เรามาทำความรู้จักกับคอมพิวเตอร์ และส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ แบบเบสิคๆกันครับ จะเรียบเรียงข้อมูลจากคอมพิวเตอร์คืออะไร การทำงานอย่างไร และมีส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์อะไรบ้าง

คอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ (computer นิยมอ่านในภาษาไทยว่า คอม-พิ้ว-เต้อ) คือ เครื่องมือหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ที่มีความสามารถในการคำนวณอัตโนมัติตามคำสั่ง ส่วนที่ใช้ประมวลผลเรียกว่าหน่วยประมวลผล ชุดของคำสั่งที่ระบุขั้นตอนการคำนวณเรียกว่าโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ผลลัพธ์ที่ได้ออกมานั้นอาจเป็นได้ทั้ง ตัวเลข ข้อความ รูปภาพ เสียง หรืออยู่ในรูปอื่น ๆ อีกมากมาย

 ลักษณะทางกายภาพของคอมพิวเตอร์นั้นมีหลากหลาย มีทั้งขนาดที่ใหญ่มากจนต้องใช้ห้องทั้งห้องในการบรรจุ และขนาดเล็กจนวางได้บนฝ่ามือ การจัดแบ่งประเภทของคอมพิวเตอร์สามารถจัดแบ่งได้ตามขนาดทางกายภาพเป็นสำคัญ ซึ่งมักจะแปลผันกับประสิทธิภาพความเร็วในการประมวลผล โดยขนาดคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเรียกว่า ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ใช้กับการคำนวณผลทางวิทยาศาสตร์ ขนาดรองลงมาเรียกว่า เมนเฟรม มักใชัในบริษัทขนาดใหญ่ที่ต้องมีการประมวลผลธุรกรรมทางธุรกิจจำนวนมากๆ สำหรับคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่ใช้ในระดับบุคคลเรียกว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่พกพาได้เรียกว่า คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ค ส่วนคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่สามารถวางบนฝ่ามือได้เรียกว่า พีดีเอ อย่างไรก็ตามคอมพิวเตอร์มีใช้กันอย่างกว้างขวางมาก ซึ่งมีอุปกรณ์หลายๆชนิดได้นำคอมพิวเตอร์ไปใช้เป็นกลไกหลักในการทำงาน เช่น กล้องดิจิทัล เครื่องเล่นเอ็มพีสาม หรือในรถยนต์เองก็มีคอมพิวเตอร์ที่ใช้ช่วยในการตรวจสอบระบบการทำงานของเครื่องยนต์

ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์โดยรวมแล้ววัดกันที่ความเร็วการประมวลผล ซึ่งตามกฏของมัวร์ (Moore’s Law) คอมพิวเตอร์จะเพิ่มประสิทธิภาพเป็นเท่าทวีคูณในทุกปี

คอมพิวเตอร์ทำงานอย่างไร

คอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆเช่น ENIAC เวลาโปรแกรมต้องใช้วิธีการเปลี่ยนสายเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งเป็นวิธีการที่ยุ่งยากมาก จึงเกิดแนวคิดว่าตัวโปรแกรมน่าจะจัดเก็บอยู่ในส่วนที่สามารถปรับเปลี่ยนแก้ไขได้ง่าย เป็นที่มาของแนวคิดที่ทำการจัดเก็บข้อมูลต่างๆรวมถึงโปรแกรมไว้ใน หน่วยความจำ หรือ memory ทำให้คอมพิวเตอร์จะได้รับคำสั่งโดยการอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำ และการปรับเปลี่ยนโปรแกรมสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนแปลงค่าภายในหน่วยความจำ

แนวคิดข้างต้นรู้จักในชื่อว่า “Stored-Program Concept” หรือ อีกชื่อว่าสถาปัตยกรรม von Neumann โดยเข้าใจว่า J. Presper Eckert และ John William Mauchly ซึ่งเป็นนักออกแบบ ENIAC เป็นผู้คิดค้นขึ้น

แนวคิดการทำงานแบบ Stored-Program ถูกใช้เป็นแนวคิดหลักของการทำงานในคอมพิวเตอร์จนถึงปัจจุบัน โดยแนวคิดนี้จะแบ่งการทำงานของคอมพิวเตอร์เป็น 4 ส่วนหลักได้แก่

หน่วยประมวลผลในรูปแบบข้อมูล Binary หรือที่เรียกว่า Arithmetic-Logical Unit (ALU) เปรียบเสมือนหัวใจของคอมพิวเตอร์ หน้าที่หลักของมันคือทำการประมวลผลทางคณิตศาสตร์ขั้นพื้นฐานอันได้แก่การบวกและลบ และการทำการเปรียบเทียบข้อมูลสองข้อมูลว่ามีค่าเท่ากันหรือไม่ถ้าไม่จะมีค่ามากกว่าหรือน้อยกว่า
หน่วยความจำ หรือ Memory ใช้สำหรับเก็บข้อมูล (Data) และ คำสั่ง (Instructions) โดยข้อมูลภายในหน่วยความจำจะถูกแบ่งเป็นส่วนๆเล็กๆเท่าๆกัน แต่ละส่วนมีที่อยู่(address) เพื่อใช้เข้าถึงข้อมูลที่ถูกจัดเก็บเอาไว้
อุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุต หรือ I/O Device เป็นส่วนที่ใช้นำข้อมูลจากโลกภายนอกเข้ามาภายในระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อนำมาประมวลผล และเมื่อได้ผลลัพธ์ก็จะนำข้อมูลที่ได้มาแสดงผลให้โลกภายนอกคอมพิวเตอร์ได้รับทราบ
หน่วยควบคุมการทำงาน หรือ Control Unit เป็นส่วนที่ใช้เชื่อมต่อแต่ละส่วนเข้าด้วยกัน หน้าที่หลักๆคือทำการอ่านข้อมูลคำสั่งที่อยู่ ภายในหน่วยความจำหรือที่ได้จากอุปกรณ์อินพุต ทำการแปลความหมายและส่งไปประมวลผลใน ALU จากนั้นนำผลที่ได้ไปจัดเก็บในหน่วยความจำหรืออุปกรณ์เอาต์พุต หน้าที่หลักอีกประการ คือควบคุมลำดับการทำงานของแต่ละขั้นตอนให้อยู่ในเวลาที่เหมาะสม

[ref : wikipedia]

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์
ส่วนประกอบทั่วไปของคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้
1. หน่วยรับข้อมูล (Input Unit) เป็นส่วนที่ทำหน้าที่รับข้อมูลเข้าสู่หน่วยประมวลผลกลาง (CPU)
เพื่อทำการประมวลต่อไป
2. หน่วยประมวลผลกลาง หรือ CPU (Central Processing Unit) ทำหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูล
เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ และทำหน้าที่ควบคุมการทำงานต่างภายในคอมพิวเตอร์
3. หน่วยแสดงผล (Output Unit) เป็นหน่วยที่แสดงผลลัพธ์จากการประมวลผลข้อมูล ซึ่งมีรูปแบบการแสดง
ผลอยู่ 2 แบบ คือ แบบที่สามารถเก็บไว้ดูภายหลังได้ และแบบที่ไม่มีสำเนาเก็บไว้

หน่วยประมวลผลข้อมูล (Process Unit)
ซีพียู (CPU)
   ซีพียู หรือ หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) เปรียบเสมือนสมองของคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยชุดคำสั่งเล็กๆ เรียกว่า “ไมโครอินสตรัคชัน” (Micro Instruction) CPU มีหน่วยวัดความเร็วเป็นเมกะเฮิร์ต (MHz) ซีพียูของเครื่องพีซีส่วนใหญ่จะมาจากผู้ผลิต 3 ค่ายใหญ่ๆ คือ อินเทล (Intel) เอเอ็มดี (AMD) ไซริกซ์ (Cyrix)
ซีพียูจากอินเทล
- Pentium เป็น CPU ตัวแรกของ Intel ที่ไม่ใช่ชื่อที่เป็นตัวเลข
- Pentium II เป็น CPU ที่ออกแบบมาสำหรับใช้กับ Slot เฉพาะที่มีชื่อเรียกว่า Slot 1 ซีพียู Pentium II นั้น มี 2 รุ่น คือ รุ่นที่มี Code name ว่า Klamath และ Code name ว่า Deschute ซึ่งในปัจจุบันนี้ทาง Intel ได้เลิกผลิตซีพียูรุ่นนี้ไปแล้ว
- Pentium III หรือ Code name คือ KATMAI เป็นซีพียู่ที่พัฒนาจากโครงสร้างของ Pentium II โดยได้เพิ่มชุดคำสั่ง SSE (Streaming SIMD Extension) เข้าไปแต่ยังคงใช้เทคโนโลยี MMX ใช้ FSB 100 MHz มีแคช ระดับ 1 เป็น 32 KB และมีแคชระดับ 2 ที่ความเร็วเป็นครึ่งหนึ่งของซีพียูคือ 512 KB ใช้การติดตั้งบน Slot 1 ต่อมา Intel ได้ผลิตซีพียูในตระกูล Pentium III โดยใช้ Code name เป็น Coppermine
- Pentium 4 เป็นซีพียูที่พัฒนาต่อจาก Coppermine โดยการใช้ System Bus แบบใหม่ ที่เรียกว่า Quad Pumped ซึ่งทำให้ความเร็วบัสภายในของ CPU เพิ่มขึ้นเป็น 400 MHz

ซีพียูจากเอเอ็มดี
- AMD K6, K6-2 ซีพียูตระกูล K6 เป็นซีพียูของบริษัท AMD โดยตัวแทนที่ออกมาเป็นรุ่น K6 โดยซีพียูตัวนี้จะใช้เทคโนโลยีการผลิตขนาด 0.35 ไมครอน ซึ่งรุ่นหลังนี้ได้ลดขนาดเป็น 0.25 ไมครอน
- AMD K6-III 3DNow! เป็นซีพียูของ AMD ที่เพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้สูงขึ้น โดยจะรันที่ความเร็วบัสภายนอก 100 MHz มีแคชระดับ 1 ขนาด 64 KB แบ่งออกเป็นสำหรับเก็บชุดคำสั่ง 32 KB และข้อมูล 32 KB และมีแคชระดับ 2 ขนาด 256 KB อยู่บนตัวซีพียู

ซีพียูจากไซริกซ์
Cyrix M-II เป็นซีพียูตัวสุดท้ายที่จำหน่ายในนามของไซริกซ์ซึ่งต่อมาได้ถูก VIA ซื้อกิจการไปใช้เทคโนโลยีการผลิตขนาด 0.25 ไมครอน ติดตั้งบน Socket 7 ใช้ FSB 95-100 MHz มีขนาดแคชระดับ 1 เป็น 64 MB มีความเร็วตั้งแต่ 300

อุปกรณ์แสดงผล

จอภาพ (Monitor)

เป็นอุปกรณ์สำหรับแสดงผล จอภาพที่ใช้ในปัจจุบันจะเป็นจอสีทั้งหมด ส่วนจอขาวดำ ไม่มีให้เห็นแล้ว และส่วนมากจะเป็นจอแบบ CRT (Cathode Ray Tube) เพราะจอ CRT มีราคาสูง ส่วนเครื่องโน็ตบุ๊คจะเป็นจอแบบ LCD โดยขนาดนี้นิยมใช้จะอยู่ที่ 15 นิ้ว จอ CRT รุ่นใหม่ๆ จะมีกระจกหน้าจอแบบราบ
การ์ดแสดงผล (Display Card)

การ์ดแสดงผลหรือชื่องอย่างเป็นทางการคือ VGA Adapter Card ทำหน้าที่ควบคุมการแสดงผลของจอภาพ โดยข้อมูลที่จะแสดงจะถูกส่งจากซีพียูมายังการ์ดแสดงผล เพื่อประมวลผล ในจากดิจิตอลเป็นแอนะล็อก แล้วส่งไปยังวงจรควบคุมสี (RGB Circuit) ของจอภาพ เพื่อให้ปรากฏเป็นภาพบนหน้าจอ

เครื่องพิมพ์ ( Printer)

     เครื่องพิมพ์เป็นอุปกรณ์ที่มีคู่กับคอมพิวเตอร์มานานแล้วและมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง เครื่องพิมพ์ที่นิยมใช้โดยทั่วไปมี 4 ประการคือ
         1. เครื่องพิมพ์แบบหัวเข็ม (Dot Matrix Printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่นิยมใช้กันมากในอดีต การพิมพ์จะใช้หัวพิมพ์ที่มีลักษณะเป็นเข็มเรียงกันเป็นแถวในแนวตั้ง มี 2 แบบ คือ 9 หัวเข็มและแบบ 24 หัวเข็ม อักษรที่ได้จะดูหยาบไม่ค่อยละเอียด
         2. เครื่องพิมพ์แบบพ่นหมึก (Ink Jet Printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่นิยมใช้กันมาก เพราะสามารถพิมพ์สีได้ด้วย ถูกกว่าเครื่องพิมพ์ชนิดอื่นๆ
         3. เครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์ (Laser Printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่ใช้เทคโนโลยีคล้ายเครื่องถ่ายเอกสารคุณภาพและความเร็วในการพิมพ์ดีกว่าเครื่องพิมพ์แบบหัวเข็ม และแบบพ่นหมึก มีความคมชัดสูงแต่ราคาก็สูง
         4. เครื่องพิมพ์แบบพล็อตเตอร์ (Plotter Printer) เป็นเครื่องพิมพ์ที่ใช้สำหรับการพิมพ์งานประเภทงานออกแบบ

การ์ดเสียง (Sound Card)

         เป็นการ์ดที่ช่วยสนับสนุนและจัดการด้านเสียงของเครื่องพีซี และควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวกับเสียง ไม่ว่าจะเป็นการเล่นไฟล์เสียง สร้างเสียงดนตรี การบันทึกเสียงไปเป็นไฟล์แบบดิจิตอล ตลอดจนการ Mix เสียง การ์ดเสียงรุ่นใหม่จะเป็นแบบที่เสียบในสล็อต PCI และมีคุณสมบัติ Plug and Play ซึ่งทำให้การติดตั้งง่ายขึ้นมาก

ลำโพง (Speaker)

         เป็นอุปกรณ์สำหรับแสดงเสียงเหมือนลำโพงเครื่องเสียง โดยจะทำการแปลงสัญญาณไฟฟ้า จากการ์ดเสียงให้ออกมาเป็นเสียงต่างๆ ดังนั้น คุณภาพเสียงที่ได้จึงไม่ได้ขึ้นอยู่ที่การ์ดเสียงเท่านั้น ต้องอาศัยการขับพลังเสียงของลำโพงด้วย ซึ่งลำโพงที่นิยมใช้กันทั่วไปจะเป็นลำโพงแบบตอบสนองเบสและเสียงแหลมที่ชัดเจนควรใช้ลำโพงแบบซัปวูฟเฟอร์จะให้เสียงเบสที่นุ่มนวลกว่าและแบบทวีตเตอร์ซึ่งจะให้เสียงแหลมที่ชัดเจน

หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)

 คีบอร์ด(Keyboard)

เป็นอุปกรณ์ในการป้อนข้อมูลและคำสั่งที่เป็นตัวอักษร ตัวเลขหรือสัญญลักษณ์เข้าสู่คอมพิวเตอร์ แป้นพิมพ์ทั่วไปจะมีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า ประกอบด้วยปุ่มต่างๆ ตามมาตราฐานของไอบีเอ็มจำนวน 101 ปุ่ม ยกเว้นแป้นพิมพ์เครื่องโน้ตบุ๊คโดยเครื่องโน้ตบุ๊คอาจจะมีน้อยกว่า โดยทั่วไปแป้นพิมพ์จะมีปุ่มต่างๆถึง 108 ปุ่ม ส่วนแป้นพิมพ์แบบ Multimedia จะมีปุ่มสำหรับ Multimedia เพิ่มข้นมาอีก แป้นพิมพ์บางรุ่นอาจไม่เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าก็ได้ หรืออาจแยกจากกันเป็น 2 ส่วนก็ได้แป้นพิมพ์ส่วนใหญ่ที่ใช้จะเป็นพอร์ตแบบ PS/2

เมาส์ (Mouse)
        เมาส์เป็นอุปกรณ์รับข้อมูลอีกชนิดหนึ่งใช้สำหรับเลือกคำสั่งหรือสิ่งต่างๆ ที่อยู่บนจอภาพโดยที่เมาส์ในปัจจุบันจะ ใช้เมาส์แบบ PS/2 เมาส์ทั่วๆ ไปจะแบ่งได้เป็นแบบ 2 ปุ่ม และแบบ 3 ปุ่มโดยจะเพิ่มปุ่มลูกล้อหมุนได้อยู่ตรงกลาง เรียก Wheel เมาส์ ปุ่มลูกล้อนี้จะใช้สำหรับการเลื่อนจอภาพเหมือนการเลื่อน Scroll bar บางรุ่นก็สามารถกดปุ่มลูกล้อเพื่อเรียกคำสั่ง หรือโปรแกรมตามที่ Software ของเมาส์นั้นๆ จะกำหนดมา ซึ่งถ้าจะแบ่างประเภทของเมาส์สามารถ แบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ

1. เมาส์แบบกลไก (Mechanical) เป็นแบบที่นิยมแพร่หลายมากที่สุดและราคาถูกที่สุด โดยจะใช้ลูกบอลกลมๆ บรรจุอยู่ภายในตัวเมาส์ ทำหน้าที่คอยเปลี่ยนการลากเมาส์ให้เป็นการหมุนล้อกลไกภายในตัวเมาส์ เพื่อแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าและส่งมาให้ซีพียูประมวลผลต่อไป
2. เมาส์แบบใช้แสง (Optical) เป็น แบบที่ใช้แสงส่องลงไปที่พื้นแล้วสะท้อนกลับมาที่ตัวรับเพื่อวัดการเลื่อนตำแหน่ง ถ้าเป็นรุ่นใหม่ๆ จะสามารถใช้กับพื้นผิวได้แทบทุกแบบ แต่มีข้อเสียคือ ยังมีราคาแพงอยู่

[ref: http://www.obec.go.th/news/_develop_media/multi/primary/job/comp04/index.htm]

Tags: computer, คอมพิวเตอร์, ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ | Category: Tip&Trick | Comments: 2

บทความที่เกี่ยวข้อง