1/3 นางสาวอัจฉรา กุลคำ เลขที่1 ชทค
สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ (Computer Architecture)
หมายถึงโครงสร้างของระบบคอมพิวเตอร์ที่โปรแกรมเมอร์ของระบบจะต้องเข้าใจในภาษาเครื่องเพื่อเขียนโปรแกรมให้เครื่องทำงานได้อย่างถูกต้อง ประกอบไปด้วย
- รีจิตเตอร์
- หน่วยความจำ
- ชุดคำสั่ง (Instruction Set)
โครงสร้างของคอมพิวเตอร์
ระดับภาษาแอสเซ็มบลีหรือภาษาเครื่อง (Assemly Language or Machine Code Level)
โดยภาษาเครื่องจะอยุ่ในรูปแบบของ Binary ฉนกำ เช่น 111001 แทนการบวก เป็นรูปแบบที่จดจำได้ยาก
ต่อมามีผู้พัฒนาภาษา Assembly โดยมีตัวแปลภาษาคือ "แอสเซ็มเบลอร์" (Assembly) เพื่อให้ใช้งานได้สะดวกยิ่งขึ้น ตัวอย่างของภาษาเช่น
ภาษาแอสเซ็มบลี ภาษาเครื่อง ความหมาย
ADD 0011001 การบวก
ระดับภาษาควบคุม (Control Level)
เป็นระดับของสัญญาณควบคุมที่มีผลต่อการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างรีจิสเตอร์ เป็นลักษณะของคำสั่งในแบบของไมโครโปรแกร
ไมโครโปรแกรม (Microprogram
ระดับหน่วยฟังก์ชัน (Functional Unit Leve
เป็นการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างรีจิสเตอร์ที่หน่วยควบคุมย้ายเข้าออกจากหน่วยฟังก์ชัน เช่น การบวก ลบ คูณ หาร รวมถึงรีจิสเตอร์ภายในซีพียู ALU และหน่วยความจำของเครื่อ
ระดับลอจิกเกตและทรานซิสเตอร์ (Logic gate and Trnsistor Level)
เป็นระดับในส่วนของฮาร์ดแวร์ ของเครื่องที่อาศัยสัญญาณนาฬิกา กระแสไฟฟ้า ความต้านทาน ฯล
การวัดความเร็วของคอมพิวเตอร์
สัญญาณนาฬิกาในระบบคอมพิวเตอร์ถูกใช้เป็นตัวควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆในระบบ โดยใช้คริสตัลขนาดเล็กเป็นตัวควบคุมสัญญาณนาฬิกาของระ
หน่วยที่ใช้วัดสัญญาณนาฬิกาจะใช้ " เฮิร์ตช์ " (Hertz)
สัญญาณนาฬิกาจำนวน 1 ลูก ต่อวินาที หรือมีคาบเวลาเท่ากับ 1 วินาที
ถ้า 1 GHz หรือ 1 กิกะเฮิร์ตช์หมายความว่ามีสัญญาณนาฬิกาำนวนพันล้านลูกต่อวินาที เพราะฉะนั้นสัญญาณนาฬิกา 1 ลูก มีคาบเวลาเพียง 1 นาโนวินา
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 1 (ค.ศ. 1940-1953)
ยุคที่คอมพิวเตอร์ใช้ หลอดสูญญากาศ (Vacuum Tube) เป็นอุปกรณ์ในการประมวลผลในปี ค.ศ. 1946 John Mauchy และ J.P. Eckert แห่งมหาวิลัย Pennsylvania ได้พัฒนาคอมพิวเตอร์ดิจิทัลเครื่องแรกขึ้นมา "ENIAC" (Electornic Numerical lntegrator and Computerตัวเครื่องมีน้ำหนักมากกว่า 30 ตันใช้พื้นที่ติดตั้ง 1,500 ตารางฟุตใช้หลอดสุญญากาศมากกว่า 18,000 หลอดสามารถประมวลผลบวกเลขได้ 5,000 ครั้งต่อวินาทีใช้สำหรับคำนวณตารางวิถีกระสุนปืนใหญ่ โดยใช้เวลาประมาณ 15 วินาทีภาษาคอมพิวเตอร์ในยุคนี้คือภาษาเครื่อง (Machine Languagสื่อบันทึกข้อมูลได้แก่ เทปกระดาษ และบัตรเจาะรู
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 2 (ค.ศ. 1953-1963)
เป็นยุคที่คอมพิวเตอร์ใช้ ทรานซิสเตอร์ (Transistor) เข้ามาใช้แทนหลอดสูญญาณกาส ทำให้คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง ใช้พลังงานน้อยลงและมีราคาถู
หน่วยความจําหลักวงแหวนแม่เหล็ก (Magnetic Core
สื่อบันทึกข้อมูลยังคงใช้เทปแม่เหล็ก (Magnetic Tape) และบัตรเจาะรูเป็นหน่วยความจําสํารอ
ภาษาคอมพิวเตอร์พัฒนาขึ้นมาเป็นภาษาสัญลักษณ์ (Symbolic Language) หรือภาษาแอสเซมบลี (Assembly Language)
และมีการพัฒนาภาษาระดับสูงขึ้นใช้งานคือภาษา FORTRAN, COBOLและ ALGO
ระบบปฏิบัติการทํางานในลักษณะของการประมวลผลแบบกลุ่ม (Batch Processing
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 (ค.ศ. 1963-1972)
เป็นยุคที่คอมพิวเตอร์ใช้แผงวงจรรวม (Integrated Circuit: IC) โดยแผงวงจรรวมประกอบไปด้วยทรานซิสเตอร์หลายตัวรวมกัน ทําให้ คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง ใช้พลังงานน้อยลง ความร้อนลดลงแต่มี ความเร็วที่เพิ่มขึ้
หน่วยความจําหลักวงแหวนแม่เหล็ก (Magnetic Core)
สื่อบันทึกข้อมูลยังคงใช้เทปแม่เหล็ก (Magnetic Tape
มีการใช้ภาษาระดับสูง เช่น ภาษาปาสคาล ภาษาเบสิ
ระบบปฏิบัติการแบบมัลติโปรแกรมมิ่ง (Multi-Programming) และ ระบบแบ่งเวลา (Time Sharing)
เป็นยุคที่เกิดมินิคอมพิวเตอร์ขึ้น ได้แก่รุ่น PDP-8 พัฒนาขึ้นโดยบริษัท Digital Equipment Corporation (DEC
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 4 (ค.ศ.1972-1984)
เป็นยุคที่มีการผลิตแผงวงจรขนาดใหญ่ (Large-scale Integrated Circuit: LSI) บรรจุวงจรต่างๆ ไว้มากขึ้น และในยุคนี้ได้มีการผลิต เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กขึ้นมา (Microcomputer)
เกิดไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor) ตัวแรกของโลกขึ้นมาคือ Intel 400
ประมวลผลขนาด 4 บิต ทํางานที่ความถี่ของสัญญาณนาฬิกา 108 kH
ระบบปฏิบัติการยูนิกส์ (Unix) ค.ศ. 1972 ได้รับการพัฒนาในยุคนี้
คอมพิวเตอร์ยุคที่ 3 (ค.ศ. 1984-ปัจจุบัน)
เป็นยุคที่มีใช้การผลิตแผงวงจรขนาดใหญ่มาก (Very Large-scale Integrated Circuit: VLSI) โดยภายในตัว VLSI ได้บรรจุ ทรานซิสเตอร์ได้เป็นล้านตั
พัฒนารูปแบบการโต้ตอบบนหน้าจอแบบกราฟฟิก (GUI
นําเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเข้ามาใช้ในองค์กร ภาษาคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาไปสู่การเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ (Object Oriented Programming) เช่นภาษา C++
นําเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มาประยุกต์ใช้ด้านองค์ความรู้
ระบบผู้เชี่ยวชาญ (Expert System
ระบบปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence
ประเภทของคอมพิวเตอร์
โดยเรียงลําดับจากขนาดใหญ่ไปจนถึง ขนาดเล็ก ดังนี้
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer) เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุดและมีความเร็วสูงที่สุด เหมาะกับการประมวลผลข้อมูลที่มีความซับซ้อน รองรับโปรเซสเซอร์ได้จํานวน มหาศาล ตัวเหมาะกับงานประเภทที่ต้องมีการคํานวณทางด้าน วิทยาศาสตร์ เช่น การถอดรหัสทางพันธุกรรม การพยากรณ์อากา
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer) Mainframe Computer เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ เหมาะกับงาน ที่ประมวลผลข้อมูลพร้อมกันเป็นจํานวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้งาน ทางด้านฐานข้อมูลในธุรกิจขนาดใหญ่ ที่มีผู้ใช้จํานวนมากต้องการ เข้าถึงข้อมูลในเวลาเดียวกันเหมาะกับงานเช่น ธนาคาร สายการบิน
มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในธุรกิจขนาดเล็ก เพื่อช่วยในด้านการประมวลผลให้เกิดความรวดเร็ว โดยความสามารถจะอยู่ระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์เนมเฟรมกับเครื่องเวิร์กสเตชันบางครั้งเราเรียกกันว่า มิดเรนจ์คอมพิวเตอร์ (Mia-rang Computer) สามารถนำไปใช้ในงานต่างๆ เช่น ธุรกิจขนาดกลาง โรงงานอุตสาหกรรม ฯล
ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) ถูกออกแบบมาสําหรับผู้ใช้งานเพียงคนเดียว (Single User) บางครั้ง เราเรียกกันอีกชื่อหนึ่งว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer: PC) สามารถประยุกต์ใช้กับงานได้หลายประเภท ซึ่งมี การทํางานลอกเลียนแบบมาจากบริษัทไอบีเอ็มและเรียกกันว่าพีซีคอม แพทเบิ้ล (PC Compatible
Input/Output Unit
หน่วยอินพุต (Input Unit) ทําหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้งานเข้าสู่หน่วยความจําหลัก และจะทําการเปลี่ยนประเภทของข้อมูลที่รับเข้ามาให้อยู่ในรูปแบบที่ CPU สามารถประมวลผลได้ เช่น การกดแป้นพิมพ์ จะต้องเปลี่ยนสัญญาณทางไฟฟ้าไปเป็นรหัสคอมพิวเตอร์
หน่วยเอาต์พุต (Output Unit) ทําหน้าที่แสดงผลลัพธ์จากการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทคือ
หน่วยแสดงผลชั่วคราว (Soft Copy) เช่น จอภาพ
หน่วยแสดงผลถาวร (Hard Copy) เช่น ผลลัพธ์จากเครื่องพิมพ์
พอร์ต (Port) เป็นช่องทางในการติดต่อกับหน่วยอินพุตและเอาต์พุต โดยเชื่อมต่อผ่านทางระบบบัส
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น