

Computer เครื่องแรกของ IBM

ในปี 1975 ไอพีเอ็ม ได้ออกเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เครื่องแรกออกมา แต่ทางไอบีเอ็มได้เรียกเครื่องนี้ว่าเป็น เทอร์มินัลแบบชาญฉลาด ที่สามารถโปรแกรมได้ (Intelligent Programmable Terminal) และตั้งชื่อรุ่นว่า Model 5100 มีหน่วยความจำ 16 Kbyte แล้วยังมีตัวแปลภาษาเบสิก แบบอินเตอร์พรีทเตอร์ (Interpreter) ด้วย และมี ไดรฟ์สำหรับใส่คาร์ทิดจ์เทปในตัว แต่ก็ยังขายไม่ดีเอามาก ๆ เลย เพราะว่าตั้งราคาไว้สูงมากถึง 9,000 เหรียญสหัฐ

ในปลายปี 1980 บริษัทไอบีเอ็มได้เกิดแผนกเล็ก ๆ ขึ้นมาแผนกหนึ่งเรียกว่า Entry Systems Division ภายใต้ทีมของคนชื่อว่า ดอน เอสทริดจ์ (Don Estridge) และนักออกแบบอีก 12 คน โดยได้รับมอบหมายให้พัฒนาเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของไอบีเอ็มโม เด็ล 5100 นั้นเอง โดยนำเอาจุดเด่นของเครื่อง ที่ขายดีมารวมไว้ในการออกแบบเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ของไอบีเอ็ม และผลิตจำหน่ายได้ภายในปีเดียวภายใต้ชื่อว่า ไอบีเอ็มพีซี (IBM PC) ซึ่งถูกเปิดตัวในเดือน สิหาคม ปี 1981 และยอดขายของเครื่องพีซีก็ได้พุ่งอย่างรวดเร็ว ทำให้บริษัทอื่น ๆ จับตามอง

กำเนิด แอปเปิ้ล

ในปี 1976 หลังจาก Stephen Wozniak และ Steve Jobs ได้ร่วมกันก่อตั้งบริษัทแอปเปิลคอมพิวเตอร์ (Apple Computer) และได้นำเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เครื่องแรกที่ประดิษฐ์จากโรงรถออกมาขายโดยใช้ชื่อว่า Apple I ในราคา 695 เหรียญ บริษัทแอปเปิลได้ผลิตเครื่อง Apple I ออกมาไม่มากนัก ภายในปีเดียวได้ผลิต Apple II ออกมา และรุ่นนี้เป็นรุ่นเปิดศักราชแห่งวงการไมโครคอมพิวเตอร์ และเป็นการสร้างมาตรฐาน ที่ไมโครคอมพิวเตอร์ ที่เกิดมาตามหลังทั้งหมดต้องทำตาม

ข้อมูลจาก www.sanambin.com

ดีวีดี (DVD)

ดีวีดี (DVD)

ในโลกของสื่อบันทึกข้อมูลภาพ และเสียงในยุคดิจิตอลอย่างปัจจุบัน สื่อบันทึกข้อมูลที่ดีที่สุดในขณะนี้คงไม่มีใครไม่ยอมรับ ดีวีดี (DVD ย่อมาจาก Digital Versatile Disk หรือ Digital Video Disk)

มีคนจำนวนไม่น้อยเลย (รวมทั้งตัวผมเองเมื่อก่อน) ที่พากันสงสัยว่า เจ้าแผ่นดีวีดีที่มีขนาดไม่แตกต่างไปจากแผ่นซีดีเนี่ย มันมีดียังไง ถึงได้สามารถที่จะบันทึกข้อมูลภาพ และเสียง ได้ทั้งนานกว่า และมีคุณภาพกว่าสื่อบันทึกข้อมูลแบบซีดี ทั้งๆ ที่มันก็เป็นการบันทึกแบบดิจิตอลเหมือนๆ กัน…

ดังนั้นผมก็เลยหาข้อมูลมาคลายข้อสงสัยว่าเจ้าดีวีดีเนี่ย มันทำงานกันยังไง และมีคุณสมบัติ (ฟีเจอร์) อะไรกันบ้าง?!?

แผ่นดีวีดีนั้น ดูๆ ไปมันก็ไม่ต่างไปจากแผ่นซีดีหรอกครับ เพียงแต่ว่ามันมีความจุที่มากกว่ามากๆ โดยมาตรฐานของแผ่นดีวีดีแล้ว มันจะมีความจุมากกว่าแผ่นซีดีถึงเจ็ดเท่าทีเดียว ซึ่งด้วยขนาดความจุที่มากมายขนาดนี้นี่เอง ที่ทำให้เจ้าแผ่นดีวีดีสามารถที่จะบันทึกข้อมูลภาพยนตร์ที่เข้ารหัสแบบ MPEG-2 ได้เต็มๆ ซึ่งลักษณะของภาพยนตร์ในรูปแบบดีวีดีนั้นมีดังนี้ครับ
• สามารถบันทึกข้อมูลวิดีโอที่ความละเอียดสูงได้ถึง 133 นาที
• การบีบอัดของวิดีโอในรูปแบบ MPEG-2 นั้นมีอัตราส่วนอยู่ที่ 40:1
• สามารถมีเสียงในฟิล์มได้มากถึง 8 ภาษา โดยมีระบบเสียง 5.1 Channel Dolby Digital Surround Sound
• มีคำบรรยาย (Subtitle) ได้มากสูงสุดถึง 32 ภาษา
• ภาพยนตร์ดีวีดีบางแผ่นนั้น สามารถเปลี่ยนมุมกล้องได้ด้วย
• นอกเหนือไปจากความสามารถที่เอ่ยถึงไป หากเราเอาแผ่นดีวีดีมาใช้บันทึกข้อมูล ภาพและเสียงด้วยระดับคุณภาพของซีดี ก็จะสามารถบันทึกได้นานถึงเกือบ 8 ชั่วโมง ทีเดียว!! (เพียงแต่ว่าไม่มีใครเขาทำกันเท่านั้นเองครับ)

การบันทึกข้อมูลลงแผ่นดีวีดี

ก็อย่างที่รู้ๆ กันนี่แหละครับว่าแผ่นดีวีดีนั้นไม่ต่างจากแผ่นซีดีเลย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของขนาด ความหนา หรือแม้แต่วัสดุที่นำมาใช้ทำ แม้แต่การบันทึกข้อมูลนั้นก็ใช้หลักการเดียวกัน ก็คือการเข้ารหัสข้อมูลให้อยู่ในรูปของ pit และ land บนแทร็คต่างๆ

แผ่นดีวีดีนั้นประกอบไปด้วยชั้นของพลาสติกหลายๆ ชั้น รวมกันเป็นความหนา 1.2 มิลลิเมตร โดยแต่ละชั้นนั้นมาจากการฉีดเอาโพลีคาร์บอเนตพลาสติกเหลว (Polycarbonate Plastic) เข้าไปเป็นชั้นบางๆ เคลือบตัวแผ่นดิสก์ ซึ่งขั้นตอนนี้ได้สร้างแผ่นดิสก์ที่มี bump เรียงตัวเป็นแถวเดียว และหมุนวนไปทั่วแผ่นดิสก์ แบบเกลียว… (ดูรูปประกอบ)

bump เรียงตัวเป็นแถวเดียว และหมุนวนไปทั่วแผ่นดิสก์ แบบเกลียว

เมื่อเลเยอร์ของโพลีคาร์บอเนตพลาสติกถูกสร้างเสร็จเรียบร้อย ก็จะมีการเคลือบด้วยชั้นสะท้อนแสง (Reflective Layer) หุ้ม bump อีกที โดยชั้นในจะเป็นอลูมิเนียม ส่วนชั้นนอกจะเป็นทองครับ เพื่อให้แสงเลเซอร์นั้นผ่านจากเลเยอร์ชั้นนอก เข้ามาสู่ชั้นในได้… สุดท้าย เลเยอร์ทั้งหมดก็จะถูกเคลือบด้วยแลคเกอร์ (Lacquer) อีกชั้นหนึ่ง

แผ่นดีวีดีไม่ได้มีเพียงแบบเดียวนะครับ แต่ว่ามันมีด้วยกัน 4 แบบก็คือ
• Single-Sided Single Layer (DVD-5)
• Single-Sided Double Layer (DVD-9)
• Double-Sided Single Layer (DVD-10)
• Double-Sided Double Layer (DVD-18)

ซึ่งแต่ละแบบ จะมีความจุต่างกันไปครับ (ดูรูปประกอบ)

แน่นอนครับว่าแผ่นดีวีดีก็ต้องมีการสกรีนแผ่นด้วย ไม่งั้นก็ไม่รู้กันแหงๆ ว่าแผ่นนี้มีข้อมูลอะไรบันทึกเอาไว้… สำหรับแผ่นแบบ Single-Sided นั้นจะมีการสกรีน เอาไว้บนแผ่นด้านที่ไม่มีข้อมูลบันทึกครับ

ส่วนแผ่นแบบ Double-Sided ที่มีการบันทึกข้อมูลเอาไว้ทั้งสองด้านนั้น จะมีการสกรีนเอาไว้รอบๆ รูตรงกลางแผ่นครับ เอาแค่พออ่านได้ว่าแผ่นนี้มีข้อมูล อะไร การที่สามารถบันทึกข้อมูลเอา ไว้ได้ทั้งสองด้านของแผ่นดิสก์ แถมด้าน ละสองเลเยอร์นั้น ช่วยให้แผ่นดีวีดีนั้นสามารถบันทึกข้อมูลได้มาก แต่นอกเหนือ ไปจากนั้นก็คือ ระยะห่างของแต่ละแทร็คบนแผ่นดิสก์ และขนาดของ pit

เจ้าแผ่นดีวีดีนี่ มีระยะห่างของแทร็คข้อมูลเพียง 740 นาโนเมตร (1 นาโนเมตร เท่ากับ 1 ส่วนในพันล้านส่วนของเมตร ครับ) ส่วนขนาดของ pit นั้นก็แค่ กว้าง 320 นาโนเมตร ยาว 400 นาโนเมตร และสูง 120 นาโนเมตร เท่านั้นเอง (ดูรูปประกอบ)

เมื่อทั้งระยะระหว่างแทร็ค และขนาดของ pit มาผนวกกันเข้ากับการเรียงตัวแบบเกลียววน (Sprial) แล้ว หากคุณนำข้อมูลพวกนี้ออกมายืดออกเป็นเส้นตรงละก็ สำหรับแผ่นแบบ Single-Sided Single Layer คุณจะได้แทร็คข้อมูลที่มีความยาวถึงกว่า 13 กิโลเมตรทีเดียว!! และยิ่งหากเป็นแผ่นแบบ Double-Sided Double Layer แล้วละก็ คุณจะได้แทร็คข้อมูลที่มีความยาวร่วม 50 กว่ากิโลเมตรทีเดียว!!!!

เปรียบเทียบแผ่นดีวีดีกับแผ่นซีดี


ปัจจัยที่ทำให้แผ่นดีวีดีนั้นมีความจุสูงกว่าแผ่นซีดีมีอยู่สามหัวข้อหลักๆ ก็คือ



ความหนาแน่นของข้อมูลที่มากกว่า

การบันทึกข้อมูลลงบนแผ่นดีวีดีนั้นมีระยะห่างระหว่างแทร็คของข้อมูลที่น้อยมาก แถมยังมีขนาดของ pit ที่เล็กมากๆ ด้วย มาลองเปรียบเทียบกันกับแผ่นซีดีก็ได้ครับ

มาลองคำนวณกันง่ายๆ กันดีกว่าครับ ว่าความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นมาขนาดนี้ ช่วยให้แผ่นดีวีดีมีความจุเพิ่มได้เท่าไหร่?!? เริ่มจากระยะระหว่างแทร็คที่เล็กกว่า 2.16 เท่า และความยาวของ pit ที่สั้นกว่าอีก 2.08 เท่า ซึ่งเมื่อนำมาคูณกันแล้ว จะได้ประมาณ 4.5 เท่า นั่นแสดงว่าแผ่นดีวีดีนั้นมีพื้นที่สำหรับการเก็บ pit มากกว่าแผ่นซีดีถึง 4.5 เท่าทีเดียว และนี่หมายถึงความจุที่มากกว่าแผ่นซีดี 4.5 เท่าเช่นกัน

Overhead ที่น้อยกว่า

ในรูปแบบของแผ่นซีดี จะมีข้อมูลพิเศษที่ถูกเข้ารหัสเอาไว้บนแผ่นดิสก์เพื่อใช้ในการ แก้ไขข้อมูลในกรณีที่ผิดพลาด (Error Correction) ซึ่งข้อมูลเหล่านี้จริงๆ แล้วก็คือข้อมูล ที่มีอยู่แล้วบนแผ่นดิสก์นั่นเอง… สำหรับวิธีการแก้ไขข้อผิดพลาดที่ใช้กันอยู่ในแผ่นซีดี นั้นค่อนข้างจะเก่า และมีประสิทธิภาพสู้วิธีที่ใช้กันในแผ่นดีวีดีไม่ได้เลย โดยเจ้าแผ่นดีวีดีนั้นไม่สิ้นเปลืองเนื้อที่มากนักในส่วนของการแก้ไขข้อผิดพลาด ซึ่งส่งผลให้มีเนื้อที่ในการบันทึกข้อมูลจริงๆ มากกว่า

การบันทึกข้อมูลลงในเลเยอร์หลายๆ เลเยอร์

ในแผ่นซีดีนั้น การบันทึกข้อมูลจะกระทำบนเลเยอร์เดียว แต่สำหรับแผ่นดีวีดี การบันทึกข้อมูลสามารถทำได้ถึง 2 เลเยอร์ และสองด้านของแผ่น ซึ่งรวมๆ แล้วก็นับเป็น 4 เลเยอร์ทีเดียว

อาจจะแปลกใจอยู่บ้าง ที่ความจุไม่ได้เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ทั้งๆ ที่เราได้บันทึกข้อมูลเพิ่มจากเดิมเลเยอร์เดียว เป็นสองเลเยอร์ ทั้งนี้ก็เพราะว่าเมื่อ ทำเลเยอร์เป็นสองชั้นแล้ว ความยาวของ pit นั้นต้องมากขึ้นครับ ทั้งนี้ก็เพื่อที่จะหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดการรบกวนกันระหว่างเลเยอร์ซึ่งจะทำให้เกิด ข้อผิดพลาดเวลาเล่นดิสก์ครับ

รูปแบบของวิดีโอบนแผ่นดีวีดี

ถึงแม้ว่าขนาดความจุของดีวีดีนั้นจะมีมากมายก็ตาม แต่หากว่าเราจะทำการบันทึกข้อมูล ภาพยนตร์ซักเรื่องลงไปโดยไม่มีการบีบอัดใดๆ เลย รับรองได้ว่าไม่มีทางพอครับ เมื่อเป็นเช่นนี้แล้ว เราก็ต้องทำการบีบอัดข้อมูลมันเสียก่อน แล้วค่อยบันทึก… สำหรับการบีบอัดข้อมูลของแผ่นดีวีดีนั้น ใช้การเข้ารหัสเป็นรูปแบบของ MPEG-2 แล้วจึงค่อยเก็บข้อมูลวิดีโอนั้นลงในแผ่นดิสก์ครับ ซึ่งเจ้ารูปแบบ MPEG-2 นั้นได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นมาตรฐานสากล

โดยปกติแล้วภาพยนตร์ทั่วๆ ไปจะมีอัตราความเร็วของการฉายอยู่ที่ 24 เฟรมต่อวินาที ซึ่งหมายความว่าในหนึ่งวินาทีนั้นจะมีภาพทั้งหมด 24 ภาพถูกฉายออกมา… เจ้าตัวเข้ารหัส MPEG จะทำการตรวจสอบแต่ละเฟรม แล้วก็ตัดสินใจว่าจะเข้ารหัสอย่างไรดี โดยแต่ละเฟรมนั้นสามารถถูกเข้ารหัสเป็นแบบใดแบบหนึ่งได้ ในสามแบบต่อไปนี้ครับ
• แบบ Intraframe ซึ่งจะมีข้อมูลของภาพที่สมบูรณ์ของเฟรมนั้นๆ เลย วิธีนี้จะบีบอัดข้อมูล ได้น้อยที่สุด
• แบบ Predicted frame จะมีข้อมูลแค่เพียงพอที่จะบอกเครื่องเล่นดีวีดีว่า จะแสดงภาพออกมาอย่างไร โดยมีพื้นฐานจากเฟรมที่ถูกเข้ารหัสแบบ Intraframe หรือ Predicted frame ที่ผ่านมาล่าสุด พูดง่ายๆ ก็คือเฟรมปัจจุบันจะมีเพียง ข้อมูลอ้างอิงว่าเฟรมใน ปัจจุบันนี้มีอะไรบ้าง ที่เปลี่ยนแปลงไปจากเฟรมที่ผ่านมา
• แบบ Bidirectional frame จะใช้ข้อมูลของเฟรมที่เข้ารหัสแบบ Intraframe และ Predicted frame ที่อยู่รอบๆ มาใช้คำนวณหาจุดที่ตั้ง และสีของแต่ละพิกเซล ของรูปภาพแต่ละส่วนในเฟรม

ชนิดของฉาก (Scene) ที่จะถูกเข้ารหัสจะเป็นตัวช่วยในการตัดสินใจของเจ้าอุปกรณ์เข้ารหัส ว่าจะใช้รูปแบบของเฟรมแบบไหนดี อย่างเช่นถ้าเป็นการรายงานข่าว ก็อาจจะใช้รูปแบบ Predicted frame มากหน่อย เพราะว่าในฉากแบบนึ้ การเปลี่ยนรูปจากเฟรมหนึ่งไปเป็นอีกเฟรมจะไม่ค่อยมีการ เปลี่ยนแปลงมากเท่าไหร่ แต่หากเป็นฉากแอ็คชันแบบบู๊สุดๆ ละก็ การเปลี่ยนรูปจากเฟรมหนึ่งไป เป็นอีกเฟรมก็จะมีรายละเอียดที่เปลี่ยนแปลงมาก และนั่นทำให้อุปกรณ์เข้ารหัสเลือกที่จะใช้รูปแบบเฟรม อย่าง Intraframe ครับ

ดีวีดีกับไฟล์ออดิโอ

แผ่นดีวีดีไม่ได้มีเอาไว้ใช้บันทึกข้อมูลภาพยนตร์อย่างเดียวนะครับ มันยังเอาไว้ บันทึกข้อมูลเสียงเพลงในรูปแบบของไฟล์ออดิโอด้วย แต่ว่ารูปแบบของการบันทึก นั้นต่างกันครับ

ในปัจจุบันแผ่นออดิโอดีวีดีนั้นยังหายากอยู่ แต่อีกไม่นานคิดว่ามันคงจะเป็นอะไร ที่หาไม่ยากละครับ แล้วทีนี้คุณก็จะได้สัมผัสถึงความแตกต่างของคุณภาพ ของเสียงระหว่างซีดีออดิโอ กับ ดีวีดีออดิโอกัน แต่เพื่อที่จะได้ประโยชน์จากการ ฟังเพลงแบบดีวีดีออดิโอได้สูงสุด อันนี้คุณจำเป็นที่จะต้องมีแผ่นดีวีดีออดิโอ คุณภาพสูง และเครื่องเล่นดีวีดีที่มีตัวแปลงสัญญาณจากดิจิตอลเป็นอนาล็อก (Digital to Analog Converter หรือ DAC) ระดับ 192kHz/24-bit (เครื่องเล่นดีวีดีทั่วๆ ไปมี DAC แบบ 96kHz/24-bit เท่านั้น)… ด้วยความจุที่มากกว่าแผ่นซีดีมากๆ ของแผ่นดีวีดี ทำให้มันสามารถที่จะบันทึก ข้อมูลของเสียงได้ละเอียดกว่ามาก ในเวลาการเล่น (Playback time) ที่เท่าๆ กัน

ลองมาเปรียบเทียบกันระหว่างซีดีออดิโอ และดีวีดีออดิโอ ที่คุณภาพสูงสุด ซึ่งสามารถบันทึกข้อมูลออดิโอได้นาน 74 นาทีกันครับ

รายละเอียด ซีดีออดิโอ ดีวีดีออดิโอ
Sample Rate 44.1kHz 192kHz
จำนวน Sample ต่อวินาที 44,100 192,000
Sampling Accuracy 16 bits 24 bits
จำนวนระดับของเอาต์พุต 65,536 16,777,216

ไม่ว่าจะเป็นซีดีออดิโอ หรือ ดีวีดีออดิโอก็ตาม ข้อมูลแต่ละบิต จะเป็นการบอกตัว DAC ว่าระดับของความต่างศักย์เอาต์พุตจะต้องเป็นเท่าไหร่ ซึ่งผลที่ได้ก็จะเป็นรูปคลื่น (Waveform) ที่คล้ายกับสัญญาณต้นแบบ… ทีนี้เราลองมาดูรูปภาพเปรียบเทียบรูปคลื่นสัญญาณต้นแบบกับรูปคลื่นของซีดีออดิโอ กับดีวีดีออดิโอกันครับ

จะเห็นว่าดีวีดีออดิโอนั้นจะให้สัญญาณเอาต์พุตออกมาได้ใกล้เคียงกับ สัญญาณต้นแบบ มากกว่าซีดีออดิโอมากๆ ทีเดียว ทั้งนี้ก็เนื่องมาจากจำนวน Sample และ Sampling accuracy ที่มากกว่า ทำให้ระดับของเอาต์พุตนั้นมีมากกว่านั่นเอง… ถ้าเราใช้แผ่นดีวีดีบันทึกข้อมูลออดิโอที่คุณภาพระดับซีดีออดิโอละก็ เราจะสามารถที่จะบันทึกข้อมูลได้นานถึง กว่า 7 ชั่วโมงทีเดียว

ข้อมูลจาก www.sanambin.com

สแกนเนอร์ (Scanner) คืออะไร



สแกนเนอร์ (Scanner)

สแกนเนอร์ คืออุปกรณ์จับภาพและเปลี่ยนแปลงภาพ จากรูปแบบของแอนาลอกเป็นดิจิตอล ซึ่งคอมพิวเตอร์ สามารถแสดง, เรียบเรียง, เก็บรักษาและผลิตออกมาได้ ภาพนั้นอาจจะเป็นรูปถ่าย, ข้อความ, ภาพวาด หรือแม้แต่วัตถุสามมิติ

สแกนเนอร์แบ่งป็น 3 ประเภทหลัก ๆ คือ

1. สแกนเนอร์ดึงกระดาษ (Sheet - Fed Scanner)
2. สแกนเนอร์แท่นเรียบ (Flatbed Scanner)
3. สแกนเนอร์มือถือ (Hand - Held Scanner)

สแกนเนอร์ดึงกระดาษ (Sheet - Fed Scanner)
สแกนเนอร์แบบนี้จะรับกระดาษแล้วค่อย ๆ เลื่อนหน้ากระดาษแผ่นนั้นให้ผ่านหัวสแกน ซึ่งอยู่กับที่ข้อจำกัดของสแกนเนอร์ แบบเลื่อนกระดาษ คือสามารถอ่านภาพที่เป็นแผ่นกระดาษได้เท่านั้น ไม่สามารถ อ่านภาพจากสมุดหรือหนังสือได้
สแกนเนอร์แท่นเรียบ (Flatbed Scanner)
สแกนเนอร์แบบนี้จะมีกลไกคล้าย ๆ กับเครื่องถ่ายเอกสาร เราแค่วางหนังสือหรือภาพไว้ บนแผ่นกระจกใส และเมื่อทำการสแกน หัวสแกนก็จะเคลื่อนที่จากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง ข้อจำกัดของสแกนเนอร์ แบบแท่นนอนคือแม้ว่าอ่านภาพจากหนังสือได้ แต่กลไกภายในต้องใช้ การสะท้อนแสงผ่านกระจกหลายแผ่น ทำให้ภาพมีคุณภาพไม่ดีเมื่อเทียบกับแบบแรก
สแกนเนอร์มือถือ (Hand - Held Scanner)
สแกนเนอร์แบบนี้ผู้ใช้ต้องเลื่อนหัวสแกนเนอร์ไป บนหนังสือหรือรูปภาพเอง สแกนเนอร์ แบบมือถือได้รวม เอาข้อดีของสแกนเนอร์ ทั้งสองแบบเข้าไว้ด้วยกันและมีราคาถูก เพราะกลไกที่ใช้ไม่ สลับซับซ้อน แต่ก็มีข้อจำกัด ตรงที่ว่าภาพที่ได้จะมีคุณภาพแค่ไหน ขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอ ในการเลื่อนหัวสแกนเนอร์ของผู้ใช้งาน นอกจากนี้หัวสแกนเนอร์แบบนี้ยังมีหัวสแกนที่มีขนาดสั้น ทำให้ อ่านภาพบนหน้าหนังสือขนาดใหญ่ได้ไม่ครบ 1 หน้า ทำให้ต้องอ่านหลายครั้งกว่าจะครบหนึ่งหน้า ซึ่งปัจจุบันมีซอฟต์แวร์หลายตัว ที่ใช้กับสแกนเนอร์ แบบมือถือ ซึ่งสามารถต่อภาพที่เกิดจากการสแกนหลายครั้งเข้าต่อกัน

เทคโนโลยีการสแกนภาพ

* แบบ PMT (Photomultiplier Tube)
เทคโนโลยีแบบ PMT หรือ Photomultiplier tube ใช้หัวอ่านที่ทำจากหลอดสูญญากาศให้เป็นสัญญาณ ไฟฟ้าและสามารถขยาย สัญญาณได้กว่าร้อยเท่า ทำให้ภาพที่ได้มีความละเอียดสูงและมีราคาแพง

* แบบ CIS (Contact Image Sensor)
เทคโนโลยีแบบ CIS หรือ Contact image sensor ใช้เทคโนโลยีเซนเซอร์แบบสัมผัสภาพซึงเป็นระบบการทำงานที่ตัวรับแสง จะรับแสงที่สะท้อนกลับจากภาพมายังตัวเซนเซอร์โดยตรงไม่ต้องผ่านกระจกเลนส์ ลำแสงสีขาวที่ใช้ในการสแกนจะมี 3 หลอดสีคือ สีแดง , น้ำเงิน และ เขียว ทั้ง 3 หลอดจะสร้างแสงสีขาวขึ้นมาเพื่อใช้สแกน สำหรับสแกนเนอร์ที่ใช้ระบบ CIS นี้ ให้ความละเอียดสูงสุดได้ประมาณ 600 จุดต่อนิ้วเท่านั้น ระบบนี้จะมีข้อจำกัดเรื่องของการโฟกัส คือ ไม่สามารถโฟกัสได้เกิน 0.2 มม. จึงทำให้ไม่สามารถสแกนวัตถุที่มีความลึกหรือวัตถุ 3 มิติได้

* แบบ CCD (Charge-Coupled Deiver)
เทคโนโลยีแบบ CCD หรือ Charged-coupled device ใช้หัวอ่านที่ไวต่อการรับแสงและสามารถแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า สแกนเนอร์ส่วนใหญ่ใช้เซนเซอร์แบบ CCD จึงทำให้สามารถสแกนวัตถุที่มีความลึกหรือวัตถุ 3 มิติได้ แต่รูปทรงจะมีขนาดใหญ่กว่าแบบ CIS เพื่อรองรับแผงวงจรที่ใช้พลังงานสูง การทำงานของสแกนเนอร์แบบ CCD คือการส่องแสงไปที่วัตถุที่ต้องการสแกน เมื่อแสงสะท้อนกับวัตถุและสะท้อนกลับมาจะถูกส่งผ่านไปที่ CCD เพื่อตรวจวัดความเข้มข้นของแสงที่สะท้อน กลับออกมาจากวัตถุ และแปลงความเข้มของแสงให้เป็นข้อมูลทางดิจิตอล เพื่อส่งผ่านไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อประมวลภาพหรือสีนั้นๆ ออกมา ในลักษณะความเข้มข้นของแสงที่ออกมาจากวัตถุ (ส่วนของสีที่มีสีเข้มจะสะท้อนแสงน้อยกว่าส่วนที่มีสีอ่อน) การทำงานของเครื่องสแกนเนอร์จะถูกควบคุมโดยซอฟแวร์ที่เรียกว่า TWAIN ซึ่งจะควบคุมการอ่านข้อมูลที่อยู่ในรูปดิจิตอล เป็นข้อมูลที่ CCD สามารถตรวจจับปริมาณความเข้มข้นของแสงที่สะท้อนออกมาจากวัตถุนั้น แต่ในกรณีที่วัตถุนั้นเป็นลักษณะโปร่งแสง เช่น ฟิล์ม หรือแผ่นใส แสงที่ออกมาจากเครื่องสแกนเนอร์ จะทะลุผ่านม่านวัตถุนั้นออกไป โดยจะไม่มีการสะท้อน หรือถ้ามีการสะท้อน ก็จะน้อยมากจน CCD ตรวจจับความเข้มของแสงนั้นไม่ได้ หรือถ้าได้ก็อาจเป็นข้อมูลที่มีความผิดเพี้ยนไป ดังนั้นการสแกนวัตถุที่มีลักษณะโปร่งแสงนั้น ต้องมีชุดหลอดไฟส่องสว่างด้านบนของวัตถุนั้น ซึงอุปกรณ์ชนิดนี้ได้แก่ Transparency Unit หรือ Film Adapter

ประเภทของภาพที่เกิดจากการสแกน แบ่งเป็นประเภทดังนี้

* ภาพ Single Bit
ภาพ Single Bit เป็นภาพที่มีความหยาบมากที่สุดใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูล น้อยที่สุดและ นำมาใช้ประโยชน์อะไรไม่ค่อยได้ แต่ข้อดีของภาพประเภทนี้คือ ใช้ทรัพยากรของเครื่องน้อยที่สุดใช้พื้นที่ ในการเก็บข้อมูลน้อยที่สุด ใช้ระยะเวลาในการสแกนภาพน้อยที่สุด Single-bit แบ่งออกได้สองประเภทคือ
Line Art ได้แก่ภาพที่มีส่วนประกอบเป็นภาพขาวดำ ตัวอย่างของภาพพวกนี้ ได้แก่ ภาพที่ได้จากการสเก็ต
Halftone ภาพพวกนี้จะให้สีที่เป็นโทนสีเทามากกว่า แต่โดยทั่วไปยังถูกจัดว่าเป็นภาพประเภท Single-bit เนื่องจากเป็นภาพหยาบๆ

* ภาพ Gray Scale
ภาพพวกนี้จะมีส่วนประกอบมากกว่าภาพขาวดำ โดยจะประกอบด้วยเฉดสีเทาเป็นลำดับขั้น ทำให้เห็นรายละเอียดด้านแสง-เงา ความชัดลึกมากขึ้นกว่าเดิม ภาพพวกนี้แต่ละพิกเซลหรือแต่ละจุดของภาพอาจประกอบด้วยจำนวนบิตมากกว่า ต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลมากขึ้น

* ภาพสี
หนึ่งพิกเซลของภาพสีนั้นประกอบด้วยจำนวนบิตมหาศาล และใช้พื้นที่เก็บข้อมูลมาก ควาามสามารถในการสแกนภาพออกมาได้ละเอียดขนาดไหนนั้นขึ้นอยู่กับว่าใช้ สแกนเนอร์ขนาดความละเอียดเท่าไร

* ตัวหนังสือ
ตัวหนังสือในที่นี้ ได้แก่ เอกสารต่างๆ เช่น ต้องการเก็บเอกสารโดยไม่ต้อง พิมพ์ลงในแฟ้มเอกสารของเวิร์ดโปรเซสเซอร์ ก็สามารถใช้สแกนเนอร์สแกนเอกสาร ดังกล่าว และเก็บไว้เป็นแฟ้มเอกสารได้ นอก จากนี้ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันสามารถใช้ โปรแกรมที่สนับสนุน OCR (Optical Characters Reconize) มาแปลงแฟ้มภาพเป็น เอกสารดังกล่าวออกมาเป็นแฟ้มข้อมูลที่สามารถแก้ไขได้

ข้อมูลจาก www.dcomputer.com

Modem (โมเด็ม) คืออะไร

Modem (โมเด็ม)

โมเด็มมาจากคำว่า MOdulator/DEModulator โดยแยกการทำงานออกเป็น Modulation คือการแปลงสัญญาณดิจิตอล จากเครื่องคอมพิวเตอร์ ต้นทางให้กลายเป็นสัญญาณอะนาลอกแล้วส่งไปตามสายโทรศัพท์ และ Demodulation คือการเปลี่ยนจากสัญญาณอะนาลอก ที่ได้จากสายโทรศัพท์ให้กลับไปเป็นสัญญาณดิจิตอล เพื่อส่งต่อไปยัง เครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทาง สัญญาณจากคอมพิวเตอร์เป็นสัญญาณ Digital มีแค่ 0 กับ 1 เท่านั้น เมื่อเปลี่ยนมาเป็นสัญญาณอะนาลอกอยู่ในรูปที่คล้ายกับสัญญาณไฟฟ้าของ โทรศัพท์ จึงส่งไปทางสายโทรศัพท์ได้ สำหรับปัจจุบันนี้ความไวของโมเด็มจะสูงขึ้นที่ 56 Kbps ตอนแรกมีมาตรฐานออกมา 2 อย่างคือ X2 และ K56Flex ออกมาเพื่อแย่งชิงมาตรฐานกัน ทำให้สับสน ในการใช้งาน ต่อมามาตรฐานสากล ได้กำหนดออกมาเป็น V.90 เป็นการยุติความไม่แน่นอน ของการใช้งาน โมเด็มบางตัวสามารถ อัพเดทเป็น V.90 ได้ แต่บางตัวก็ไม่สามารถทำได้ สำหรับโมเด็มปัจจุบันนี้ยังมีความสามารถในการรับส่ง Fax ด้วย ความไวในการส่ง Fax จะอยู่ที่ 14.4 Kb. เท่านั้น

มาตรฐานโมเด็ม


V. 22 โมเด็มความเร็ว 1,200 bps
V. 22bis โมเด็มความเร็ว 2,400 bps
V. 32 โมเด็มความเร็ว 4,800 และ 9,600 bps
V. 32bis โมเด็มความเร็วตั้งแต่ 4,800 7,200 9,600 และ 14,400 bps
V. 32turbo พัฒนามาจาก V. 32bis อีกทีโดยมีความเร็ว 19,200 bps และสนับสนุนการบีบอัดข้อมูล
V. 34 ความเร็ว 28,800 bps
V. 34bis เป็นมาตรฐานที่นิยมใช้กันอยู่ช่วงหนึ่ง ความเร็ว 33,600 bps ปัจจุบันก็ยังมีใช้อยู่
V. 42 เกี่ยวกับการทำ Error Correction ในโมเด็ม ช่วยให้โมเด็มเชื่อมต่อเสถียรมากยิ่งขึ้น
V. 90 เป็นมาตรฐานที่นิยมใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน ความเร็วอยู่ที่ 56,000 bps
V. 44 พัฒนามาจาก V. 42 และพัฒนาการบีบอัดข้อมูลจาก 4:1 เป็น 6:1
V. 92 เพิ่มคุณสมบัติการทำงานกับชุมสายแบบ Call Waiting หรือสายเรียกซ้อน


สามารถแบ่งการใช้งานออกได้เป็น 3 อย่างคือ


1. Internal
2. External
3. PCMCIA

Internal Modem

Internal Modem เป็นโมเด็มที่มีลักษณะเป็นการ์ดเสียบกับสล็อตของเครื่องอาจจะเป็นแบบ ISA หรือPCI ข้อดีก็คือ ไม่เปลืองเนื้อที่ ราคาไม่แพงมากนัก ใช้ไฟเลี้ยงจาก Mainboard ข้อเสียคือ ติดตั้งยากกว่าแบบภายนอก เนื่องจากติดตั้งภายในเครื่องทำให้ใช้ไฟในเครื่องอันส่งผลให้เพิ่มความร้อน ในเครื่อง เคลื่อนย้ายได้ไมสะดวกยาก ใช้ได้เฉพาะเครื่องคอมแบบ PC เท่านั้นไม่สามารถใช้งานกับ NoteBook ได้

Internal Modem

External Modem

External Modem เป็นโมเด็มที่ติดตั้งภายนอกโดยจะต่อกับ Serial Port โดยใช้หัวต่อที่เป็น DB-25 หรือ DB-9 ต่อกับ Com1, Com2 หรือ USB ข้อดีคือ สามารถเคลื่อนย้ายไปใช้กับเครื่องอื่นได้ ติดตั้งได้ง่าย ไม่เพิ่มความร้อนให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ เนื่องจากติดตั้งอยู่ภายนอกและใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก สามารถใช้ งานกับเครื่อง NoteBook ได้เนื่องจากต่อกับ Serial Port หรือ Parallel Port มีไฟแสดง สภาวะการทำงานของโมเด็ม ข้อเสีย มีราคาค่อนข้างสูง เกิดปัญหาจากสายต่อได้ง่าย ในการเลือกใช้จึงต้องดูหลายประการเช่น ความสะดวกในการใช้งาน คอมพิวเตอร์ เป็นรุ่นเก่า ก็ควรใช้แบบ internal และหากมีแต่ Slot ISA ก็ต้องเลือกแบบ ISA Internal หากต้องการเคลื่อนย้ายไปใช้กับ เครื่องอื่นอยู่เรื่อยก็ต้องใช้แบบภายนอก หากให้สะดวกก็ควรเป็น แบบ Internal ครับจะได้ความไวที่ โดยมากจะสูงกว่าแบบภายนอก มีปัจจัยหลายอย่างในการเลือกต้องดูด้วยว่า ISP (Internet Service Provider) ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต ที่คุณใช้นั้นรองรับ มาตรฐาน V.90 ข้อเสียของโมเด็มรุ่นใหม่ ๆ ที่มีราคาถูกที่เป็น Internal PCI คือผู้ผลิดเขาจะตัดชิพที่ ทำหน้าที่ ตรวจสอบความผิดพลาด แก้ไขสัญญาณรบกวน (Error Correction) ที่มีมาก ในสายโทรศัพท์ในบางที่ แล้วไปใช้ความสามารถของซีพียูมาทำหน้าที่นี้แทน ทำให้เกิดการใช้ งานซีพียูเพิ่มมากขึ้นทำให้ความเร็วของ เครื่องลดลง หรือสัญญาณโทรศัพท์อาจตัดหรือ เรียกว่าสายหลุดได้ สำหรับคุณสมบัติ ที่ควรมีของโมเด็มคือ DSVD ที่ทำให้โมเด็มสามารถส่งผ่าน ข้อมูล Voice และ Data ได้ในขณะเดียวกันได้โดยความ เร็วไม่ลดลง และดูสิ่งที่ให้มาด้วยเช่น ซอฟท์แวร์ต่าง ๆ รวมทั้งดูว่าสามารถใช้อ่านอื่น ๆ ได้เช่น Fax, Voice, Mail และ Call ID เป็นต้น

External Modem

PCMCIA

เป็น Card ที่ใช้งานเฉพาะ โดยใช้กับ Notebook เป็น Card เสียบเข้าไปในช่องสำหรับเสียบ Card โดยเฉพาะสะดวกในการพกพา ในปัจจุบัน Modem สำหรับ Notebook จะติดมาพร้อมกันอยู่แล้วทำให้ความนิยมในการใช้ Card Modem ชนิดนี้ลดน้อยลง

ปัจจัยที่สำคัญที่มีผลต่อการใช้โมเด็มในการเชื่อมโยงอินเทอร์เน็ต มีดังนี้

1. คุณภาพของสายทองแดง ระยะทางยาว การต่อสาย หรือหัวต่อต่าง ๆ ทำให้มีปัญหาต่อสัญญาณรบกวน
2. ไม่ควรใช้สายพ่วง เพราะการพ่วงสายจะทำให้อิมพีแดนซ์ของสายลดต่ำลง และจะมีปัญหาได้ขณะใช้งานถ้ามีคนยกหูโทรศัพท์เครื่องพ่วงสายจะหลุดทันที
3. ต้องไม่เปิดบริการเสริมใด ๆ สำหรับสายที่ใช้โมเด็ม เช่น เปิดให้มีสายเรียกซ้อน การรับสัญญาณอื่นขณะใช้โมเด็มจะทำให้การเชื่อมโยงหยุดทันที
4. หากชุมสายที่บ้านเชื่อมอยู่ต้องผ่านหลายชุมสาย หรือต้องผ่านระหว่างเครือข่ายของบริษัทบริการโทรศัพท์
5. คุณภาพของโมเด็มที่ใช้ ปัจจุบันมีโมเด็มที่ผลิตหลากหลาย และมีคุณภาพแตกต่างกัน การแปลงสัญญาณอาจมีข้อแตกต่าง

วันอังคารที่ 10 สิงหาคม พ.ศ. 2553

เลือกซีพียู(CPU)อย่างมืออาชีพ

เลือกซีพียู(CPU)อย่างมืออาชีพ

เลือกซีพียู(CPU)อย่างมืออาชีพ

หน่อยประมวลผลกลาง หรือ ซีพียู (CPU : Central Processing Unit) เป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นการคำนวน หรือจะเป็นการวิเคราะห์ข้อมูลก็ตาม แม้แต่การทำงานของอุปกรณ์อื่นๆ ภายในเครื่องก็ต้องอาศัยการสั่งการจากซีพียูเสมอ ซีพียูเสมือนสมองของเครื่องคอมพิวเตอร์..

เมาส์ (Mouse)

เมาส์ (Mouse)

Mouse เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ป้อนข้อมูลอย่างหนึ่งแต่ที่เห็นการทำงาน โดยทั่วไปจะเป็นตัวที่ใช้ควบคุมลูกศรให้เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งต่างๆ บนจอภาพ เหมาะสำหรับใช้งานเมื่อต้องเลือก หรือเลื่อนวัตถุต่างๆ บนจอ Mouse ต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ได้ 2 แบบ ได้แก่ 9 Pin, Serial Port และ PS/2 (Personal System Version2)

Mouse แบ่งได้เป็นสองแบบคือ

1. แบบทางกล
2. แบบใช้แสง

1. แบบทางกล
เป็นแบบที่ใช้ลูกกลิ้งกลม ที่มีน้ำหนักและแรงเสียดทานพอดี เมื่อเลื่อน Mouse ไปในทิศทางใดจะทำให้ลูกกลิ้งเคลื่อนไปมาในทิศทางนั้น ลูกกลิ้งจะทำให้กลไกซึ่งทำหน้าที่ปรับแกนหมุนในแกน X และแกน Y แล้วส่งผลไปเลื่อนตำแหน่งตัวชี้บนจอภาพ Mouse แบบทางกลนี้มีโครงสร้างที่ออกแบบได้ง่าย มีรูปร่างพอเหมาะมือ ส่วนลูกกลิ้งจะต้องออกแบบให้กลิ้งได้ง่ายและไม่ลื่นไถล สามารถควบคุมความเร็วได้อย่างต่อเนื่องสัมพันธ์ระหว่างทางเดินของMouseและจอภาพ

* Ball Mouse
มีชนิดที่เป็น Ball อยู่ในแนวตั้งและแนวนอน Mouse แบบ Ball การใช้งานต้องเลื่อน Mouse ยังแกนต่างๆบนหน้าจอเพื่อเลือก หรือยกเลิกโปรแกรมที่ทำงานอยู่ ต่อมาได้พัฒนา Mouse ให้มี wheel เพื่อให้สะดวกในการใช้งานกับ Windows ตั้งแต่เวอร์ชัน 95 เป็นต้นมา ซึ่งช่วยในการเลื่อนหน้าต่าง Window ได้ง่ายขึ้นโดยไม่ต้องเลื่อน Mouse เพียงแต่ใช้นิ้วขยับไปที่ wheel ขึ้นลงเท่านั้น

Ball Mouse


* Wireless Mouse
เป็น Mouse ที่มีการทำงานเหมือน Mouse ทั่วไปเพียงแต่ไม่มีการใช้สายไฟต่อออกมาจากตัว Mouse ซึ่ง Mouse ชนิดนี้จะมีตัวรับและตัวส่งสัญญาณซึ่งทางด้านตัวรับสัญญาณอาจจะเป็นหัวต่อแบบ PS/2 หรือ แบบ USB ที่เรียกว่า Thumb USB receiver ซึ่งใช้ความถี่วิทยุอยู่ที่ 27MHz
Wireless Mouse

* Mouse สำหรับ Macintosh
เป็น Mouse ที่ใช้เฉพาะเครื่องคอมพิวเตอร์ Macintosh ซึ่งเป็น Mouse ที่ไม่มี wheel และปุ่มคลิ๊ก ก็ มีเพียงปุ่มเดียวแต่สามารถใช้งาน ได้ครอบคลุมทุกหน้าที่การทำงาน ซึ่งทางบริษัท Apple ออกแบบมาเพื่อใช้กับเครื่อง Macintosh เท่านั้น

Mouse สำหรับ Macintosh


2. Mouse แบบใช้แสง
อาศัยหลักการส่งแสงจาก Mouse ลงไปบนแผ่นรอง Mouse (mouse pad)

Optical Mouse
เป็น Mouse ชนิดใช้แสงซึ่งปัจจุบัน บริษัทผู้ผลิต Mouse ชนิดนี้ได้เพิ่มให้มีความสวยงามต่างๆกันไป เช่น ใส่แสงให้กับ wheel หรือไม่ก็ออกแบบให้มีแสงสว่างทั้งตัว Mouse แต่หน้าที่การทำงานก็ไม่เปลี่ยนแปลงไปจาก Ball Mouse

ข้อมูลจาก www.dcomputer.com

CD-ROM (Compack Disk Read only Memory)

CD-ROM (Compack Disk Read only Memory)

ในปี 1982 CD-DA (compact disk-digital audio)ได้เป็นที่รู้จักของตลาด ถูกพัฒนาโดยบริษัท Phillip กับ Sony ใช้ในการบันทึกเสียง ต่อมาในปี 1985 เทคโนโลยีได้ขยายตัวกว้างไปสู่วงการคอมพิวเตอร์ในรูปแบบของอุปกรณ์ในการเก็บ ข้อมูล ซีดีรอมเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เป็นส่วนประกอบอยู่รวมกับคอมพิวเตอร์และเป็นที่ยอม รับอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการอ่านแผ่นซีดี ซึ่งมีอยู่ 2 แบบ คือแบบฟันเฟืองซึ่งจะมีเสียงเมื่อมีการทำงานและแบบสายพานซึ่งจะมีเสียงเงีย บกว่า ขณะเริ่มทำงานจะแบ่งเป็นแทร็กและเซ็กเตอร์เหมือนกับแผ่นดิสก์ แต่เซ็กเตอร์ในซีดีรอมจะมีขนาดเท่ากัน ทุกเซ็กเตอร์ ไดร์ฟซีดีรอมเริ่มทำงานมอเตอร์จะเริ่มหมุนด้วยความเร็วไม่คงที่ ทั้งนี้เพื่อให้อัตราเร็วในการอ่านข้อมูลจากซีดีรอมคงที่สม่ำเสมอทุกเซ็ก เตอร์ขึ้นอยู่กับวงของแผ่นซีดีที่อยู่รอบนอกหรือใน หลังจากมอเตอร์หมุนแสงเลเซอร์จะฉายลงซีดีรอม โดยลำแสงจะถูกโฟกัสด้วยเลนส์ที่เคลื่อนตำแหน่งได้ โดยการทำงานของขดลวด ลำแสงเลเซอร์จะทะลุผ่านไปที่ซีดีรอมแล้วถูกสะท้อนกลับ ที่ผิวหน้าของซีดีรอมจะเป็น หลุมเป็นบ่อ ส่วนที่เป็นหลุมลงไปเรียก "แลนด์" สำหรับบริเวณที่ไม่มีการเจาะลึกลงไปเรียก "พิต" ผิวสองรูปแบบนี้ใช้แทนการเก็บข้อมูลในรูปแบบของ 1 และ 0 แสงเมื่อถูกพิตจะกระจายไปไม่สะท้อนกลับ แต่เมื่อแสงถูกเลนส์จะสะท้อนกลับผ่านแท่งปริซึม จากนั้นหักเหผ่านแท่งปริซึมไปยังตัวตรวจจับแสงอีกที ทุกๆช่วงของลำแสงที่กระทบตัวตรวจจับแสงจะกำเนิดแรงดันไฟฟ้า หรือเกิด 1 และ 0 ที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ ส่วนการบันทึกข้อมูลลงแผ่นซีดีรอมนั้นต้องใช้แสงเลเซอร์เช่นกัน โดยมีลำแสงเลเซอร์จากหัว


บันทึกของเครื่อง บันทึกข้อมูลส่องไปกระทบพื้นผิวหน้าของแผ่น ถ้าส่องไปกระทบบริเวณใดจะทำให้บริเวณนั้นเป็นหลุมขนาดเล็ก บริเวณทีไม่ถูกบันทึกจะมีลักษณะเป็นพื้นเรียบสลับกันไปเรื่อยๆตลอดทั้งแผ่น
แผ่นซีดีรอมเป็นสื่อในการเก็บข้อมูลแบบออปติคอล (Optical Storage) ใช้ลำแสงเลเซอร์ในการอ่านข้อมูล แผ่นซีดีรอมทำมาจากแผ่นพลาสติกเคลือบด้วยอลูมิเนียม เพื่อสะท้อนแสงเลเซอร์ที่ยิงมา เมื่อแสงเลเซอร์ที่ยิงมาสะท้อนกลับไป ที่ตัวอ่านข้อมูลที่เรียกว่า Photo Detector ก็อ่านข้อมูลที่ได้รับกลับมาว่าเป็นอะไร และส่งค่า 0 และ 1 ไปให้กลับซีพียู เพื่อนำไปประมวลผลต่อไป
ความเร็วของไดร์ฟซีดีรอม มีหลาย ไดร์ฟตัวแรกที่เกิดขึ้นมามีความเร็ว 1x จะมีอัตราในการโอนถ่ายข้อมูล (Data Transfer Rate) 150 KB ต่อวินาที หรือ 153,600 Byteต่อวินาที

ความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล (Access Time)

ความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลคือ ช่วงระยะเวลาที่ไดร์ฟซีดีรอมสามารถอ่านข้อมูลจากแผ่นซีดีรอม แล้วส่งไป ประมวลผล หน่วยที่ใช้วัดความเร็วนี้คือ มิลลิวินาที (millisecond) หรือ ms ปกติแล้วความเร็วมาตราฐานที่ เป็นของไดร์ฟซีดีรอม 4x ก็คือ 200 ms แต่ตัวเลขนี้จะเป็นตัวเลขเฉลี่ยเท่านั้น เป็นไปไม่ได้แน่นอนว่าไดร์ฟ ซีดีรอมจะมีความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลบนแผ่นซีดีรอมเท่ากันทั้งหมด เพราะว่าความเร็วที่แท้จริงนั้นจะขึ้นอยู่ กับว่าข้อมูลที่กำลังอ่าน อยู่ในตำแหน่งไหนบนแผ่นซีดี ถ้าข้อมูลอยู่ในตำแหน่งด้านใน หรือวงในของแผ่นซีดี ก็จะมีความเร็วในการเข้าถึงสูง แต่ถ้าข้อมูลอยู่ด้านนอกหรือวงนอกของแผ่น ก็จะทำให้ความเร็วลดลงไป

แคชและบัฟเฟอร์

ไดร์ฟซีดีรอมรุ่นใหม่ๆ มักจะมีหน่วยความจำที่เรียกว่าแคชหรือบัพเฟอร์ติดตั้งมาบนบอร์ดของซีดีรอม ไดรว์ มาด้วย แคชหรือบัพเฟอร์ที่ว่านี้ก็คือชิปหน่วยความจำธรรมดาที่ติดตั้งไว้เพื่อเก็บ ข้อมูลชั่วคราวก่อนที่จะส่ง ข้อมูลไปประมวลผลต่อไป เพื่อช่วยเพิ่มความเร็วในการอ่านข้อมูลจากไดร์ฟซีดีรอม ซึ่งแคชนี้มีหน้าที่เหมือน กับแคชในฮาร์ดดิกส์ ที่จะช่วยประหยัดเวลา ในการอ่านข้อมูลจากแผ่นซีดี

อินเตอร์เฟซของไดร์ฟซีดีรอม

อินเตอร์เฟซของไดร์ฟซีดีรอมมีอยู่ 3 ชนิดคือ IDE มีความเร็วในการส่งถ่ายข้อมูลอยู่ในขั้น ที่ยอมรับได้ ชนิด SCSI มีความเร็วในการส่งถ่ายข้อมูลสูง เหมาะสำหรับนำมาใช้เป็นซีดีเซิร์ฟเวอร์ เพราะต้องการความเร็ว และความแน่นอนในการส่งถ่ายข้อมูลมากว่า และแบบ USB ซึ่งมีอยู่ 2 เวอร์ชั่น คือ 1.1 และ 2.0 ซึ่งความเร็วในการส่งถ่ายข้อมูลต่างกัน ไดร์ฟซีดีรอมจะมีอยู่ 2 แบบ คือ แบบติดตั้งภายใน และแบบติดตั้งภายนอก

เทคโนโลยีซีดีรอม

เทคโนโลยีซีดีรอมแบบที่นิยมใช้กันมีอยู่ 2 ประเภทคือ CLV (Constant Linear Velocity) และ CAV (Constant Angular Velocity)
CLV จะทำงานที่ความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลที่แน่นอน (ความเร็ว X) แต่มอเตอร์ นั้นหมุนที่ความเร็วระดับต่างๆ กันขึ้นอยู่กับเนื้อที่ในการเก็บข้อมูล โดยหากอ่านข้อมูลบริเวณด้านในของแผ่นซีดี ตัวไดร์ฟจะหมุนที่ความเร็วสูง แต่เมื่อมีการอ่านข้อมูลบริเวณด้านนอก ตัวไดร์ฟจะลดความเร็วรอบลง โดยความเร็วรอบจะอยู่ระหว่าง 500 ถึง 4,000 รอบต่อนาที สำหรับซีดีรอมความเร็ว 8 เท่า ซึ่งเทคโนโลยีนี้ทำการเพิ่มความเร็วในการถ่ายข้อมูลโอนข้อมูลได้ยาก เนื่องจากต้องคงความเร็ว ในการโอนถ่ายข้อมูลที่ 16 เท่านั้น เมื่อข้อมูลถูกเก็บอยู่ในพื้นที่วงในของแผ่นซีดี ตัวไดร์ฟจำเป็นต้องหมุนด้วยความเร็วสูง เพื่อให้คงอัตราการ ถ่ายโอนข้อมูลนั้นไว้ ทำให้เกิดปัญหาความร้อนและเกิดข้อผิดพลาดในการรับข้อมูลได้มากขึ้น
CAV ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่มีการทำงานที่ต่างกันโดยตัวไดร์ฟ CAV นั้นจะมีความเร็วในการหมุนคงที่เช่นเดียวกับที่เป็นอยู่ในฮาร์ดดิสก์ เมื่อมีการอ่านข้อมูลบริเวณวงในของ แผ่นซีดีรอมนั้นตัวไดร์ฟอาจจะทำความเร็วในระดับ 8-12 เท่า แต่ประโยชน์ที่ได้จาก แต่ประโยชนที่ได้จาก ตัวไดร์ฟเทคโนโลยีนี้ก็คือเมื่อไดร์ฟ ทำการอ่านข้อมูลบริเวณวงนอกของแผ่นซีดีความเร็ว ในการอ่านจะเพิ่มขึ้น เป็น 16 เท่า เพราะเนื้อที่ด้านนอกของซีดีนั้นจะเก็บข้อมูลมากว่าพื้นที่วงในของแผ่น


CD-RW

CD-RW นั้นดูคล้ายกับ CD-ROM มากต่างกับเพียงการทำงานโดย CD-ROM ทำหน้าที่อ่านอย่างเดียวแต่ CD-RW นั้นยอมให้มีการบันทึกข้อมูลและบันทึกได้หลายพันครั้ง CD-RW drive นั้นต่างจาก CD-ROM drive ทั่วๆไปตั้งแต่มันสามารถที่จะใช้ laser ในการใช้พลังงานในการทำงานที่ต่าง level กัน laser ที่ level สูงสามารถทำให้เกิดช่องที่เรียกว่า แลนด์ เพื่อใช้ในการบันทึกข้อมูลและ ใช้ laser ที่ level ต่ำในการอ่านข้อมูลโดยไมทำลายพื้นผิดของแผ่นแต่อย่างใด

CD-RW นั้นดูคล้ายกับ CD-ROM มากต่างกับเพียงการทำงานโดย CD-ROM ทำหน้าที่อ่านอย่างเดียวแต่ CD-RW นั้นยอมให้มีการบันทึกข้อมูลและบันทึกได้หลายพันครั้ง CD-RW drive นั้นต่างจาก CD-ROM drive ทั่วๆไปตั้งแต่มันสามารถที่จะใช้ laser ในการใช้พลังงานในการทำงานที่ต่าง level กัน laser ที่ level สูงสามารถทำให้เกิดช่องที่เรียกว่า แลนด์ เพื่อใช้ในการบันทึกข้อมูลและ ใช้ laser ที่ level ต่ำในการอ่านข้อมูลโดยไมทำลายพื้นผิดของแผ่นแต่อย่างใด

ในการเขียนแผ่นแต่ละครั้งแต่ก่อนต้องคอยระวังไม่ให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานใดๆเลย เพราะเนื่องจากการเขียนแผ่นแต่ละครั้งต้องใช้หน่วยความจำค่อนข้างมาก แต่ปัจจุบันได้มีเทคโนโลยีที่เข้ามาช่วยทำให้ CD-RW นั้นทำงานได้ดีขึ้นคือ SafeBurn Buffer Management System (เรียกสั้น ๆ ว่า SafeBurn ) หลักการทำงานเริ่มแรกก็จะตรวจสอบ ความสามารถของแผ่นซีดีที่จะบันทึก และจะจัดการเลือกความสามารถในการบันทึกให้ตรงกับซีดีแผ่นนั้น ๆ จากนั้นจะคอยจัดการในเรื่องการทำงานไปด้วย ทำให้ทำงานได้ทั้งในการเขียนแผ่นซีดีและก็ทำงานอย่างอื่น ๆ ได้พร้อมกัน ซึ่งไดร์ฟนี้ก็มีจุดเด่นตรงที่บัฟเฟอร์ขนาดใหญ่ 8 เมกะไบต์ ทำให้รองรับข้อมูลที่ไหลมาเก็บได้มากกว่าถ้าจะให้เหมาะที่สุดสำหรับ การใช้งานในระดับยูสเซอร์ทั่วไปแบบที่ติดตั้งภาย ในโดยใช้อินเทอร์เฟซแบบ IDE แผ่น CD-R CD-WORM (Write Once Read : WOR) แผ่น CD ที่สามารถบันทึกได้ โดยใช้โปรแกรมช่วยในการบันทึก และใช้เครื่อง Recordable CD เป็นตัวบันทึก แต่การบันทึกนั้นจะใช้ได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้น ข้อสังเกต ให้ดูคำว่า CD-R บนแผ่น CD

แผ่น CD-RW

แผ่น CD ที่สามารถบันทึกซ้ำได้ คล้ายกับ hard disk หรือแผ่นดิสก์ ข้อสังเกตว่าแผ่นไหนเป็น CD-RW ให้ดูว่ามี CD-RW บนแผ่น CD สำหรับการบันทึกของแผ่น CD-RW จะเป็นไปในลักษณะที่เรียกว่า multi-sessions เทคโนโลยีของ CD-RW นั้นจะแตกต่างจาก CD-R เนื่องจากต้องมีการบันทึกซ้ำ โดยสารเคมีที่เคลือบบนแผ่น CD-RW นั้นจะสามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อได้รับความร้อนถึงจุด ๆ หนึ่ง


DVD

DVD นั้นเป็นมาตรฐานบน Digital Versatile Disc แต่รู้จักกันในชื่อ Digital Video Disk สามารถเก็บข้อมูลได้มาก และให้คุณภาพของภาพและเสียงที่เหนือกว่าแผ่นซีดีรอม การพัฒนาของดีวีดีนั้นเริ่มต้นจาก DVD-ROM ที่สามารถอ่านแผ่นได้อย่างเดียว จนมาเป็น DVD-R ซึ่งสามารถบันทึกลงบนแผ่น DVD ในที่สุดกลายมาเป็น DVD-RW ซึ่งนอกจากจะอ่านแผ่นดีวีดีทั่วไปได้แล้ว ยังสามารถบันทึกข้อมูลซ้ำลงบนแผ่นดีวีดีได้อีกด้วย เครื่อง DVD-RW นั้นจะอาศัยเทคโนโลยีการบันทึกแผ่นแบบ Phase changing ช่วยให้แผ่นที่ทำการบันทึกมา สามารถนำไปใช้กับเครื่องเล่นดีวีดีแบบต่าง ๆ ที่มีวางจำหน่ายในปัจจุบัน

หลักการทำงานของเครื่อง DVD-RW

สำหรับแนวความคิดของแผ่นซีดี หรือดีวีดี ประกอบกันเป็นชั้น หลายชั้น และแบ่งตามหน้าที่ โดยชั้นแรกจะเป็นส่วนของสกรีนรูปภาพหรือตัวหนังสือลงบนแผ่นครับอาจจะไม่มีก็ ได้ ส่วนชั้นที่ 2 เป็นชั้นไว้สำหรับป้องกันรอยขีดข่วน ชั้นที่3 นั้นเป็นเป็นเรซิน ไว้สำปรับป้องกัน รังสียูวี เนื่องจากอาจทำให้มีผลกับข้อมูลได้ ชั้นต่อมาเป็นชั้นซึ่งไว้ทำปฏิกิริยากับแสงเลเซอร์ ทำให้สามารถบันทึกได้ซ้ำหลายเที่ยว ต่อจากนั้นจะเป็นชั้นที่บันทึกข้อมูลจะมีอยู่ 3 ชั้นและจะมีหน้าที่แตกต่างกันไป จบด้วยชั้นสุดท้ายซึ่งทำหน้าที่ป้องกันรอยขีดข่วน
สำหรับหลักการทำงานของเครื่องดีวีดีอาร์ดับบลิวไม่ได้แตกต่างกับเครื่องซีดี อาร์ดับบลิว ทำงานที่ย่านความยาวคลื่น 780 nanometer โดยเมื่อมีการเริ่มบันทึกข้อมูลลงแผ่นลำแสงเลเซอร์จะยิงแสงมากระทบกับแผ่น ที่บันทึก ทำให้เกิดหลุมขึ้นมา โดยจะมีอยู่ 2 ลักษณะ คือ ส่วนที่เรียกว่า Lands (พื้น) และส่วนที่เรียกว่า Pits (หลุม) โดยจะแปลงค่าทั้ง 2 ลักษณะเป็นสัญญาณดิจิตอล คือ เป็น 0 กับ 1 เป็นรหัสที่เครื่องสามารถเข้าใจได้ ซึ่งจะเริ่มบันทึกจากวงในที่สุดของ ทำไมหลักการทำงานเหมือนกัน แต่ทำไมแผ่นดีวีดี จึงสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกว่า แผ่นซีดีธรรมดา หลายเท่าตัวก็เนื่องจากพื้นผิวที่แผ่นของดีวีดี มีขนาดที่เล็กว่าซีดีครับ โดยพื้นผิวของซีดีทั่วไปมีขนาด 1.6 ไมครอน แต่ถ้าเทียบกับ ดีวีดี จะพื้นผิวเพียง 0.74 ไมครอน จึงเป็นสาเหตุให้แผ่นดีวีดีสามารถรองรับความจุที่มากกว่า
รูปแบบของ DVD ในการเก็บข้อมูลจะบันทึกเป็น layer ซึ่งมีทั้งแบบ 2 มิติ ไปยัง 3 มิติ ซึ่งปัจจุบันนั้นในแต่ละชั้นจะสามารถจุได้ถึง 15 GB/Layer และคาดว่าจะพัฒนาได้ถึง 45 GB/Layer ข้อมูลที่ถูกบันทึกลงไปก็จะมีจำนวนมากน้อยไม่เท่ากัน


DVD นั้นยอมให้มีการใส่หัวข้อย่อยซึ่งกำหนดให้มีได้ถึง 32 กลุ่มของภาษา ทำให้ DVD นั้นเป็นสากล ในทางกลับกัน ก็เป็นการป้องกันการคัดลอก โดยการป้องกันนั้นจะถูกเรียกว่า regional coding ซึ่งนั้นหมายความว่าแผ่น DVD จะสามารถใช้งานได้เฉพาะที่หรือตามประเทศที่ระบุไว้ตาม Code ซึ่งได้ถูกกำหนดไว้ทั้งหมด 6 โซน ตามตารางข้างล่างนี้

1. USA, Canada
2. Europe, Japan, Middle East, South Africa
3. Southeast Asia, Taiwan
4. Australia, New Zealand, Central and South America, Mexico
5. Russia, India, Pakistan, Part of Africa
6. China

เครื่องอ่านหรัสแท่ง (Bar code Reader)

เครื่องอ่านหรัสแท่ง (Bar code Reader)
เครื่องอ่านหรัสแท่ง (Bar code Reader)

Bar code Reader เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลที่คิดค้นขึ้นเพื่อนำเข้าข้อมูลที่เป็นรหัสแท่งโดย เฉพาะ โดยก่อนที่จะนำระบบการอ่านรหัสแท่งมาใช้ในงานใดๆ ต้องกำหนดมารตฐานของรหัสแท่งที่ใช้ก่อนซึ่งประกอบด้วยแถบสีดำ เช่น ในห้างสรรพสินค้า นิยมใช้มาตรฐานยูพีซี ( Universal Product Code:UPC) ซึ่งเข้ารหัสโดยใช้ตัวเลขความยาว 12 ตัว โดยตัวเลขแต่ละตัวจะมีความยาวที่สามารถอ้างถึงสินค้าได้ ในขณะที่หน่วยงาน เช่น โรงเรียน โรงงาน มักนำมาตนฐานโค้ด 39 (Three of Nine ) มาใช้งานเนื่องจากมีความยืดหยุ่นกว่า และสามารถเข้ารหัสได้ทั้งตัวเลขตัวอักษรภาษาอังกฤษและอักขระพิเศษ

การทำงานของเครื่องอ่านรหัสแท่งนั้นใช้หลักการของการสะท้อนแสง โดยเครื่องอ่านจะส่องลำแสงไปยังรหัสแท่งที่อยู่บนสินค้า แล้วแปลงรหัสที่อ่านได้นั้นเป็นสัญญาณไฟฟ้า แล้วส่งผ่านสายที่เชื่อมต่ออยู่กับเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อ ให้ซอฟต์แวร์ที่สร้างขึ้นใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ชิ้นนี้ เช่น ถ้าเป็นการขายสินค้า เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์รับสัญญาณจากเครื่องอ่านจะสามารถรู้ได้ ว่าสินค้าชนิดใดบ้างที่ถูกขายไป เครื่องอ่านรหัสแท่งนี้ได้รับความนิยมมาก เนื่องจากสามารถอำนวยความสะดวกในการนำเข้าข้อมูลแทนการนำข้อมูลเข้าผ่านทาง คีย์บอร์ด นอกจากนี้ยังสามารถลดความผิดพลาดระหว่างการนำเข้าข้อมูลได้ด้วยเช่นกัน
อุปกรณ์ด้านฮาร์ดแวร์ในส่วนที่ทำหน้าที่รับข้อมูล (Input Unit) ที่กล่าวมาให้ท่านผู้อ่านได้ทราบกันก่อนนั้น ได้แก่ คีย์บอร์ด ซึ่งเป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่ใช้ในการรับข้อมูล โดยการกดแป้นแล้วทำการเปลี่ยนเป็นรหัส เพื่อส่งต่อไปให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ในส่วนของเมาส์ (Mouse) และแทร็กบอล ( Track ball) ก็ทำงานโดยการชี้ตำแหน่งและเลือกข้อมูลผ่านทางหน้าจอภาพ แต่อุปกรณ์ 2 อย่างนี้แตกต่างกันตรงที่แทร็กบอลนั้นชี้ตำแหน่งโดยใช้มือลูบเบาๆ บริเวณลูกบอลที่ติดอยู่กับแป้นพิมพ์ ส่วนสแกน เนอร์ (Scanner) นั้นก็จะทำหน้าที่จับภาพและเปลี่ยนแปลงภาพจากรูปแบบของแอนาลอกเป็นดิจิตอล โดยการฉายแสงบนเอกสารที่ต้องการ และสุดท้ายเครื่องอ่านรหัสแท่ง ซึ่งได้รับความนิยมมาก เนื่องจากสามารถอำนวยความสะดวกในการนำเข้าข้อมูล โดยแปลงรหัสที่อ่านได้นั้นเป็นสัญญาณไฟฟ้า แล้วส่งผ่านสายที่เชื่อมต่ออยู่กับคอมพิวเตอร์

เครื่องพิมพ์ (Printer)

เครื่องพิมพ์ (Printer)

เครื่องพิมพ์ (Printer) เป็นอุปกรณ์ที่ต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์โดยผ่านพอร์ตขนานที่มีขนาด 25 พิน เพื่อทำหน้าที่แสดงผลที่ได้จากการ ประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ให้อยู่ในรูปของอักษร หรือรูปภาพที่จะไปปรากฏอยู่บนกระดาษ เครื่องพิมพ์แบ่งออกเป็น 4 ประเภท


1. เครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์ (Dot Matrix Printer)


เครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์นี้ใช้หลักการสร้างจุด ลงบน กระดาษโดยตรง หัวพิมพ์ของเครื่องพิมพ์ มีลักษณะเป็นหัวเข็ม (pin) เมื่อต้องการพิมพ์สิ่งใดลงบนกระดาษ หัวเข็มที่อยู่ในตำแหน่งที่ประกอบกันเป็น ข้อมูลดังกล่าวจะยื่นลำหน้าหัวเข็มอื่น เพื่อไปกระแทกผ่านผ้าหมึก ลงบนกระดาษ ก็จะทำให้เกิดจุดความคมชัดของข้อมูลบน กระดาษขึ้นอยู่กับจำนวนจุด ถ้าจำนวนจุดยิ่งมากข้อมูลที่พิมพ์ลงบนกระดาษก็ยิ่งคมชัดมากขึ้น เครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์ เหมาะสำหรับงานที่พิมพ์แบบฟอร์มที่ต้องการซ้อนแผ่นก๊อปปี้ หลาย ๆ ชั้น เครื่องพิมพ์ชนิดนี้ ใช้กระดาษต่อเนื่องในการพิมพ์ เครื่องพิมพ์ชนิดนี้จะยัง คงมีใช้อยู่ตามองค์กรราชการ

เครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์ (Dot Matrix Printer)
2. เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก (Ink-Jet Printer) 

เครื่องพิมพ์พ่นหมึก สามารถพิมพ์ตัวอักษรที่มีรูปแบบ และขนาดที่แตกต่างกันมาก ๆ รวมไปถึง พิมพ์งานกราฟิกที่ให้ผลลัพธ์ คมชัดกว่าเครื่องพิมพ์ดอตแมทริกซ์ เทคโนโลยีที่เครื่องพิมพ์พ่นเป็น การพ่นหมึกหยดเล็ก ๆ ไปที่กระดาษ หยดหมึกจะมีขนาดเล็กมาก แต่ละจุดจะอยู่ในตำแหน่งที่เมื่อประกอบกันแล้วจะเป็นตัวอักษร หรือรูปภาพตามความต้องการ การพิมพ์แบบนี้จะพิมพ์แบบซ้อนแผ่นก๊อปปี้ไม่ได้ แต่มีความสามารถพิมพ์ได้รวดเร็วและเสียงไม่ดัง มีหน่วยวัดความเร็วเป็นในการพิมพ์เป็นหน้าต่อนาที PPM (Page Per Minute) ความสามารถของเครื่องพิมพ์ประเภทนี้ถูกพัฒนามาให้มีประสิทธ์ขึ้นเลื่อยๆ นั้นขึ้นอยู่กับการใช้งาน แต่ต้องมีกระดาษที่ใช้พิมพ์เป็นปัจจัยด้วยเช่นกัน ณ ปัจจุบัน(2545)ความสามารถของเครื่องพิมพ์น้นสูงสุดถึง 4800x1200 dpi (Dot per inch)

เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก (Ink-Jet Printer)

3. เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (Laser Printer)
เครื่องพิมพ์ชนิดนี้อาศัยเทคโนโลยีไฟฟ้าสถิตย์เบบเดียวกันกับเครื่อง ถ่ายเอกสารทั่วไปโดยลำแสง จากไดโอดเลเซอร์จะฉายไปยังกระจกหมุน เพื่อสะท้อนไปยังลูกกลิ้งไวแสง ซึ่งจะปรับตามสัญญาณภาพหรือตัวอักษรที่ได้รับจากคอมพิวเตอร์ และกวาดตามแนวยาวของลูกกลิ้งอย่างรวดเร็ว สารเคลือบที่อยู่บนลูกกลิ้งจะ ไปทำปฎิกิริยากับแสงแล้วเปลี่ยนเป็นประจุไฟฟ้าสถิตย์ ซึ่งทำให้ผงหมึกเกาะติดกับพื้นที่ที่มีประจุ เมื่อกระดาษพิมพ์หมุนผ่านลูกกลิ้ง ความร้อนจะทำให้ผงหมึกหลอมละลาย ติดกับกระดาษได้ภาพหรือตัวอักษร เนื่องจากลำแสงเลเซอร์ได้รับการควบคุมอย่างถูกต้อง ทำให้ความละเอียดของจุดภาพบนกระดาษสูงมาก งานพิมพ์จึงมีคุณภาพสูงทำให้ได้ภาพ และตัวหนังสือที่คมชัดสวยงาม การพิมพ์ของเครื่องพิมพ์เลเซอร์เสียงจะไม่ดัง
เครื่องพิมพ์เลเซอร์ (Laser Printer)

4. พล็อตเตอร์ (plotter)
พล็อตเตอร์ (plotter)
พล็อตเตอร์ เป็นเครื่องพิมพ์ชนิดที่ใช้ปากกาในการเขียนข้อมูลต่างๆ ลงบนกระดาษที่ทำมาเฉพาะงานเหมาะสำหรับงานเกี่ยวกับการเขียนแบบทางวิศวกรรม และงานตกแต่งภายใน ใช้สำหรับวิศวกรรมและสถาปนิก พล็อตเตอร์ทำงานโดยใช้วิธีเลื่อนกระดาษ โดยสามารถใช้ปากกาได้ 6-8 สี ความเร็วในการทำงานของ พล็อตเตอร์มีหน่วยวัดเป็นนิ้วต่อวินาที (Inches Per Second : IPS) ซึ่งหมายถึงจำนวนนิ้วที่พล็อตเตอร์สามารถ เลื่อนปากกาไปบนกระดาษ

กระดาษที่ใช้พิมพ์
กระดาษที่ใช้พิมพ์นั้นจะถูกเรียกตามนำหนักเช่น 70 แกรมนั้นคือ 70 เป็นแกรมต่อตารางเมตรซึ่งสามารถแบ่งได้ตามการใช้งานดังนี้

* Plain Paper เป็นกระดาษทั่วไปที่มีตามร้านเครื่องเขียน มีขนาดที่นิยมใช้ คือ 70 หรือ 80 แกรม
* กระดาษมัน Glossy Paper เป็นกระดาษมัน มีขนาดเริ่มต้นที่ 90 แกรม รองรับการพิมพ์ที่ 1440 dpi - 2880 dpi โดยน้ำหมึกจะไม่ซึมไปด้านหลังกระดาษ
* กระดาษแบบด้าน Matte Finish Paper ไว้สำหรับพิมพ์ภาพกราฟฟิก มีคุณสมบัติกันน้ำ ไม่สะท้อนแสง
* กระดาษโฟโต้ Photo Paper ใช้กับการพิมพ์ภาพถ่ายที่มาจากกล้องดิจิตอล มีความหน้าและกันน้ำได้ รองรับความระเอียดถึง 2880 dpi

ข้อมูลจาก www.dcomputer.com

USB (Universal Serial Bus) คืออะไร

USB (Universal Serial Bus)
USB หรือ Universal Serial Bus ถูกวางโดยบริษัทยักษ์ใหญ่ ผู้นำทางด้านอุปกรณ์ไฟฟ้า อิเล็คทรอนิคส์ และคอมพิวเตอร์ ช่วยกันวางมาตรฐาน โดยในยุคเริ่มแรกนั้น ก็มี COMPAQ, IBM, DEC, Intel, Microsoft, NEC และ Northern Telecom มาตรฐานของ USB นั้น ออกสู่สาธารณะชนเป็นครั้งแรก เมื่อวันที่ 11 พฤศจิกายน ปี พ.ศ.2537ด้วย Revision 0.7 และได้ปรับปรุงแก้ไขเรื่อยมา จนกระทั่ง เมื่อ วันที่ 15 มกราคม พ.ศ. 2539 ออกมาเป็น Revision 1.0 (USB1.0)ได้สำเร็จและยังได้ปรับปรุงแก้ไขปัญหาต่างๆ จนเมื่อวันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2541 ได้เป็น Revision 1.1 (USB1.1)

เมื่อความเร็วที่ได้ ยังไม่เพียงพอกับความต้องการ ดังนั้นทางกลุ่มผู้พัฒนา หรือ USB-IF ( USB Implementers Forum, Inc. ) ได้ร่างมาตรฐาน USB รุ่นใหม่ และได้ข้อสรุป เป็นมาตรฐานที่แน่นอน คือ USB 2.0 ในเดือนเมษายน ปี พ.ศ. 2543 สำหรับความเร็วในการ รับ-ส่ง ข้อมูลนั้น USB1.1 จะมีความเร็วอยู่ที่ 12Mbps ส่วน USB 2.0 นั้น รองรับระดับการรับส่งข้อมูลได้ถึง 3 ระดับ คือ

1. ความเร็ว 1.5 Mbps ( Low Speed ) สำหรับการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่ไม่จำเป็นต้องส่งข้อมูลคราวละมากๆ
2. ความเร็ว 12 Mbps ( Full Speed ) สำหรับการเชื่อมต่อกับ USB 1.1
3. ความเร็ว 480 Mbps ( Hi-Speed ) สำหรับการเชื่อมต่อกับ USB 2.0 ด้วยกัน

Connector มีอยู่ 2 แบบ คือ แบบ A และ แบบ B และ Socket ดังรูป






เราจะรู้ได้อย่างไรว่าอุปกรณ์นั้นเป็น USB1.1 หรือ USB2.0
ลักษณะของอุปกรณ์ภายนอกของ USB ทั้งสองความเร็วจะเหมือนกันทุกประการดังนั้นการที่เราจะดูว่าเป็น USB ความเร็ว
เท่าไรต้องดูจาก สติกเกอร์ผู้ผลิตเท่านั้น หรือต้องลงมือทดสอบกันเลย วิธีดูให้สังเกตโลโก้ที่ผู้ผลิตติดไว้จะมีดังนี้]
Universal Serial Bus
ข้อมูลจาก www.dcomputer.com

คีย์บอร์ด (Keyboard)

คีย์บอร์ด (Keyboard)

Key board เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ในการนำข้อมูลลงในเครื่องคอมพิวเตอร์ มีลักษณะเป็นปุ่มตัวอักษรเหมือนปุ่มเครื่องพิมพ์ดีด เป็นอุปกรณ์รับเข้าพื้นฐานที่ต้องมีในคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง จะรับข้อมูลจากการกดแป้นแล้วทำการเปลี่ยน เป็นรหัสเพื่อส่งต่อไปให้กับคอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์ที่ใช้ในการป้อนข้อมูลจะมีจำนวนตั้งแต่ 50 แป้นขึ้นไป แผงแป้นอักขระส่วนใหญ่มีแป้นตัวเลขแยกไว้ต่างหาก เพื่อทำให้การป้อนข้อมูลตัวเลขทำได้ง่ายและสะดวกขึ้น การวางตำแหน่งแป้นอักขระ จะเป็นไปตามมาตรฐานของระบบพิมพ์สัมผัสของเครื่องพิมพ์ดีด ที่มีการใช้แป้นยกแคร่ (shift) เพื่อทำให้สามารถใช้พิมพ์ได้ทั้งตัวอักษร ตัวพิมพ์ใหญ่และตัวพิมพ์เล็ก ซึ่งระบบรับรหัสตัวอักษรที่ใช้ในทางคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะเป็นรหัส 7 หรือ 8 บิต กล่าวคือ เมื่อมีการกดแป้นพิมพ์ แผงแป้นอักขระจะส่งรหัสขนาด 7 หรือ 8 บิต นี้เข้าไปในระบบคอมพิวเตอร์

แผงแป้นอักขระสำหรับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ตระกูลไอบีเอ็มที่ผลิตออามารุ่นแรก ๆ ตั้งแต่ พ.ศ. 2524 จะเป็นแป้นรวมทั้งหมด 83 แป้น ซึ่งเรียกว่า แผงแป้นอักขระ PCXT ต่อมาในปี พ.ศ. 2527 บริษัทไอบีเอ็มได้ปรับปรุงแผงแป้นอักขระ กำหนดสัญญาณทางไฟฟ้าของแป้นขึ้นใหม่ จัดตำแหน่งและขนาดแป้นให้เหมาะสมดียิ่งขึ้น โดยมีจำนวนแป้นรวม 84 แป้น เรียกว่า แผงแป้นอักขระพีซีเอที และในเวลาต่อมาก็ได้ปรับปรุงแผงแป้นอักขระขึ้นพร้อม ๆ กับการออกเครื่องรุ่น PS/2 โดยใช้สัญญาณทางไฟฟ้า เช่นเดียวกับแผงแป้นอักขระรุ่นเอทีเดิม และเพิ่มจำนวนแป้นอีก 17 แป้น รวมเป็น 101 แป้น

ประเภทของ Key board ดูได้จากจำนวนปุ่ม และรูปแบบการใช้งาน Key board ที่มีอยู่ปัจจุบันจะมีอยู่ 5 แบบ


1. Desktop Keyboard
ซึ่ง Key board มาตรฐาน จะเป็นชนิด 101 คีย์

2. Desktop Keyboard with hot keys
เป็น Key board ที่มีจำนวนคีย์มากกว่า 101 คีย์ ขึ้นไปแล้วแต่วัตถุประสงค์ใช้งาน ซึ่งจะมีปุ่มพิเศษสำหรับระบบปฏิบัติการ Windows ตั้งแต่เวอร์ชัน 95 เป็นต้นไป


นอกจากนั้นยังมี Key board ซึ่งบางรุ่นจะมีการออกแบบ ตามหลักสรีระการวางข้อมือในขณะพิมพ์ เรียกว่า Ergonomic keyboard ซึ่งมองดูเหมือนเป็นรอยหักแบ่งช่องตรงกลาง Key board บางชนิดยังได้รวมอุปกรณ์ Trackball และ Finger Pad เพื่อความสะดวกในการนำมาใช้แทน Mouse เมื่อใช้งานบางโอกาส


3. Wireless Keyboard
Key boardไร้สายเป็น Key board ที่ทำงานโดยไม่ต้องต่อสายเข้ากับตัว เครื่องคอมพิวเตอร์แต่จะมีอุปกรณ์ที่รับสัญญาณจากตัว Key board อีกทีหนึ่ง การทำงานจะใช้ความถี่วิทยุในการสื่อสาร ซึ่งความถี่ที่ใช้จะอยู่ที่ 27 MHz อุปกรณ์ชนิดนี้มักจะมาคู่กับอุปกรณ์ Mouse ด้วย
wireless keyboard

4. Security Keyboard
รูปร่างและรูปแบบการทำงานจะเหมือนกับ Key board แบบ Desktop แต่จะมีช่องสำหรับเสียบ Smart Card เพื่อป้องกันการใช้งานจากผู้ที่ไม่ได้เป็นเจ้าของ Key board ชนิดนี้เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการปลอดภัยสูง หรือใช้ควบคุมเครื่อง Server ที่ยอมให้เฉพาะ Admin เท่านั้นเป็นคนเปลี่ยนแปลงข้อมูล
Security Keyboard

5. Notebook Keyboard
เป็น Key board ที่ถูกออกแบบมาให้มีขนาดบางเบา ขนาดความกว้าง และยาวจะขึ้นอยู่กับเครื่อง Notebook ที่ใช้ ปุ่มบนแป้นพิมพ์จะอยู่ติดกันและบางมาก คีย์พิเศษต่างจะถูกลด และเพิ่มเฉพาะปุ่มที่จำเป็นในการ Present งาน หรือ การพักเครื่องเพื่อประหยัดพลังงาน
notebook keyboard

ข้อมูลจาก www.dcomputer.com

CPU (ไมโครโปรเซสเซอร์)



CPU (ไมโครโปรเซสเซอร์)

ประวัติความเป็นมาของไมโครโปรเซสเซอร์

ไมโครโปรเซสเซอร์กำเนิด ขึ้นมาในช่วงต้นทศวรรษที่ 1970 โดยเกิดจากการนำเทคโนโลยี 2 อย่างมาพัฒนาร่วมกันซึ่งก็คือเทคโนโลยีทางด้านดิจิตอลคอมพิวเตอร์และ เทคโนโลยี ทางดัานโซลิดสเตต(solidstate)

ดิจิตอลคอมพิวเตอร์จะทำงานตามโปรแกรมที่เราป้อนเข้าไปโดยโปรแกรมเป็นตัวบอกคอมพิวเตอร์ ว่าจะทำการเคลื่อนย้ายและประมวลผลข้อมูลอย่างไรการที่มันจะทำงานได้นั้นก็ต้องมีวงจรคำนวณ หน่วยความจำ และอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต(input/output) เป็นส่วนประกอบซึ่งรูปแบบในการนำสิ่ง ที่กล่าวมานี้รวมเข้าด้วยกันเราเรียกว่าสถาปัตยกรรม (architecture)

ไมโครโปรเซสเซอร์มีสถาปัตยกรรมคล้ายกับดิจิตอลคอมพิวเตอร์หรือพูดอีกนัยหนึ่งได้ว่า ไมโครโปรเซสเซอร์ก็เหมือนกับดิจิตอลคอมพิวเตอร์เพราะสิ่งทั้งสองนี้ทำงานภายใต้การควบคุม ของโปรแกรมเหมือนกันฉะนั้นการศึกษาประวัติความเป็นมาของดิจิตอลคอมพิวเตอร์จะช่วยให้เ เราเข้าใจ การทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ และการศึกษาประวัติความเป็นามาของ วงจรโซลิดสเตตก็จะช่วยให้เราเข้าใจไมโครโปรเซสเซอร์มากยิ่งขึ้นเพราะไมโครโปรเซสเซอร์ก็ คือวงจรโซลิดสเตตนั่นเอง

ช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานทางก้านการทหาร ในช่วงกลางทศวรรษที่1940ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานในด้าน วิทยาศาสตร์ และธุรกิจ ในช่วงสงครามนี้ได้มีการศึกษาการทำงานของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็ว สูง (มีชื่อว่า วงจรแบบพัลส์ (pulse circuit) ที่ใช้ในเรดาร์) ทำให้เราเข้าใจดิจิตอลคอมพิวเตอร์มากขึ้น ภายหลังสงครามได้มีการค้นคว้าเกี่ยวกับคูณสมบัติทางกายภายของโซลิดสเตตอย่าง มากจนกระทั่งในปี ค.ศ. 1948 นักวิทยาศาสตร์ที่ห้องเบลล์แล็บ (Bell laboratory) ได้ประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ที่ทำจากโซลิดสเตต

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1950 เริ่มมีการผลิตดิจิตอลคอมพิวเตอร์ขึ้นเพื่อใช้งานโดยทั่ว ๆ ไป ซึ่งทำมาจากหลอดสูญญากาศหลอดสูญญากาศเหล่านี้เป็นส่วนประกอบสำคัญ ของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ ซึ่งเราจะนำไปสร้างเป็นวงจรพื้นฐาน เช่น เกต (gate) แปละฟลิปฟลอป (flip-flop) โดยเราจะนำเกตและฟลิปฟลอปหลาย ๆ อันมารวมกันเพื่อใช้ในการสร้างวงจรคำนวณ หน่วยความจำ และอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุตของดิจิตอลคอมพิวเตอร์

ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ตัวหนึ่ง ๆ จะมีวงจรต่าง ๆ อยู่มากมาย ในช่วงแรกวงจรต่าง ๆจะสร้างขึ้นจาก หลอดสูญญากาศ จึงทำให้ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ในช่วงแรก ๆมีขนาดใหญ่และเนื่องจาก หลอดสูญญากาศ นี้เมื่อใช้งานนานๆจะร้อนดังนั้นเราจึงต้องติดตั้งระบบระบายความร้อน เข้าไปด้วย ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสูญญากาศนี้มักเชื่อถือไม่ค่อยได้ เมื่อเทียบกับมาตรฐานของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันการใช้หลอดสูญญากาศนี้เป็นส่วนประกอบ ของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ ทำให้ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ช่วงแรกมีราคาแพงและยากต่อการดูแลรักษา ข้อเสียต่าง ๆ ของหลอดสูญญากาศนี้ทำให้เราพัฒนาดิจิตอลคอมพิวเตอร์ในช่วงแรงไปได้ช้ามาก

คอมพิวเตอร์ช่วงแรก ๆ ยังไม่มีที่สำหรับเก็บโปรแกรม แต่จะมีที่ไว้สำหรับเก็บข้อมูลเท่านั้น ซึ่งในช่วงปลายทศวรรษที่ 1940 จนถึงต้นทศวรรษที่ 1950 การใช้งานคอมพิวเตอร์จะทำการโปรแกรมโดยวิธีที่เรียกว่า พาตช์คอร์ด (patch - cord) ซึ่งโปรแกรมเมอร์จะต้องเป็นผู้นำสายต่อเข้ากับเครื่องเพื่อบอกให้เครื่องรู้ ว่าจะต้องทำการ ประมวลผลข้อมูลอย่างไร โดยหน่วยความจำของเครื่องจะมีไว้สำหรับเก็บข้อมูลเท่านั้น

คอมพิวเตอร์ในช่วงหลัง ๆ จะมีที่สำหรับเก็บโปรแกรม ซึ่งก็หมายความว่า ขั้นตอนการทำงานของคอมพิวเตอร์จะถูกจัดเก็บอยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ด้วย การที่เราจะทราบว่าข้อมูลในตำแหน่งใดเป็นขั้นตอนการทำงานหรือเป็นข้อมูลที่มีไว้สำหรับประมวลผล ก็โดยการตรวจสอบดูข้อมูลนั้นว่าอยู่ที่ตำแหน่งใด (ซึ่งเราจะต้องทราบว่าเราเก็บข้อมูลต่าง ๆ ที่ตำแหน่งใดและเก็บโปรแกรมที่ตำแหน่งใด) ความคิดเกี่ยวกับที่เก็บโปรแกรมนี้เป็นสิ่งจำเป็นอย่างมาก รวมทั้งเป็นพื้นฐานที่สำคัญตัวหนึ่งในสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์

ในช่วงทศวรรษที่ 1950 ได้มีการค้นคว้าและทดลองโซลิดสเตตกันอย่างจริงจัง ทำให้ได้รู้จักสารกึ่งตัวนำมากยิ่งขึ้น ได้มีการนำสารซิลิคอนมาทดแทนสารเจอร์เมเนียม ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่สำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ (semiconductor) ทำให้ช่วยลดต้นทุนการผลิตลงเนื่องจากสารซิลิคอนหาได้ง่ายกว่าสารเจอร์เมเนียม และการผลิตทรานซิสเตอร์ (transistor) ที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำจำนวนมากก็จะช่วยทำให้หาง่าย และมีราคาถูกลง

ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1950 นักออกแบบดิจิตอลคอมพิวเตอร์ได้นำทรานซิสเตอร์มาใช้แทนหลอดสูญญากาศ โดยวงจรต่าง ๆ ก็ยังคงใช้ทรานซิสเตอร์หลายตัวในการทำงาน แต่คอมพิวเตอร์ที่ทำจากทรานซิสเตอร์นี้จะมีขนาดเล็กกว่า เย็นกว่า และน่าเชื่อถือมากกว่าคอมพิวเตอร์ที่ทำจากหลอดสูญญากาศ

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1960 แนวทางการสร้างคอมพิวเตอร์จากโซลิดสเตตได้แยกออกเป็น 2 แนวทาง แนวทางหนึ่งคือ การสร้างคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่ต้องอยู่ในห้องที่มีเครื่องปรับอากาศ ซึ่งสร้างโดยบริษัทยักษ์ใหญ่ เช่น บริษัท IBM,Burroughs และ Honeywell เครื่องคอมพิวเตอร์ประเภทนี้สามารถประมวลผลได้ทีละมาก ๆ และจะถูกนำไปใช้งานทางด้านการพาณิชย์และด้านวิทยาศาสตร์

คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เหล่านี้จะมีคราคาแพงมาก เพื่อที่จะให้คุ้มกับราคาจึงต้องใช้งานมันตลอดเวลา มีวิธีการอยู่ 2 วิธีในการที่จะใช้งานคอมพิวเตอร์ได้อย่างคุ้มค่าที่สุด นั่นก็คือวิธีแบตช์โหมด (batch mode) และไทม์แชริ่งโหมด (timesharing mode) วิธีแบตช์โหมดคือการที่งานขนาดใหญ่เพียง 1 ชิ้นจะถูกทำในทีเดียว และงานชิ้นต่อไปจะถูกทำทันทีเมื่องานชิ้นนี้เสร็จ ส่วนวิธีไทม์แชริ่งโหมดคือการทำงานหลาย ๆ ชิ้นพร้อมกัน โดยแบ่งงานนั้นออกเป็นส่วน ๆ และผลัดกันทำทีละส่วน

อีกแนวทางหนึ่งคือ การสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่า โดยมีขนาดเท่าโต๊ะ เรียกว่า มินิคอมพิวเตอร์ (minicomputer) ซึ่งมีความสามารถไม่เท่ากับเครื่องขนาดใหญ่แต่มีราคาถูกกว่า และสามารถทำงานที่มีประโยชน์ได้มาก ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ถูกนำไปใช้งานในห้องแล็บ นักวิทยาศาสตร์จะใช้ดีดิเคตคอมพิวเตอร์ (dedicated computer)ซึ่งก็คือคอมพิวเตอร์ ที่ทำงานได้อย่างเดียวแทนที่จะใช้คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่สามารถทำงานที่แตกต่างกันได้หลายอย่าง

โซลิดสเตตยังคงถูกพัฒนาต่อไปควบคู่กับดิจิตอลคอมพิวเตอร์ แต่ในปัจจุบันเทคโนโลยีทั้งสองนี้ มีความเกี่ยวดองกันมากขึ้น การที่คอมพิวเตอร์มีวงจรพื้นฐานที่คล้ายกันจึงทำให้อุตสาหกรรม ด้านสารกึ่งตัวนำทำการผลิตวงจรที่สามารถนำไปใช้กับคอมพิวเตอร์พื้นฐานเดียวกันได้

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1960 ได้มีการนำทรานซิสเตอร์หลาย ๆ ตัวมาบรรจุลงในซิลิคอนเพียงตัวเดียว โดยทรานซิสเตอร์แต่ละตัวจะถูกเชื่อมต่อกันโดยโลหะขนาดเล็กเพื่อสร้างเป็น วงจรแบบต่าง ๆ เช่น เกต ฟลิปฟลอป รีจิสเตอร์ วงจรบวก วงจรที่สร้างจากเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์แบบใหม่นี้เรียกว่า ไอซี (integrated circuit : IC)

ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1960 ได้มีการผลิตไอซีพื้นฐานที่เป็นแบบ small และ medium scale integration (SSI และ MSI) ทำให้นักออกแบบสามารถเลือกใช้งานไอซีได้หลายแบบ เทคโนโลยีไดซีนี้ถูกแลักดันออก 2 แนวทางคือ การพัฒนาทางด้านเทคนิคเพื่อลดต้นทุนการผลิต และอีกแนวทางหนึ่งก็คือการเพิ่มความซับซ้อนให้กับวงจร

การนำไอซีมาใช้ในมินิคอมพิวเตอร์ทำให้มีความสามารถสูงขึ้น มินิคอมพิวเตอร์ขนาดเท่าโต๊ะ ในช่วงทศวรรษที่ 1960 นั้นมีประสิทธิภายพอ กับคอมพิวเตอร์ขน่าดเท่าห้องในช่วงปลายทศวรรษ ที่ 1950 และมินิคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ขนาดเท่าลิ้นชักราคา 10,000 ดอลลาร์ มีประสิทธิภาพพอ ๆ กับมินิคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าขนาดเท่าโต๊ะที่มีราคาถึง 100,000 ดอลลาร์

จากที่กล่าวมาแล้วว่า เทคโนโลยีไอซีมีการพัฒนามาตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 1960โดยในช่วงปลาย ทศวรรษที่ 1960 และต้นทศวรรษที่ 1970 ได้เริ่มนำเอาวงจรดิจิตอลมาสร้างรวมกัน และบรรจุอยู่ในไอซีเพียงตัวเดียวเราเรียกไอซีตัวนี้ว่า large-scale integration (LSI) และในช่วงทศวรรษที่1980ได้มีการนำเอาทรานซิสเตอร์มากกว่า100,000ตัวมาใส่ลง ใน ไอซีเพียงตัวเดียว เราเรียกไอซีตัวนี้ว่า very large-scale integration (VLSI) ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย

วงจร LSI ในตอนแรกนั้นถูกผลิตขึ้นเพื่อใช้กับงานเฉพาะอย่าง แต่ก็มีวงจร LSI บางชนิดที่ถูกผลิตขึ้น เพื่อใช้กับงานทั่ว ๆ ไป เราจะเห็นการพัฒนาของวงจร LSI ได้อย่างชัดเจน โดยดูได้จากการพัฒนา ของเครื่องคิดเลข โดยเครื่องคิดเลขเริ่มแรกจะใช้ไอซีจำนวน 75 ถึง 100 ตัว ต่อมาวงจร LSI ชนิดพิเศษได้ถูกนำมาแทนที่ไอซีเหล่านี้ โดยใช้วงจร LSI นี้เพียง 5 ถึง 6 ตัว และต่อมาช่วงกลางทศวรรษที่ 1970 วงจร LSI เพียงตัวเดียวก็สามารถ ใช้แทนการทำงานทั้งหมดของเครื่องคิดเลขได้ หลังจากที่วงจรคำนวณได้ถูกลดขนาดลง สถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์ก็ถูกลดขนาดลงด้วย โดยเหลือเป็นไอซีเพียงตัวเดียว และเราเรียกว่า ไมโครโปรเซสเซอร์ (microprocessor) เราสามารถโปรแกรมไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อให้มันทำงานเฉพาะอย่างได้ ดังนั้นมันจึงถูกนำไปใช้เป็น ส่วนประกอบที่สำคัญในสินค้า เช่น ในเตาอบไมโครเวฟ เครื่องโทรศัพท์ ระบบควบคุมอัตโนมัติ เป็นต้นตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษที่ 1970 ได้มีการปรับปรุงสถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อเพิ่มความเร็ว และเพิ่มประสิทธิภาพในการคำนวณ ไมโครโปรเซสเซอร์ช่วงแรกจะประมวลผลข้อมูลทีละ 4บิต หรือเรียกว่าใช้เวิร์ดข้อมูลขนาด 4 บิตซึ่งทำงานได้ช้าแต่ต่อมาได้มีการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ใหม่ ที่ทำงานได้เร็วขึ้น ซึ่งก็คือ ไมโครโปรเซสเซอร์ขนาด 8 บิต และพัฒนาจนเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ขนาด 16 บิต และ 32 บิตในที่สุด

ชุดคำสั่ง (instruction set) ในไมโครโปรเซสเซอร์จะมีขนาดเพิ่มขึ้น และมีความซับซ้อนมากขึ้น เมื่อจำนวนบิตของไมโครโปรเซสเซอร์เพิ่มขึ้น ไมโครโปรเซสเซอร์บางตัวจะมีความสามารถพอ ๆ กับหรือเหนือกว่ามินิคอมพิวเตอร์ทั่วไป ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1980 ได้มีการพัฒนาระบบไมโครโปรเซสเซอร์ขนาด 8 บิตที่มีหน่วยความจำ และมีความสามารถในการติดต่อสื่อสาร ระบบนี้มีชื่อเรียกว่า ไมโครคอมพิวเตอร์ (microcomputer) หรือไมโครโปรเซสเซอร์ชิปเดี่ยว ซึ่งได้มีการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย เพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น คีย์บอร์ด เครื่องเล่นวีดีโอเทป โทรทัศน์ เตาอบไมโครเวฟ โทรศัพทื์ที่มีความสามารถสูง และอุปกรณ์ต่าง ๆ ในด้านอุตสาหกรรม

ถ้าเปรียบเทียบกับ ร่างกายของมนุษย์โพรเซสเซอร์ก็น่าจะเปรียบเทียบเป็นเหมือนสมองของมนุษย์นั่ง เอง ซึ่งคอยคิดควบคุมการทำงานส่วนต่างๆของร่างกาย ดังนั้นถ้าจัดระดับความสำคัญแล้วโพรเซสเซอร์ก็น่าจะมีความสำคัญเป็นอันดับ แรก

บล็อกไดอะแกรมของโพรเซสเซอร์


ส่วนประกอบของโพรเซสเซอร์มีดังนี้


• Bus Interface Unit (BIU) (Cbox) คือส่วนที่เชื่อมต่อระหว่าง address bus, control bus และ data bus กับภายนอกเช่น หน่วยความจำหลัก (main memory) และอุปกรณ์ภายนอก (peripherals)
• Memory Management Unit (MMU) (Mbox) คือส่วนที่ควบคุมโพรเซสเซอร์ในการใช้งานแคช (cache) และหน่วยความจำ (memory) โดย MMU ยังช่วยในการทำ virtual memory และ paging ซึ่งแปลง virtual addresses ไปเป็น physical addresses โดยใช้ Translation Look-aside Buffer (TLB)
• Integrated on-chip cache เป็นส่วนสำหรับเก็บข้อมูลที่ใช้งานบ่อยๆใน Synchronous RAM (SRAM) เพื่อให้การทำงานของโพรเซสเซอร์มีประสิทธิภาพสูงสุด ใช้งานได้ทั้ง L1 และ L2 on chip cache
• Prefetch Unit (part of Ibox) คือส่วนที่ดึงข้อมูลและคำสั่งจาก instruction cache และ data cache หรือ main memory based เมื่อ Prefetch Unit อ่านข้อมูลและคำสั่งมาแล้วก็จะส่งข้อมูลและคำสั่งเหล่านี้ต่อไปให้ Decode Unit
• Decode Unit or Instruction Unit (part of Ibox) คือส่วนที่แปลความหมาย ถอดรหัส หรือแปลคำสั่ง ให้เป็นรูปแบบที่ ALU และ registers เข้าใจ
• Branch Target Buffer (BTB) คือส่วนที่บรรจุคำสั่งเก่าๆที่เข้ามาสู่โพรเซสเซอร์ ซึ่ง BTB นั้นเป็นส่วนหนึ่งของ Prefetch Unit
• Control Unit or Execution Unit คือส่วนที่เป็นศูนย์กลางคอยควบคุมการทำงานในโพรเซสเซอร์ดังนี้
• อ่านและแปลความหมายของคำสั่งตามลำดับ
• ควบคุม Arithmetic and Logic Unit (ALU), registers และส่วนประกอบอื่นๆของโพรเซสเซอร์ ตามคำสั่ง
• ควบคุมการเคลื่อนย้ายของข้อมูลที่รับ-ส่งจาก primary memory และอุปกรณ์ I/O
• ALU (Ebox) คือส่วนที่ปฎิบัติตามคำสั่งและเปรียบเทียบ operands ในบางโพรเซสเซอร์มีการแยก ALU ออกเป็น 2 ส่วนดังนี้
• Arithmetic Unit (AU)
• Logic Unit (LU)
• operation ที่ ALU ปฎิบัติตามเช่น
• Arithmetic operations (+, -, *, และ /)
• Comparisons (<, >, และ =)
• Logic operations (and, or)
• Floating-Point Unit (FPU) (Fbox) คือส่วนที่ทำการคำนวณเกี่ยวกับจำนวนตัวเลขที่เป็นจุดทศนิยม
• Registers (part of Ibox, Fbox, และ Ebox) คือส่วนที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูลสำหรับการคำนวณในโพรเซสเซอร์
• Data register set เก็บข้อมูลที่ใช้งานโดย ALU เพื่อใช้สำหรับการคำนวณที่ได้รับการควบคุมจาก Control Unit ซึ่งข้อมูลนี้อาจส่งมาจาก data cache, main memory, หรือ Control Unit ก็ได้
• Instruction register set เก็บคำสั่งที่กำลังทำงานอยู่

หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU)
หน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า โปรเซสเซอร์ (Processor) หรือ ชิป (chip) นับเป็นอุปกรณ์ ที่มีความสำคัญมากที่สุด ของฮาร์ดแวร์เพราะมีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อน เข้ามาทางอุปกรณ์อินพุต ตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการใช้งาน หน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วยส่วนประสำคัญ 3 ส่วน คือ

1. หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic & Logical Unit : ALU)
หน่วยคำนวณตรรกะ ทำหน้าที่เหมือนกับเครื่องคำนวณอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์โดยทำงานเกี่ยวข้อง กับ การคำนวณทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร นอกจากนี้หน่วยคำนวณและตรรกะของคอมพิวเตอร์ ยังมีความสามารถอีกอย่างหนึ่งที่เครื่องคำนวณธรรมดาไม่มี คือ ความสามารถในเชิงตรรกะศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการเปรียบเทียบตามเงื่อนไข และกฏเกณฑ์ทางคณิตศาสตร์ เพื่อให้ได้คำตอบออกมาว่าเงื่อนไข นั้นเป็น จริง หรือ เท็จ เช่น เปรียบเทียบมากว่า น้อยกว่า เท่ากัน ไม่เท่ากัน ของจำนวน 2 จำนวน เป็นต้น ซึ่งการเปรียบเทียบนี้มักจะใช้ในการเลือกทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ จะทำตามคำสั่งใดของโปรแกรมเป็น คําสั่งต่อไป

2. หน่วยควบคุม (Control Unit)
หน่วยควบคุมทำหน้าที่คงบคุมลำดับขั้นตอนการการประมวลผลและการทำงานของ อุปกรณ์ต่างๆ ภายใน หน่วยประมวลผลกลาง และรวมไปถึงการประสานงานในการทำงานร่วมกันระหว่างหน่วยประมวลผลกลาง กับอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล อุปกรณ์แสดงผล และหน่วยความจำสำรองด้วย เมื่อผู้ใช้ต้องการประมวลผล ตามชุดคำสั่งใด ผู้ใช้จะต้องส่งข้อมูลและชุดคำสั่งนั้น ๆ เข้าสู่ระบบ คอมพิวเตอร์เสียก่อน โดยข้อมูล และชุดคำสั่งดังกล่าวจะถูกนำไปเก็บไว้ในหน่วยความจำหลักก่อน จากนั้นหน่วยควบคุมจะดึงคำสั่งจาก ชุดคำสั่งที่มีอยู่ในหน่วยความจำหลักออกมาทีละคำสั่งเพื่อทำการแปล ความหมายว่าคำสั่งดังกล่าวสั่งให้ ฮาร์ดแวร์ส่วนใด ทำงานอะไรกับข้อมูลตัวใด เมื่อทราบความหมายของ คำสั่งนั้นแล้ว หน่วยควบคุมก็จะส่ง สัญญาณคำสั่งไปยังฮาร์แวร์ ส่วนที่ทำหน้าที่ ในการประมวลผลดังกล่าว ให้ทำตามคำสั่งนั้น ๆ เช่น ถ้าคำสั่ง ที่เข้ามานั้นเป็นคำสั่งเกี่ยวกับการคำนวณ หน่วยควบคุมจะส่งสัญญาณ คำสั่งไปยังหน่วยคำนวณและตรรกะ ให้ทำงาน หน่วยคำนวณและตรรกะก็จะไปทำการดึงข้อมูลจาก หน่วยความจำหลักเข้ามาประมวลผล ตามคำสั่งแล้วนำผลลัพธ์ที่ได้ไปแสดงยังอุปกรณ์แสดงผล หน่วยคงบคุมจึงจะส่งสัญญาณคำสั่งไปยัง อุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ ที่กำหนดให้ดึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก ออกไปแสดงให้เห็นผลลัพธ์ดังกล่าว อีกต่อหนึ่ง

3. หน่วยความจำหลัก (Main Memory)
คอมพิวเตอร์จะสามารถทำงานได้เมื่อมีข้อมูล และชุดคำสั่งที่ใช้ในการประมวลผลอยู่ในหน่วยความ จำหลักเรียบร้อยแล้วเท่านั้น และหลักจากทำการประมวลผลข้อมูลตามชุดคำสั่งเรียบร้อบแล้ว ผลลัพธ์ที่ได้ จะถูกนำไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำหลัก และก่อนจะถูกนำออกไปแสดงที่อุปกรณ์แสดงผล

ข้อมูลจาก www.sanambin.com