ลำดับรุ่นของเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอย่างไร
ประเภทของเครื่องคอมพิวเตอร์มีอะไรบ้าง
การทำงานของคอมพิวเตอร์เป็นอย่างไร

ลำดับรุ่นของเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอย่างไร


[ ขยายดูภาพใหญ่ ]

นับตั้งแต่คอมพิวเตอร์ได้มีการพัฒนาถึงระดับที่มีสมรรถภาพเพียงพอในการใช้ทางธุรกิจได้แล้ว เราสามารถจัดลำดับคอมพิวเตอร์ออกเป็น ๔ รุ่น ดังต่อไปนี้
คอมพิวเตอร์รุ่นที่ ๑ (ค.ศ. ๑๙๕๑-๑๙๕๖/พ.ศ. ๒๔๙๔ - ๒๔๙๙)
คอมพิวเตอร์รุ่นที่ ๒ (ค.ศ. ๑๙๕๗ - ๑๙๖๓/พ.ศ. ๒๕๐๐ - ๒๕๐๖)
คอมพิวเตอร์รุ่นที่ ๓ (ค.ศ. ๑๙๖๔ - ๑๙๗๐/พ.ศ. ๒๕๐๗ - ๒๕๑๓)
คอมพิวเตอร์รุ่นที่ ๔ (ค.ศ. ๑๙๗๑ - ปัจจุบัน/พ.ศ. ๒๕๑๔ - ปัจจุบัน)
คอมพิวเตอร์ในรุ่นที่ ๑ ได้เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. ๒๔๙๔ โดยได้ใช้วิทยาการของหลอดสุญญากาศ (vacuum tube) และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในการสร้างวงจรตรรก (logic circuit) ของคอมพิวเตอร์ สำหรับหน่วยความจำ ได้ใช้วิทยาการของดรัมแม่เหล็ก (Magnetic drum) ในช่วงแรก ต่อมาภายหลัง ได้ใช้วิทยาการของแกนแม่เหล็ก (magnetic core) ในการเก็บบันทึกข้อมูลและผลลัพธ์ ในระยะแรก การป้อนข้อมูลและชุดคำสั่งจะต้องอาศัยบัตรของคอมพิวเตอร์ (punched card) แต่ในระยะหลัง ก็เริ่มใช้แถบแม่เหล็ก (magnetic tape) ในการป้อนและเก็บบันทึกข้อมูล เนื่องจากคอมพิวเตอร์รุ่นนี้ประกอบไปด้วยหลอดสุญญากาศ ซึ่งมีขนาดใหญ่และต้องใช้ปริมาณไฟฟ้ามาก เครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นแรกนี้จึงมีขนาดใหญ่ ใช้เนื้อที่มาก และมีความร้อนสูง อายุการใช้งานของหลอดสุญญากาศ จึงค่อนข้างสั้น และทำให้ต้องบำรุงรักษาเครื่องคอมพิวเตอร์มาก โดยจะต้องเปลี่ยนหลอดสุญญากาศบ่อย ๆ ตัวอย่างของคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ประสบความสำเร็จในรุ่นที่ ๑ นี้คือ เครื่องยูนิแว็ก ๑ (UNIVAC I - Universal Automatic Computer ) ซึ่งผลิตขึ้นมาในปี พ.ศ. ๒๔๙๔ และจำหน่ายได้ถึง ๔๖ เครื่อง
คอมพิวเตอร์รุ่นที่ ๒ ได้เริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. ๒๕๐๐ เมื่อมีการใช้ทรานซิสเตอร์แทนหลอดสุญญากาศ โดยทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กกว่าหลอดสุญญากาศ และใช้ปริมาณไฟฟ้าน้อยกว่า จึงทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง และมีอายุการใช้งานนานขึ้น ถึงแม้ว่าทรานซิสเตอร์ได้รับการพัฒนาขึ้นมาในปี พ.ศ. ๒๔๙๑ แต่ทรานซิสเตอร์ก็ไม่ได้ถูกนำมาใช้แทนหลอดสุญญากาศอย่างแพร่หลายในช่วงแรก ๆ หลังจากที่ได้มีการปรับปรุงและพัฒนาวิทยาการของทรานซิสเตอร์ในช่วง ๑๐ ปีแรก ทรานซิสเตอร์ จึงเริ่มมีประสิทธิภาพดีเพยงพอที่สามารถนำมาใช้ทดแทนหลอดสุญญากาศได้ สำหรับหน่วยความจำ ก็ได้ใช้วิทยาการที่มีประสิทธิภาพที่เร็วขึ้นของแกนแม่เหล็กและจานแม่เหล็ก (magnetic disk) ในการเก็บบันทึกข้อมูล สำหรับการป้อนข้อมูล ก็เริ่มใช้แป้นพิมพ์ (keyboard) ในปี พ.ศ. ๒๕๐๕ ตัวอย่างของเครื่องรุ่นนี้คือ เครื่องไอบีเอ็ม ๑๔๐๑ *IBM 1401) ซึ่งได้รับความนิยมอย่างสูง และได้นำไปใช้งานมากกว่า ๑๗,๐๐๐ เครื่อง
คอมพิวเตอร์ในรุ่นที่ ๓ ได้เริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. ๒๕๐๗ เมื่อคอมพิวเตอร์ได้เริ่มใช้วงจรเบ็ดเสร็จ (integrated circuit) ซึ่งวิทยาการของวงจรเบ็ดเสร็จทำให้เราสามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ได้ถึง ๑,๐๐๐ ตัว ลงในแผ่นซิลิคอนที่มีขนาดเล็กมาก คือ เล็กกว่า ๑ ตารางนิ้ว นอกจากนี้ก็ยังช่วยลดต้นทุนของเครื่องคอมพิวเตอร์ เนื่องจากการผลิตคอมพิวเตอร์โดยใช้วงจรเบ็ดเสร็จมีราคาถูกกว่าการผลิตคอมพิวเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์แบบแยกเป็นตัวๆ อีกทั้งทำให้คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง ใช้ปริมาณไฟฟ้าน้อยลง และมีชิ้นส่วนขนาดใหญ่น้อยลงด้วย แต่ถ้ามีทรานซิสเตอร์ที่เสียอยู่ในวงจรเบ็ดเสร็จ เราจำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนวงจรเบ็ดเสร็จทั้งวงจร และเนื่องจากมีชิ้นส่วนขนาดใหญ่น้อยลง การซ่อมจึงทำได้ง่ายขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็เพิ่มขีดความสามารถของเครื่องรุ่นนี้ โดยการเพิ่มวงจรและความเร็วได้มากขึ้น สำหรับหน่วยความจำ ก็ได้เริ่มใช้ความจำแบบฟิล์มบาง (thin film memory) ที่ทำงานได้อย่างรวดเร็วขึ้นและมีความจุมาก ตัวอย่างของเครื่องรุ่นนี้คือ เครื่องไอบีเอ็ม ๓๖๐ (IBM 360)
คอมพิวเตอร์ในรุ่นที่ ๔ ได้เริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. ๒๕๑๔ เมื่อคอมพิวเตอร์ได้เริ่มใช้วงจรเบ็ดเสร็จขนาดใหญ่ (large scale integrated circuit) ซึ่งสามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ได้ตั้งแต่ ๑,๐๐๐ ตัว จนถึง ๑๐,๐๐๐ ตัว ลงในแผ่นซิลิคอนขนาดเล็ก จึงทำให้เรามีขีดความสามารถในการผลิตไมโครโปรเซสเซอร์ได้สำเร็จ ไมโครโปรเซสเซอร์อันแรกได้ถูกผลิตขึ้นโดยบริษัทอินเทล (Intel Corporation) ในปี พ.ศ. ๒๕๑๔ เรียกว่า รุ่น ๔๐๐๔ และมีทรานซิสเตอร์ถึง ๒,๓๐๐ ตัว อีกทั้งสามารถผลิตหน่วยความจำประเภทชั่วคราว - แรม (random access memory) และหน่วยความจำประเภทถาวร - รอม (read only memory) ลงบนวงจรเบ็ดเสร็จขนาดใหญ่ จึงทำให้เรามีความสามารถในการผลิตคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กตั้งบนโต๊ะสำหรับใช้ส่วนบุคคลหรือที่เรียกว่า ไมโครคอมพิวเตอร์ (microcomputer) ได้
สำหรับรายละเอียดของคอมพิวเตอร์ทั้ง ๔ รุ่น ผู้อ่านสามารถเพิ่มเติมได้จากบทความเรื่อง "วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์" ในหนังสือสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ เล่ม ๑๑

ประเภทของเครื่องคอมพิวเตอร์มีอะไรบ้าง


[ ขยายดูภาพใหญ่ ]

คอมพิวเตอร์ในรุ่นปัจจุบันก็ยังถือว่าอยู่ในคอมพิวเตอร์รุ่นที่ ๔ นี้ ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ได้ใช้วงจรเบ็ดเสร็จขนาดใหญ่มาก (very large scale integrated circuit) ซึ่งสามารถบรรจุทรานซิสเตอร์ได้มากกว่าสิบล้านตัว เราสามารถแบ่งคอมพิวเตอร์ในรุ่นปัจจุบันออกเป็น ๔ ประเภทดังต่อไปนี้
- ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (supercomputer)
- เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (mainframe computer)
- มินิคอมพิวเตอร์ (minicomputer)
- ไมโครคอมพิวเตอร์ (microcomputer) หรือ พีซี (personal computer หรือ PC )
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ถือได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วมาก และมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ชนิดอื่น ๆ เครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีราคาแพงมาก มีขนาดใหญ่ สามารถคำนวณทางคณิตศาสตร์ได้หลายแสนล้านครั้งต่อวินาที และได้รับการออกแบบ เพื่อให้ใช้แก้ปัญหาขนาดใหญ่มากทางวิทยาศาสตร์และทางวิศวกรรมศาสตร์ได้อย่างรวดเร็ว เช่น การพยากรณ์อากาศล่วงหน้าเป็นเวลาหลายวัน
การศึกษาผลกระทบของมลพิษกับสภาวะแวดล้อมซึ่งหากใช้คอมพิวเตอร์ชนิดอื่นๆ แก้ไขปัญหาประเภทนี้ อาจจะต้องใช้เวลาในการคำนวณหลายปีกว่าจะเสร็จสิ้น ในขณะที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์สามารถแก้ไขปัญหาได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น เนื่องจากการแก้ปัญหาใหญ่ ๆ จะต้องใช้หน่วยความจำสูง ดังนั้น ซูเปอร์คอมพิวเตอร์จึงมีหน่วยความจำที่ใหญ่มาก ๆ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีหลายประเภท ตั้งแต่รุ่นที่มีหน่วยประมวลผล (processing unit) ๑ หน่วย จนถึงรุ่นที่มีหน่วยประมวลผลหลายหมื่นหน่วยซึ่งสามารถทำงานหลายอย่างได้พร้อม ๆ กัน
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ มีสมรรถภาพที่ต่ำกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์มาก แต่ยังมีความเร็วสูงมาก และมีประสิทธิภาพสูงกว่ามินิคอมพิวเตอร์หรือไมโครคอมพิวเตอร์ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์สามารถให้บริการผู้ใช้จำนวนหลายร้อยคนพร้อม ๆ กัน ฉะนั้น จึงสามารถใช้โปรแกรมจำนวนนับร้อยแบบในเวลาเดียวกันได้ โดยเฉพาะถ้าต่อเครื่องเข้าเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้สามารถใช้ได้จากทั่วโลก ปัจจุบัน องค์กรใหญ่ๆ เช่น ธนาคาร จะใช้คอมพิวเตอร์ประเภทนี้ในการทำบัญชีลูกค้า หรือการให้บริการจากเครื่องฝากและถอนเงินแบบอัตโนมัติ (automatic teller machine) เนื่องจากเครื่องเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ได้ถูกใช้งานมากในการบริการผู้ใช้พร้อม ๆ กัน เมนเฟรมคอมพิวเตอร์จึงต้องมีหน่วยความจำที่ใหญ่มาก
มินิคอมพิวเตอร์ คือ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ๆ ซึ่งสามารถบริการผู้ใช้งานได้หลานคนพร้อม ๆ กัน แต่จะไม่มีสมรรถภาพเพียงพอที่จะบริการผู้ใช้ในจำนวนที่เทียบเท่าเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ได้ จึงทำให้มินิคอมพิวเตอร์เหมาะสำหรับองค์กรขนาดกลาง หรือสำหรับแผนกหนึ่งหรือสาขาหนึ่งขององค์กรขนาดใหญ่เท่านั้น
ไมโครคอมพิวเตอร์ คือ คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กแบบขนาดตั้งโต๊ะ (desktop computer) หรือขนาดเล็กกว่านั้น อาทิเช่น ขนาดสมุดบันทึก (notebook computer) และขนาดฝ่ามือ (palmtop computer) ไมโครคอมพิวเตอร์ได้เริ่มมีขึ้นในปีพ.ศ. ๒๕๑๘ 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

การทำงานของคอมพิวเตอร์เป็นอย่างไร


[ ขยายดูภาพใหญ่ ]

คอมพิวเตอร์ หรือไมโครคอมพิวเตอร์นั้นมีส่วนประกอบหลักที่คล้าย ๆ กันอยู่ ๕ ส่วน ดังนี้
- ส่วนควบคุม (control unit)
- ส่วนคำนวณตรรก (arithmetic - logic unit หรือ ALU )
- ส่วนความจำ (memory unit)
- ส่วนรับข้อมูล (input unit)
- ส่วนแสดงผล (output unit)
ส่วนควบคุม มีหน้าที่ควบคุมและประสานกับส่วนอื่น ๆ ของคอมพิวเตอร์ โดยส่วนควบคุมจะทำหน้าที่ควบคุม และปฏิบัติตามคำสั่งจากชุดคำสั่งที่ได้รับ
ส่วนคำนวณตรรก มีหน้าที่ประมวลผล โดยสามารถทำการคำนวณ เช่น การบวก ลบ คูณ และหาร หรือสามารถประเมินทางตรรก เช่น การเปรียบเทียบข้อมูลสองคำว่า มากกว่า น้อยกว่า หรือเท่ากัน
ส่วนความจำ มีหน้าที่ในการเก็บชุดคำสั่งเก็บข้อมูลและผลลัพธ์ของการคำนวณ ตัวอย่างของส่วนความจำคือ หน่วยความจำชั่วคราว - แรม หน่วยความจำถาวร - รอม จานฟล็อปปี (floppy disk) แลพฮาร์ดดิสก์ (hard disk)
ส่วนรับข้อมูล เป็นเครื่องมือที่มีหน้าที่ในการรับข้อมูลไปให้ส่วนควบคุม เช่น แป้นพิมพ์ (keyboard) เมาส์ (mouse) ไมโครโฟน (microphone) โมเด็ม (modem) และจอยสติก (joystick) เพื่อส่งต่อไปให้ส่วนความจำในกรณีที่ต้องการบันทึกข้อมูล หรือส่งต่อไปให้ส่วนคำนวณตรรกในกรณีที่ต้องการประมวลผล และวิเคราะห์ข้อมูล
ส่วนแสดงผล เป็นเครื่องมือที่มีหน้าที่ในการแสดงผลข้อมูล เช่น จอภาพ (display monitor) เครื่องพิมพ์ (printer) และลำโพง (speaker)
ในคอมพิวเตอร์ยุคปัจจุบัน ส่วนควบคุม ส่วนคำนวณตรรก และส่วนความจำเล็กๆ จะถูกรวมกัน และไปบรรจุในวงจรเบ็ดเสร็จขนาดใหญ่มากที่เรียกว่า ส่วนควบคุมกลาง หรือซีพียู (central processing unit หรือ CPU) หรือไมโครโปรเซสเซอร์ (microprocessor) ไมโครโปรเซสเซอร์เปรียบเสมือนส่วนสมองของคอมพิวเตอร์ ความรวดเร็วและสมรรถภาพของคอมพิวเตอร์ก็ขึ้นอยู่กับควมรวดเร็วของไมโครโปรเซสเซอร์เป็นส่วนใหญ่
ส่วนมากคอมพิวเตอร์มีการทำงานที่ใช้สภาวะทางตรรก ก็คือ "1" หรือ "จริง" และ "0" หรือ "ไม่จริง" ซึ่งบางครั้งเราเรียกการทำงานและการเก็บข้อมูลประเภทนี้ว่า แบบดิจิตอล (digital) ข้อมูลทุกรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นข้อมูลประเภทตัวอักษร ตัวเลข รูปภาพ เสียง หรือภาพยนต์ ล้วนสามารถเปลี่ยนมาเก็บในรูปแบบ "0" และ "1" ได้ทั้งนั้น ฉะนั้น เมื่อข้อมูลถูกเก็บในรูปแบบ "0" และ "1" การทำงานและประเมินผล เช่น การบวก ลบ คูณ หาร หรือการเปรียบเทียบของคอมพิวเตอร์ จึงต้องดำเนินการแบบระบบ "0" และ "1" ไปด้วย ซึ่งทางคณิตศาสตร์เรียกการทำงานแบบนี้ว่า เป็นการทำงานของระบบเลขฐานสอง (binary system) ซึ่งแตกต่างจากการที่มนุษย์ใช้เลขฐานสิบในการประมวลข้อมูล เหตุที่มนุษย์ใช้เลขฐานสิบในการประมวลข้อมูลอาจจะเป็นเพราะว่าเราคุ้นเคยกับการใช้สิบนิ้วช่วยในการบวกหรือลบ เลขฐานสิบแต่ละหักจะมีค่าอยู่ ๑๐ ค่า คือ "๐" "๑" "๒" "๓" "๔" "๕" "๖" "๗" "๘" และ "๙" ถึงแม้คอมพิวเตอร์จะใช้ระบบเลขฐานสองในการทำงาน แต่เลขฐานสองก็มีประสิทธิภาพและความสามารถเท่าเทียมกับเลขฐานสิบ ๑ หลักของเลขฐานสอง หรือเรียกกันอีกอย่างว่า ๑ บิต (bit) สามารถมีได้เพียง ๒ ค่าเท่านั้น แต่เราก็สามารถใช้มากกว่า ๑ บิต ในการเก็บข้อมูลที่มีมากกว่า ๒ ค่า



[ จอหลัก | ดูรูป | เล่าให้ฟัง | วีดิโอ | ลับสมอง | ค้นข้อมูล | บทความ | ดูต่อ... ]
Copyright © 1997 Thai Junior Encyclopedia Project Webmaster. All rights reserved.
Reproduction of the information contain in this web site without permission is prohibited.