รายวชา ง 40101 เทคโนโลยสารสนเทศพนฐาน

องคประกอบของระบบคอมพวเตอร ประกอบดวย 3 สวน คอ Hardware, Software และ People Hardware

คอ ตวเครองและอปกรณตางๆ ของคอมพวเตอรทกๆชนทเราสามารถจบตองหรอสมผสได เชน ซพย แรม เมนบอรด จอภาพ และอนๆ Software

คอ โปรแกรมหรอชดขอมลคำาสงตางๆ ทสงงานใหคอมพวเตอรทำางาน ซงแบงออกไดเปน 2 ประเภท คอ

ซอฟตแวรระบบ (System Software) เชน ระบบปฏบตการ Window98/ME/2000/XP, Linux, Dos, UNIX, Solaris เปนตน

ซอฟตแวรประยกต (Application Software) เชน โปรแกรมใชงาน Microsoft Office, Adobe Photoshop, AutoCAD, PlaDao เปนตน People

คอ ผใชงานหรอผททำางานอยกบเครองคอมพวเตอร รวมถงชาง โปรแกรมเมอร นกวเคราะหระบบ และอนๆ

ความเขาใจพนฐานทสำาคญเกยวกบการทำางานของระบบคอมพวเตอรเมอขอมลถกสงผานเขามาทางหนวยรบขอมล (Input Unit) กจะถก

สงตอเพอนำาไปจดเกบหรอพกขอมลไวชวคราวทหนวยความจำา (Memory Unit) กอน จากนนจงคายๆ ทยอยจดสงขอมลตางๆ ทถกนำามาจดเกบไว ไปใหหนวยประมวลผล (Processing Unit) เพอประมวลผลขอมลตางๆ ทถกสงเขามากอนทจะสงขอมลตางๆ ทผานการประมวลผลแลวไปยงหนวยสดทาย นนกคอ หนวยแสดงผล (Output Unit) เพอทำาการแสดงผลออกทางอปกรณตางๆ ตอไป

1

องคประกอบของระบบคอมพวเตอร

2

INPUTUNIT

OUTPUTUNIT

PROCESSINGUNIT

MEMORYUNIT

หนวยรบขอมล (Input Unit)เปนสวนแรกทตดตอกบผใช หนาทหลกคอ ตอบสนองการสงงานจากผ

ใชแลวรบเปนสญญาณขอมลสงตอไปจดเกบหรอพกไวทหนวยความจำา ซงอปกรณททำาหนาทเปนหนวยรบขอมลมมากมายเชน Mouse, Keyboard, Joystick, Touch Pad เปนตนหนวยประมวลผล (Processing Unit)

ถอเปนสวนทสำาคญทสดของเครองคอมพวเตอร เปรยบไดกบสมองของมนษย หนาทหลกของหนวยนคอ นำาเอาขอมลทถกจดเกบหรอพกไวในหนวยความจำา มาทำาการคดคำานวณประมวลผลขอมลทางคณตศาสตร (Arithmetic Operation) และเปรยบเทยบขอมลทางตรรกศาสตร (Logical Operation) จนไดผลลพธออกมาแลวจงคอยสงขอมลทเปนผลลพธเหลานนไปยงหนวยแสดงผลตอไป อปกรณททำาหนาทเปนหนวยประมวลผลในเครองคอมพวเตอรกคอ ซพย (Central Processing Unit)หนวยความจำา (Memory Unit)

เปนหนวยทสำาคญ ทจะตองทำางานรวมกนกบหนวยประมวลผลอยโดยตลอด หนาทหลกคอ จดจำาและบนทกขอมลตางๆทถกสงมาจากหนวยรบขอมล จดเกบไวชวคราว กอนทจะสงตอไปใหหนวยประมวลผล นากจากนยงทำาหนาทเปนเสมอนกระดาษทด สำาหรบใหหนวยประมวลผลใชคดคำานวณ ประมวลผลขอมลตางๆ ดวยหนวยแสดงผล (Output Unit)

เปนหนวยทใชในการแสดงผลลพธทไดออกมาในรปแบบตางๆ กนตามแตละอปกรณ เชน สญญาณภาพออกสหนาจอ และงานพมพจากเครองพมพ เปนตน

3

INPUTUNIT

OUTPUTUNIT

PROCESSINGUNIT

MEMORYUNIT

:: Hardware :: .

1. อปกรณ รบขอมล หนวยรบขอมลเปนสวนททำาหนาทนำาขอมลจากภายนอกเขาสเครอง

คอมพวเตอร เปนตวกลางเชอมโยงจากมนษยสเครองคอมพวเตอรเครองมอหรออปกรณในหนวยรบขอมลน มหนาทแปลงขอมลทมนษย

สงเขาไปใหอยในรปของสญญาณอเลกทรอนกสทคอมพวเตอรเขาใจ และนำาเขาสเครองคอมพวเตอรเพอการประมวลผล เครองมอในสวนนเรยกวา อปกรณนำาเขาขอมล (Input Device) ซงมทงประเภททมนษยตองทำาการปอนขอมลดวยตนเองในลกษณะการพมพ การช หรอกระทงการวาดรปดวยตนเอง ซงอปกรณลกษณะนทรจกกนด คอ แปนพมพ (Keyboard) และเมาส (Mouse) นอกจากนยงมอปกรณนำาเขาขอมลทสงขอมลเขาสระบบโดยตรง (Source-data Automation) เพอใหการสงขอมลเขาสระบบคอมพวเตอรทำาไดรวดเรวยงขน โดยอปกรณเหลานจะอานขอมลจากแหลงกำาเนดและสงเขาสระบบคอมพวเตอรโดยตรง ผใชไมตองเคลอนยายหรอคดลอกหรอพมพสงใดลงไปอก ทำาใหเกดความรวดเรวและถกตองแมนยำายงขน ตวอยางของเครองปอนขอมลประเภทน คอ อปกรณ OCR และ สแกนเนอร (Scanner) เปนตน

ตวอยางของอปกรณนำาเขาขอมล ไดแก1.1 แปนพมพ (Keyboard)

4

แปนพมพ หรอ คยบอรด เปนอปกรณสำาหรบนำาเขาขอมลขนพนฐาน ทำาหนาทเชอมความสมพนธระหวางมนษยกบระบบคอมพวเตอร โดยสงคำาสงหรอขอมลจากผใชไปสหนวยประมวลผลในระบบคอมพวเตอร ภายในแปนพมพจะมแผง

วงจรหลกทจะประกอบดวยชนสวนอเลกทรอนกสจำานวนมาก ซงมลกษณะเปนแผนบางๆ ทถกฉาบดวยหมกทเปนตวนำาไฟฟา เมอถกกดจนตดกนกจะมกระแสไฟฟาไหลในตววงจร เมอผใชกดแปนใดแปนหนง ขอมลในรปของสญญาณไฟฟาจากแปนกดแตละแปนจะถกเปรยบเทยบรหส (Scan Code) กบรหสมาตรฐานของแตละแปนทกด เพอเปลยนใหเปนตวอกษร ตวเลข หรอสญลกษณไปแสดงบนจอภาพ

การจดวางตำาแหนงของตวอกษรตางๆ บนแปนพมพ ในสวนของภาษาองกฤษ แปนพมพโดยทวไปจะจดแบบ QWERTY (ตงชอตามตวอกษรบรเวณแถวบนดานซาย) ตามมาตรฐานของสหรฐอเมรกา แตกยงมคนบางกลมใชแบบ Dvorak โดยคดวาสามารถพมพไดเรวกวา เนองจากแปนพมพแบบ QWERTY จงใจออกแบบมาเพอไมใหพมพไดเรวเกนไป ตงแตสมยของพมพดดทไมใชไฟฟาหรอคอมพวเตอร ซงกานตวพมพมกจะเกดการขดกนเมอผใชพมพเรวเกนไป ในสวนของแปนพมพภาษาไทยกแบงออกได 2 แบบ เชนกน คอ

แปนพมพปตตโชต ซงเปนแปนพมพรนเดม แปนพมพเกษมณ ซงเปนแปนพมพทนยมใชในปจจบน

1.2 เมาส (Mouse)คอ อปกรณนำาเขาขอมลทนยม

ใชกนโดยทวไปอกชนดหนง ซงใชงานงายและสะดวกกวาแปนพมพมาก เนองจากไมตองจดจำาคำาสงสำาหรบปอนเขาสเครองคอมพวเตอร

5

เมาสสามารถแบงออกตามโครงสรางและรปแบบการใชงานได 3 แบบ คอ

เมาสแบบลกกลง ชนดตวเมาสเคลอนท (Ball Mouse) อาศยกำาหนดจด X และ Y โดยกลงลกยางทรงกลมไปบนพนเรยบ (นยมใชแผนยางรอง เพอปองกนการลน)

เมาสแบบลกกลง ชนดตวเมาสอยกบท (Track Ball) อาศยลกยางทรงกลมทถกกลงโดยนวมอผใช เพอกำาหนดจดตด X และ Y

เมาสแบบแสง (Optical Mouse) มลกษณะการใชงานเชนเดยวกบ Ball Mouse แตอาศยแสงแทนลกกลงในการกำาหนดจดตด X และ Y โดยแสงจากตวเมาสพงลงสพนแลวสะทอนกลบขนสตวรบแสงบนตวเมาสอกครง (แผนรองเปนแบบสะทอนแสง)

การใชเมาสมกจะใชแผนรองเมาส ซงเปนฟองนำารปสเหลยม เพอปองกนสงสกปรกไมใชเกาะตดลกกลง หากลกกลงสกปรกจะทำาใหฝด เมาสเคลอนทลำาบาก การทำาความสะอาด สามารถถอดลกกลงออกมาทำาความสะอาดได และควรทำาบอยๆ เพอไมใหสกปรกมากเกนไป

1.3 อปกรณโอซอาร (OCR)อปกรณโอซอาร (Optical Character

Recognition: OCR) เปนอปกรณทรบขอมลเขาสระบบไดโดยตรง โดยใชเทคนคอานคาของขอมลดวยแสง โดยอปกรณชนดนจะทำาหนาทเปนแหลงกำาเนดแสงและรบแสงสะทอนทสองผานกลบมาจากวตถ แลวแปลงรหสขอมลใหอยในรปแบบทเครองคอมพวเตอรเขาใจได ประเภทของอปกรณโอซอาร แบงไดตามลกษณะของขอมลทจะนำาเขาไดดงน

โอเอมอาร (Optical Mark Readers : OMR) เปนเครองทสามารถอานรอยเครองหมาย ทเกดจากดนสอในกระดาษทมรปแบบเฉพาะ ซงมกใชในการตรวจขอสอบหรอการลงทะเบยน โดยเครองจะสองไฟผานกระดาษทอาน และจะสะทอนแสงท

6

เกดจากเครองหมายททำาขนโดยดนสอ เนองจากรอยดนสอเกดขนจากดนสอทมตะกวออน (ปรมาณถานกราไฟตสง) จงเกดการสะทอนแสงได

Wand Readers เปนอปกรณทใชมอควบคม โดยจะนำาอปกรณนสองลำาแสงไปยงตวอกษรแบบพเศษ เพอทำาการแปลงตวอกษรนนใหเปนสญญาณไฟฟาและสงไปใหคอมพวเตอรประมวลผล เครองมอ Wand Readers นจะเชอมตอกบอปกรณทเรยกวา POS (Point-of-sale Terminal) อกท โดยตวอยางของเครอง POS นจะเหนไดทวไปในหางสรรพสนคาทใชสำาหรบแสดงจำานวนเงนทเคานเตอรคดเงน

Hand Written Character Device เปนอปกรณทสามารถอานขอมลทเขยนดวยลายมอได เพอลดขนตอนมนการพมพดวยแปนพมพเขาสเครองคอมพวเตอร แตลายมอทเขยนจะตองเปนรปแบบทอานไดงายไมกำากวม

Bar Code Reader มลกษณะการใชงานเหมอนกบเครอง Wand Readers แตใชกบการอานรหสแทง (Bar Code) ทมลกษณะเปนรหสรปแทงเรยงกนเปนแถวในแนวตง เพอแปลรหสแทงนใหกลายเปนขอมลทคอมพวเตอรเขาใจ

1.4 สแกนเนอร (Scanner)เปนอปกรณนำาเขาขอมลประเภททไมสะดวก

ในการปอนเขาเครองคอมพวเตอรทางคยบอรดได เชน ภาพโลโก ววทวทศน ภาพถายรปคน สตว ฯลฯ เราสามารถใชสแกนเนอรสแกนภาพเพอแปลงเปนขอมลเขาไปสเครองไดโดยตรง หนวยประมวลผลจะนำาขอมลทไดรบมานนแสดงเปนภาพใหปรากฏอยบนจอภาพ เพอนำามาแกไขส รปราง ตดแตง และนำาภาพไปประกอบงานพมพอนๆ ได

การทำางานของสแกนเนอรอาศยหลกการสะทอนแสง โดยเมอเราวางภาพลงไปในสแกนเนอร ซงขนอยกบลกษณะวธการใชงานของสแกนเนอรแตละแบบวาจะใสภาพเขาไปอยางไร สแกนเนอรจะทำาการฉายแสงไปกระทบกบวตถใหสะทอนไปตกบนตวรบแสงทละแถว ขอมลในแถวนนๆ กจะถกแปลง

7

เปนจดเลกๆ เปนสญญาณดจตอลเขาไปเกบในหนวยความจำา เมอตนกำาเนดแสงและตวรบแสงเลอนไปยงภาพแถวตอไปสญญาณทไดจากแถวตอมากจะถกสงตอเนองกนไปจนสดภาพ สแกนเนอรแบงเปน 3 ประเภทหลกๆ คอ

สแกนเนอรมอถอ (Hand-Held Scanner) มขนาดเลก ราคาไมแพงนก เกบภาพขนาดเลกๆ ซงไมตองการความละเอยดมากนกได เชน โลโก ลายเซน เปนตน

สแกนเนอรดงกระดาษ (Sheet-Fed Scanner) เปนสแกนเนอรทใหญกวาสแกนเนอรมอถอ ใชหลกการดงกระดาษขนมาสแกนทละแผน แตมขอจำากดคอถาตองการสแกนภาพจากหนงสอทเปนรปเลม ตองฉกกระดาษออกมาทละแผน ทำาใหไมสะดวกในการสแกน คณภาพทไดจากสแกนเนอรประเภทนอยในระดบปานกลาง

สแกนเนอรแทนเรยบ (Flatbed Scanner) เปนสแกนเนอรทมกระจกใสไวสำาหรบวางภาพทจะสแกน เหมอนเครองถายเอกสาร คณภาพของงานสแกนประเภทนจะดกวาสแกนเนอรแบบมอถอ หรอสแกนเนอรแบบดงกระดาษ แตราคาสงกวาเชนกน

ปจจบนสแกนเนอรรนใหมๆ มขดความสามารถในการใชงานมากขนทงในเรองของความเรว และความละเอยดของภาพทไดจากการสแกน นอกจากนยงสามารถสแกนจากวตถอนๆ ทไมใชกระดาษเพยงอยางเดยว เชน วตถ 3 มต ทมขนาดและนำาหนกทไมมากจนเกนไป หรอแมกระทงฟลมและสไลดของภาพตนฉบบเขาสเครองคอมพวเตอรไดเลย โดยทผใชไมจำาเปนตองไปอดขยายเปนภาพถายปกตเหมอนในอดต

8

2. ซพยหรอ หนวยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit)

เปรยบไดกบสมองของมนษย เปนสวนททำาหนาทควบคมและประมวลผลของเครองคอมพวเตอร มลกษณะเปนชนสวนอเลกทรอนกสขนาดเลกมาก ภายในประกอบดวยทรานซสเตอรประกอบกนเปนวงจรหลายลานตว

2.1 ซพยหรอหนวยประมวลผลกลาง ประกอบดวยสวนประกอบหลก 2 สวน คอ

2.1.1 Control Unit หรอ สวนควบคม คอ สวนททำาหนาทสรางสญญาณและสง

สญญาณไปควบคมการทำางานของสวนประกอบตางๆ ในระบบคอมพวเตอร คลายการสงสญญาณควบคมจากสมองไปสสวนตางๆ ของรางกาย สวนควบคมนไมไดทำาหนาทประมวลผลขอมล แตมหนาทประสานงานใหสวนประกอบตางๆ สามารถทำางานรวมกนไดอยางเปนระบบ

สญญาณควบคมจำานวนมาก สามารถเดนทางไปยงสวนประกอบตางๆ ของระบบคอมพวเตอรไดดวยตวสงสญญาณทเรยกวา บส (Bus) ซงประกอบดวย Control Bus, Data Bus และ Address Bus ททำาหนาทสงสญญาณควบคม สงสญญาณขอมล และสงตำาแหนงทอยของขอมลในสวนความจำา ตามลำาดบ ดงนนบสจงเปรยบเสมอนพาหนะทใชขนสงขอมลไปสสวนประกอบตางๆ ของระบบนนเอง

2.1.2 Aritmetic and Logic Unit : ALU หรอ สวน คำานวณและเปรยบเทยบขอมล

ทำาหนาทคำานวณและเปรยบเทยบขอมล โดยอาศยหลกการทางคณตศาสตร (Arithmetic) และตรรกศาสตร (Logic) ตามลำาดบ

การประมวลผลดวยหลกการทางคณตศาสตร คอการคำานวณทตองกระทำากบขอมลประเภทตวเลข (Numeric) เชน การบวก ลบ คณ หาร ฯลฯ ใหผลลพธทหลากหลาย แตการประมวลผลดวยหลกตรรกศาสตร คอการเปรยบเทยบขอมลทกระทำากบขอมลตวอกษร สญลกษณ หรอตวเลข

9

(Character) ใหผลลพธเพยงสองสภาวะ เชน 0-1, ถก-ผด หรอ จรง-เทจ เปนตน

คอมพวเตอรแตละเครอง มกม ALU เพยงชดเดยว ยกเวนในกรณเครองคอมพวเตอรขนาดใหญ ทอาจม ALU มากกวาหนงชด ซงมกพบในเครองทมการประมวลผลแบบ Multi-Processing (ประมวลผลงานเดยว โดยอาศยตวประมวลผลหลายตว)

10

2.2 ความเรวของซพยคาความเรวของซพยนน จรงๆแลวกคอคาความถของสญญาณนาฬกา

ซงเปนตวกำาหนดความเรวในการทำางานของซพย และคอยใหจงหวะในการทำางานแกวงจรและอปกรณตางๆภายในเครองคอมพวเตอรใหทำางานไดอยางสอดคลองกน ความถของสญญาณนาฬกานมหนวยเปน เฮรตซ (Hertz) ซงบอกใหรวาภายในเวลา 1 วนาทมสญญาณนาฬกานเกดขนจำานวนกลกคลน (Pulse) ดงนน ความเรว 1 เมกะเฮรตซ (MHz) จงหมายถง 1 ลานเฮรตซ หรอ 1 ลานลกคลนตอวนาท

สญญาณนาฬกาทเกยวของกบซพยม 2 สวนหลกๆ คอ สญญาณนาฬกาภายในซพย เปนสญญาณทใหจงหวะในการ

ทำางานภายในตวซพยเอง สญญาณนาฬกาภายนอกซพย เปนสญญาณทใหจงหวะในการ

ทำางานแกบส (Bus) ทซพยใชรบสงขอมลกบหนวยความจำา คอ เสนทางลำาเลยงขอมลระหวางอปกรณตางๆ ตงแต 2 อปกรณขนไป โดยบสทเชอมตอระหวางซพยกบหนวยความจำานจะเรยกวา Front Side Bus (FSB)

ทงน ความเรวของสญญาณนาฬกาภายนอกซพย หรอความเรวของ FSB นน จะสมพนธกบความเรวของสญญาณนาฬกาภายในซพย ดงสมการน

ความเรวของสญญาณนาฬกาภายในซพย = ตวคณ x ความเรวของ FSB

ตารางเปรยบเทยบความแตกตางระหวางโปสเซสเซอรรนตางๆท Intel ผลตออกมาตลอดระยะเวลา 30 ปทผานมา ตงแตป 1974 ถงป 2004

Name Date Transistors Microns Clock speed Data width MIPS

8080 1974 6,000 6 2 MHz 8 bits 0.64

8088 1979 29,000 3 5 MHz 16 bits8-bit bus 0.33

80286 1982 134,000 1.5 6 MHz 16 bits 1

80386 1985 275,000 1.5 16 MHz 32 bits 5

80486 1989 1,200,000 1 25 MHz 32 bits 20

11

Pentium 1993 3,100,000 0.8 60 MHz 32 bits64-bit bus 100

Pentium II 1997 7,500,000 0.35 233 MHz 32 bits64-bit bus ~300

Pentium III 1999 9,500,000 0.25 450 MHz 32 bits64-bit bus ~510

Pentium 4 2000 42,000,000 0.18 1.5 GHz 32 bits64-bit bus ~1,700

Pentium 4 "Prescott" 2004 125,000,000 0.09 3.6 GHz 32 bits

64-bit bus ~7,000

from The Intel Microprocessor Quick Reference Guide and TSCP Benchmark Scores

*MIPS คอ Millions of Instructions Per Second

2.3 หนวยความจำาแคช (Cache Memory)

หนวยความจำาแคช (Cache Memory) คอ หนวยความจำาความเรวสง ทำาหนาทเกบขอมลหรอคำาสงตาง ๆ ทซพยมกเรยกใชงานบอยๆ ไวชวคราว เพอลดภาระการทำางานระหวางซพยกบหนวยความจำาแรม ทงนซพยสามารถเรยกใชขอมลในหนวยความจำาแคชไดเลยทนทโดยไมตองเสยเวลาตดตอกบหนวยความจำาแรมหรอฮารดดสกซงจะชากวามาก

หนวยความจำาแคชจะใชวงจรแบบ Static RAM ทมความเรวสง แตกมความรอนสงเชนกน หนวยความจำาแคชโดยมากจะมอย 2 ระดบ (Level) คอ แคชระดบ 1 หรอ Level 1 (L1 Cache) จะอยภายในซพยและมขนาดไมใหญมากนก และแคชระดบ 2 หรอ Level 2 (L2 Cache) ซงปจจบนกจะอยภายในตวซพยเชนเดยวกน และในซพยบางรนอาจมการเพมแคชระดบ 3 เขาไปดวย

2.4 บรรจภณฑ (Packaging) และฐานรอง (Socket) ของซพย

สามารถแบงเปน 4 แบบ

12

แบบตลบ (Cartridge) ใชสำาหรบเสยบลงในชองเสยบบนเมนบอรดทเรยกวา สลอต (Slot) ซงซพยแตละคายจะใช Slot ของตนเองและไมเหมอนกน ในปจจบนไดเลกผลตแลว เชน ซพยของ Intel รน Pentium II และซพยของ AMD รน K7 เปนตน

แบบ BGA (Ball Grid Array) จะมลกษณะเปนแผนแบนๆ ทดานหนงจะมวตถทรงกลมนำาไฟฟาขนาดเลกเรยงตวกนอยางเปนระเบยบทำาหนาทเปนขาของชป เวลานำาไปใชงานสวนมากมกจะตองบดกรยดจดสมผสตางๆ ตดกบเมนบอรดเลย จงมกนำาไปใชทำาเปนชปทอยบนเมนบอรดซงเปลยนแปลงไมได เชน ชปเซต และ ชปหนวยความจำา เปนตน

แบบ PGA (Pin Grid Array) จะมลกษณะเปนแผนแบนๆ ทดานหนงจะมขา (Pin) จำานวนมากยนออกมาจากตวชป เปนแบบทนยมใชกนมานาน ขาจำานวนมากเหลานจะใชเสยบลงบนฐานรองหรอทเรยกวาซอคเกต (Socket)ทอยบนเมนบอรด ซงเอาไวสำาหรบเสยบซพยแบบ PGA นโดยเฉพาะ โดย socket นมหลายแบบ สำาหรบซพยแตกตางกนไปเสยบขาม socket กนไมได เพราะมจำานวนชองทใชเสยบขาซพยแตกตางกน (ดตวอยางทหวขอ 5.2.1 ชองสำาหรบตดตงซพย)

แบบ LGA (Land Grid Array) เปนบรรจภณฑท Intel นำามาใชกบซพยรนใหมๆ ลกษณะจะเปนแผนแบนๆ ทดานหนงจะมแผนตวนำาวงกลมแบนเรยบ

13

แบบตลบ (Cartridge)

แบบ PGA

แบบ LGA

แบบ BGA (ในภาพคอชปเซต)

ขนาดเลกจำานวนมากเรยงตวกนอยอยางเปนระเบยบ ทำาหนาทเปนขาของชป ทำาใหเมอเวลามองจากทางดานขางจะไมเหนสวนใดๆยนออกมาจากตวชปเหมอนกบแบบอนๆทผานมา ซพยทใชบรรจภณฑแบบนจะถกตดตงลงบนฐานรองหรอ Socket แบบ Socket T หรอชอทางการคอ LGA 775 โดย Socket แบบนจะไมมชองสำาหรบเสยบขาซพยเหมอนกบแบบ PGA แตจะมขาเลกๆจำานวนมาก ยนขนมาจากฐานรอง

2.5 อปกรณชวยระบายความรอนใหซพย (CPU Fan & Heat Sink)

ขณะทซพยทำางานจะเกดความรอนคอนขางมาก จงตองมอปกรณทเรยกวา ฮตซงค (Heat Sink) มาชวยพาความรอนออกมาจากซพยใหเรวทสด และจะตองใชพดลมเปาเพอรายความรอนออกไปโดยเรว

2.6 สารเชอมความรอน (Thermal Grease)สารเชอมความรอน หรอทเรยกกนโดยทวไปวา ซลโคน (Silicone)

เปนสารชนดหนงททำามาจากซลโคนผสมกบสารนำาความรอนบางชนด เชน Zinc Oxide ซงมคณสมบตเปนตวกลางในการนำาพาความรอนไดด มกใชทาฉาบไวบางๆ เพอไมใหมชองวางระหวางซพยกบ Heat Sink และทำาหนาทชวยในการถายเทหรอพาความรอนจากซพยไปส Heat Sink ไดดยงขน

14

3. หนวยความจำา หลก (Main Memory) หนวยความจำาหลกเปนหนวยความจำาพนฐานในคอมพวเตอรทกเครอง

เปนหวใจของการทำางานในรปแบบอตโนมต มหนาทเกบขอมลตางๆ ทปอนเขามาเพอใหหนวยประมวลผลนำาไปใช และเกบขอมลทเกยวกบคณสมบตและระบบการทำางานของเครองคอมพวเตอรดวย

หนวยความจำาหลกของคอมพวเตอรแบงออกเปน 2 ประเภทหลกๆ ดงน

3.1 หนวยความจำาแบบถาวร (Read Only Memory - ROM)

คอ หนวยความจำาทนำาขอมลออกมาใชงานเพยงอยางเดยว (Read Only) โดยมการบนทกขอมลไวลวงหนาแลว สามารถเกบรกษาขอมลไวได โดยไมตองอาศยพลงงานไฟฟาในการรกษาขอมล แมเราจะปดเครอง หรอไมมไฟฟาไปหลอเลยง ขอมลทอยในรอมกจะยงคงอย ไมสญหายไป

ในปจจบน หนวยความจำาถาวรน เปดโอกาสใหสามารถลบหรอแกไขขอมลได เชน การปรบปรง/แกไขขอมลเกยวกบระบบคอมพวเตอร (System Configuration) เปนตน

3.2 หนวยความจำาชวคราว (Random Access Memory - RAM)

คอ หนวยความจำาทสามารถบนทกขอมลหรออานขอมล ณ เวลาใดๆ ไดตามตองการ (Random Access) ตองอาศยสญญาณไฟฟาในการเกบรกษาขอมลและอานขอมล ฉะนน ขอมลทอยในแรมจะสญหายไปทนททปดเครอง หรอไมมไฟฟาไปหลอเลยง

แรมเปนหนวยความจำาทใกลชดและเกยวของกบผใชเครองคอมพวเตอรโดยตรง เนองจากการรบขอมล การประมวลผล และการแสดงผลขอมล ตางตองอาศยพนทในหนวยความจำานทงสน กลาวไดวา แรมเปนหนวยความจำาทเปนตวบงชประสทธภาพของเครองคอมพวเตอรทสำาคญ

15

ขนาดของแรมหรอความจของแรมเปรยบเสมอนขนาดของโตะทำางาน หากแรมมความจมากกเหมอนโตะทำางานทมพนทในการทำางานไดมากนนเอง

หนวยความจำาแรม มหนวยวดเปนไบต ซงถาเปนเครองรนเกา จะนยมใชหนวยความจำาแรม 32 หรอ 64 เมกะไบต (MB) แตถาเปนเครองรนใหมๆ จะนยมใชแรมขนาด 512 MB ขนไป ซงจะทำาใหสามารถทำางานทมขนาดใหญๆ เชน งานมลตมเดยหรองานกราฟกได โดยหากใชหนวยความจำาแรมนอย เครองอาจทำางานชามากหรออาจหยดชะงกไดงาย

16

4. หนวยความจำาสำารอง เนองจากหนวยความจำาหลก ในเครองคอมพวเตอร ไมสามารถรกษา

ขอมลไวไดหลงจากปดเครองคอมพวเตอร ดงนน การบนทกขอมลลงบนหนวยความจำาสำารอง จงมความจำาเปนในการเกบรกษาขอมลไวใชในอนาคต และทำาใหสามารถนำาขอมลจากเครองคอมพวเตอรเครองหนง เคลอนยายไปสเครองคอมพวเตอรเครองอนในระบบเดยวกนไดอกดวย

หนวยความจำาสำารอง แบงออกตามความสามารถในการเขาถงขอมลได 2 ประเภท ดงน

4.1.หนวยความจำาสำารองทเขาถงขอมลไดโดยลำาดบ (Sequential Access Storage)

เปนหนวยความจำาสำารองทตองมการจดเกบและเรยกใชขอมลโดยการเรยงลำาดบ การสบคนหรอเขาถงขอมลจงลาชา เพราะตองเปนไปตามลำาดบกอนหลงของการบนทก ซงหนวยความจำาสำารองประเภทน ไดแก เทปแมเหลก (Magnetic Tape)

4.2.หนวยความจำาสำารองทเขาถงขอมลไดโดยตรง (Random/Direct Access Storage)

เปนหนวยความจำาสำารองทสามารถจดเกบและเรยกใชขอมลทตองการไดโดยตรง ไมตองอานเรยงลำาดบ เหมาะกบงานทตองอาศยการประมวลผลแบบโตตอบ ตองการขอมลทรวดเรว ซงไดแก จานแมเหลก (Magnetic Disk) ประเภทตางๆ เชน ฟลอปป ดสก (Floppy Disk) ฮารดดสก (Hard Disk) ซดรอม (CD-ROM) และ ดวด (DVD) นนเอง

ตวอยางหนวยความจำาสำารอง ไดแก บตรเจาะร (Punched Card)

บตรเจาะรเปนหนวยความจำาสำารองแบบดงเดม มลกษณะโครงสรางเปนบตรกระดาษเจาะรใหแสงลอดผาน เพอกำาหนดสภาวะ 0 หรอ 1 (แสงลอดผาน คอ 1 และแสงลอดผานไมได คอ 0) บตรเจาะรนนเดมเปนบตรโลหะ เรมใชครงแรกราวป พ.ศ. 2344

17

เทปแมเหลก (Magnetic Tape) นยมใชกบเครองคอมพวเตอรขนาดกลางถงขนาด

ใหญ มลกษณะเปนสายเทปแบบมวนเปลอย (Open Reel) หรอแบบตลบ (Cassette) ตวสายเทปทำาดวยพลาสตกชนดพเศษ เคลอบผวดวยออกไซดของโลหะ (Iron Oxide) และเคลอบอกชนดวยสารประกอบชนดหนง เพอปองกนการสกหรอของสายเทปและชวยใหเกดจดแมเหลก (Magnetized Spot) ไดงายขน

ฟลอปป ดสก (Floppy Disk) ฟลอปป ดสก หรอทเรยกวา ดสกเกต

(Diskette) มลกษณะเปนแผนแมเหลกสดำาทรงกลม ทำาจากแผนพลาสตกไมลา เคลอบดวยสารแมเหลก บรรจอยในซองพลาสตกแขงรปสเหลยม เพอปองกนแผนดสกเกต จากฝนละออง สงสกปรก การขดขด และอนๆ

ฮารดดสก (Hard Disk) เปนหนวยความจำาสำารองทเปน

อปกรณเกบขอมลความเรวสง ทำาจากจานแมเหลกซงหมนดวยความเรวหลายพนรอบตอนาท และมหวอานคอยวงไปอานหรอบนทกขอมลตามคำาสงจากซพย

ฮารดดสกเปนอปกรณหลกซงในปจจบนไมเพยงแตใชเกบขอมลเวลาทปดเครองเทานน แตยงเปนทพกขอมล

ระหวางการทำางานในขนตอนตางๆ ของโปรแกรมหรอระบบปฏบตการดวยฮารดดสกมลกษณะเปนจานแมเหลกหลายแผนวางซอนกน โดยอาจม

จำานวนแผน 3 – 11 แผน ซงจะไมเรยกวาดสกแตจะเรยกวาแพลตเตอร (Platter) แทน ซงแตละแพลตเตอรจะสามารถเกบขอมลไดทงสองดาน เนองจากแพลตเตอรผลตจากสารจำาพวกโลหะหรอแกวบางชนด จงไม

18

สามารถงอไปงอมาไดเหมอนกบฟลอปป ดสก ทำาใหตองมโลหะปดไวทกดานเพอปองกนการกระทบกระเทอน

นอกจากนฮารดดสกยงมหวอาน/บนทกขอมลอยภายในตวเดยวกน ทำาใหสามารถอานและบนทกขอมลไดดวยตนเอง และเนองจากฮารดดสกมแพลตเตอรหลายๆ แผนซอนกนอย ดงนนฮารดดสกตวหนงๆ จะมหวอานเขยนเทากบจำานวนแพลตเตอรพอด และหวอานแตละหวจะมการเคลอนทเขาออกพรอมกน แตเมอจะทำาการอานหรอบนทกขอมลลงบนฮารดดสก กจะมเพยงหวอาน 1 หวเทานน ทจะทำาการอานหรอบนทกขอมล ฮารดดสกสามารถเกบขอมลไดเปนจำานวนมาก แลวแตความจของแตละรน เชน ฮารดดสกความจ 80 GB, 120 GB เปนตน

ฮารดดสกจะถกออกแบบมาสำาหรบบนทกขอมล โดยขนอยกบสถาปตยกรรมในการออกแบบดวยวาไดมการกำาหนดใหมขนาดความจตอแผนเทาใดและในฮารดดสกแตละรนจะตองใชจำานวนแผนเทาใด มมอเตอรสำาหรบควบคมการหมนของจานดสก (Spindle) โดยอตราความเรวในการหมนจะเปน 5400, 7200 และ 10,000 รอบตอนาท (rpm) ซงถาจำานวนรอบในการหมนของจานดสกมระดบความถทสง กจะสงผลใหสามารถเขาถงขอมลไดรวดเรวยงขนตามไปดวย

ซดรอม (CD-ROM) และ ดวด (DVD) ซดรอม (CD-ROM : Compact Disk

Read Only Memory) มลกษณะเปนแผน

19

วงกลม มขนาดเสนผานศนยกลาง 12 เซนตเมตร (4 3/4 นว) ทำามาจากแผนโพลคารบอเนต (Polycarbonate) ซดรอมนใชหลกของแสงในการอาน/บนทกขอมล เหมาะสำาหรบขอมลทไมตองการเปลยนแปลง เพราะเมอทำาการบนทกขอมลลงไปแลว จะไมสามารถนำากลบมาแกไขเปลยนแปลงขอมลใหมไดอก ยกเวนแตจะใชแผนลกษณะพเศษทสามารถลบและบนทกใหมได

ซดรอมสามารถเกบขอมลไดถง 700 MB หรอเกบขอมลทเปนภาพและเสยงเชน ภาพยนตรหรอเพลงไดนานถง 74 นาท สวนดวด (Digital Video Disk) เปนหนวยความจำาสำารองอกชนดหนงทมลกษณะคลายกบแผนซดรอม แตสามารถเกบขอมลไดมากกวาซดรอม 7 เทาตว (4.7 GB)

ซดรอมและดวดไมสามารถทำางานไดดวยตนเอง จำาเปนจะตองมตวอานขอมลเชนเดยวกบแผนดสกเกต  อปกรณทใชในการอานขอมลจากซดรอม เรยกวา ซดรอมไดรฟ (CD-ROM Drive)  

สวนอปกรณทใชสำาหรบอานดวด เรยกวา ดวดไดรฟ (DVD Drive) โดยดวดไดรฟสามารถอานขอมลไดทงแผนดวดและจากแผนซดรอม แตซดรอมไดรฟไมสามารถอานขอมลจากแผนดวดได

ลำาดบชนของหนวยความจำา ( Memory Heirarchy ) หนวยความจำามอยหลายชนด แตละชนดตางกมอตราความเรวทแตก

ตางกน รวมทงขนาดความจและราคาทแตกตางกน สาเหตทเปนเชนนนกเพอใหเราเลอกหนวยความจำามาใชงานไดอยางเหมาะสม

จากรปดานลาง ลำาดบบนสดจะเปนหนวยความจำาทมความเรวสง และลดหลนลงมาเรอยๆ กจะมความเรวทตำาลง ในขณะทลำาดบบนสดนนจะมขนาดความจนอย และลดหลนลงมาเรอยๆ กจะมความจทมขนาดใหญขน ในทำานองเดยวกนหนวยความจำาทมขนาดใหญนนจะมราคาตำากวาหนวยความจำาทมขนาดเลก

20

21

5. เมนบอรด (Mainboard) เมนบอรด (Mainboard) หรอ

มาเธอรบอรด (Motherboard) เปนแผงวงจรขนาดใหญ ซงมการเชอมตอวงจรตางๆ สำาหรบเชอมอปกรณหลายๆ ตวเขาดวยกน

เมนบอรดมความแตกตางกนของรปแบบหรอทเรยกวา ฟอรมแฟค“เตอร ” (Form Factor) ซงกคอขนาดของตวเมนบอรด, ตำาแหนงการจดวางชนสวนอปกรณและขวตอ (Port) ตางๆ บนเมนบอรด ซงจะมผลตอรปแบบของตวเครองหรอเคส (Case) 5.1 Form Factor

หมายถงขนาดของตวเมนบอรดและตำาแหนงของขวตออปกรณภายนอกตางๆ โดยจะตองเขากนไดกบชนดของตวเครองหรอเคส (Case) ทใชดวย

1) ATใน Form ของ AT นน มแบบ AT ธรรมดาและ Baby AT ซง

พนฐานแลวทงสองแบบนนตางกนทขนาดของบอรด บอรด AT จะมความกวางประมาณ 12 นว ซงทำาใหไมสามารถนำามาใสกบเคสในปจจบนได โดยทวไปแลวบอรดแบบ AT จะเปนบอรดชนดเกา เชน 386 หรอกอนหนาน การจดการภายในเคสนนคอนขางจะมปญหา เนองจากขนาดของเมนบอรดมนจะเหลอมลำากบชองใส Drive และสวนอนๆ2) ATX

รปแบบของ ATX พฒนาขนมาจาก AT ไดแกไขขอเสยทเกดขนกบ AT ออกไป เชน การออกแบบโดยยายหวตอ (Connector) มาไวบนเมนบอรด (Built in - On Board) ทำาใหลดความยงยากในการประกอบ ลดจำานวนสายแพ เพมประสทธภาพในการสงขอมล นอกจากนสวนทไดรบการพฒนาเพมขนอกคอ ภาคจายไฟของเมนบอรด ซงออกแบบใหใชพลงงานอยางคมคาและสามารถควบคมโดยซอฟตแวรได3) BTX (Balanced Technology Extended)

22

เปน Form Factor หรอรปแบบของเมนบอรดมาตรฐานของอนเทล ซงนอกจากจะประกอบดวย Socket T หรอ LGA 775 ซงเปนชองสำาหรบตดตงซพยในตระกล Prescott ของอนเทลแลว กยงพวงเทคโนโลยอยางเชน การใชหนวยความจำา DDR II และมสลอตแบบ PCI Express ซงถกออกแบบมาแทนทสลอตเดม เชน PCI และ AGP

เมนบอรดแบบ BTX ไดปรบปรงการระบายความรอนภายในตวเครอง(รวมถงซพยดวย) โดยแยกจดทเกดความรอนสงออกจากกน และเพมตวกระจายความรอน (Thermal Module) ซงอาจมตวยดกบเคสหรอ SRM (Support and retention Module) ดวย

เปรยบเทยบตำาแหนงของการจดวางระหวาง ATX กบ BTX

5.2 สวนประกอบทสำาคญบนเมนบอรดเมนบอรดเปนตวกำาหนดวาเครองคอมพวเตอรนนๆ จะใชงานกบซพย

อะไรไดบาง มประสทธภาพเพยงใด รองรบกบอปกรณใหมๆ ไดหรอไม มขนาดใหญเลกเทาไร ดงนนจงจำาเปนอยางยงทจะตองทราบถงสวนประกอบหลก ขอจำากด และขดความสามารถของเมนบอรด เพอใหสามารถเลอกใชงานไดอยางถกตองและเหมาะสมตอไป

23

5.2.1 ชองสำาหรบตดตงซพย ซพยถอไดวาเปนตวหลกทกำาหนดวาเมนบอรดแตละรนนนจะนำาไปใช

งานรวมกบซพยรนใดหรอแบบใดไดบาง ซงกจะเปนตวกำาหนดชปเซต, ซอคเกต และอนๆ ทเหมาะกบซพยรนนนๆ ตวอยางรปแบบของชองสำาหรบตดตงซพย เชน

Socket 604 ใชกบซพย Xeon และ Xeon Nocona Socket 603 ใชกบซพย Xeon Socket T หรอ LGA 775 ใชกบซพยของ Intel เชน

Pentium4 และ Celeron D แกน Prescott, Pentium4 Extreme Edition, Pentium D (Dual-Core)

Socket 478 ใชกบซพย CeleronII, Celeron D (บางรน), Pentium4 (Northwood)

Socket 940 ใชกบซพย Athlon 64 FX และ Opteron ของ AMD

24

Socket 939 ใชกบซพย Sempron , Athlon 64(0.09 ไมครอน) ของ AMD

Socket 754 ใชกบซพย Athlon 64(0.13 ไมครอน) ของ AMD

Socket A ใชกบซพย Duron, Athlon XP ของ AMD

Socket T หรอ LGA 775

Socket 478 Socket 754 Socket A

5.2.2 ชองสำาหรบตดตงหนวยความจำา (Memory Slot) หนวยความจำา RAM จะมลกษณะเปนแผงทมความยาว จำานวนขา

(Pin) และรอยบากทแตกตางกน ดงนนจงตองมการออกแบบชองเสยบใหตรงชนดของ RAM ทจะนำามาใช

แบบ 30 Pin ใชในเครองรนตงแตกอนทจะมซพย 486 มความกวางของบสแผงละ 8 บต

แบบ 72 Pinใชในเครอง ตงแตซพย 486 ไปจนถง Pentium มความ

กวางของบสแผงละ 32 บต แบบ 168 Pin

ใชกบแผงหนวยความจำาประเภท SDRAM มกเรยกวา “DIMM Slot” (Dual In-line Memory Module) มความกวางของบสขนาด 64 บต

แบบ 184 Pin

25

ชองเสยบแบบนถกนำาไปใชกบ RAM 2 ประเภททใชแทนกนไมไดคอ ใชกบ RDRAM (Rambus DRAM) แบบ 16 บต ซงเรยกวา “RIMM Slot” กบประเภท DDR-SDRAM ซงเรยกวา “DIMM Slot” เชนเดยวกบแบบ 168 Pin แตตางกนทจำานวนขาและตำาแหนงบากกลางรอง

แบบ 232 Pinใชกบแผงหนวยความจำา RDRAM แบบ 32 บต (ใชกบ

เมนบอรดเพยงไมกรน) แบบ 240 Pin

ใชสำาหรบแผงหนวยความจำาประเภท DDR2-SDRAM หรอ DDR II ทเปนหนวยความจำารนปจจบนสำาหรบเครองพซ ซงนอกจากจะทำางานดวยความถทสงกวาเดม และรองรบเทคโนโลย Dual-Channel ซงให Bandwidth ทเพมมากขนแลวยงรองรบความจสงสดไดมากถงแผงละ 4 GB

5.2.3 ชปเซต (Chipset) เปนองคประกอบหลกทถกตดตงอยางถาวรบนเมนบอรด ไมสามารถ

ถอดหรอเปลยนแปลงได

ชปเซตมความสำาคญอยางมาก เนองจากเปนตวกำาหนดอปกรณอนๆ

บนเมนบอรด เชน กำาหนดชนดของซอคเกต ซงจะเปนตวกำาหนดวาเมนบอรดนจะใช

กบซพยชนดใดไดบาง รองรบหนวยความจำาชนดใดไดบาง มสลอตประเภทใดถกตดตงไวบนเมนบอรดไดบาง สามารถทำางานรวมกบอปกรณประเภทใดไดบาง

26

ขยายความสามารถไดมากนอยเพยงใดดวยเหตนชปเซตจงเปนหวขอหลกในการพจารณาเลอกซอเมนบอรด

ตวอยางเชน เมนบอรดใชชปเซตทสนบสนนความเรว FSB ไดสงสดถง 800 MHz หรอไดเพยง 533 MHz มแคชไดมากนอยเพยงใด มหนวยความจำาสงสดไดเทาไร ซงชปเซตจะจำากดคาสงสดทรองรบได สวนเมนบอรดเปนตวจำากดจำานวนสลอตทจะใสไดจรง เปนตน

แตเดมชปเซตทำาหนาทเปนตวกลางในการประสานงานระหวางซพยกบหนวยความจำาเทานน แตตอมาเมอสามารถบรรจทรานซสเตอรลงในชปไดมากขน ชปเซตกมหนาทอนๆเพมเขาไปดวย เชน

ตวควบคมแคช (Cache Controller)และฮารดดสก (IDE Controller)

ตวควบคมบส PCI รวมทงพอรตตาง ๆ

การทำางานของชปเซตปกตจะแยกออกเปนสองสวน คอ

ทำางานในสวนของซพยกบองคประกอบตางๆคอ แคช, RAM และ AGP ทอยบน Front Side Bus (FSB) หรอท Intel เรยกวา North Bridge Chipset (สะพานฝงเหนอ คอฝงทอยใกลซพย) โดยอาจจะมหลายชปประกอบกน

ทำางานในสวนทมไวสำาหรบตอเขากบอปกรณ I/O ตางๆ ไดแก IDE, สลอต ISA และพอรตตางๆ (ขนาน, อนกรม, USB) ซงเปนอกชปเลกๆเพยงชปเดยว ทอาจเรยกวาเปน South Bridge Chipset (คอสะพานฝงทอยไกลออกมาจากซพยนนเอง)

แตในชปเซตรนใหมๆ เชน i810 เปนตนไป จะมการนำาแนวคดในการออกแบบใหมมาใช โดยแทนทจะแบงเปน North และ South Bridge อยาง

27

เดมกกลายเปน Accelerated Hub ทรวมเอาการเชอมตอในรปแบบและความเรวตางๆกน เขามาดวยกนแทน

โครงสรางการแบงชปเซตแบบเดม โครงสรางของชปเซตรนใหม

ชปเซตแตละรนจะมขดความสามารถและราคาทแตกตางกนไป ตามแตวตถประสงคทผผลตกำาหนดมา ในบางครงเรากไมจำาเปนตองใชชปเซตแพงๆ โดยทไมไดใชขดความสามารถทเพมขนเหลานน ซงจดสำาคญในการพจารณาขดความสามารถกมหลายประการดวยกน เชน พจารณาวาเปนชปเซตสำาหรบซพยรนใด รองรบความเรวของบสไดเทาใด รองรบการทำางานรวมกนหลายๆซพยไดหรอไม ชนดของหนวยความจำาททำางานดวยไดนนเปนแบบใด และจำานวนหนวยความจำาสงสด เปนตน

28

5.2.4 ระบบบส และชองสำาหรบตดตงอปกรณตางๆ (Bus & Slot) บสเปนทางเชอมตอระหวาง

อปกรณตางๆ ทงทอยบนเมนบอรดและทตดตงเพมเขามา ตงแต ซพย, หนวยความจำา, แคช, ฮารดดสก, สลอตตางๆ และจอภาพ เปนตน ดงนน ความเรวและประสทธภาพในการทำางานของบสจงมผลอยางมากกบประสทธภาพโดยรวมของเครองคอมพวเตอร

ระบบบสทเหมาะสมจะตองมความเรวเพยงพอทจะใหอปกรณตางๆ รบสงขอมลระหวางกนไดอยาง

เตมศกยภาพความเรวของอปกรณนนๆ เพอไมใหเปนตวถวงอปกรณอนๆ อนจะทำาใหความเรวโดยรวมของทงเครองลดลง

โครงสรางของระบบบสของเครองคอมพวเตอรมความสลบซบซอน ทงนเนองจากอปกรณตางๆ ไมวาจะเปนซพย แรม ฮารดดสก การดแสดงผล และอปกรณตอพวงตางๆ ไดถกพฒนาใหมความเรวเพมขน จงทำาใหตองพฒนาชปเซตและระบบบสตางๆ ตามไปดวย

ระบบบสและสลอตตางๆ มความสำาคญและเกยวของกนอยางไร ?

5.2.4.1 บสและซอค เกตของซพยบสทสำาคญทสด

คอ บสทใชเชอมตอกบซพย เรยกวา Front Side Bus

29

Front Side Bus

ระบบบสจะเชอมอปกรณตางๆ บนเมนบอรดเขาดวยกน CP

U

(FSB) ซงเปนบสทตองทำางานดวยความถสงสดภายนอกของซพย เชน 100, 133, 166, 200 และ 266 MHz เปนตน เนองจากเปนเสนทางเชอมตอระหวางซพย (ซงตดตงอยกบซอคเกตของซพย) กบชปเซตตวหลก

5.2.4.2 บสและสลอตของอปกรณความเรวสง สลอตของอปกรณความเรวสง เชน PCI, AGP และ PCI Express เปนตน

Bus Type

Bus Width

Bus Speed MB/sec

ISA 16 bits 8 MHz 16 MBps

EISA 32 bits 8 MHz 32 MBps

VL-bus 32 bits 25 MHz 100 MBps

VL-bus 32 bits 33 MHz 132 MBps

PCI 32 bits 33 MHz 132 MBps

PCI 64 bits 33 MHz 264 MBps

PCI 64 bits 66 MHz 512 MBps

PCI 64 bits 133 MHz 1 GBps PCI (Peripheral Component Interconnect)

และ PCI-X (PCI Extended)

30

บส PCI เปนบสความเรวคอนขางสง ใชเชอมตอระหวางชปเซตกบอปกรณความเรวรองลงมา เชน การดเสยง, การดโมเดม, การดแลน เปนตน

มาตรฐานของบส PCI ปจจบนจะมความกวางบส 32 บต และ 64 บต ซงบสแบบ 64 บตนจะเรยกวา PCI-X

AGP (Accelerated Graphic Port)AGP เปนพฒนาการทตอจากบส PCI โดยทำางานทความถ 66 MHz

บส AGP นถกออกแบบมาสำาหรบการดแสดงผลโดยเฉพาะ ซงเปนอปกรณทมการสงขอมลมากทสด และจำาเปนตองสงผานขอมลใหไดเรวทสด เพราะจะมผลตอประสทธภาพโดยรวมอยางเหนไดชด แตกมขอจำากดคอ เมนบอรดสวนใหญจะมสลอต AGP อยเพยงสลอตเดยวเทานน แตสำาหรบมาตรฐานของระบบบสอยาง PCI Express จะสามารถมไดมากกวา 1 ชองบนเมนบอรดเดยวกน

PCI ExpressPCI Express นนเปนบสท

ทำางานแบบ Serial และสามารถเลอกใชความเรวมากนอยตามตองการได โดยแบงออกเปนชองสญญาณ (channel) หรอ lane ของ PCI ซงจะมความเรวในการรบ

31

(1) รปตวอยางของเมนบอรดทใช PCI Express x1 (สน)

และ PCI Express x16 (ยาว) บรเวณวงกลมสนำาเงน (ซายมอ)

(1)

(2)

สงขอมลแตละทศทาง 250 MB/sec และรวมสองทาง (Full-Duplex) สงถง 500 MB/sec ซงขนตำาสดเรยกวา PCI Express x1 ถกออกแบบใหมาแทนท PCI Bus แบบเดม ประกอบดวย 1 lane สลอตกจะสนหนอย สวนขนถดไปจะมความเรวเพมขนเปน 2, 4, 8 และ 16 เทาตามลำาดบ กจะประกอบดวย 2, 4, 8 และ 16 lane ทรบสงขอมลพรอมกน สลอตกจะยาวขน (มขวตอมากขน) เรยกวาเปน PCI Express x2, x4, x8 และสงสดคอ PCI Express x16 ทเรวถง 8 GB/sec ซงจะมาแทนทสลอตแบบ AGP 8x ทใชกนอยในปจจบน

นอกจากนดวยขอจำากดทมมานมนาน เมนบอรดสวนใหญจะสามารถมสลอต AGP ไดเพยงสลอตเดยวเทานน แตสำาหรบมาตรฐานใหมอยาง PCI Express x16 ทจะมาแทนทสลอต AGP แบบเดมนนจะสามารถมไดมากกวา 1 ชองบนเมนบอรดเดยวกน

5.2.5 BIOS (Basic Input/Output System)BIOS คอ ชปทถกตดตงมาบนเมนบอรดจาก

โรงงาน ภายในบรรจโปรแกรมหรอชดคำาสงขนาดเลกสำาหรบควบคมการทำางานขนพนฐาน เชน การทำากระบวนการ POST (Power-On Self Test) ของเครอง รวมทงโปรแกรมทใชตงคาการทำางานใหกบเครอง ทเรยกวา BIOS หรอ CMOS Setup ทจะบนทกขอมลและคาตางๆ ไวในชป

หนวยความจำาอกประเภทหนงทเรยกวา ซมอส (CMOS) ซงเปนหนวยความจำาทกนไฟนอย และเกบขอมลไดโดยใชแบตเตอรทอยบนเมนบอรด ซงจะคอยจายไฟเลยงใหตลอดเวลาแมในขณะทปดเครอง ถาแบตเตอรกอนนหมดหรอถกถอดออก คาทตงไวกจะหายและกลบไปใชคาเรมตนแทน

5.2.6 ถานหรอแบตเตอรไบออส (BIOS Battery) แบตเตอรไบออสเปนอปกรณทอยบนเมนบอรด เปนสวนทไมคอยมผ

สนใจนก จนกระทงเมอนาฬกาของเครองคอมพวเตอรผดพลาดและ CMOS

32

เรมเกบขอมลไมอย ซงบอกใหรวาแบตเตอรไบออสใกลจะหมดอายแลว ถาปลอยไวเชนนนานๆ กอาจจะทำาใหเกดปญหาตางๆ ตามมาได

แบตเตอรทใชจะเปนแบบลเธยม (Lithium) เนองจากมความคงทน และสามารถใชงานไดนานเปนป ๆ โดยมอายการใชงานเฉลยจะอยทประมาณ 3 ป ลกษณะจะคลายกระดมหรอเหรยญสเงน ถกวางอยในเบาพลาสตกสดำา และอาจมแผน

โลหะตดอยเปนขวไฟสำาหรบตอเขากบเมนบอรด

5.2.7 ขวตอและพอรตตางๆ

6. อปกรณ แสดงผล หนวยแสดงผลเปนสวนทแสดงขอมลจากคอมพวเตอรไปสมนษย เปน

ตวกลางการสอสารระหวางคอมพวเตอรกบมนษย เราเรยกเครองมอในสวนนวา อปกรณแสดงผล (Output Devices)

อปกรณแสดงผลสามารถแบงออกไดเปน 2 ประเภท ตามลกษณะของขอมลทแสดงออกมา ไดแก

อปกรณแสดงผลทมนษยจบตองไมได (Softcopy Output Device) หมายถง อปกรณแสดงขอมลทมนษยไมสามารถจบ

33

ตองขอมลทแสดงนนได เชน ขอมลตวอกษรหรอภาพบนจอภาพ หรอขอมลเสยงจากลำาโพง เรยกขอมลประเภทนวา Softcopy

อปกรณแสดงผลทมนษยจบตองได (Hardcopy Output Device) หมายถง อปกรณแสดงขอมลทมนษยสามารถจบตองขอมลทแสดงนนได เชน ตวอกษรหรอภาพบนกระดาษ เปนตน เราเรยกขอมลประเภทนวา Hardcopy

ตวอยางอปกรณแสดงผล ไดแก

6.1 จอภาพ (Monitor)จอภาพเปนอปกรณทใชในการแสดงขอมลท

มนษยจบตองไมได (Softcopy Output Device) แสดงออกมาในลกษณะของขอความและรปภาพ

หลกการในการแสดงภาพหรอขอมลบนจอจะคลายกบการทำางานของจอโทรทศน คอ เกดจากคอมพวเตอรสงสญญาณใหเกดการยงแสงอเลกตรอนไปยงพนผวของจอภาพ ซงฉาบไวดวยสารฟอสฟอรสทสามารถเรองแสงไดเมอโดนอเลกตรอนตกกระทบ แตความแตกตางทสำาคญทสดระหวางจอภาพกบจอโทรทศนกคอ คณภาพและความละเอยดของภาพทปรากฏขนบนจอ โดยภาพบนจอภาพของคอมพวเตอรจะตองมคณภาพทดกวา เนองจากลกษณะการใชงานทผใชตองอยใกลชดจอคอมพวเตอรมากกวานนเอง

จอภาพส (Color) เปนจอภาพทใชกนโดยทวไปในปจจบน ซงลกษณะการแสดงผลจะอาศยสญญาณดจตอล เชนกน แตจะแยกออกเปน 3 สญญาณ ตามแมสของแสง คอ แดง เขยว และนำาเงน (Red, Green, Blue: RGB) ซงจะทำาใหเกดสตางๆ มากมายตามหลกการผสมของแมสนนเอง

34

ขนาดความกวางของจอภาพมหลายขนาด ซงกจะมความละเอยดในการแสดงผลมากนอยไมเทากน โดยความละเอยดของภาพจะมหนวยวดเปนจดภาพหรอทเรยกวา พกเซล (Pixel) ในแนวตงและแนวนอนของจอภาพ เชน 640x480, 800x600, 1,024x768 และ 1,280x1,024 เปนตน ยงมขนาดของพกเซลมากขนาดของภาพจะมความละเอยดสงมากขน ภาพทปรากฏจะมความสวยงามมากขน และขนาดของภาพทแสดงผลบนจอจะเลกลง ทำาใหมเนอทใชงานบนจอมากขน

การทำางานของจอภาพตองใชรวมกบแผงวงจรควบคมจอภาพ (Graphic Adapter Card) หรอทเรยกสนๆ วา การดแสดงผล ซงเปนแผงวงจรอเลกทรอนกสทเสยบเขาไปในเมนบอรด เพอทำาหนาทเปนตวรบคำาสงในการแสดงผลจากโปรแกรมตางๆ แลวแปลงสญญาณนนเปนสญญาณทจอภาพเขาใจได จากนนจงสงสญญาณทแปลงแลวไปยงจอภาพ 

นอกจากนยงมจอภาพอกประเภททมลกษณะพเศษ นนคอ จอภาพระบบสมผส (Touch Screen Monitor) ซงเปนจอภาพทมการสงผานขอมลเขาสคอมพวเตอรอาศยการสมผสทจอภาพ ซงมกทำาเปนลกษณะรายการ (Menu) ใหผใชเลอก โดยทตวผวจอจะถกปกคลมดวยแผนพลาสตกทมลำาแสงอนฟาเรด ซงมนษยไมสามารถมองเหนได สญญาณทเกดจากการสมผสกบลำาแสงอนฟาเรดจะถกสงเขาสระบบเพอตความหมาย และประมวลผล จากนนจงแสดงผลออกมาทางจอภาพเดยวกน ซงลกษณะเชนนกอใหเกดความรวดเรวและสะดวกในการสอสารระหวางมนษยกบคอมพวเตอร 

จะเหนวา จอภาพประเภทนเปนอปกรณททำาหนาททงปอนขอมล (Input Device) เขาสระบบคอมพวเตอรและเปนอปกรณแสดงผล (Output Devive) ออกมาสผใชในตวเดยวกน

6.2 เครองพมพ (Printer)

35

คอ อปกรณแสดงผลลพทใชพมพขอมลทเปนเอกสาร ขอความ และรปภาพใหไปปรากฏบนกระดาษ เพอสามารถนำาไปใชในงานอนๆ ได

เครองพมพโดยทวไปแบงออกไดเปน 3 ประเภท คอ

เครองพมพแบบจด (Dot Matrix Printer) คอ เครองพมพทอาศยการใชหวเขมไปกระแทกกระดาษ โดยผานผาหมกทำาใหเปนจดขน ซงมลกษณะการทำางานคลายเครองพมพดด คณลกษณะเดนของเครองพมพแบบน คอ สามารถพมพลงบนกระดาษทมหลายสำาเนาหลายชดได ทำาใหไมตองเสยเวลาพมพ

เครองพมพแบบพน หมก (Ink Jet Printer) คอ เครองพมพทใชวธพนนำาหมกลงไปบนวตถงาน โดยหมกจะถกฉดออกจากรขนาดเลกบนหวพมพ คณลกษณะเดนของเครองพมพแบบน คอ สามารถพมพภาพสได โดยมตลบหมกสแยกอสระ สามารถถอดเปลยนใหมได คณภาพการพมพคมชดกวาแบบใชหวเขม ใหความละเอยดสง

เครองพมพแบบเลเซอร (Laser Printer) มหลกการทำางานเหมอนกบเครองถายเอกสาร เปนเครองพมพทพฒนามาจากเครองพมพแบบจดและแบบพนหมก สามารถพมพไดเรวกวาแบบอนและมความคมชดมาก จงไดรบความนยมนำามาใชงานในสำานกงานทวไป อยางไรกตาม

36

เครองพมพเลเซอร ยงมราคาสงกวาเครองพมพแบบจดและแบบพนหมก

37

6.3 พลอตเตอร (Plotter)เนองจากการแสดงรปกราฟกทางเครองพมพ (Printer) จะมขอจำากด

ทางดานคณภาพและขนาดของภาพ ดงนนจงมการผลตพลอตเตอรขนมาเพอใชในงานทมการสรางรปภาพทางกราฟก เชน การออกแบบ แผนผง และชารตตางๆ เปนตน

พลอตเตอร คอ เครองวาดลายเสน ทำางานโดยอาศยแขนจบปากกา ลากลายเสนในแนวแกน X-Y บนกระดาษ เชนเดยวกบการเขยนดวยปากกาหรอดนสอ โดยพลอตเตอรจะรบสญญาณจากเครองคอมพวเตอร เพอใชควบคมการเลอนปากกาไปบนกระดาษซงสามารถเลอกส หรอปากกาทมเสนหนาบางอยางไรกได พลอตเตอรแบงออกไดเปน 3 ประเภท คอ

1. พลอตเตอรแบบทรงกระบอก (Drum Plotter) จะมปากกามากกวา 1 ดามทมขนาดและหลายส ผลดกนเคลอนทไปมาบนกระดาษ ภายใตการควบคมของเครองคอมพวเตอรเพอสรางภาพขนมา ซงการจะเลอกวาจะใชปากกาดามไหน คอมพวเตอรจะเปนตวจดการเอง พลอตเตอรชนดน มกเปนแบบตงพนและมขนาดใหญ ใชในการสรางภาพทตอเนอง เชน สำาหรบวดความสนสะเทอนของแผนดนไหว หรอวาดภาพกราฟกทมขนาดใหญและยาวมากๆ เชน ภาพโครงสรางของยานอวกาศ เปนตน

2. พลอตเตอรแบบระนาบ (Flatbed Plotter) จะมปากกามากกวา 1 ดามเชนกน แตการเคลอนทจะมแตปากกาเทานนทมการเคลอนททงสองแกน ในขณะทกระดาษผลลพธจะอยกบท พลอตเตอรแบบน มกมขนาดไมใหญนก ตงบนโตะคอมพวเตอรได ภาพทวาดจงไมใหญมาก เชน รปกราฟตางๆ เปนตน

3. อเลกโตรสแตตคพลอตเตอร (Electrostatic Plotter) เปนพลอตเตอรทใชในการสรางภาพอยางคราวๆ ไมละเอยดมากนก ใชสำาหรบตรวจสอบความถกตองของงาน เมอเรยบรอยดแลวจงสงใหพลอตเตอร 2 แบบแรกสรางภาพผลลพธทมความละเอยดสงตอไป

38

39

7. การดแสดงผล (Graphic card) ภาพทเหนในจอมอนเตอรนน

ถกสรางขนจากจดเลกๆ จำานวนมากหลายลานจดทเรยกวาพกเซล(pixels) ในการสรางจดเลกๆเหลานขนมาเปนภาพ เครองคอมพวเตอรตองการอปกรณบางอยางทสามารถแปลงขอมลไบนารจาก CPU ใหเปนรปภาพ อปกรณนนคอ

Graphics card หรอ การดแสดงผลนนเองการดแสดงผลมการทำางานทซบซอน แตหลกการพนฐานและสวน

ประกอบของมนไมยากตอการทำาความเขาใจนกลองคดวาเครองคอมพวเตอรเปนบรษทหนงซงมฝายศลปอยดวย เมอ

คนในบรษทตองการชนงานรปภาพหรอโปสเตอรสกชนกจะเปนหนาทของฝายศลปในการผลตชนงานนนขนมา

การดแสดงผลกใชหลกการเดยวกน เมอซพยกำาลงประมวลผลหากมขอมลเกยวกบภาพทตองแสดงผล ซพยจะสงขอมลเกยวกบภาพนนไปยงการดแสดงผล ซงการดแสดงผลจะมหนาทคดวาจะตองใชจด(Pixels) ในการสรางรปภาพขนมาอยางไร หลงจากนนจงสง

ขอมลตอไปยงจอภาพ (monitor) โดยผานสายเคเบลหรอสายแพ

การดแสดงผลทใชในปจจบน ไดแก การดวจเอ (VGA : Video Graphics Array) สามารถแสดงผลไดตงแต 16 ส ทความละเอยด

40

การดแสดงผล หรอ Graphic Card

The graphics card creates a wire frame image, then fills it in and adds textures and shading.[2]

[2]

640x480 พกเซล และตอมาไดพฒนาเปนการดซปเปอรวจเอ (SVGA : Super Video Graphics Array) ซงสามารถแสดงสได 256 ส ทความละเอยด 800x600 พกเซล ปจจบนนพฒนาจนถงการดเอกจเอ (XGA : Exchanced Graphics Array) ซงสามารถแสดงจำานวนสไดถง 16.7 ลานส ทความละเอยด 1600x1200 พกเซล และ Quantum Extended Graphics Array (QXGA) ซงสามารถแสดงจำานวนสทความละเอยด 2040 x 1536 พกเซล ซงใหสทสมจรงตามธรรมชาต เหมาะสำาหรบงานตกแตงภาพและงานพมพทตองการความละเอยดสง

41

8. การดแสดงสญญาณเสยง (Sound Card)

Sound card หรอการดเสยงเปนอปกรณสรางและจดการกบระบบเสยงทงหมดในเครองคอมพวเตอร เชน เลนไฟลเสยงในรปแบบตางๆ สรางเสยงดนตรตามคำาสงแบบ MIDI บนทกและแปลงเสยงลงเปนไฟลแบบดจตอล ตลอดจนผสมเสยงจากหลายๆแหลงทมาเขาดวยกน เปนตน

เครองคอมพวเตอรแบบพกพา (Laptop)เครองคอมพวเตอร PC ประกอบดวย mainboard การดแสดงผล

ฮารดดสก และอปกรณอนๆ ซงจะอยภายในเคส จอภาพ คยบอรด และอปกรณรบ-แสดงผลอนๆจะถกเชอมโยงดวยสายเคเบล/สายแพ หรอใชเทคโนโลยไรสาย ถงแมจะมอปกรณตางๆมากมาย แตภายในเคสกยงมพนทวางสำาหรบเพมเตมอปกรณอนๆ และชองวางสำาหรบแตละอปกรณอยางพอเพยง

The inside of a PC tower [2]เครองคอมพวเตอร Laptop นนเลกกวาและเบากวาเครอง

คอมพวเตอร PC มากนก จอภาพเปนสวนหนงของตวเครองเชนเดยวกบ

42

BIOS uses Flash memory, a type of ROM.

คยบอรด นอกจากน laptop ยงมชองวางภายในเครองนอย อปกรณภายในตางๆ ถกจดวางใหใชพนทอยางคมคาทสด

The inside of an IBM ThinkPad [2]

เรมตนการทำางานของคอมพวเตอร (Boot up)ถาขาดกระแสไฟฟา เครองคอมพวเตอรกจะเปนเพยงกลองเหลก

ธรรมดากลองหนง แตเมอเวลาทมกระแสไฟเขาไปหลอเลยงวงจรคอมพวเตอรแลวจะพบวากลองเหลกนจะกลายเปนกลองวเศษขนมาทนท สามารถทำาไดตงแตเปนเครองเลนของเดกไปจนถงเปนอปกรณยงจรวดทำาสงครามกน ทงนความมหศจรรยตางๆ ทคอมพวเตอรสามารถทำาไดนน มจดเรมตนตงแตตอนกดสวทชเปดเครองกนเลยทเดยว

เมอทำาการกดสวทช Power On เครองคอมพวเตอรจะอานสงทตองทำามาจาก BIOS (Basic Input Output System) โดย BIOS จะสงใหทำากระบวนการหนงทเรยกวา POST (Power On Self Test) กระบวนการนถกบรรจในหนวยความ

43

[2]

จำา (MEMORY) ของคอมพวเตอร แตปจจบนมกจะเกบใน EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) มากกวา คอเปนหนวยความจำาทอานอยางเดยว และไมตองใชกระแสไฟเลยง แตสามารถใชกระแสไฟฟาเขาไปลบ หรอแกไขโปรแกรมใน EPROM ได เรยกวาการแฟลช (flash) ROM

44

กระบวนการ POSTPOST คอกระบวนการทคอมพวเตอรตรวจสอบความพรอมของ

อปกรณตางๆ ทตดตงอย ไมวาจะเปนเมนบอรด, ซพย, ชนดและขนาดของหนวยความจำา, ชนดและขนาดของฮารดดสก, ชนดและขนาดของดสกไดรฟ, ชนดของมอนเตอร และพอรต I/O อนๆ เชน คยบอรด, เมาส, พอรตอนกรม, พอรตขนาน เปนตน

โดยคา Configuration ของอปกรณเหลานจะเกบในหนวยความจำาพเศษทเรยกวา CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) ซงเปนหนวยความจำาทตองใชกระแสไฟฟาเลยง แตใชกระแสไฟฟานอยมาก ดงนนบนเมนบอรดของคอมพวเตอรจะมถาน 3 โวลตอยดวยเสมอ เพอใหคอมพวเตอรสามารถจำาคา Hardware/System Configuration ตางๆไวได และถาถานทอยบนเมนบอรดมไฟออน หรอถานหมด เครองคอมพวเตอรกจะเขาไปทเมนการตงคา Hardware/System Configuration ใหมทกครง

เราสามารถสงเกตกระบวนการ POST ไดจากเสยงสญญาณทคอมพวเตอรจะตอบสนองออกมาเมอสนสดกระบวนการ โดยปกต ถาการตรวจสอบอปกรณตางๆ เรยบรอย ไมมปญหา กจะสงสญญาณป บสน ๆ 1

45

NOTE: การเรมตนการทำางานของคอมพวเตอร (BOOT UP) แบงออกเปน 2 ประเภท คอ

Cold Boot ซงเปนการบททเรมตนจากการกดสวทช Power On ของเครองคอมพวเตอรใหคอมพวเตอรเรมการทำางาน POST และบทตามลำาดบ

Warm Boot เปนการสงบทระบบใหม ดวยการกดปม Reset หรอการกดปม Ctrl+Alt+Del หรอการสง Restart เครองคอมพวเตอร เรยกไดวาเปนการสงบทดวยซอฟตแวร

NOTE: สำาหรบอปกรณตอพวงอนๆ BIOS จะไมรจก เพราะจะทำาให BIOS มขนาดใหญมากในการเกบขอมลเพอใหรจกอปกรณทกตว ดงนน อปกรณเฉพาะดาน เชน เครองพมพ, กลองถายภาพดจตอล, สแกนเนอร นน เราตองนำาซอฟตแวรทเรยกวา Device driver ตดตง

ครง ถามอาการผดปกตใดๆ กจะสงสญญาณทมรหสเสยงสนและยาวตางกน แลวแตอาการของขอผดพลาด (Error) นนๆ

ใน BIOS จะเกบวธการเพอบอกคอมพวเตอรวาจะเรมทำางานอยางไร และยงเกบวธการพนฐานทระบบปฏบตการ (Operating System: OS) ใชตดตอกบอปกรณพนฐาน เชน ฮารดดสก, การดแสดงผล, คยบอรด เปนตน

หลงจากผานกระบวนการ POST แลว BIOS กจะบอกใหโปรเซสเซอร (ซพย) ไปอานฮารดดสกเพอทำาการบท (ซงใน BIOS รนใหมๆ สามารถตงคาไดวาจะใหบทจากอปกรณตวใดกอน ไมวาจะเปนจาก Floppy Disk, CD-ROM, IDE0, IDE1) ซงการบท (Boot) กคอขนตอนทคอมพวเตอรเรมทำาการโหลดระบบ ปฏบตการ (OS) เขาไปในหนวยความจำา RAM นนเอง

References:[1] อนรทธ รชตะวราห, คมอชางคอมพวเตอร 2006, โปรวชน, 2548.[2] http://www.howstuffworks.com[3] http://www.cybered.co.th/warnuts/wbi/wbi2/web/intro.htm

46