บทที่ 3 คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
3. คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
3.1 องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์(computer) เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์และไอซี(Integrated Circuit : IC) ต่างๆ มากมาย ซึ่งสามารถจดจำ ประมวลผลข้อมูล เปรียบเทียบ ตัดสินใจทางตรรกศาสตร์คำนวณทางคณิตศาสตร์ สามารถใช้ช่วยในการออกแบบและสร้างงานกราฟิกได้ อีกทั้งยังตอบสนองความต้องการด้านอื่นๆ ได้อย่างหลากหลาย
คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐาน5 หน่วย ได้แก่ หน่วยรับเข้า (input unit) หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) หน่วยความจำ(memory unit) หน่วยส่งออก (output unit) และหน่วยเก็บข้อมูล (storage unit) แต่ละหน่วยทำหน้าที่ประสานกัน
รูปที่3.1 องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์
3.2 หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์
การทำงานของคอมพิวเตอร์จะเริ่มจากผู้ใช้ป้อนข้อมูลผ่านทางอุปกรณ์ของหน่วยรับเข้า(input device) เช่น คีย์บอร์ด เมาส์ ข้อมูลจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณดิจิทัล ซึ่งประกอบด้วย 0 และ1 แล้วส่งต่อไปยังหน่วยประมวลผลกลาง เพื่อประมวลผลตามคำสั่ง ในระหว่างการประมวลผล หากมีคำสั่งให้นำผลลัพธ์จากการประมวลผลไปจัดเก็บในหน่วยความจำ ข้อมูลดังกล่าวจะถูกส่งไปยังแรม (Random Access Memory : Ram) ซึ่งทำหน้าที่เก็บข้อมูลจากการประมวลผลเป็นการชั่วคราว ขณะเดียวกัน อาจมีคำสั่งให้นำผลลัพธ์จากการประมวลผลดังกล่าวไปแสดงผลผ่านทางอุปกรณ์ของหน่วยส่งออก เช่น จอภาพ หรือเครื่องพิมพ์ นอกจากนี้เราสามารถบันทึกข้อมูลที่อยู่ในแรมลงในอุปกรณ์ของหน่วยเก็บข้อมูล เช่น แผ่นบันทึก แผ่นซีดี เพื่อนำข้อมูลดังกล่าวกลับมาใช้อีกในอนาคต โดยการอ่านข้อมูลที่บันทึกในสื่อดังกล่าวผ่านทางเครื่องขับหรือไดร์ฟ (drive)การส่งผ่านข้อมูลไปยังหน่วยต่างๆ ภายในระบบคอมพิวเตอร์ผ่านทางระบบบัส (bus)
รูปที่3.2 การทำงานของคอมพิวเตอร์
3.2.1 ซีพียู และการประมวลผลข้อมูล
ซีพียู (Central Processing Unit : CPU) มีลักษณะเป็นชิป (chip) ที่ติดตั้งอยู่บนเมนบอร์ดภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งชิปดังกล่าวเป็นสารกึ่งตัวนำขนาดเล็ก ภายในบรรจุวงจรอิเล็กรอนิกส์ต่างๆ ไว้มากมาย โดยวงจรจะประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กเป็นจำนวนมาก บางครั้งจึงเรียกชิปต่างๆ ว่า ไอซี
รูปที่3.3 ตัวอย่างของซีพียู
ในอดีติซีพียูจะมีขนาดใหญ่ แต่ในปัจจุบันเมื่อนำสารกึ่งตัวนำมาใช้ก็ทำให้ซีพียูถูกพัฒนาให้มีขนาดเล็กลง โดยรวมวงจรต่างๆ ไว้ในชิปเพียงตัวเดียวเรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (microprocessor)ซึ่งกล่าวได้ว่าคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมีไมโครโพรเซสเซอร์เป็นซีพียู ภายในไมโครโพรเซสเซอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญสองส่วนคือ หน่วยควบคุม และหน่วยคำนวณตรรกะ หรือที่เรียกสั้นๆว่า เอแอลยู
วงรอบการทำงานของคำสั่ง (machine cycle)
การทำงานของคอมพิวเตอร์จะต้องทำตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ในหน่วยความจำ โดยโปรแกรมเกิดจากการนำคำสั่งมาต่อเรียงกัน เมื่อคอมพิวเตอร์ทำงาน หน่วยควบคุมทำการอ่านคำสั่งต่างๆ เข้ามาประมวลผลในซีพียู โดยวงรอบของการทำคำสั่งของซีพียูประกอบด้วยขั้นตอนการทำงานพื้นฐาน 4 ขั้นตอน ดังนี้
1. ขั้นตอนการรับเข้าข้อมูล (fetch) เริ่มแรกหน่วยควบคุมรับรหัสคำสั่งและข้อมูลที่จะประมวลผลจากหน่วยความจำ
2. ขั้นตอนการถอดรหัส (decode) เมื่อรหัสคำสั่งเข้ามาอยู่ในซีพียูแล้ว หน่วยควบคุมจะถอดรหัสคำสั่งแล้วส่งคำสั่งและข้อมูลไปยังหน่วยคำนวณและตรรกะ
3. ขั้นตอนการทำงาน (execute) หน่วยคำนวณและตรรกะทำการคำนวณโดยใช้ข้อมูลที่ได้รับมาถอดรหัสคำสั่ง และทราบแล้วว่าต้องทำอะไร ซีพียูก็จะทำตามคำสั่งนั้น
4. ขั้นตอนการเก็บ (store) หลังจากทำคำสั่งก็จะเก็บผลลัพธ์ที่ได้ไว้ในหน่วยความจำ
ซีพียูยุคเก่า การทำคำสั่งแต่ละคำสั่งจะต้องทำวงรอบคำสั่งให้จบก่อน จากนั้นจึงทำวงรอบคำสั่งของคำสั่งต่อไป สำหรับซีพียูในยุคปัจจุบันได้มีการพัฒนาให้ทำงานได้เร็วขึ้น โดยมีการแบ่งวงรอบคำสั่งนี้เป็นวงรอบย่อยๆ อีก มีการนำเทคนิคการทำงานแบบสายท่อ (pipeline)มาใช้ โดยขณะที่ทำวงรอบคำสั่งแรกอยู่ ก็มีการอ่านรหัสคำสั่งของคำสั่งถัดไปเข้ามาด้วย ซึ่งจะทำให้การทำงานโดยรวมของซีพียูเร็วขึ้นมาก
หน่วยควบคุม (control unit) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ประสานงาน และควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ ควบคุมให้อุปกรณ์รับข้อมูล ส่งข้อมูลไปที่หน่วยความจำ ติดต่อกับอุปกรณ์แสดงผลเพื่อสั่งให้นำข้อมูลจากหน่วยความจำไปยังอุปกรณ์แสดงผล โดยหน่วยควบคุมของคอมพิวเตอร์จะแปลความหมายของคำสั่งในโปรแกรมของผุ้ใช้ และควบคุมให้อุปกรณ์ต่างๆ ทำงานตามคำสั่งนั้นๆ
หน่วยคำนวณและตรรกะ หรือ เอแอลยู (Arithmetic-Logic Unit : ALU) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ในการคำนวณต่างๆ ทางคณิตศาสตร์ ได้แก่ การบวก ลบ คูณ หาร และเปรียบเทียบทางตรรกะ เพื่อทำการตัดสินใจ เช่น การเปรียบเทียบข้อมูล การเปรียบเทียบว่าจริงหรือเท็จ
การทำงานของเอแอลยู จะรับข้อมูลจากหน่วยความจำมาไว้ในที่เก็บชั่วคราวของเอแอลยูที่เรียกว่า เรจิสเตอร์(register) เพื่อทำการคำนวณแล้วส่งผลลัพธ์กลับไปยังหน่วยความจำ
รูปที่3.4 หน่วยความจำแบบแฟลซที่อยู่บนเมนบอร์ด
3.2.2 หน่วยความจำ และการจัดเก็บข้อมูล
หน่วยความจำ(memory unit) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญบนเมนบอร์ดที่ทำงานร่วมกับซีพียูโดยตรง หน่วยความจำแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1) หน่วยความจำแบบไม่สามารถลบเลือนได้ (non volatile memory) เป็นหน่วยความจำที่สามารถเก็บข้อมุลได้ แม้ว่าไม่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยง ตัวอย่างของหน่วยความจำชนิดนี้ เชี่น รอม และหน่วยความจำแบบแฟรซ
- รอม (Read Only Memory : ROM) เป็นหน่วยความจำแบบอ่านได้อย่างเดียวไม่สามารถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้
- หน่วยความจำแบบแฟรซ(flash memory) เป็นหน่วยความจำที่สามารถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้
ในเครื่องคอมพิวเตอร์มีการใช้รอมในการเก็บไบออส(Basic Input Output System : BIOS) ไบออสทำหน้าที่เก็บข้อมูล โปรแกรมและคำสั่งพื้นฐานที่สำคัญในการเริ่มต้นกระบวนการบูต (boot) ของเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่ในปัจจุบันได้เปลี่ยนมาใช้หน่วยความจำแบบแฟรซในการเก็บไบออสแทน
2) หน่วยความจำแบบลบเลือนได้ (volatile memory) เป็นหน่วยความจำที่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเพื่อเก็บข้อมูล หากเกิดไฟฟ้าดับ ข้อมูลและโปรแกรมคำสั่งจะสูญหายไป หน่วยความจำชนิดนี้ เช่น แรม
แรม (Random Access Memory : RAM) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1. สแตติกแรม หรือเอสแรม (Static RAM : SRAM) มักพบในตัวซีพียูทำหน้าที่เป็นหน่วยความจำภายในซีพียูที่เรียกว่าหน่วยความจำแคช ซึ่งจะมีความเร็วสูงกว่าไดนามิกแรม
2. ไดนามิกแรม หรือ ดีแรม (Dynamic RAM : DRAM) เป็นหน่วยความจำที่ใช้ในการจดจำข้อมูลและโปรแกรมต่างๆ ที่อยู่ระหว่างการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ เป็นหน่วยความจำที่มีอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หรือพีซีมากที่สุด เนื่องจากราคาไม่แพงและมีความจุสูง
รูปที่3.5 ก เอสแรม
รูปที่3.5 ข ดีแรม
ในการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ เช่น ถ้าต้องการให้คอมพิวเตอร์แสดงผลการบวกตัวเลขสองจำนวน ซีพียูจะต้องติดต่อกับแรมที่ใช้เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลต่างๆ ไว้
รูปที่3.6 แสดงผลชุดคำสั่งที่ผ่านการประมวลผลจากซีพียู
3.2.3 ระบบบัสกับการทำงานร่วมกันของคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่างๆ
ในเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น มีเมนบอร์ดที่สามารถติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ซีพียู หน่วยความจำและฮาร์ดดิสก์ โดยการส่งข้อมูลและคำสั่งระหว่างอุปกรณ์ จะอยู่ในรูปของสัญญาณไฟฟ้าที่ถูกส่งผ่านระบบส่งถ่ายข้อมูลที่เรียกว่าบัส (bus)
รูปที่3.7 ระบบบัส
ขนาดของบัส(bus width) กำหนดโดยจำนวนบิตที่คอมพิวเตอร์สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้ในหนึ่งครั้ง ตัวอย่างเช่น บัส 32 บิต สามารถรับส่งข้อมูลได้ครั้งละ 32บิต บัสขนาด 64 บิต สามารถรับส่งข้อมูลได้ครั้งละ 64 บิต เป็นต้น บัสที่มีจำนวนบิตมากจะทำให้การรับส่งข้อมูลของระบบคอมพิวเตอร์ทำได้เร็วขึ้น
การบอกความเร็วบัสมักวัดเป็นจำนวนครั้งที่รับส่งข้อมูลได้ในหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งมีหน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz) เช่น บัสที่มีความเร็ว 1 MHz หมายความว่าบัสนี้สามารถรับส่งข้อมูลได้หนึ่งล้านครั้งต่อวินาที เครื่องคอมพิวเตอร์ที่พบในปัจจุบันจะมีค่าความเร็วบัสเป็น 667,800,1066 หรือ 1333 MHz ถ้าความเร็วบัสมีค่ามากหมายความว่าสามารถรับส่งข้อมูลได้เร็ว ก็จะทำให้เวลาการทำงานของโปรแกรมเร็วขึ้นไปด้วย
3.3 การเลือกซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เหมาะสมกับงาน
เครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันได้พัฒนาเทคโนโลยีให้สามารถประมวลผลได้เร็วขึ้น แต่ราคาถูกลงกว่าแต่ก่อนมาก การเลือกซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้งานทำได้ง่าย มีให้เลือกหลายรุ่นตามร้านค้าทั่วไป แต่ผู้ใช้งานควรพิจารณาว่าจะนำคอมพิวเตอร์มาใช้เพื่อทำงานด้านใด เนื่องจากเครื่องคอมพิวเตอร์มีทั้งแบบที่ใช้ได้กับงานทุกประเภท หรือใช้งานเฉพาะด้าน แม้ว่าราคาเครื่องและอุปกรณ์ต่างๆ จะถูกลง แต่ผุ้ใช้ควรเลือกเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสมกับการใช้งานเพื่อให้คุ้มค่ากับจำนวนเงิน ตัวอย่างของการเลือกซ้อเครื่องคอมพิวเตอร์ตามลักษณะของงานแต่ละประเภท เช่น
- งานเอกสาร หรืองานในสำนักงาน เป็นการใช้คอมพิวเตอร์สำหรับจัดการด้านเอกสาร รายงาน ตกแต่งภาพ ทำการ์ดอิเล็กทรอนิกส์ ดูภาพยนตร์หรือสื่อทางการศึกษา ติดต่อสื่อสาร ค้นหาข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต ใช้ซอฟต์แวร์ประยุกต์ เช่น ซอฟต์แวร์ประมวลคำ และซอฟต์แวร์ตารางทำงาน เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานประเภทนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ซีพียูที่มีความเร็วสูง คือประมาณ 1GHz ขึ้นไป แต่ควรมีแรมอย่างน้อย 1GB และอาจเลือกใช้จอภาพแบบแอลซีดีขนาดใหญ่ 17-19 นิ้วเพื่อถนอมสายตา เนื่องจากลักษณะงานต้องจ้องมองจอภาพตลอดเวลา
- งานกราฟิก เป็นการใช้คอมพิวเตอร์สำหรับการตกแต่งและออกแบบภาพ และมีการเรียนใช้งานกราฟิกหลายๆ โปรแกรมในเวลาเดียวกัน ใช้ซอฟต์แวร์กราฟิกในการสร้างชิ้นงาน เช่น งานสิ่งพิมพ์ งานนำเสนอแบบมัลติมีเดีย สร้างเว็บไซต์ ติดต่อสื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ต โดยมีการรับ-ส่งข้อมูลจำนวนมาก ที่มีทั้งภาพ เสียง ภาพเคลื่อนไหว เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานประเภทนี้จำเป็นต้องมีซีพียูที่มีความเร็วอยู่ในระดับปานกลางถึงค่อนข้างสูง ประมาณ 2 GHz ขึ้นไป ใช้แรมอย่างน้อย 2 GB ขึ้นไป และมีฮาร์ดดิสก์ที่มีความจุสูงเพื่อใช้ในการเก็บข้อมูลจำนวนมาก
- งานออกแบบที่ต้องแสดงผลเป็น 3 มิติ เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบภาพ3 มิติ สร้างภาพยนตร์ สร้างการ์ตูนแอนิเมชั่น (animation)ตัดต่อวีดิทัศน์ ตัดต่อเพลง เล่นเกมที่มีภาพกราฟฟิกสูง และงานประเภทนี้ต้องการเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถในการคำนวณ และแสดงภาพความละเอียดสูงสุดได้ ดังนั้น ควรเลือกซีพียูที่มีความเร็วสูงไม่น้อยกว่า 2 GHz มีแรมอย่างน้อย4 GB การ์ดจอแสดงผลที่สามารถแสดงภาพที่มีความละเอียดสูงได้ดี ควรใช้จอภาพขนาดไม่ต่ำกว่า 24 นิ้ว และควรมีเครื่องสำรองไฟเนื่องจากการทำงานประเภทนี้ คอมพิวเตอร์จะต้องใช้เวลาในการประมวลผลนาน ถ้าหากไฟดับหรือไฟกระตุกจะไม่สะดวกในการเริ่มงานใหม่
3.4 การเลือกซ้อเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์
สำหรับผู้เริ่มใช้คอมพิวเตอร์ ไม่ควรซื้ออุปกรณ์มาประกอบเครื่องคอมพิวเตอร์เอง ควรเลือกเครื่องคอมพิวเตอร์ที่จัดขายเป็นชุดให้แล้ว และเลือกซื้อจากบริษัทที่เชื่อถือได้ เนื่องจากผู้ผลิตได้เลือกอุปกรณ์ต่างๆ ที่เหมาะสมมาประกอบเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์อยู่แล้ว
รูปที่3.8 ตัวอย่างชุดเซ็ตคอมพิวเตอร์
สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการเลือกซื้อชิ้นส่วนต่างๆ มาประกอบเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ตามที่ต้องการหรือเพื่อปรับปรุงอุปกรณ์บางอย่าง เช่น ซีพียู เมนบอร์ด และแรม อุปกรณ์เหล่านี้มีการปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีอย่างรวดเร็ว หลักในการพิจารณาเลือกซื้ออุปกรณ์แต่ละชนิดมีดังนี้
รูปที่3.9 อุปกรณ์ประกอบคอมพิวเตอร์
3.4.1 ซีพียู เป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญที่สุดและเป็นปัจจัยแรกในการพิจารณาเมื่อคิดที่จะซื้อหรือประกอบคอมพิวเตอร์ เนื่องจากมีผลต่อการเลือกซื้ออุปกรณ์อื่น เช่น เมนบอร์ด เป็นต้น และซีพียูยังเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์อีกด้วย ในการเลือกซื้อซีพียูสามารถพิจารณาได้จากหลายปัจจัย เช่น บริษัทผู้ผลิต ความเร็วซีพียู แคช ความเร็วบัส
รูปที่3.10 ตัวอย่างคุณลักษณะของซีพียู
ปัจจัยในการพิจารณาเลือกซื้อซีพียู
1) บริษัทผู้ผลิต ในปัจจุบันมีบริษัทผู้ผลิตซีพียูชั้นนำ 2 บริษัท คือ บริษัทอินเทล (Intel Corporation) และบริษัทเอเอ็มดี (Advanced Micro Devices : AMD) โดยทั้งสองบริษัทได้มีการผลิตซีพียูที่แบ่งตามจำนวนของแกนประมวลผล(Processing core)
ตารางที่ 3.1 ชนิดของซีพียู
2) ความเร็วของซีพียู ความเร็วของซีพียูขึ้นอยู่กับความถี่สัญญาณนาฬิกา ซึ่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่คอยกำหนดจังหวะการทำงานประสานของวงจรภายในให้สอดคล้องกัน สัญญาณดังกล่าวจะมีหน่วยความถี่เป็นเมกะเฮิรตซ์ (megahertz) หรือล้านครั้งต่อวินาที ถึงระดับกิกะเฮิรตซ์ (gigahertz) หรือพันล้านครั้งต่อวินาที
3) หน่วยความจำแคช(cache) ในซีพียูมีหน่วยความจำแคช ซึ่งเป็นหน่วยความจำความเร็วสูงเพื่อให้การทำงานเร็วขึ้นเนื่องจากแรมมีความเร็วที่ช้ากว่าซีพียูจึงจำเป็นที่ต้องมีหน่วยความจำแคช เป็นที่เก็บข้อมูลชั่วคราวเพื่อให้ซีพียูทำงานร่วมกันได้ดีขึ้น โดยควรพิจารณาเลือกซื้อซีพียูที่มีความจุของหน่วยความจำแคชมาก
4) ความเร็วบัส คือ ความเร็วในการรับส่งข้อมูลระหว่างซีพียูและอุปกรณ์อื่นๆ ควรพิจารณาซีพียูที่มีความเร็วบัสสูงและสอดคล้องกับความเร็วของอุปกรณ์อื่น เช่น เมนบอร์ด และแรม
หน่วยความจำแคช
< !--[if !supportLineBreakNewLine]-->< !--[endif]-->
ตารางที่ 3.2 การเลือกใช้ซีพียูให้เหมาะสมกับงาน
3.4.2 เมนบอร์ด (mainboard) หรืออาจเรียกว่า มาเธอร์บอร์ด หรือโมโบ (motherboard : mobo) เป็นแผงวงจรหลักของคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปจะประกอบด้วยช่องสำหรับติดตั้งซีพียูไบออส ชิปเซ็ต ช่องสำหรับติดตั้งหน่วยความจำ สายสัญญาณ และบัสต่างๆ ขั้วต่อสำหรับ
รูปที่3.11 แสดงส่วนประกอบของเมนบอร์ด
โดยทั่วไปการระบุคุณลักษณะของเมนบอร์ดในชุดคอมพิวเตอร์สำเร็จ อาจระบุเฉพาะชนิด หรือจำนวนของพอร์ต และสล็อต เช่น พอร์ต USB หรือสล็อต PCI ซึ่งเป็นส่วนประกอบหนึ่งของเมนบอร์ดเท่านั้น ตัวอย่างชนิดของพอร์ตและสล็อตที่ระบุในแผ่นพับชุดคอมพิวเตอร์สำเร็จ
รูปที่3.12 ตัวอย่างชนิดพอร์ตและสล็อต
รูปที่3.13 ตัวอย่างรายละเอียดเมนบอร์ด
รูปที่3.14 พอร์ตเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกแบบต่างๆ
ตารางที่ 3.3
ตารางที่ 3.4
สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการเปลี่ยนเมนบอร์ด หรือต้องการซื้อเมนบอร์ดเพื่อนำมาประกอบเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วยตนเอง สิ่งที่ต้องคำนึงถึงในการเลือกซื้อเมนบอร์ด เช่น ซ็อกเก็ตซีพียู ฟรอนต์ไซด์บัส สล็อตหน่วยความจำ ช่องสำหรับติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ หรือสล็อต พอร์ต ขั้วต่อและรูปแบบหรือฟอร์มแฟกเตอร์
รูปที่3.15 ตัวอย่างการระบุคุณลักษณะของแรม
รูปที่3.16 ตัวอย่างของแรมชนิดต่างๆ
ปัจจัยในการพิจารณาเลือกซื้อแรม
1) ประเภทของแรม ต้องพิจารณาเลือกซื้อให้ตรงกับสล็อตหน่วยความจำบนเมนบอร์ด แรมที่ใช้ในพีซี เช่น DDR , DDR2 และ DDR3 โดยแรมแต่ละชนิดจะมีตำแหน่งรอยบากที่แตกต่างกัน เพื่อให้สามารถเสียบแรมบนสล็อตได้ถูกต้อง
2) ความจุ ปัจจุบันแรมมีให้เลือกตั้งแต่ความจุ 256 MB ขึ้นไป เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานด้านกราฟิกหรือมัลติมีเดียระดับสูง จะใช้แรมที่มีความจุสูงขึ้นตามไปด้วย สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมักจะติดตั้งแรมความจุ 1 GB ขึ้นไป
บนเมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์จะมีสล็อตสำหรับติดตั้งแรมมากกว่า1 ช่อง ผู้ใช้สามารถติดตั้งแรมได้หลายตัว แต่ต้องเป็นชนิดเดียวกัน ตามที่สล็อตติดตั้งจะมีให้ โดยความจุแรมของพีซีจะเท่ากับผลรวมจากความจุของแรมทั้งหมด
รูปที่3.17 การติดตั้งแรมบนเมนบอร์ด
3) ความเร็วของแรม ความเร็วของแรม หมายถึง จำนวนครั้งที่สามารถอ่านเขียนข้อมูลได้ภายในหนึ่งวินาที โดยมีหน่วยวัดเป็น เมกะเฮิรตซ์ (MHz) เช่น DDR3 มีความเร็ว1,333 MHz เป็นต้น ผุ้ใช้งานต้องเลือกความเร็วของแรมให้สอดคล้องกับความเร็วบัสของเมนบอร์ดด้วย ตัวอย่างเช่น ถ้าระบบบัสบนเมนบอร์ด (FSB) ทำงานด้วยความเร็ว 1,066 MHz แต่นำแรมที่มีความเร็ว 1,333 MHz มาใช้งานจะได้สามารถทำงานที่ความเร็ว1,333 MHz ได้ ตัวอย่างของระบบบัสบนเมนบอร์ดกับแรมเปรียบได้กับการที่รถวิ่งบนถนนเพื่อไปให้ถึงจุดหมาย
ในบางครั้งอาจใช้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลในการจำแนกรุ่นของแรม เช่น PC2-5400 คือ แรมชนิด DDR2 – 667 ที่มีค่าอัตราการถ่ายโอนข้อมูลประมาณ5,400 MB/s หมายถึง ปริมาณข้อมูลที่จะรับส่งได้ภายในหนึ่งวินาที (คำนวณจาก 667 MHz X 8 ไบต์)
รูปที่3.18 ระบบบัสบนเมนบอร์ด
3. คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
3.1 องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์(computer) เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์และไอซี(Integrated Circuit : IC) ต่างๆ มากมาย ซึ่งสามารถจดจำ ประมวลผลข้อมูล เปรียบเทียบ ตัดสินใจทางตรรกศาสตร์คำนวณทางคณิตศาสตร์ สามารถใช้ช่วยในการออกแบบและสร้างงานกราฟิกได้ อีกทั้งยังตอบสนองความต้องการด้านอื่นๆ ได้อย่างหลากหลาย
คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐาน5 หน่วย ได้แก่ หน่วยรับเข้า (input unit) หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit : CPU) หน่วยความจำ(memory unit) หน่วยส่งออก (output unit) และหน่วยเก็บข้อมูล (storage unit) แต่ละหน่วยทำหน้าที่ประสานกัน
รูปที่3.1 องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์
3.2 หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์
การทำงานของคอมพิวเตอร์จะเริ่มจากผู้ใช้ป้อนข้อมูลผ่านทางอุปกรณ์ของหน่วยรับเข้า(input device) เช่น คีย์บอร์ด เมาส์ ข้อมูลจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณดิจิทัล ซึ่งประกอบด้วย 0 และ1 แล้วส่งต่อไปยังหน่วยประมวลผลกลาง เพื่อประมวลผลตามคำสั่ง ในระหว่างการประมวลผล หากมีคำสั่งให้นำผลลัพธ์จากการประมวลผลไปจัดเก็บในหน่วยความจำ ข้อมูลดังกล่าวจะถูกส่งไปยังแรม (Random Access Memory : Ram) ซึ่งทำหน้าที่เก็บข้อมูลจากการประมวลผลเป็นการชั่วคราว ขณะเดียวกัน อาจมีคำสั่งให้นำผลลัพธ์จากการประมวลผลดังกล่าวไปแสดงผลผ่านทางอุปกรณ์ของหน่วยส่งออก เช่น จอภาพ หรือเครื่องพิมพ์ นอกจากนี้เราสามารถบันทึกข้อมูลที่อยู่ในแรมลงในอุปกรณ์ของหน่วยเก็บข้อมูล เช่น แผ่นบันทึก แผ่นซีดี เพื่อนำข้อมูลดังกล่าวกลับมาใช้อีกในอนาคต โดยการอ่านข้อมูลที่บันทึกในสื่อดังกล่าวผ่านทางเครื่องขับหรือไดร์ฟ (drive)การส่งผ่านข้อมูลไปยังหน่วยต่างๆ ภายในระบบคอมพิวเตอร์ผ่านทางระบบบัส (bus)
รูปที่3.2 การทำงานของคอมพิวเตอร์
3.2.1 ซีพียู และการประมวลผลข้อมูล
ซีพียู (Central Processing Unit : CPU) มีลักษณะเป็นชิป (chip) ที่ติดตั้งอยู่บนเมนบอร์ดภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งชิปดังกล่าวเป็นสารกึ่งตัวนำขนาดเล็ก ภายในบรรจุวงจรอิเล็กรอนิกส์ต่างๆ ไว้มากมาย โดยวงจรจะประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กเป็นจำนวนมาก บางครั้งจึงเรียกชิปต่างๆ ว่า ไอซี
ซีพียู (Central Processing Unit : CPU) มีลักษณะเป็นชิป (chip) ที่ติดตั้งอยู่บนเมนบอร์ดภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งชิปดังกล่าวเป็นสารกึ่งตัวนำขนาดเล็ก ภายในบรรจุวงจรอิเล็กรอนิกส์ต่างๆ ไว้มากมาย โดยวงจรจะประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กเป็นจำนวนมาก บางครั้งจึงเรียกชิปต่างๆ ว่า ไอซี
รูปที่3.3 ตัวอย่างของซีพียู
ในอดีติซีพียูจะมีขนาดใหญ่ แต่ในปัจจุบันเมื่อนำสารกึ่งตัวนำมาใช้ก็ทำให้ซีพียูถูกพัฒนาให้มีขนาดเล็กลง โดยรวมวงจรต่างๆ ไว้ในชิปเพียงตัวเดียวเรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (microprocessor)ซึ่งกล่าวได้ว่าคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมีไมโครโพรเซสเซอร์เป็นซีพียู ภายในไมโครโพรเซสเซอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญสองส่วนคือ หน่วยควบคุม และหน่วยคำนวณตรรกะ หรือที่เรียกสั้นๆว่า เอแอลยู
วงรอบการทำงานของคำสั่ง (machine cycle)
การทำงานของคอมพิวเตอร์จะต้องทำตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ในหน่วยความจำ โดยโปรแกรมเกิดจากการนำคำสั่งมาต่อเรียงกัน เมื่อคอมพิวเตอร์ทำงาน หน่วยควบคุมทำการอ่านคำสั่งต่างๆ เข้ามาประมวลผลในซีพียู โดยวงรอบของการทำคำสั่งของซีพียูประกอบด้วยขั้นตอนการทำงานพื้นฐาน 4 ขั้นตอน ดังนี้
1. ขั้นตอนการรับเข้าข้อมูล (fetch) เริ่มแรกหน่วยควบคุมรับรหัสคำสั่งและข้อมูลที่จะประมวลผลจากหน่วยความจำ
2. ขั้นตอนการถอดรหัส (decode) เมื่อรหัสคำสั่งเข้ามาอยู่ในซีพียูแล้ว หน่วยควบคุมจะถอดรหัสคำสั่งแล้วส่งคำสั่งและข้อมูลไปยังหน่วยคำนวณและตรรกะ
3. ขั้นตอนการทำงาน (execute) หน่วยคำนวณและตรรกะทำการคำนวณโดยใช้ข้อมูลที่ได้รับมาถอดรหัสคำสั่ง และทราบแล้วว่าต้องทำอะไร ซีพียูก็จะทำตามคำสั่งนั้น
4. ขั้นตอนการเก็บ (store) หลังจากทำคำสั่งก็จะเก็บผลลัพธ์ที่ได้ไว้ในหน่วยความจำ
ซีพียูยุคเก่า การทำคำสั่งแต่ละคำสั่งจะต้องทำวงรอบคำสั่งให้จบก่อน จากนั้นจึงทำวงรอบคำสั่งของคำสั่งต่อไป สำหรับซีพียูในยุคปัจจุบันได้มีการพัฒนาให้ทำงานได้เร็วขึ้น โดยมีการแบ่งวงรอบคำสั่งนี้เป็นวงรอบย่อยๆ อีก มีการนำเทคนิคการทำงานแบบสายท่อ (pipeline)มาใช้ โดยขณะที่ทำวงรอบคำสั่งแรกอยู่ ก็มีการอ่านรหัสคำสั่งของคำสั่งถัดไปเข้ามาด้วย ซึ่งจะทำให้การทำงานโดยรวมของซีพียูเร็วขึ้นมาก
การทำงานของคอมพิวเตอร์จะต้องทำตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ในหน่วยความจำ โดยโปรแกรมเกิดจากการนำคำสั่งมาต่อเรียงกัน เมื่อคอมพิวเตอร์ทำงาน หน่วยควบคุมทำการอ่านคำสั่งต่างๆ เข้ามาประมวลผลในซีพียู โดยวงรอบของการทำคำสั่งของซีพียูประกอบด้วยขั้นตอนการทำงานพื้นฐาน 4 ขั้นตอน ดังนี้
1. ขั้นตอนการรับเข้าข้อมูล (fetch) เริ่มแรกหน่วยควบคุมรับรหัสคำสั่งและข้อมูลที่จะประมวลผลจากหน่วยความจำ
2. ขั้นตอนการถอดรหัส (decode) เมื่อรหัสคำสั่งเข้ามาอยู่ในซีพียูแล้ว หน่วยควบคุมจะถอดรหัสคำสั่งแล้วส่งคำสั่งและข้อมูลไปยังหน่วยคำนวณและตรรกะ
3. ขั้นตอนการทำงาน (execute) หน่วยคำนวณและตรรกะทำการคำนวณโดยใช้ข้อมูลที่ได้รับมาถอดรหัสคำสั่ง และทราบแล้วว่าต้องทำอะไร ซีพียูก็จะทำตามคำสั่งนั้น
4. ขั้นตอนการเก็บ (store) หลังจากทำคำสั่งก็จะเก็บผลลัพธ์ที่ได้ไว้ในหน่วยความจำ
ซีพียูยุคเก่า การทำคำสั่งแต่ละคำสั่งจะต้องทำวงรอบคำสั่งให้จบก่อน จากนั้นจึงทำวงรอบคำสั่งของคำสั่งต่อไป สำหรับซีพียูในยุคปัจจุบันได้มีการพัฒนาให้ทำงานได้เร็วขึ้น โดยมีการแบ่งวงรอบคำสั่งนี้เป็นวงรอบย่อยๆ อีก มีการนำเทคนิคการทำงานแบบสายท่อ (pipeline)มาใช้ โดยขณะที่ทำวงรอบคำสั่งแรกอยู่ ก็มีการอ่านรหัสคำสั่งของคำสั่งถัดไปเข้ามาด้วย ซึ่งจะทำให้การทำงานโดยรวมของซีพียูเร็วขึ้นมาก
หน่วยควบคุม (control unit) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ประสานงาน และควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ ควบคุมให้อุปกรณ์รับข้อมูล ส่งข้อมูลไปที่หน่วยความจำ ติดต่อกับอุปกรณ์แสดงผลเพื่อสั่งให้นำข้อมูลจากหน่วยความจำไปยังอุปกรณ์แสดงผล โดยหน่วยควบคุมของคอมพิวเตอร์จะแปลความหมายของคำสั่งในโปรแกรมของผุ้ใช้ และควบคุมให้อุปกรณ์ต่างๆ ทำงานตามคำสั่งนั้นๆ
หน่วยคำนวณและตรรกะ หรือ เอแอลยู (Arithmetic-Logic Unit : ALU) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ในการคำนวณต่างๆ ทางคณิตศาสตร์ ได้แก่ การบวก ลบ คูณ หาร และเปรียบเทียบทางตรรกะ เพื่อทำการตัดสินใจ เช่น การเปรียบเทียบข้อมูล การเปรียบเทียบว่าจริงหรือเท็จ
การทำงานของเอแอลยู จะรับข้อมูลจากหน่วยความจำมาไว้ในที่เก็บชั่วคราวของเอแอลยูที่เรียกว่า เรจิสเตอร์(register) เพื่อทำการคำนวณแล้วส่งผลลัพธ์กลับไปยังหน่วยความจำ
หน่วยคำนวณและตรรกะ หรือ เอแอลยู (Arithmetic-Logic Unit : ALU) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ในการคำนวณต่างๆ ทางคณิตศาสตร์ ได้แก่ การบวก ลบ คูณ หาร และเปรียบเทียบทางตรรกะ เพื่อทำการตัดสินใจ เช่น การเปรียบเทียบข้อมูล การเปรียบเทียบว่าจริงหรือเท็จ
การทำงานของเอแอลยู จะรับข้อมูลจากหน่วยความจำมาไว้ในที่เก็บชั่วคราวของเอแอลยูที่เรียกว่า เรจิสเตอร์(register) เพื่อทำการคำนวณแล้วส่งผลลัพธ์กลับไปยังหน่วยความจำ
รูปที่3.4 หน่วยความจำแบบแฟลซที่อยู่บนเมนบอร์ด
3.2.2 หน่วยความจำ และการจัดเก็บข้อมูล
หน่วยความจำ(memory unit) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญบนเมนบอร์ดที่ทำงานร่วมกับซีพียูโดยตรง หน่วยความจำแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1) หน่วยความจำแบบไม่สามารถลบเลือนได้ (non volatile memory) เป็นหน่วยความจำที่สามารถเก็บข้อมุลได้ แม้ว่าไม่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยง ตัวอย่างของหน่วยความจำชนิดนี้ เชี่น รอม และหน่วยความจำแบบแฟรซ
- รอม (Read Only Memory : ROM) เป็นหน่วยความจำแบบอ่านได้อย่างเดียวไม่สามารถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้
- หน่วยความจำแบบแฟรซ(flash memory) เป็นหน่วยความจำที่สามารถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้
ในเครื่องคอมพิวเตอร์มีการใช้รอมในการเก็บไบออส(Basic Input Output System : BIOS) ไบออสทำหน้าที่เก็บข้อมูล โปรแกรมและคำสั่งพื้นฐานที่สำคัญในการเริ่มต้นกระบวนการบูต (boot) ของเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่ในปัจจุบันได้เปลี่ยนมาใช้หน่วยความจำแบบแฟรซในการเก็บไบออสแทน
2) หน่วยความจำแบบลบเลือนได้ (volatile memory) เป็นหน่วยความจำที่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเพื่อเก็บข้อมูล หากเกิดไฟฟ้าดับ ข้อมูลและโปรแกรมคำสั่งจะสูญหายไป หน่วยความจำชนิดนี้ เช่น แรม
แรม (Random Access Memory : RAM) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1. สแตติกแรม หรือเอสแรม (Static RAM : SRAM) มักพบในตัวซีพียูทำหน้าที่เป็นหน่วยความจำภายในซีพียูที่เรียกว่าหน่วยความจำแคช ซึ่งจะมีความเร็วสูงกว่าไดนามิกแรม
2. ไดนามิกแรม หรือ ดีแรม (Dynamic RAM : DRAM) เป็นหน่วยความจำที่ใช้ในการจดจำข้อมูลและโปรแกรมต่างๆ ที่อยู่ระหว่างการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ เป็นหน่วยความจำที่มีอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หรือพีซีมากที่สุด เนื่องจากราคาไม่แพงและมีความจุสูง
หน่วยความจำ(memory unit) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญบนเมนบอร์ดที่ทำงานร่วมกับซีพียูโดยตรง หน่วยความจำแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ
1) หน่วยความจำแบบไม่สามารถลบเลือนได้ (non volatile memory) เป็นหน่วยความจำที่สามารถเก็บข้อมุลได้ แม้ว่าไม่มีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยง ตัวอย่างของหน่วยความจำชนิดนี้ เชี่น รอม และหน่วยความจำแบบแฟรซ
- รอม (Read Only Memory : ROM) เป็นหน่วยความจำแบบอ่านได้อย่างเดียวไม่สามารถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้
- หน่วยความจำแบบแฟรซ(flash memory) เป็นหน่วยความจำที่สามารถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้
ในเครื่องคอมพิวเตอร์มีการใช้รอมในการเก็บไบออส(Basic Input Output System : BIOS) ไบออสทำหน้าที่เก็บข้อมูล โปรแกรมและคำสั่งพื้นฐานที่สำคัญในการเริ่มต้นกระบวนการบูต (boot) ของเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่ในปัจจุบันได้เปลี่ยนมาใช้หน่วยความจำแบบแฟรซในการเก็บไบออสแทน
2) หน่วยความจำแบบลบเลือนได้ (volatile memory) เป็นหน่วยความจำที่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเพื่อเก็บข้อมูล หากเกิดไฟฟ้าดับ ข้อมูลและโปรแกรมคำสั่งจะสูญหายไป หน่วยความจำชนิดนี้ เช่น แรม
แรม (Random Access Memory : RAM) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1. สแตติกแรม หรือเอสแรม (Static RAM : SRAM) มักพบในตัวซีพียูทำหน้าที่เป็นหน่วยความจำภายในซีพียูที่เรียกว่าหน่วยความจำแคช ซึ่งจะมีความเร็วสูงกว่าไดนามิกแรม
2. ไดนามิกแรม หรือ ดีแรม (Dynamic RAM : DRAM) เป็นหน่วยความจำที่ใช้ในการจดจำข้อมูลและโปรแกรมต่างๆ ที่อยู่ระหว่างการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ เป็นหน่วยความจำที่มีอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หรือพีซีมากที่สุด เนื่องจากราคาไม่แพงและมีความจุสูง
รูปที่3.5 ก เอสแรม
รูปที่3.5 ข ดีแรม
ในการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ เช่น ถ้าต้องการให้คอมพิวเตอร์แสดงผลการบวกตัวเลขสองจำนวน ซีพียูจะต้องติดต่อกับแรมที่ใช้เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลต่างๆ ไว้
รูปที่3.6 แสดงผลชุดคำสั่งที่ผ่านการประมวลผลจากซีพียู
3.2.3 ระบบบัสกับการทำงานร่วมกันของคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่างๆ
ในเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น มีเมนบอร์ดที่สามารถติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ซีพียู หน่วยความจำและฮาร์ดดิสก์ โดยการส่งข้อมูลและคำสั่งระหว่างอุปกรณ์ จะอยู่ในรูปของสัญญาณไฟฟ้าที่ถูกส่งผ่านระบบส่งถ่ายข้อมูลที่เรียกว่าบัส (bus)
ในเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น มีเมนบอร์ดที่สามารถติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ซีพียู หน่วยความจำและฮาร์ดดิสก์ โดยการส่งข้อมูลและคำสั่งระหว่างอุปกรณ์ จะอยู่ในรูปของสัญญาณไฟฟ้าที่ถูกส่งผ่านระบบส่งถ่ายข้อมูลที่เรียกว่าบัส (bus)
รูปที่3.7 ระบบบัส
ขนาดของบัส(bus width) กำหนดโดยจำนวนบิตที่คอมพิวเตอร์สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้ในหนึ่งครั้ง ตัวอย่างเช่น บัส 32 บิต สามารถรับส่งข้อมูลได้ครั้งละ 32บิต บัสขนาด 64 บิต สามารถรับส่งข้อมูลได้ครั้งละ 64 บิต เป็นต้น บัสที่มีจำนวนบิตมากจะทำให้การรับส่งข้อมูลของระบบคอมพิวเตอร์ทำได้เร็วขึ้น
การบอกความเร็วบัสมักวัดเป็นจำนวนครั้งที่รับส่งข้อมูลได้ในหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งมีหน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz) เช่น บัสที่มีความเร็ว 1 MHz หมายความว่าบัสนี้สามารถรับส่งข้อมูลได้หนึ่งล้านครั้งต่อวินาที เครื่องคอมพิวเตอร์ที่พบในปัจจุบันจะมีค่าความเร็วบัสเป็น 667,800,1066 หรือ 1333 MHz ถ้าความเร็วบัสมีค่ามากหมายความว่าสามารถรับส่งข้อมูลได้เร็ว ก็จะทำให้เวลาการทำงานของโปรแกรมเร็วขึ้นไปด้วย
การบอกความเร็วบัสมักวัดเป็นจำนวนครั้งที่รับส่งข้อมูลได้ในหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งมีหน่วยเป็นเฮิรตซ์ (Hz) เช่น บัสที่มีความเร็ว 1 MHz หมายความว่าบัสนี้สามารถรับส่งข้อมูลได้หนึ่งล้านครั้งต่อวินาที เครื่องคอมพิวเตอร์ที่พบในปัจจุบันจะมีค่าความเร็วบัสเป็น 667,800,1066 หรือ 1333 MHz ถ้าความเร็วบัสมีค่ามากหมายความว่าสามารถรับส่งข้อมูลได้เร็ว ก็จะทำให้เวลาการทำงานของโปรแกรมเร็วขึ้นไปด้วย
3.3 การเลือกซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เหมาะสมกับงาน
เครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันได้พัฒนาเทคโนโลยีให้สามารถประมวลผลได้เร็วขึ้น แต่ราคาถูกลงกว่าแต่ก่อนมาก การเลือกซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้งานทำได้ง่าย มีให้เลือกหลายรุ่นตามร้านค้าทั่วไป แต่ผู้ใช้งานควรพิจารณาว่าจะนำคอมพิวเตอร์มาใช้เพื่อทำงานด้านใด เนื่องจากเครื่องคอมพิวเตอร์มีทั้งแบบที่ใช้ได้กับงานทุกประเภท หรือใช้งานเฉพาะด้าน แม้ว่าราคาเครื่องและอุปกรณ์ต่างๆ จะถูกลง แต่ผุ้ใช้ควรเลือกเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสมกับการใช้งานเพื่อให้คุ้มค่ากับจำนวนเงิน ตัวอย่างของการเลือกซ้อเครื่องคอมพิวเตอร์ตามลักษณะของงานแต่ละประเภท เช่น
- งานเอกสาร หรืองานในสำนักงาน เป็นการใช้คอมพิวเตอร์สำหรับจัดการด้านเอกสาร รายงาน ตกแต่งภาพ ทำการ์ดอิเล็กทรอนิกส์ ดูภาพยนตร์หรือสื่อทางการศึกษา ติดต่อสื่อสาร ค้นหาข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต ใช้ซอฟต์แวร์ประยุกต์ เช่น ซอฟต์แวร์ประมวลคำ และซอฟต์แวร์ตารางทำงาน เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานประเภทนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ซีพียูที่มีความเร็วสูง คือประมาณ 1GHz ขึ้นไป แต่ควรมีแรมอย่างน้อย 1GB และอาจเลือกใช้จอภาพแบบแอลซีดีขนาดใหญ่ 17-19 นิ้วเพื่อถนอมสายตา เนื่องจากลักษณะงานต้องจ้องมองจอภาพตลอดเวลา
- งานกราฟิก เป็นการใช้คอมพิวเตอร์สำหรับการตกแต่งและออกแบบภาพ และมีการเรียนใช้งานกราฟิกหลายๆ โปรแกรมในเวลาเดียวกัน ใช้ซอฟต์แวร์กราฟิกในการสร้างชิ้นงาน เช่น งานสิ่งพิมพ์ งานนำเสนอแบบมัลติมีเดีย สร้างเว็บไซต์ ติดต่อสื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ต โดยมีการรับ-ส่งข้อมูลจำนวนมาก ที่มีทั้งภาพ เสียง ภาพเคลื่อนไหว เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานประเภทนี้จำเป็นต้องมีซีพียูที่มีความเร็วอยู่ในระดับปานกลางถึงค่อนข้างสูง ประมาณ 2 GHz ขึ้นไป ใช้แรมอย่างน้อย 2 GB ขึ้นไป และมีฮาร์ดดิสก์ที่มีความจุสูงเพื่อใช้ในการเก็บข้อมูลจำนวนมาก
- งานออกแบบที่ต้องแสดงผลเป็น 3 มิติ เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบภาพ3 มิติ สร้างภาพยนตร์ สร้างการ์ตูนแอนิเมชั่น (animation)ตัดต่อวีดิทัศน์ ตัดต่อเพลง เล่นเกมที่มีภาพกราฟฟิกสูง และงานประเภทนี้ต้องการเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถในการคำนวณ และแสดงภาพความละเอียดสูงสุดได้ ดังนั้น ควรเลือกซีพียูที่มีความเร็วสูงไม่น้อยกว่า 2 GHz มีแรมอย่างน้อย4 GB การ์ดจอแสดงผลที่สามารถแสดงภาพที่มีความละเอียดสูงได้ดี ควรใช้จอภาพขนาดไม่ต่ำกว่า 24 นิ้ว และควรมีเครื่องสำรองไฟเนื่องจากการทำงานประเภทนี้ คอมพิวเตอร์จะต้องใช้เวลาในการประมวลผลนาน ถ้าหากไฟดับหรือไฟกระตุกจะไม่สะดวกในการเริ่มงานใหม่
เครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันได้พัฒนาเทคโนโลยีให้สามารถประมวลผลได้เร็วขึ้น แต่ราคาถูกลงกว่าแต่ก่อนมาก การเลือกซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้งานทำได้ง่าย มีให้เลือกหลายรุ่นตามร้านค้าทั่วไป แต่ผู้ใช้งานควรพิจารณาว่าจะนำคอมพิวเตอร์มาใช้เพื่อทำงานด้านใด เนื่องจากเครื่องคอมพิวเตอร์มีทั้งแบบที่ใช้ได้กับงานทุกประเภท หรือใช้งานเฉพาะด้าน แม้ว่าราคาเครื่องและอุปกรณ์ต่างๆ จะถูกลง แต่ผุ้ใช้ควรเลือกเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสมกับการใช้งานเพื่อให้คุ้มค่ากับจำนวนเงิน ตัวอย่างของการเลือกซ้อเครื่องคอมพิวเตอร์ตามลักษณะของงานแต่ละประเภท เช่น
- งานเอกสาร หรืองานในสำนักงาน เป็นการใช้คอมพิวเตอร์สำหรับจัดการด้านเอกสาร รายงาน ตกแต่งภาพ ทำการ์ดอิเล็กทรอนิกส์ ดูภาพยนตร์หรือสื่อทางการศึกษา ติดต่อสื่อสาร ค้นหาข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต ใช้ซอฟต์แวร์ประยุกต์ เช่น ซอฟต์แวร์ประมวลคำ และซอฟต์แวร์ตารางทำงาน เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานประเภทนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ซีพียูที่มีความเร็วสูง คือประมาณ 1GHz ขึ้นไป แต่ควรมีแรมอย่างน้อย 1GB และอาจเลือกใช้จอภาพแบบแอลซีดีขนาดใหญ่ 17-19 นิ้วเพื่อถนอมสายตา เนื่องจากลักษณะงานต้องจ้องมองจอภาพตลอดเวลา
- งานกราฟิก เป็นการใช้คอมพิวเตอร์สำหรับการตกแต่งและออกแบบภาพ และมีการเรียนใช้งานกราฟิกหลายๆ โปรแกรมในเวลาเดียวกัน ใช้ซอฟต์แวร์กราฟิกในการสร้างชิ้นงาน เช่น งานสิ่งพิมพ์ งานนำเสนอแบบมัลติมีเดีย สร้างเว็บไซต์ ติดต่อสื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ต โดยมีการรับ-ส่งข้อมูลจำนวนมาก ที่มีทั้งภาพ เสียง ภาพเคลื่อนไหว เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานประเภทนี้จำเป็นต้องมีซีพียูที่มีความเร็วอยู่ในระดับปานกลางถึงค่อนข้างสูง ประมาณ 2 GHz ขึ้นไป ใช้แรมอย่างน้อย 2 GB ขึ้นไป และมีฮาร์ดดิสก์ที่มีความจุสูงเพื่อใช้ในการเก็บข้อมูลจำนวนมาก
- งานออกแบบที่ต้องแสดงผลเป็น 3 มิติ เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบภาพ3 มิติ สร้างภาพยนตร์ สร้างการ์ตูนแอนิเมชั่น (animation)ตัดต่อวีดิทัศน์ ตัดต่อเพลง เล่นเกมที่มีภาพกราฟฟิกสูง และงานประเภทนี้ต้องการเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถในการคำนวณ และแสดงภาพความละเอียดสูงสุดได้ ดังนั้น ควรเลือกซีพียูที่มีความเร็วสูงไม่น้อยกว่า 2 GHz มีแรมอย่างน้อย4 GB การ์ดจอแสดงผลที่สามารถแสดงภาพที่มีความละเอียดสูงได้ดี ควรใช้จอภาพขนาดไม่ต่ำกว่า 24 นิ้ว และควรมีเครื่องสำรองไฟเนื่องจากการทำงานประเภทนี้ คอมพิวเตอร์จะต้องใช้เวลาในการประมวลผลนาน ถ้าหากไฟดับหรือไฟกระตุกจะไม่สะดวกในการเริ่มงานใหม่
3.4 การเลือกซ้อเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์
สำหรับผู้เริ่มใช้คอมพิวเตอร์ ไม่ควรซื้ออุปกรณ์มาประกอบเครื่องคอมพิวเตอร์เอง ควรเลือกเครื่องคอมพิวเตอร์ที่จัดขายเป็นชุดให้แล้ว และเลือกซื้อจากบริษัทที่เชื่อถือได้ เนื่องจากผู้ผลิตได้เลือกอุปกรณ์ต่างๆ ที่เหมาะสมมาประกอบเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์อยู่แล้ว
สำหรับผู้เริ่มใช้คอมพิวเตอร์ ไม่ควรซื้ออุปกรณ์มาประกอบเครื่องคอมพิวเตอร์เอง ควรเลือกเครื่องคอมพิวเตอร์ที่จัดขายเป็นชุดให้แล้ว และเลือกซื้อจากบริษัทที่เชื่อถือได้ เนื่องจากผู้ผลิตได้เลือกอุปกรณ์ต่างๆ ที่เหมาะสมมาประกอบเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์อยู่แล้ว
รูปที่3.8 ตัวอย่างชุดเซ็ตคอมพิวเตอร์
สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการเลือกซื้อชิ้นส่วนต่างๆ มาประกอบเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ตามที่ต้องการหรือเพื่อปรับปรุงอุปกรณ์บางอย่าง เช่น ซีพียู เมนบอร์ด และแรม อุปกรณ์เหล่านี้มีการปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีอย่างรวดเร็ว หลักในการพิจารณาเลือกซื้ออุปกรณ์แต่ละชนิดมีดังนี้
รูปที่3.9 อุปกรณ์ประกอบคอมพิวเตอร์
3.4.1 ซีพียู เป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญที่สุดและเป็นปัจจัยแรกในการพิจารณาเมื่อคิดที่จะซื้อหรือประกอบคอมพิวเตอร์ เนื่องจากมีผลต่อการเลือกซื้ออุปกรณ์อื่น เช่น เมนบอร์ด เป็นต้น และซีพียูยังเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์อีกด้วย ในการเลือกซื้อซีพียูสามารถพิจารณาได้จากหลายปัจจัย เช่น บริษัทผู้ผลิต ความเร็วซีพียู แคช ความเร็วบัส
รูปที่3.10 ตัวอย่างคุณลักษณะของซีพียู
ปัจจัยในการพิจารณาเลือกซื้อซีพียู
1) บริษัทผู้ผลิต ในปัจจุบันมีบริษัทผู้ผลิตซีพียูชั้นนำ 2 บริษัท คือ บริษัทอินเทล (Intel Corporation) และบริษัทเอเอ็มดี (Advanced Micro Devices : AMD) โดยทั้งสองบริษัทได้มีการผลิตซีพียูที่แบ่งตามจำนวนของแกนประมวลผล(Processing core)
1) บริษัทผู้ผลิต ในปัจจุบันมีบริษัทผู้ผลิตซีพียูชั้นนำ 2 บริษัท คือ บริษัทอินเทล (Intel Corporation) และบริษัทเอเอ็มดี (Advanced Micro Devices : AMD) โดยทั้งสองบริษัทได้มีการผลิตซีพียูที่แบ่งตามจำนวนของแกนประมวลผล(Processing core)
ตารางที่ 3.1 ชนิดของซีพียู
2) ความเร็วของซีพียู ความเร็วของซีพียูขึ้นอยู่กับความถี่สัญญาณนาฬิกา ซึ่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่คอยกำหนดจังหวะการทำงานประสานของวงจรภายในให้สอดคล้องกัน สัญญาณดังกล่าวจะมีหน่วยความถี่เป็นเมกะเฮิรตซ์ (megahertz) หรือล้านครั้งต่อวินาที ถึงระดับกิกะเฮิรตซ์ (gigahertz) หรือพันล้านครั้งต่อวินาที
3) หน่วยความจำแคช(cache) ในซีพียูมีหน่วยความจำแคช ซึ่งเป็นหน่วยความจำความเร็วสูงเพื่อให้การทำงานเร็วขึ้นเนื่องจากแรมมีความเร็วที่ช้ากว่าซีพียูจึงจำเป็นที่ต้องมีหน่วยความจำแคช เป็นที่เก็บข้อมูลชั่วคราวเพื่อให้ซีพียูทำงานร่วมกันได้ดีขึ้น โดยควรพิจารณาเลือกซื้อซีพียูที่มีความจุของหน่วยความจำแคชมาก
4) ความเร็วบัส คือ ความเร็วในการรับส่งข้อมูลระหว่างซีพียูและอุปกรณ์อื่นๆ ควรพิจารณาซีพียูที่มีความเร็วบัสสูงและสอดคล้องกับความเร็วของอุปกรณ์อื่น เช่น เมนบอร์ด และแรม
3) หน่วยความจำแคช(cache) ในซีพียูมีหน่วยความจำแคช ซึ่งเป็นหน่วยความจำความเร็วสูงเพื่อให้การทำงานเร็วขึ้นเนื่องจากแรมมีความเร็วที่ช้ากว่าซีพียูจึงจำเป็นที่ต้องมีหน่วยความจำแคช เป็นที่เก็บข้อมูลชั่วคราวเพื่อให้ซีพียูทำงานร่วมกันได้ดีขึ้น โดยควรพิจารณาเลือกซื้อซีพียูที่มีความจุของหน่วยความจำแคชมาก
4) ความเร็วบัส คือ ความเร็วในการรับส่งข้อมูลระหว่างซีพียูและอุปกรณ์อื่นๆ ควรพิจารณาซีพียูที่มีความเร็วบัสสูงและสอดคล้องกับความเร็วของอุปกรณ์อื่น เช่น เมนบอร์ด และแรม
หน่วยความจำแคช
ตารางที่ 3.2 การเลือกใช้ซีพียูให้เหมาะสมกับงาน
3.4.2 เมนบอร์ด (mainboard) หรืออาจเรียกว่า มาเธอร์บอร์ด หรือโมโบ (motherboard : mobo) เป็นแผงวงจรหลักของคอมพิวเตอร์โดยทั่วไปจะประกอบด้วยช่องสำหรับติดตั้งซีพียูไบออส ชิปเซ็ต ช่องสำหรับติดตั้งหน่วยความจำ สายสัญญาณ และบัสต่างๆ ขั้วต่อสำหรับ
เชื่อมต่ออุปกรณ์เสรามภายใน เช่น ฮาร์ดดิสก์ ซีดีไดร์ฟและพอร์ตต่ออุปกรณ์รอบข้าง เช่น เมาส์ และ คีย์บอร์ด
รูปที่3.11 แสดงส่วนประกอบของเมนบอร์ด
โดยทั่วไปการระบุคุณลักษณะของเมนบอร์ดในชุดคอมพิวเตอร์สำเร็จ อาจระบุเฉพาะชนิด หรือจำนวนของพอร์ต และสล็อต เช่น พอร์ต USB หรือสล็อต PCI ซึ่งเป็นส่วนประกอบหนึ่งของเมนบอร์ดเท่านั้น ตัวอย่างชนิดของพอร์ตและสล็อตที่ระบุในแผ่นพับชุดคอมพิวเตอร์สำเร็จ
รูปที่3.12 ตัวอย่างชนิดพอร์ตและสล็อต
รูปที่3.13 ตัวอย่างรายละเอียดเมนบอร์ด
รูปที่3.14 พอร์ตเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกแบบต่างๆ
ตารางที่ 3.3
ตารางที่ 3.4
สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการเปลี่ยนเมนบอร์ด หรือต้องการซื้อเมนบอร์ดเพื่อนำมาประกอบเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วยตนเอง สิ่งที่ต้องคำนึงถึงในการเลือกซื้อเมนบอร์ด เช่น ซ็อกเก็ตซีพียู ฟรอนต์ไซด์บัส สล็อตหน่วยความจำ ช่องสำหรับติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ หรือสล็อต พอร์ต ขั้วต่อและรูปแบบหรือฟอร์มแฟกเตอร์
3.4.3 แรม ในการเลือกซื้อแรมเพื่อนำมาใช้งรานกับพีซี มักจะเป็นแรมชนิดดีดีอาร์เอสดีแรม (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM : DDR SDRAM) ซึ่งจะต้องพิจารณาประเภทของแรมให้ตรงกับสล็อตหน่วยความจำบนเมนบอร์ด และสิ่งที่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไปควรให้ความสำคัญในลำดับต่อมาคือ ขนาดความจุ และความเร็ว ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องนำมาพิจารณาด้วย
รูปที่3.15 ตัวอย่างการระบุคุณลักษณะของแรม
รูปที่3.16 ตัวอย่างของแรมชนิดต่างๆ
ปัจจัยในการพิจารณาเลือกซื้อแรม
1) ประเภทของแรม ต้องพิจารณาเลือกซื้อให้ตรงกับสล็อตหน่วยความจำบนเมนบอร์ด แรมที่ใช้ในพีซี เช่น DDR , DDR2 และ DDR3 โดยแรมแต่ละชนิดจะมีตำแหน่งรอยบากที่แตกต่างกัน เพื่อให้สามารถเสียบแรมบนสล็อตได้ถูกต้อง
2) ความจุ ปัจจุบันแรมมีให้เลือกตั้งแต่ความจุ 256 MB ขึ้นไป เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานด้านกราฟิกหรือมัลติมีเดียระดับสูง จะใช้แรมที่มีความจุสูงขึ้นตามไปด้วย สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมักจะติดตั้งแรมความจุ 1 GB ขึ้นไป
บนเมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์จะมีสล็อตสำหรับติดตั้งแรมมากกว่า1 ช่อง ผู้ใช้สามารถติดตั้งแรมได้หลายตัว แต่ต้องเป็นชนิดเดียวกัน ตามที่สล็อตติดตั้งจะมีให้ โดยความจุแรมของพีซีจะเท่ากับผลรวมจากความจุของแรมทั้งหมด
1) ประเภทของแรม ต้องพิจารณาเลือกซื้อให้ตรงกับสล็อตหน่วยความจำบนเมนบอร์ด แรมที่ใช้ในพีซี เช่น DDR , DDR2 และ DDR3 โดยแรมแต่ละชนิดจะมีตำแหน่งรอยบากที่แตกต่างกัน เพื่อให้สามารถเสียบแรมบนสล็อตได้ถูกต้อง
2) ความจุ ปัจจุบันแรมมีให้เลือกตั้งแต่ความจุ 256 MB ขึ้นไป เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานด้านกราฟิกหรือมัลติมีเดียระดับสูง จะใช้แรมที่มีความจุสูงขึ้นตามไปด้วย สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันมักจะติดตั้งแรมความจุ 1 GB ขึ้นไป
บนเมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์จะมีสล็อตสำหรับติดตั้งแรมมากกว่า1 ช่อง ผู้ใช้สามารถติดตั้งแรมได้หลายตัว แต่ต้องเป็นชนิดเดียวกัน ตามที่สล็อตติดตั้งจะมีให้ โดยความจุแรมของพีซีจะเท่ากับผลรวมจากความจุของแรมทั้งหมด
รูปที่3.17 การติดตั้งแรมบนเมนบอร์ด
3) ความเร็วของแรม ความเร็วของแรม หมายถึง จำนวนครั้งที่สามารถอ่านเขียนข้อมูลได้ภายในหนึ่งวินาที โดยมีหน่วยวัดเป็น เมกะเฮิรตซ์ (MHz) เช่น DDR3 มีความเร็ว1,333 MHz เป็นต้น ผุ้ใช้งานต้องเลือกความเร็วของแรมให้สอดคล้องกับความเร็วบัสของเมนบอร์ดด้วย ตัวอย่างเช่น ถ้าระบบบัสบนเมนบอร์ด (FSB) ทำงานด้วยความเร็ว 1,066 MHz แต่นำแรมที่มีความเร็ว 1,333 MHz มาใช้งานจะได้สามารถทำงานที่ความเร็ว1,333 MHz ได้ ตัวอย่างของระบบบัสบนเมนบอร์ดกับแรมเปรียบได้กับการที่รถวิ่งบนถนนเพื่อไปให้ถึงจุดหมาย
ในบางครั้งอาจใช้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลในการจำแนกรุ่นของแรม เช่น PC2-5400 คือ แรมชนิด DDR2 – 667 ที่มีค่าอัตราการถ่ายโอนข้อมูลประมาณ5,400 MB/s หมายถึง ปริมาณข้อมูลที่จะรับส่งได้ภายในหนึ่งวินาที (คำนวณจาก 667 MHz X 8 ไบต์)
ในบางครั้งอาจใช้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลในการจำแนกรุ่นของแรม เช่น PC2-5400 คือ แรมชนิด DDR2 – 667 ที่มีค่าอัตราการถ่ายโอนข้อมูลประมาณ5,400 MB/s หมายถึง ปริมาณข้อมูลที่จะรับส่งได้ภายในหนึ่งวินาที (คำนวณจาก 667 MHz X 8 ไบต์)
รูปที่3.18 ระบบบัสบนเมนบอร์ด
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น