บทที่ 1 พื้นฐานระบบคอมพิวเตอร์

 ผู้จัดทำ นายเอกธพงษ์ ลอนหิน ปวส1/1 เลขที่ 7 เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์

บทที่ 1

คอมพิวเตอร์ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้เป็นผลมาจากการประดิษฐ์คิดค้นเครื่องมือในการคำนวณซึ่งมีวิวัฒนาการนานมาแล้ว เริ่มจากเครื่องมือในการคำนวณเครื่องแรกคือ "ลูกคิด" (Abacus) ที่สร้างขึ้นในประเทศจีน เมื่อประมาณ 2,000-3,000 ปีมาแล้ว

วิวัฒนาการของ Computer (คอมพิวเตอร์)

วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1 ใช้หลอดสุญญากาศเป็นส่วนประกอบหลัก

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2 ใช้ทรานซิสเตอร์ และมีการคิดค้นภาษาคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 มีการนำชิปมาใช้

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 ที่มีขาดเล็ก และราคาถูกลง

คอมพิวเตอร์ยุคที่ 5 พกพาสะดวก

ยุคที่ 1 (ก่อนปี 1952)

     เป็นยุคที่มีการประดิษฐ์คอมพิวเตอร์ที่ไม่ใช่เครื่องคำนวณ เครื่องคอมพิวเตอร์ยุคนี้ใช้หลอดสุญญากาศในการควบคุมการทำงานของเครื่อง ซึ่งทำงานได้อย่างรวดเร็ว แต่มีขนาดใหญ่มากและราคาแพง

ยุคที่ 2 (1953-1957)

     ยุคยี้ได้มีการนำทรานซิสเตอร์มาใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์จึงให้เครื่องมีขนาดเล็กลงและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานให้มีความรวดเร็วและแม่นยำขึ้น นอกจากนี้ ยุคนี้ยังได้มีการคิดภาษาเพื่อใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์

ยุคที่ 3 (1958-1969)

     ในยุคนี้ได้มีการคิดค้นเกี่ยวกับวงจรรวม (Integrated-Circuit) หรือเรียกย่อๆว่า IC ซ่ึ่งเจ้าตัวนี้ทำให้ส่วนประกอบและวงจรต่างๆ สามารถวางลงได้บนชิป (Chip) แผ่นเล็กๆ

ยุคที่ 4 (1970-2004)

     เป็นยุคที่มีการนำสารกึ่งตัวนำมาสร้างเป็นวงจรรวมความจุสูงมาก (Very Large Scale Integrated : VLSI) ซึ่งสามารถย่อส่วน IC ธรรมดาหลายๆวงจร เข้ามารวมในวงจรเดียวกัน และยังมีการประดิษฐ์ไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor) ขึ้น ทำให้เครื่องเล็ก มีราคาถูกลง และมีความสามารถในการทำงานรวดเร็วและสูงมาก จึงให้มีคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer) ถือกำเนิดขึ้นในยุคนี้

ยุคที่ 5 (2005-ปัจจุบัน)

     ในยุคนี้ได้มุ่งเน้นการพัฒนา ความสามารถในการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ และความสะดวกสบายในการใช้งาน ที่เห็นได้ชัดเจนเลยคือ การพัฒนาสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถพกพาได้ (Portable Computer)

ประเภทของคอมพิวเตอร์

ประเภทของคอมพิวเตอร์

1 ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super Computer)

2 เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer)

3 มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer)

4 เวิร์กสเตชั่น (Workstation)

5 ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer)

6 ไมโครคอนโทลเลอร์(Microcontrollers)

 1 ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Super Computer)

    เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุดและมีขีดความสามารถสูงที่สุด ภายในประกอบไปด้วยหน่วยประมวลผลกลาง หรือ CPU (Central Process Unit) นับพันตัวที่สามารถคำนวณด้วยความเร็วหลายล้านคำสั่งต่อวินาที จัดเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีราคาแพงที่สุด และเร็วที่สุดตามความหมายของซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ประเภทของงาน เหมาะกับงานที่มีการประมวลผลข้อมูลปริมาณมาก เช่น การวิเคราะห์ข้อมูลวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การค้นคว้าด้านอากาศยานและอาวุธยุทโธปกรณ์ การสำรวจสำมะโนประชากร งานพยากรณ์อากาศ การออกแบบอากาศยาน การสร้างแบบจำลองระดับโมเลกุลการวิจัยนิวเคลียร์ และการทำลายรหัสลับ

2 เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer)

    เครื่องเมนเฟรมเป็นเครื่องที่ได้รับความนิยมใช้ในองค์กรขนาดใหญ่ทั่วๆไปจัดเป็นเครื่องที่มีประสิทธิภาพรองลงมาจากซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูงมาก แต่ยังต่ำกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์คือปกติสามารถทำงานได้รวดเร็ว หลายสิบล้านคำสั่งต่อวินาที สำหรับสาเหตุที่ได้ชื่อว่า เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ ก็เพราะครั้งแรกที่สร้างคอมพิวเตอร์ลักษณะนี้ได้สร้างไว้บนฐานรองรับ ที่เรียกว่า คัสซี่ (Chassis) โดยมีชื่อเรียกฐานรองรับนี้ว่า เมนเฟรมเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ ความเหมาะกับการใช้งาน ทั้งในด้านวิศวกรรม วิทยาศาสตร์ และธุรกิจ โดยเฉพาะงานที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลจำนวนมากๆ เช่น งานธนาคาร ซึ่งต้องตรวจสอบบัญชีลูกค้าหลายคน งานของสำนักงานทะเบียนราษฎร์ ที่เก็บรายชื่อประชาชนประมาณ 60 ล้านคน พร้อมรายละเอียดต่างๆ งานจัดการบันทึกการส่งเงิน ของผู้ประกับตนหลายล้านคน ของสำนักงานประกันสังคม กระทรวงแรงงาน คอมพิวเตอร์เมนเฟรม ที่มีชื่อเสียงมาก คือ เครื่องของบริษัท IBMในปัจจุบัน ความนิยมใช้เครื่องเมนเฟรม ในหน่วยงานต่างๆ ได้ลดน้อยลงมาก เพราะราคาเครื่องค่อนข้างแพง การใช้งานค่อนข้างยาก และมีผู้รู้ด้านนี้ค่อนข้างน้อย สถานศึกษาที่มีเครื่องระดับนี้ไว้ใช้สอน ก็มีเพียงไม่กี่แห่ง เหตุผลสำคัญอีกประการหนึ่งคือ คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กกว่า ได้รับการพัฒนาให้มีสมรรถนะมากขึ้น จนสามารถทำงานได้เท่ากับเครื่องเมนเฟรม แต่ราคาถูกกว่าอย่างไรก็ตามเครื่องเมนเฟรม ยังคงมีความจำเป็น ในงานที่ต้องใช้ข้อมูลมากๆ พร้อมๆ กันอยู่ต่อไปอีก ทั้งนี้เพราะ เครื่องเมนเฟรมสามารถพ่วงต่อ และควบคุมอุปกรณ์รอบข้าง (Peripheral) เช่น เครื่องพิมพ์เครื่องขับเทปแม่เหล็ก เครื่องขับจานแม่เหล็ก ฯลฯ ได้เป็นจำนวนมากในเวลาเดียวกัน

   3 มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer)

    เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะน้อยกว่าเครื่องเมนเฟรม คือทำงานได้ช้ากว่า และควบคุมอุปกรณ์รอบข้างได้น้อยกว่า จุดเด่นสำคัญของเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ ก็คือ ราคาย่อมเยากว่าเมนเฟรมการใช้งานก็ไม่ต้องใช้บุคลากรมากนัก นอกจากนั้น ยังมีผู้ที่รู้วิธีใช้มากกว่าด้วย เพราะเครื่องประเภทนี้มีใช้ตาม โรงแรม โรงพยาบาล รวมทั้งในสถานศึกษาดับอุดมศึกษาหลายแห่งมินิคอมพิวเตอร์ เหมาะกับงานหลายประเภท คือใช้ได้ทั้งในงานวิศวกรรม วิทยาศาสตร์อุตสาหกรรม มีใช้ตามหน่วยงานราชการระดับกรมเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ ที่ได้รับความนิยมใช้กันมีบริษัท Digital Equipment Corporation หรือ DEC เครื่อง Unisys ของบริษัท Unisys เครื่อง NECของบริษัท NEC เครื่อง Nixdorf ของบริษัท Siemens-Nixdorf

4 เวิร์กสเตชั่น (Workstation)

    เวิร์กสเตชั่นถูกออก แบบมาให้เป็นคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะที่มีความสามารถในการคำนวนด้านวิศวกรรม สถาปัตยกรรม หรืองานอื่นๆที่เน้นการแสดงผลด้านกราฟฟิกต่าง ๆ เช่นการนำมาช่วยออกแบบภาพกราฟฟิกในโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อออกแบบชิ้นส่วนใหม่ ๆ เป็นต้นซึ่งจากการที่ต้องทำงานกราฟฟิกที่มีความละเอียดสูงทำให้เวิร์คสเตชั่นใช้หน่วยประมวลผลที่มีประสิทธิภาพมากรวมทั้งมีหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง จำนวนมากด้วย มีผู้ใช้บางกลุ่มเรียกเครื่องระดับเวิร์คสเตชั่นนี้ว่าซูเปอร์ไมโคร (super micro) เพราะออกแบบมาให้ใช้งานแบบตั้งโต๊ะแต่ชิปที่ใช้ทำงานนั้นแตกต่างกันมากเนื่องจาก เวิร์คสเตชั่นส่วนมากใช้ชิปประเภท RISC (reduce instruction set computer) ซึ่งเป็นชิปที่ลดจำนวนคำสั่งที่สามารถใช้สั่งงานให้เหลือเฉพาะที่จำเป็นเพื่อให้สามารถทำงานได้ด้วยความเร็วสูง

 5 ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer)

    เป็นนคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก และใช้ทำงานคนเดียว นิยมเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer) เป็นคอมพิวเตอร์ใช้งานที่พบได้อย่างแพร่หลาย จัดว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ทั้งระบบใช้งานครั้งละเครื่อง หรือใช้งานในลักษณะเครือข่าย แบ่งได้หลายลักษณะตามขนาด เช่นเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแบบตั้งโต๊ะ (Personal Computer) หรือแบบพกพา (Portable Computer)ลักษณะของไมโครคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งได้ เป็นรูปแบบย่อยดังนี้

6 ไมโครคอนโทลเลอร์(Microcontrollers)

    ไมโครคอนโทรลเลอร์(อังกฤษ: microcontroller มักย่อว่า μC, uC หรือ MCU) คือ อุปกรณ์ควบคุมขนาดเล็ก ซึ่งบรรจุความสามารถที่คล้ายคลึงกับระบบคอมพิวเตอร์ในไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รวมเอาซีพียู, หน่วยความจำ และพอร์ต ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักสำคัญของระบบคอมพิวเตอร์เข้าไว้ด้วยกัน โดยทำการบรรจุเข้าไว้ในตัวถังเดียวกันไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นคอมพิวเตอร์แบบฝังตัว(EmbeddedComputers) ออกแบบมาเป็นพิเศษ มีขนาดเล็ก ป้อนโปรแกรมเพื่อให้ทำงานด้านใดด้านหนึ่งโดยเฉพาะสามารถสังเกตได้จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปในปัจจุบัน มักมีเป็นส่วนประกอบแทบทั้งสิ้น เช่น สมาร์ททีวี เครื่องไมโครเวฟ เครื่องซักผ้า และตู้เย็น เป็นต้น

อ้างอิง 

https://th.wikipedia.org/wiki/คอมพิวเตอร์

https://sites.google.com/site/khumxwu/khxmphiwtexr-laea-xupkrn-thorkhmnakhm/chnid-khxng-khxmphiwtexr