คอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์
หมายถึง
ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์รอบข้างที่เกี่ยวข้องต่างๆ ซึ่งประกอบไปด้วยส่วนที่สำคัญ
คือ หน่วยประมวลผลกลาง หน่วยความจำหลัก หน่วยรับข้อมูล หน่วยแสดงผล
และหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง
|
หน่วยประมวลผลกลาง
(Central Processing Unit)
หน่วยประมวลผลกลางหรือ ซีพียู (CPU) เป็นหน่วยที่เปรียบเสมือนสมองของระบบคอมพิวเตอร์
และเป็นหน่วยที่มีความซับซ้อนที่สุด ส่วนประกอบต่างๆ ในหน่วยประมวลผลกลางเป็นตัวกำหนด
ความเร็วของเครื่องคอมพิวเตอร์ หน่วยประมวลผลกลางรุ่นใหม่ๆ จะมีขนาดเล็กลงในขระที่ความ
เร็วเพิ่มขึ้น
|
องค์ประกอบของหน่วยประมวลผลกลาง
วงจรในหน่วยประมวลผลกลาง เรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor) เป็นชิปที่ทำจากซิลิกอน
ประกอบด้วยหน่วยความสำคัญสองหน่วย คือ
หน่วยควบคุม
(Control Unit)
ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ เช่น ควบคุม
การทำงานของหน่วยความจำหลัก หน่วยรับข้อมูล เป็นต้น ดังนั้นการทำงานของหน่วยนี้จึงเปรียบเสมือนเป็น
ศูนย์กลางของระบบประสาท ที่ทำหน้าที่ควบคุมและซีพียูจะรับคำสั่งต่างๆ ในรูปแบบของภาษาเครื่องเท่านั้น
ถ้าผู้ใช้เขียนโปรแกรมโดยใช้ภาษาระดับสูงก่อนที่จะสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานต้องมีการเปลี่ยนแปลงเป็น
ภาษาระดับต่ำเสียก่อน
หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic and Logic
Unit) หรือที่เรียกสั้นๆ ว่า เอแอลยู (ALU)
ทำหน้าที่ประมวลผลการคำนวณทางคณิตศาสตร์ ตลอดจนเปรียบเทียบทางตรรกะทั้งหมด
การทำงานในซีพียูมีรีจิสเตอร์ (Register) คอยทำหน้าที่เก็บและถ่ายทอดข้อมูลหรือคำสั่งที่ถูกนำ
เข้ามาปฏิบัติการภายในซีพียู รวมทั้งมีบัส (Bus) เป็นเส้นทางในการส่งผ่านสัญญาณไฟฟ้าของหน่วยต่างๆ
ภายในระบบ โดยคอมพิวเตอร์ตที่ต่างระบบจะมีบัสที่แตกต่างกัน
ในระบบคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ เช่น เครื่องระดับเวิร์คสเตชัน มักมีซีพียูมากกว่าหนึ่งหน่วย ซึ่งการ
มีซีพียูมากๆ จะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานำด้มากกว่าหนึ่งคำสั่งพร้อมกัน หรือทำงานกับโปรแกรมได้มาก
กว่าหนึ่งโปรแกรมพร้อมกัน คุณสมบัติเช่นนี้เรียกว่า มัลติโปรเซสซิง (Multiprocessing) นอกจากนี้ยัง
สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์ได้โดยการใช้ โคโพรเซสเวอร์ (Coprocessor) ซึ่งเป็นซีพียู
อีกตัวที่ทำหน้าที่เฉพาะด้าน เช่น ข่วยคำนวณตัวเลข หรือภาพกราฟิก
|
หน่วยความจำหลัก
(Main Mempry Unit)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการจดจำข้อมูล และโปรแกรมต่างๆ ที่อยู่ระหว่างการประมวลผลของคอมพิวเตอ์ บางครั้ง
อาจจะเรียกว่า หน่วยเก็บข้อมูลหลัก (Primary storage)
ความเร็วในการเข้าถึง (Access time)
คือโปรแกรมหรืออุปกรณ์ใช้ในการหาข้อมูลให้คอมพิวเตอร์นำไปประมวลผล นิยมใช้เป็นค่าสำหรับบอกความเร็ว
ของอุปกรณ์เก็บข้อมูล เช่นหน่วยความจำหลัก และหน่วยเก็บความจำสำรอง โดยหน่วยความจำหลักจะมีความเร็วอยู่
ในหน่วยของ Nanosecond (ns หรือหนึ่งส่วนพันล้านวินาที) ส่วนหน่วยเก็บความจำสำรองจะมีความเร็วอยู่ในหน่วย
ของ Millsecond (ms หรือหนึ่งส่วนพันวินาที)
ความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลของหน่วยความจำ
เป็นปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่งที่มีผลกระทบกับประสิทธิ ภาพของซีพียู โดยจะต้องมีความเร็วพอที่จะสามารถส่งข้อมูลให้ซีพียูได้ทันที
ไม่เช่นนั้นซีพียูจะต้องมีการกำหนดว่าให้ หยุดรอระยะหนึ่งทุกครั้งที่อ่านเขียนข้อมูลจาหน่วยความจำ
เรียกว่า เวทสเตท (Wait State) ซึ่งมีหน่วยเป็น วงรอบ สัญญาณนาฬิกา
(Clock cycle)
ส่วนความเร็วในการเข้าถึงของหน่วยเก็บความจำสำรอง จะเรียกว่า ความเร็วในเข้าถึงเฉลี่ย (Average access time)
ซึ่งประกอบด้วยเวลาที่ไดร์ฟใช้ในการหาแทร็กที่ถูกต้อง กับเวลาเฉลี่ยในการเลื่อนหัวอ่านไปยังตำแหน่งที่ต้องการ
(Average seek time) นิยมใช้วัดในอุปกรณ์แบบเข้าถึงข้อมูลโดยตรง (Direct access device) เช่น ฮาร์ดดิส เป็นต้น
|
หน่วยความจำหลัก ที่นิยมใช้งานอยู่ในปัจจุบัน สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ
หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
ทำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้เข้าสู่หน่วยความจำหลัก ปัจจุบันมีสื่อต่างๆมากมาย
แบ่งเป็นประเภทต่างๆ ได้ดังนี้
อุปกรณ์แบบกด (Keyed Device)
หน่วยแสดงผล (Output Unit) หน้าที่แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง (Secondary Storage Unit)
คอมพิวเตอร์แปลงคำสั่งและข้อมูลต่างๆ เก็บไว้ในรูปของเลลขฐานาสอง โดยที่ตัวอักษร ตัวเลข และ สัญลักษณ์พิเศษต่างๆ จะถูกแทนด้วยตัวเลขกลุ่มฐานสอง เนื่องจากแรมเป็นหน่วยความจำที่ไม่ได้เก็บข้อมูลอย่างถาวร
ถ้าปิดเครื่อองหรือไฟดับขอ้มูลก็จะสูญหายไปดังนั้นถ้าผู้ใช้มีข้อมูลอยู่ในแรมก็ควรต้องทำการรรจัดเก็บข้อมูล โดยย้ายไปเก็บไว้ในหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง เนื่องจากสามารถเก็บข้อมูลได้อย่างถาวร และสามารถเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมากๆ
ในปัจจุบัน มีหน่วยเก็บข้อมูลให้เลือกหลายชนิด ดังต่อไปนี้
|
ส่วนประกอบอื่นๆ

TOP
|