ประวัติของคอมพิวเตอร์
ความหมายของคอมพิวเตอร์
ปัจจุบันคนส่วนใหญ่มีความเชื่อกันว่า การมีความรู้เกี่ยวกับ การใช้งานคอมพิวเตอร์โดยเฉพาะคอมพิวเตอร์ ส่วนบุคคลหรือที่แยกกันโดยทั่วไปว่า personal computer นั้น เป็นความสามารถหรือความชำนาญขั้นพื้นฐานที่จำเป็น ในการดำเนินชีวิตประจำวัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการประกอบธุรกิจ ให้ประสบความสำเร็จ
เนื่องจากปริมาณการใช้คอมพิวเตอร์ และคุณสมบัติของ คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพเพิ่มมาก ขึ้นส่งผลให้คนจำนวนมาก เชื่อว่าแต่ละคน จำเป็นต้องมีความรู้พื้นฐานด้านคอมพิวเตอร์กล่าวคือ รู้วิธีการใช้คอมพิวเตอร์ได้อย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตาม โลกปัจจุบันซึ่งเป็นโลกของเทคโนโลยีสารสนเทศ หรือที่มักเรียกกันว่า เป็นยุคของข้อมูลข่าวสาร การมีความรู้ในการใช้คอมพิวเตอร์ เพียงอย่างเดียวนั้นถือว่า ไม่เพียงพอต่อไปแล้ว บุคคลจำเป็นต้องเรียนรู้การบริโภคข้อมูล ข่าวสาร และสามารถวิเคราะห์ข่าวสารที่มีอยู่เป็นจำนวนมากให้เกิด ประโยชน์ได้
ความหมายของคอมพิวเตอร์
นักวิชาการหลายท่านได้กำหนดหรือนิยามความหมายของ คอมพิวเตอร์ไว้หลายความหมาย แต่เมื่อพิจารณาโดยภาพรวมแล้ว ความหมายของคอมพิวเตอร์จะหมายถึง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่งมทที่สามารถรับโปรแกรมและข้อมูล ประมวลผล สื่อสารเคลื่อนย้ายข้อมูลและแสดงผลลัพธ์ได้
เนื่องจากปริมาณการใช้คอมพิวเตอร์ และคุณสมบัติของ คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพเพิ่มมาก ขึ้นส่งผลให้คนจำนวนมาก เชื่อว่าแต่ละคน จำเป็นต้องมีความรู้พื้นฐานด้านคอมพิวเตอร์กล่าวคือ รู้วิธีการใช้คอมพิวเตอร์ได้อย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตาม โลกปัจจุบันซึ่งเป็นโลกของเทคโนโลยีสารสนเทศ หรือที่มักเรียกกันว่า เป็นยุคของข้อมูลข่าวสาร การมีความรู้ในการใช้คอมพิวเตอร์ เพียงอย่างเดียวนั้นถือว่า ไม่เพียงพอต่อไปแล้ว บุคคลจำเป็นต้องเรียนรู้การบริโภคข้อมูล ข่าวสาร และสามารถวิเคราะห์ข่าวสารที่มีอยู่เป็นจำนวนมากให้เกิด ประโยชน์ได้
ความหมายของคอมพิวเตอร์
นักวิชาการหลายท่านได้กำหนดหรือนิยามความหมายของ คอมพิวเตอร์ไว้หลายความหมาย แต่เมื่อพิจารณาโดยภาพรวมแล้ว ความหมายของคอมพิวเตอร์จะหมายถึง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่งมทที่สามารถรับโปรแกรมและข้อมูล ประมวลผล สื่อสารเคลื่อนย้ายข้อมูลและแสดงผลลัพธ์ได้
ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์
ในสมัยโบราณมนุษย์ใช้นิ้วมือในการคำนวณ แต่ก็มีข้อจำกัดคือ ตัวเลข มีจำนวนมากขึ้นก็จะไม่สามารถใช้นิ้วมือคำนวณได้ มนุษย์จึงใช้ก้อนหิน ลูกปัด และวัสดุอื่น ๆ มาใช้ในการนับแทนนิ้วมือ เพื่อช่วยให้การคิดเลขสะดวกและถูกต้องยิ่งขึ้น
ต่อมาชาวจีนได้คิดประดิษฐ์ลูกคิดขึ้นเพื่อช่วยในการคำนวณ และเบลส ปาสคาล ( Blaise Pascal ) นักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ประดิษฐ์เครื่องบวกเลขแบบมีเฟืองหมุนหลักจากนั้น ก็ได้มีการพัฒนาเครื่องคิดเลขจากมือหมุนเป็นระบบไฟฟ้าในที่สุด
ชาร์ลส์ แบบเบจ (Charles Babbage) นักคณิตศาสตร์และนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษได้ประดิษฐ์ เครื่องคำนวณชื่อดิฟเฟอร์เร้นซ์เอนยิน (Difference Engine) ขึ้นซึ่งเครื่องคำนวณนี้สามารถคำนวณค่าฟังก์ชันทาง คณิตศาสตร์ต่อเนื่องกันได้
ช่วงปี ค.ศ. 1930 ถึงช่วงปี ค.ศ. 1940 เป็นช่วงที่โลกได้มีคอมพิวเตอร์ที่สามารถโปรแกรมได้และคำนวณผลลัพธ์ได้มีประสิทธิภาพจริง แต่เป็นการยากที่จะตัดสินได้ว่าคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลกENIAC (Electronics Numerical Integrator and Computer) เกิดขึ้นในปี1946 และประดิษฐ์โดยจอห์น ดับลิว มอชลีย์ (John W. Mauchly) และ เจ เพรสเพอร์ เอคเกิรต (J. Prespern Eckert) ทำงานโดยใช้หลอดสุญญากาศจำนวน 18,000 หลอด มีน้ำหนัก 30 ตัน ใช้เนื้อที่ห้อง 15,000 ตารางฟุต เวลาทำงานต้องใช้กำลังไฟถึง 140 กิโลวัตต์ คำนวณในระบบเลขฐานสิบ
ค.ศ. 1941 เป็นครั้งแรกที่โลกได้มีเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่สามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างอิสระ ผู้พัฒนาคือ Konrad Zuse และชื่อคอมพิวเตอร์คือ Z1 Computer
ค.ศ. 1941 จอห์น อตานาซอฟฟ์ และ คลิฟฟอร์ด เบอร์รี ที่ มหาวิทยาลัยไอโอวาสเตต ได้ร่วมกันสร้าง คอมพิวเตอร์ อตานาซอฟฟ์-เบอร์รี ซึ่งสามารถประมวลผลเลขฐานสอง
ค.ศ. 1944 John Presper Eckert และ John W. Mauchly ได้ร่วมกันสร้างอีนิแอก ซึ่งใช้หลอดสูญญากาศจำนวน 20,000 หลอด เพื่อสร้างหน่วยประมวลผล และถือได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกสำหรับการใช้งานทั่วไป โดยมีการประมวลผลแบบทศนิยม โดยหากต้องการตั้งโปรแกรมจะต้องต่อสายเชื่อมต่อเครื่องอุปกรณ์ใหม่ทั้งหมด
ค.ศ. 1948 Frederic Williams และ Tom Kilburn สร้างคอมพิวเตอร์ที่ใช้ หลอดรังสีคาโทด เป็นหน่วยความจำ
ค.ศ. 1947 ถึง 1948 John Bardeen, Walter Brattain และ Wiliam Shockley สร้างคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทราสซิสเตอร์ ถือว่าเป็นจุดเปลี่ยนของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่สำคัญ
ค.ศ. 1951 John Presper Eckert และ John W. Mauchly ได้พัฒนา UNIVAC Computer ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่มีการขาย
ค.ศ. 1953 ไอบีเอ็ม (IBM) ออกจำหน่าย EDPM เป็นครั้งแรก และเป็นก้าวแรกของไอบีเอ็มในธุรกิจคอมพิวเตอร์
ค.ศ. 1954 John Backus และ IBM ร่วมกันสร้างภาษาคอมพิวเตอร์ชื่อ FORTRAN ซึ่งเป็นภาษาระดับสูง (high level programming language) ภาษาแรกในประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์
ค.ศ. 1955 (ใช้จริง ค.ศ. 1959) สถาบันวิจัยสแตนฟอร์ด, ธนาคารแห่งชาติอเมริกา, และ บริษัทเจเนอรัลอิเล็กทริก ร่วมกันสร้าง ERMA และ MICR ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกในธุรกิจธนาคาร
ค.ศ. 1958 Jack Kilby และ Robert Noyce เป็นผู้สร้าง Integrated Circuit หรือ ชิป(Chip) เป็นครั้งแรก
ค.ศ. 1962 สตีฟ รัสเซลล์ และ เอ็มไอที ได้พัฒนาเกมคอมพิวเตอร์เป็นครั้งแรกของโลกชื่อว่า "Spacewar"
ค.ศ. 1964 Douglas Engelbart เป็นผู้ประดิษฐ์เมาส์ และ ระบบปฏิบัติการแบบวินโดวส์
ค.ศ. 1969 เป็นปีที่กำเนิด ARPAnet ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของอินเทอร์เน็ต
ค.ศ. 1970 อินเทล] พัฒนาหน่วยความจำชั่วคราวของคอมพิวเตอร์หรือ RAM เป็นครั้งแรก
ค.ศ. 1971 Faggin, Hoff และ Mazor พัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกของโลกให้อินเทล (Intel)
ค.ศ. 1971 Alan Shugart และ IBM พัฒนา ฟลอปปี้ดิสก์ เป็นครั้งแรก
ค.ศ. 1973 Robert Metcalfe และ Xerox ได้พัฒนาระบบอีเทอร์เน็ต (Ethernet) สำหรับระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ค.ศ. 1974 ถึง ค.ศ. 1975 Scelbi และ Mark-8 Altair และ IBM ร่วมกันวางจำหน่ายคอมพิวเตอร์สำหรับผู้ใช้รายย่อยเป็นครั้งแรก
ค.ศ. 1976 ถึง ค.ศ. 1977 ถือกำเนิด Apple I, II และ TRS-80 และ Commodore Pet Computers ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลรุ่นแรกๆ ของโลก
ค.ศ. 1981 ไมโครซอฟท์ วางจำหนาย MS-DOS ซึ่งเป็นระบบปฏิบัติการที่ได้รับความนิยมที่สุดในช่วงนั้น
ค.ศ. 1983 บริษัทแอปเปิล ออกคอมพิวเตอร์รุ่น Apple Lisa ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์รุ่นแรกที่ใช้ระบบ GUI
ค.ศ. 1984 บริษัทแอปเปิล วางจำหน่ายคอมพิวเตอร์รุ่น แอปเปิล แมคอินทอช ซึ่งทำให้มีการใช้คอมพิวเตอร์อย่างกว้างขวาง
ค.ศ. 1985 ไมโครซอฟท์ วางจำหน่าย ไมโครซอฟท์ วินโดวส์ เป็นครั้งแรก
ค.ศ. 1941 จอห์น อตานาซอฟฟ์ และ คลิฟฟอร์ด เบอร์รี ที่ มหาวิทยาลัยไอโอวาสเตต ได้ร่วมกันสร้าง คอมพิวเตอร์ อตานาซอฟฟ์-เบอร์รี ซึ่งสามารถประมวลผลเลขฐานสอง
ค.ศ. 1944 John Presper Eckert และ John W. Mauchly ได้ร่วมกันสร้างอีนิแอก ซึ่งใช้หลอดสูญญากาศจำนวน 20,000 หลอด เพื่อสร้างหน่วยประมวลผล และถือได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกสำหรับการใช้งานทั่วไป โดยมีการประมวลผลแบบทศนิยม โดยหากต้องการตั้งโปรแกรมจะต้องต่อสายเชื่อมต่อเครื่องอุปกรณ์ใหม่ทั้งหมด
ค.ศ. 1948 Frederic Williams และ Tom Kilburn สร้างคอมพิวเตอร์ที่ใช้ หลอดรังสีคาโทด เป็นหน่วยความจำ
ค.ศ. 1947 ถึง 1948 John Bardeen, Walter Brattain และ Wiliam Shockley สร้างคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทราสซิสเตอร์ ถือว่าเป็นจุดเปลี่ยนของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่สำคัญ
ค.ศ. 1951 John Presper Eckert และ John W. Mauchly ได้พัฒนา UNIVAC Computer ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่มีการขาย
ค.ศ. 1953 ไอบีเอ็ม (IBM) ออกจำหน่าย EDPM เป็นครั้งแรก และเป็นก้าวแรกของไอบีเอ็มในธุรกิจคอมพิวเตอร์
ค.ศ. 1954 John Backus และ IBM ร่วมกันสร้างภาษาคอมพิวเตอร์ชื่อ FORTRAN ซึ่งเป็นภาษาระดับสูง (high level programming language) ภาษาแรกในประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์
ค.ศ. 1955 (ใช้จริง ค.ศ. 1959) สถาบันวิจัยสแตนฟอร์ด, ธนาคารแห่งชาติอเมริกา, และ บริษัทเจเนอรัลอิเล็กทริก ร่วมกันสร้าง ERMA และ MICR ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกในธุรกิจธนาคาร
ค.ศ. 1958 Jack Kilby และ Robert Noyce เป็นผู้สร้าง Integrated Circuit หรือ ชิป(Chip) เป็นครั้งแรก
ค.ศ. 1962 สตีฟ รัสเซลล์ และ เอ็มไอที ได้พัฒนาเกมคอมพิวเตอร์เป็นครั้งแรกของโลกชื่อว่า "Spacewar"
ค.ศ. 1964 Douglas Engelbart เป็นผู้ประดิษฐ์เมาส์ และ ระบบปฏิบัติการแบบวินโดวส์
ค.ศ. 1969 เป็นปีที่กำเนิด ARPAnet ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของอินเทอร์เน็ต
ค.ศ. 1970 อินเทล] พัฒนาหน่วยความจำชั่วคราวของคอมพิวเตอร์หรือ RAM เป็นครั้งแรก
ค.ศ. 1971 Faggin, Hoff และ Mazor พัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกของโลกให้อินเทล (Intel)
ค.ศ. 1971 Alan Shugart และ IBM พัฒนา ฟลอปปี้ดิสก์ เป็นครั้งแรก
ค.ศ. 1973 Robert Metcalfe และ Xerox ได้พัฒนาระบบอีเทอร์เน็ต (Ethernet) สำหรับระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ค.ศ. 1974 ถึง ค.ศ. 1975 Scelbi และ Mark-8 Altair และ IBM ร่วมกันวางจำหน่ายคอมพิวเตอร์สำหรับผู้ใช้รายย่อยเป็นครั้งแรก
ค.ศ. 1976 ถึง ค.ศ. 1977 ถือกำเนิด Apple I, II และ TRS-80 และ Commodore Pet Computers ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลรุ่นแรกๆ ของโลก
ค.ศ. 1981 ไมโครซอฟท์ วางจำหนาย MS-DOS ซึ่งเป็นระบบปฏิบัติการที่ได้รับความนิยมที่สุดในช่วงนั้น
ค.ศ. 1983 บริษัทแอปเปิล ออกคอมพิวเตอร์รุ่น Apple Lisa ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์รุ่นแรกที่ใช้ระบบ GUI
ค.ศ. 1984 บริษัทแอปเปิล วางจำหน่ายคอมพิวเตอร์รุ่น แอปเปิล แมคอินทอช ซึ่งทำให้มีการใช้คอมพิวเตอร์อย่างกว้างขวาง
ค.ศ. 1985 ไมโครซอฟท์ วางจำหน่าย ไมโครซอฟท์ วินโดวส์ เป็นครั้งแรก
ลักษณะเด่นของคอมพิวเตอร์
ความเป็นอัตโนมัติ(Self Acting)
ความเร็ว(Speed)
ความถูกต้องแม่นยำ(Accuracy)
ความน่าเชื่อถือ(Reliability)
การจัดเก็บข้อมูล(Storage Capability)
ทำงานซ้ำๆได้อย่างอัติโนมัติ (Repeatability)
การติดต่อสื่อสาร(Communication)ลักษณะที่สำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์
ความเป็นอัตโนมัติ(Self Acting)
ความเร็ว(Speed)
ความถูกต้องแม่นยำ(Accuracy)
ความน่าเชื่อถือ(Reliability)
การจัดเก็บข้อมูล(Storage Capability)
ทำงานซ้ำๆได้อย่างอัติโนมัติ (Repeatability)
การติดต่อสื่อสาร(Communication)ลักษณะที่สำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์
เครื่องคอมพิวเตอร์มีคุณลักษณะที่สำคัญ 6 ประการ คือ
1. ทำงานโดยอัตโนมัติ เครื่องคอมพิวเตอร์จะทำงานโดยอัตโนมัติตามโปรแกรมที่เขียนขึ้น โดยในโปรแกรมนั้นจะบอกขั้นตอนโดยละเอียดว่าจะให้อุปกรณ์ใดของคอมพิวเตอร์ทำงานอะไรและทำอย่างไรจึงจะได้ผลลัพธ์ตามต้องการ
2. ทำงานได้หลายด้าน เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานได้เอนกประสงค์ตามโปรแกรมที่กำหนด
3. เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ประกอบกันเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ถือว่าเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต่างจากเครื่องจักรกลทั่วไป เพราะเครื่องจักรกลหรือเครื่องยนต์เมื่อทำงานต้องมีการเคลื่นไหวของชิ้นส่วนต่าง ๆ แต่สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น ทรานซิสเตอร์ วงจรไอซี และ ซีพียู ฯลฯ จะทำงานโดยไม่เคลื่อนไหวเลย
4. เป็นระบบดิจิตอล คำว่า ดิจิตอล มาจากคำว่า ดิจิต หมายถึงตัวเลข เนื่องจากข้อมูลที่ป้อนเข้าไปในเครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นตัวเลขหรือตัวหนังสือ จะถูกเปลี่ยนรหัสเป็นตัวเลขทั้งหมดก่อนที่เครื่องจะทำการประมวลผล จึงเรียกเครื่องคอมพิวเตอร์ว่า "ดิจิตอลคอมพิวเตอร์"
5. มีความรวดเร็วและถูกต้อง การทำงานของคอมพิวเตอร์ถูกต้องและรวดเร็ว
6. มีหน่วยความจำภายในขนาดใหญ่ หน่วยความจำภายในมีหน้าที่เก็บโปรแกรมคำสั่งและข้อมูลไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อทำการประมวลผลตามคำสั่งตั้งแต่คำสั่งแรกจนถึงคำสั่งสุดท้าย โดยไม่ต้องอาศัยมนุษย์ จนกระทั่งได้ผลลัพธ์ออกมาทางจอภาพหรือเครื่องพิมพ์
2. ทำงานได้หลายด้าน เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานได้เอนกประสงค์ตามโปรแกรมที่กำหนด
3. เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ประกอบกันเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ ถือว่าเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต่างจากเครื่องจักรกลทั่วไป เพราะเครื่องจักรกลหรือเครื่องยนต์เมื่อทำงานต้องมีการเคลื่นไหวของชิ้นส่วนต่าง ๆ แต่สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น ทรานซิสเตอร์ วงจรไอซี และ ซีพียู ฯลฯ จะทำงานโดยไม่เคลื่อนไหวเลย
4. เป็นระบบดิจิตอล คำว่า ดิจิตอล มาจากคำว่า ดิจิต หมายถึงตัวเลข เนื่องจากข้อมูลที่ป้อนเข้าไปในเครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นตัวเลขหรือตัวหนังสือ จะถูกเปลี่ยนรหัสเป็นตัวเลขทั้งหมดก่อนที่เครื่องจะทำการประมวลผล จึงเรียกเครื่องคอมพิวเตอร์ว่า "ดิจิตอลคอมพิวเตอร์"
5. มีความรวดเร็วและถูกต้อง การทำงานของคอมพิวเตอร์ถูกต้องและรวดเร็ว
6. มีหน่วยความจำภายในขนาดใหญ่ หน่วยความจำภายในมีหน้าที่เก็บโปรแกรมคำสั่งและข้อมูลไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อทำการประมวลผลตามคำสั่งตั้งแต่คำสั่งแรกจนถึงคำสั่งสุดท้าย โดยไม่ต้องอาศัยมนุษย์ จนกระทั่งได้ผลลัพธ์ออกมาทางจอภาพหรือเครื่องพิมพ์
ประเภทของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ทำงานอย่างไร
การทำงานของ คอมพิวเตอร์
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 หน้าที่หลักๆคือทำการอ่านข้อมูลคำสั่งที่อยู่ภายในหน่วยความจำหรือที่ได้จากอุปกรณ์อินพุต ทำการแปลความหมายและส่งไปประมวลผลใน ALU จากนั้นนำผลที่ได้ไปจัดเก็บในหน่วยความจำหรืออุปกรณ์เอาต์พุต หน้าที่หลักอีกประการ คือควบคุมลำดับการทำงานของแต่ละขั้นตอนให้อยู่ในเวลาที่เหมาะสม
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 หน้าที่หลักๆคือทำการอ่านข้อมูลคำสั่งที่อยู่ภายในหน่วยความจำหรือที่ได้จากอุปกรณ์อินพุต ทำการแปลความหมายและส่งไปประมวลผลใน ALU จากนั้นนำผลที่ได้ไปจัดเก็บในหน่วยความจำหรืออุปกรณ์เอาต์พุต หน้าที่หลักอีกประการ คือควบคุมลำดับการทำงานของแต่ละขั้นตอนให้อยู่ในเวลาที่เหมาะสม
หน่วยประมวลผลการทำงานของหน่วยประมวลผลกลาง หน่วยประมวลผล จะรับคำสั่งและข้อมูลจากหน่วยความจำ โดยส่งเข้าที่ Queue Prefetch Unit จะตรวจสอบว่า ค่าใน Queue เป็นคำสั่งหรือไม่ ถ้าเป็นคำสั่งจะสั่งให้ Bus Interface Unit(BIU) ส่งค่าของคำสั่งไปที่ Decode Unit ถ้าเป็นค่าที่อยู่(Address)ของหน่วยความจำ จะถูกส่งไปที่ Segment and Paging Unit Segment and Paging Unit จะแปลงที่อยู่ของหน่วยความจำ จากที่อยู่เสมือน(Virtual Address)ในรูปแบบของ segment : offset ให้กลายเป็นที่อยู่จริง(Physical Address)ที่ Bus Interface Unit เข้าใจ หน่วยถอดรหัส(Decode Unit) จะตรวจสอบและแยกแยะคำสั่ง แล้วแปลคำสั่ง และส่งสัญญาณควบคุมไปให้ Execution Unit ทำงานตามคำสั่งนั้นใน Execution Unit จะประกอบด้วย
Control Unit(CU)จะทำหน้าที่ควบคุมการทำงานภายในโปรเซสเซอร์เป็นตัวสั่งงาน Unit อื่นๆตามคำสั่งที่แปลจาก Decode Unit Protection Test Unit จะป้องกันและตรวจสอบการทำงานของส่วนต่างๆ ไม่ให้ทำผิดกฏเกณฑ์ จนเกิดข้อผิดพลาดขึ้น Register จะทำหน้าที่เก็บค่าชั่วคราวก่อนและหลังการประมวลเพื่อส่งให้ส่วนอื่นๆต่อไป เป็นเหมือนกระดาษทดชัว่คราว สำหรับ ALU Arithmetic Logic Unit(ALU) เป็นส่วนการคำนวณทางคณิตศาสตร์และหาค่าตรรกะของการเปรียบเทียบ
เมื่อ ALU คำนวณหรือเปรียบเทียบค่าเรียบร้อยแล้ว จะส่งไปเก็บไว้ที่ Register แล้ว Control Unit จะสั่งให้ BIU เก็บค่าผลลัพธ์ลงในหน่วยความจำ โดยแปลงที่อยู่เสมือนที่ Control Unit กำหนด ให้กลายเป็น ที่อยู่จริงของหน่วยความจำที่จะนำผลลัพธ์ไปเก็บไว้
หน่วยความจำหน่วยความจำเป็นพื้นที่การทำงานและเป็นพื้นที่การจัดเก็บข้อมูลของคอมพิวเตอร์ เพราะคอมพิวเตอร์ไม่สามารถทำงานตามลำพังโดยอาศัยเพียงหน่วยประมวลผลหลักได้ หน่วยความจำแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ หน่วยความจำชั่วคราว หรือ หน่วยความจำหลัก คือ แรม (RAM: Random Access Memory) โดยแรมจะเป็นหน่วยความจำที่ใช้ขณะคอมพิวเตอร์ทำงาน และจะหายไปเมื่อปิดเครื่อง อีกชนิดหนึ่งคือหน่วยความจำถาวร หรือหน่วยความจำสำรอง ได้แก่ ฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk) ที่ใช้ในการเก็บข้อมูล และ รอม (ROM: Read Only Memory) ที่ใช้ในการเก็บค่าไบออส หน่วยความจำถาวรจะใช้ในการเก็บข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์และจะไม่สูญหายเมื่อปิดเครื่อง
ข้อแตกต่างของหน่วยความจำคือ หน่วยความจำแบบชั่วคราวจะมีความเร็วในการถ่ายข้อมูลสูง แต่ความจำน้อย เมื่อเกิดการทำงานของโปรแกรมมากๆ จึงต้องส่งผ่านข้อมูลลงหน่วยความจำถาวร ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งของอาการแฮ็ง (hang)
ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์มีประโยชน์กับเรามากมาย เช่น
1. การใช้งานภาครัฐ งานทะเบียนราษฎร์ของรัฐบาล เช่น การแจ้งเกิด ตาย ย้ายที่อยู่ การทำบัตรประจำตัวประชาชน
2. การใช้งานทางด้านธุรกิจทั่วไป งานทำบัญชี รายการซื้อขาย งานเรียบเรียงเอกสาร งานประมวลคำ
3. งานสายการบิน การสำรองที่นั่งผู้โดยสาร การลดงานเอกสาร
4. ทางด้านการศึกษา สื่อคอมพิวเตอร์ช่วยสอน การเรียนออนไลน์ให้กับผู้เรียนที่อยู่ห่างไกล
5. ธุรกิจการนำเข้าสินค้าและส่งออก การทำธุรกิจแบบพานิชอิเล็กทรอนิกส์
6. ธุรกิจธนาคาร ธนาคารอิเล็กทรอนิกส์ การทำธุรกรรมผ่านโทรศัพท์มือถือ
7. วิทยาศาสตร์และการแพทย์ การเก็บข้อมูลเกี่ยวกับประวัติการรักษาของคนไข้ วิจัย คำนวณและการจำลองแบบ
2. การใช้งานทางด้านธุรกิจทั่วไป งานทำบัญชี รายการซื้อขาย งานเรียบเรียงเอกสาร งานประมวลคำ
3. งานสายการบิน การสำรองที่นั่งผู้โดยสาร การลดงานเอกสาร
4. ทางด้านการศึกษา สื่อคอมพิวเตอร์ช่วยสอน การเรียนออนไลน์ให้กับผู้เรียนที่อยู่ห่างไกล
5. ธุรกิจการนำเข้าสินค้าและส่งออก การทำธุรกิจแบบพานิชอิเล็กทรอนิกส์
6. ธุรกิจธนาคาร ธนาคารอิเล็กทรอนิกส์ การทำธุรกรรมผ่านโทรศัพท์มือถือ
7. วิทยาศาสตร์และการแพทย์ การเก็บข้อมูลเกี่ยวกับประวัติการรักษาของคนไข้ วิจัย คำนวณและการจำลองแบบ
ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ได้ใช้วงจรเบ็ดเสร็จขนาดใหญ่มาก (very large scale integrated circuit) ซึ่งสามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ได้มากกว่าสิบล้านตัว เราสามารถแบ่งคอมพิวเตอร์ในรุ่นปัจจุบันออกเป็น 4 ประเภทดังต่อไปนี้
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (supercomputer)
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ถือได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วมาก และมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ชนิดอื่น ๆ เครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีราคาแพงมาก มีขนาดใหญ่ สามารถคำนวณทางคณิตศาสตร์ได้หลายแสนล้านครั้งต่อวินาที และได้รับการออกแบบ เพื่อให้ใช้แก้ปัญหาขนาดใหญ่มากทางวิทยาศาสตร์และทางวิศวกรรมศาสตร์ได้อย่างรวดเร็ว เช่น การพยากรณ์อากาศล่วงหน้าเป็นเวลาหลายวัน การศึกษาผลกระทบของมลพิษกับสภาวะแวดล้อมซึ่งหากใช้คอมพิวเตอร์ชนิดอื่นๆ แก้ไขปัญหาประเภทนี้ อาจจะต้องใช้เวลาในการคำนวณหลายปีกว่าจะเสร็จสิ้น ในขณะที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์สามารถแก้ไขปัญหาได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น เนื่องจากการแก้ปัญหาใหญ่ ๆ จะต้องใช้หน่วยความจำสูง ดังนั้น ซูเปอร์คอมพิวเตอร์จึงมีหน่วยความจำที่ใหญ่มาก ซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีหลายประเภท ตั้งแต่รุ่นที่มีหน่วยประมวลผล (processing unit) 1 หน่วย จนถึงรุ่นที่มีหน่วยประมวลผลหลายหมื่นหน่วยซึ่งสามารถทำงานหลายอย่างได้พร้อม ๆ กัน
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (mainframe computer)
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ มีสมรรถภาพที่ต่ำกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์มาก แต่ยังมีความเร็วสูง และมีประสิทธิภาพสูงกว่ามินิคอมพิวเตอร์หรือไมโครคอมพิวเตอร์ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์สามารถให้บริการผู้ใช้จำนวนหลายร้อยคนพร้อม ๆ กัน ฉะนั้น จึงสามารถใช้โปรแกรมจำนวนนับร้อยแบบในเวลาเดียวกันได้ โดยเฉพาะถ้าต่อเครื่องเข้าเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้สามารถใช้ได้จากทั่วโลก ปัจจุบัน องค์กรใหญ่ๆ เช่น ธนาคาร จะใช้คอมพิวเตอร์ประเภทนี้ในการทำบัญชีลูกค้า หรือการให้บริการจากเครื่องฝากและถอนเงินแบบอัตโนมัติ (automatic teller machine) เนื่องจากเครื่องเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ได้ถูกใช้งานมากในการบริการผู้ใช้พร้อม ๆ กัน เมนเฟรมคอมพิวเตอร์จึงต้องมีหน่วยความจำที่ใหญ่มาก
มินิคอมพิวเตอร์ (minicomputer)
มินิคอมพิวเตอร์ คือ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ๆ ซึ่งสามารถบริการผู้ใช้งานได้หลานคนพร้อม ๆ กัน แต่จะไม่มีสมรรถภาพเพียงพอที่จะบริการผู้ใช้ในจำนวนที่เทียบเท่าเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ได้ จึงทำให้มินิคอมพิวเตอร์เหมาะสำหรับองค์กรขนาดกลาง หรือสำหรับแผนกหนึ่งหรือสาขาหนึ่งขององค์กรขนาดใหญ่เท่านั้น
ไมโครคอมพิวเตอร์ (microcomputer) หรือ พีซี (personal computer หรือ PC )
ไมโครคอมพิวเตอร์ คือ คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กแบบขนาดตั้งโต๊ะ (desktop computer) หรือขนาดเล็กกว่านั้น อาทิเช่น ขนาดสมุดบันทึก (notebook computer) และขนาดฝ่ามือ (palmtop computer) ไมโครคอมพิวเตอร์ได้เริ่มมีขึ้นในปีพ.ศ. 2518 ถึงแม้ว่าในระยะหลัง เครื่องชนิดนี้จะมีประสิทธิภาพที่สูง แต่เนื่องจากมีราคาไม่แพงและมีขนาดกระทัดรัด ไมโครคอมพิวเตอร์จึงยังเหมาะสำหรับใช้ส่วนตัว ไมโครคอมพิวเตอร์ได้ถูกออกแบบสำหรับใช้ที่บ้าน โรงเรียน และสำนักงานสำหรับที่บ้าน เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการทำงบประมาณรายรับรายจ่ายของครอบครัวช่วยทำการบ้านของลูกๆ การค้นคว้าข้อมูลและข่าวสาร การสื่อสารแบบอิเล็กทรอนิกส์ (electronic mail หรือ E - mail) หรือโทรศัพท์ทางอินเทอร์เน็ต (internet phone) ในการติดต่อทั้งในและนอกประเทศ หรือแม้กระทั่งทางบันเทิง เช่น การเล่นเกมบนเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ สำหรับที่โรงเรียน เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการช่วยสอนนักเรียนในการค้นคว้าข้อมูลจากทั่วโลกสำหรับที่สำนักงาน เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการช่วยพิมพ์จดหมายและข้อมูลอื่นๆ เก็บและค้นข้อมูล วิเคราะห์และทำนายยอดซื้อขายล่วงหน้า
ข้อมูลจาก
th.wikipedia.org
th.wikipedia.org
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น