บทที่ 2 เมบอร์ด

2.1  บทนำ

        อุปกรณ์หลักที่นำมาประกอบเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์มีหลายชนิด หนึ่งในนั้นคือเมนบอร์ด ซึ่งถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์หัวใจตัวหนึ่งที่ใช้ในการประกอบเครื่องคอมพิวเตอร์ เมนบอร์ดที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันมีอยู่ 3 ชนิด หลัก ๆ คือ เมนบอร์ดชนิด AT, ATX, และเมนบอร์ดสำหรับเซอร์เวอร์ (Main board Server) ซึ่งเมนบอร์ดแต่ละชนิดนั้นก็มีลักษณะการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป เช่น เมนบอร์ดชนิด AT จะเป็นเมนบอร์ดรุ่นเก่าซึ่งใช้กับเคส (Case) ที่เป็นแบบชนิด AT ด้วย ซึ่งเมนบอร์ดรุ่นเก่านี้ระบบระบายความร้อนในเคสจะไม่สะดวกนักมักมีช่องว่างหรือเนื้อที่ภายในเคสน้อยจึงทำให้ข้างในเคสมีความร้อนสูงกว่าแบบ ATX ซึ่งเป็นเมนบอร์ดที่ผลิตออกมาสำหรับเคศแบบ ATX จะมีเนื้อที่ภายในเคสค่อนข้างมากจึงทำให้อากาศถ่ายเทได้ดีกว่า 

2.2  เมนบอร์ดคืออะไร

       เมนบอร์ด (Main board)  หรือที่เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า มาร์เธอร์บอร์ด (Mother Board) ถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์ที่เป็นหัวใจสำคัญสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ เนื่องจากเมนบอร์ดเป็นแผงวงจรหลักที่ใช้สำหรับการติดตั้งหรือต่อพ่วงอุปกรณ์ต่าง ๆ ของคอมพิวเตอร์

รูปที่ 1 แสดงรูปเมนบอร์ดของเครื่องคอมพิวเตอร์พีซี

       องค์ประกอบที่สำคัญสำหรับเมนบอร์ดนั้น ก็คือการเชื่อมโยงของสายไฟ ไปยังอุปกรณ์ที่อยู่บน M/B มากมาย หากมีคนสังเกตลายทองแดงบนปริ้นของเมนบอร์ดแล้ว ก็จะเป็นในส่วนของทางเดินของสัญญาณแทบทั้งสิ้นเสมือนเป็นถนนสำหรับลำเลัียงสิ่งต่าง ๆ โดยเฉพาะแล้วกับข้อมูลที่เป็นส่วนสำคัญที่สุด ช่องทางเดินของ สัญญาณต่าง ๆ เหล่านี้ รวมเรียกว่า "ระบบบัส" ระบบบัสที่เหมาะสมจะต้องเร็วพอที่จะยอมให้อุปกรณ์อื่น ๆ รับและส่งข้อมูลผ่านได้ด้วยความเร็วเต็มความสามารถของอุปกรณ์นั้น เพื่อจะได้ไม่เป็นตัวคอยถ่วงให้การทำงานของอุปกรณ์อื่นช้าตามลงไปเพราะอุปรณ์ที่ช้ากว่า

2.3 ความเป็นมาของเมนบอร์ด

      พัฒนาการของเมนบอร์ดมีมาตั้งแต่ครั้งไอบีเอ็มออกแบบพีซีในปี 2524 โดยพัฒนาขนาดรูปร่างของเมนบอร์ดมาใช้กับเครื่องรุ่นพีซี และต่อมายังพัฒนาใช้กับรุ่นเอ็กซ์ที
      ครั้งถึงรุ่นเอที ก็ได้หาทางสร้างขนาดของเมนบอร์ดให้มีมาตรฐานขึ้น โดยเฉพาะเครื่องที่พัฒนาต่อมาจะใช้ขนาดของเมนบอร์ดเอทีเป็นหลัก
      จนเมื่อพัฒนาการของเทคโนโลยีก้าวหน้ามามาก สิ่งที่ต้องคำนึงถึงในเมนบอร์ดยิ่งมีความสำคัญจนกระทั่งถึงประมาณปี พ.ศ. 2538 หรือขณะนั้นพีซีกำลังก้าวสู่รุ่นเพนเทียม บริษัทอินเทลได้เสนอขนาดของเมนบอร์ดแบบมาตรฐานและเรียกว่า ATX ซึ้งใช้งานจนถึงทุกวันนี้
      จากขนาดของ ATX ก็มีพัฒนาการต่อเพื่อทำเครื่องให้มีขนาดกระทัดรัดขึ้น โดยลดขนาดของเมนบอร์ดลงและเรียกว่า MicroATX และลดลงอีกในรูปแบบที่ชื่อ FlexATX

เมนบอร์ดแบบ ATX
       ลักษณะสำคัญของ ATX  เมนบอร์ด ATX มีขนาด 12 นิ้ว x 9.6 นิ้ว เป็นขนาดที่มาตรฐานที่สามารถถอดใส่เปลี่ยนกันได้ และเพื่อให้เมนบอร์ดถอดเปลี่ยนกันได้ การออกแบบเมนบอร์ดจึงต้องคำนึงถึงขนาดและตำแหน่งของรูที่ยึดติดกันกับแท่น และการวางลงในตำแหน่งตัวเครื่อง (กล่อง) ได้อย่างพอดี ขนาดของ ATX ได้รับการออกแบบมาเพื่อมีขนาดพอเหมาะที่จะใส่ของที่สำคัญและจำเป็นได้ครบ ตั้งแต่ซีพียู สล็อตขยายระบบการจัดวางอุปกรณ์ต้องให้ตำแหน่งได้ลงตัวและไม่ยุ่งยากในเรื่องสายเคเบิ้ลที่จะเชื่อมบนบอร์ด
        ความคล่องัวของการใส่อุปกรณ์ในสล็อต ใส่ซีพียู ติดพัดลม และมีช่องขยายพอร์ต มีพอร์ตที่จำเป็นพร้อมขยายเพิ่มได้ เช่น พอร์ตอนุกรม พอร์ตขนาน พอร์ตมาตรฐานต่าง ๆ พอร์ต USB พอร์ต TV in/out
        ผู้ออกแบบจะต้องคำนึงถึงช่องทางไหลของอากาศเพื่อระบายความร้อน และลดเสียงที่เกิดขึ้น โดยเฉพาะเมื่มีการใส่อุปกรณ์ต่าง ๆ ลงไปบนบอร์ด เช่น พัดลม บนบอร์ดรับสายเชื่อมรองกับแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงซึ่งปัจจุบันใช้มาตรฐาน + - 5 โวลต์  + - 12 โวลต์ และ 3.3 โวลต์ อีกทั้งระยะห่างจะต้องเหมาะสมเพื่อการประกอบได้ง่าย

เมนบอร์ดแบบ Micro ATX
        เป็นเมนบอร์ดที่ลดขนาดลงโดยมีขนาดเพียง 9.6 นิ้ว x  9.6 นิ้ว จุดประสงค์คือ ต้องการให้ตัวกล่องบรรจุมีขนาดเล็กลง แต่จากที่ขนาดเล็กลงจำเป็นต้องลดพื้นที่ในส่วนของจำนวนสล็อตต่าง ๆ ทำให้เครื่องที่ใช้เมนบอร์ด แบบ MicroATX มีขีดความสามารถในการขยายระบบได้จำกัด และในปี พ.ศ. 2542 อินเทลได้พัฒนารุ่นเมนบอร์ดใหม่ที่มีขนาดเล็กลงไปอีก โดยใช้ชื่อรุ่นว่า FlexATX โดยมีขนาดของเมนบอร์ดเพียง 9 นิ้ว x 7.5 นิ้ว เพื่อให้ขนาดเครื่องพีซีมีขนาดเล็กลงไปอีก

2.4  ส่วนประกอบของเมนบอร์ด

รูปที่ 2 แสดงส่วนประกอบของเมนบอร์ด
ที่มา : http://taitingtong.tripod.com/Intocom/motherboard.jpg

            Socket  คือส่วนที่ใช้สำหรับซีพีบู ซึ่งแต่ละเมนบอร์ดจะออกแบบ ซ็อกเก็ต ให้เหมาะสมกับซีพียูที่เมนบอร์ดนั้นรองรับ

            IDE-Steckplatz  คือช่องสำหรับเสียบสายแพร ที่ใช้เชื่อมต่อกับฮาร์โดิสก์ และซีดีรอม

            RAM-Speicherplatze  (DIMM)  คือช่องสำหรับเมมโมรี  หรือแรม  บางเมนบอร์ดอาจจะเสียบเมมโมรี ได้ถึงสองชนิดในบอร์ดเดียว

            Externe Schnittstellen  พอร์ตสำหรับต่อกับอุปกรณ์ภายนอกเช่น ปริ้นเตอร์

            Disketten-Laufwerk  คือช่องสำหรับเสียบสายแพร  สำหรับเสียบกับฟล็อปปี้ดิสก์

            Stromstecker  ช่องสำหรับเสียบสาย Power ซึ่งมีสองแบบคือ สายแบบ AT และ สายแบบ ATX

            Chipsatz  คือ ซิปที่รวบรวมคำสั่งเพื่อสนับสนุนการทำงานของเมนบอร์ด

            AGP-Steckplatz  คือ สล็อตสำหรับเสียบการ?ดแสดงภาพแบบชนิด AGP

            Batterie fur die ExhtZeituhr  คือแบตเตอรี่สำหรับเลี้ยงไบออส เมื่อเวลาปิดเครื่อง เมื่อเวลาเปิดเครื่องจะชาร์ตการทำงานได้

            PCI-Steckplatze  คือ สล็อตสำหรับเสียบการ์ดแบบ PCI

            ISA-Steckplatze  คือ สล้อตสำหรับเสียบการ์ดแบบ ISA ซึ่งในปัจจุบันเมนบอร์ดใหม่ ๆ จะไม่มีสล็อตนี้

2.5  ซิปเซต

            ซิปเซตเป็นซิปที่สนันสนุนและประกอบอยู่บนเมนบอร์ด ปกติผู้เลือกวื้อยากที่จะเข้าใจถึงขีดความสามารถขิงซิปเซต เพราะความจริงแล้วคงเลือกที่รุ่นของเมนบอร์ดหลัก แต่ซิปเซตจะเป้นตัวสนับสนุนสเปกที่สำคัญของเมนบอร์ด ข้อมูลทางด้านซิปเซตเป็นข้อมูลทางเทคนิคที่กำหนดการสนับสนุนและการทำงานบนบอร์ด ดดยจะเกี่ยวข้องกับความเร็วของบัส และสล้อต ตลอดจนพอร์ตต่าง ๆ ดังนั้นผู้ใช้ส่วนใหย่จะพิจารณาจำนวนหรือขีดความสามารถของพอรืต และสล็อตเป็นสำคัญ   

            บริษัทผู้ผลิตซิปเซต ประกอบด้วยบริษัทชั้นนำในการผลิตซีพียู เช่น อิเทล เอเอ็มดี ที่ต้องผลิตซิปเซต ขึ้นสนับสนุนการทำงานซีพียูของตน แต่มีบริษัทของประเทศใต้หวัน ซึ่งเป็นบริษัทชั้นนำและผลิตซิปเซตที่ใช้บนเมนบอร์ด และเป็นที่นิยมใช้กันมากเพราะมีประสิทธิภาพสูง ราคาถูก ทำให้เมนบอร์ดที่มีขายจึงใช้จากบริษัทนี้เป็นจำนวนมาก บริษัทผลิตซิปเซตนี้คือ VIA มีการผลิตรุ่นต่าง ๆ ออกมาใช้บนเมนบอร์ดมาก จัดเป็นบริษัทซิปเซตที่ประสบความสำเร็จมากในขณะนี้

รูปที่ 3 แสดงภาพของซิปเซต
ที่มา : http://taitingtong.tripod.com/pentium4htxe.jpg

2.6   สล็อต

            เป็นช่องสำหรับเสียบอุปกรณืเพิ่มเติม เช่น การ์ดต่าง ๆ บนเมนบอร์ด ซึ่งถ้ามองไปบนเมนบอรืดจะเห็นเป็นช่องเสียบการ์ด ที่มีทั้งสี ขาว ดำ น้ำตาล ซึ่งเราเรียกช่องอุปกรณ์เหล่านี้ว่า  I/O Expansion Slot เราสามารถแบ่งชนิดของสล็อตได้จากสีดังนี้

         
               2.6.1  สล็อตสีขาว หรือ PCI Slot

รูปที่ 4 แสดงภาพสล็อต พีซีไอ
ที่มา : http://en.wikipedia.org/wiki/Conventional_PCI

           PCI มาจากคำว่า Peripheral Computer Interconnection เป็นสล้อตที่ใช้สำหรับเสียบอุปกรณ์จำพวก การ์ดจอภาพชนิดพีซีไอ การ์ดเสียง การ์ดโมเด็ม การ์ดอุปกรณ์ใด ๆ ที่สามารถเสียบกับสล็อต พีซีไอได้ สล็อตพีซีไอ มีอัตราคาวมเร็วในการส่งข้อมูลอยุ่ที่ 33.3 เมกกะเฮิรตซ์ ส่วนขนาดของบิตข้อมูลที่ใช้ติดต่อสื่อสารกันระหว่างการ์ด พีซีไอ กับ ไมโครโปรเซสเซอร์ จะมีขนาด 32 บิต ซึ่งอัตราความเร็วในการส่งข้อมูลของสล็อตพีซีไอสามารคำนวณออกมาได้ดังนี้

33 เมกะเฮิรตซ์ x  32  บิต  =  1,056  Mbit/วินาที

 1,056  Mbit/วินาที  /  8  บิต    =   132 Mb/วินาที

     
            ถ้าหากเป็นระบบ พีซีไอ บัส ขนาด 64 บิต ก็จะได้ความเร็วเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า นั่นคือ 264 เมกะบิตต่อวินาที

            คุณลักษณะสำคัญของสล็อต พีซีไอ มีดังนี้
                     1.6.1.1  มีอัตราความเร็ว 3 แบบ คือ มาตรฐาน พีซีไอ 2.0 2.1 2.2 ซึ่งในปัจจุบันนี้ใช้มาตรฐานพีซีไอ 2.2 ที่สามารถติดตั้งสล็อตบนเมนบอร์ดได้ถึง 5 สล็อต
                     1.6.1.2  สามารถโอนถ่ายข้อมูลได้อย่างต่อเนื่องและมีขนาดของการส่งข้อมูลไม่เท่ากันได้
                     1.6.1.3  มีระบบการทำงานแบบ ปลัีกแอนด์เพลย์ (Plug and Play) คือสามารถเสียบการ์ดแล้วทำงานได้โดยอัตโนมัติ
                     1.6.1.4  เป็นระบบบัสที่ไม่ขึ้นตรงกับโปรเซสเซอร์ใด ๆ
                     1.6.1.5  มีระบบการตรวจสอบความผิดพลาดและรายงานขณะส่งข้อมูล

           

รูปที่ 5 แสดงภาพสล้อต ไอเอสเอ

                2.6.2  สล็อตสีดำ หรือ ISA Slot
           ISA ย่อมาจากคำว่า Industry Standard
Architecture เป็นสล้อตแบบเก่ามีความยาวมากที่สุดบนเมนบอรืด มีทั้งแบบ 8 บิต และ 16 บิต ทำงานที่ความเร็วในช่วง 7.9-8.33 เมกะเฮิรตซ์ อัตราความเร็วในการส่งข้อมูลอยู่ที่ 4.5 เมกะไบต์ต่อวินาที

           ปัจจุบันนี้เมนบอรืดรุ่นใหม่ ๆ ได้เลิกผลิตสล้อตแบบไอเอสเอ ไปเรียบร้อยแล้วเนื่องจากว่าส่งข้อมูลได้ช้า จำนวนของข้อมุลที่ส่งออกไปก้น้อยมากและผู้ผลิตการ์ดในปัจจุบันก็ไม่ผลิตการ์ดแบบไอเอสเอ ออกมาสู่ตลาดแล้ว
           

รูปที่ 6 แสดงภาพสล็อต เอจีพี

    2.6.3  สล็อตสีน้ำตาล หรือ AGP Slot
         AGP  (Accelerated Graphic Port)
เป็นสล้อตที่ได้ออกแบบมาสำหรับใช้กับการ์ดแสดงผล ที่มีการส่งผ่านข้อมูลจำนวนมากที่สุดด้วยความเร้วที่สูงทีสุด แต่ในเมนบอร์ดจะมีเพียง 1 สล็อตเท่านั้น AGP มีขนาดความกว้าง 32 บิต ความเร้วเริ่มที่ 66 MHz และมีพัฒนาความเร็วไปที่ 133 และ 266 MHz ตามลำดับ

2.7   การเลือกใช้งานเมนบอร์ด

          สิ่งที่ต้องคำนึงในการเลือกใช้งานเมนบอรืดมีดังนี้

          2.7.1  การรับประกันของตัวเมนบอร์ด

          ควรพิจารณาระยะเวลารับประกันเมนบอร์ดเป็นหลัก เนื่องจากว่าเมนบอร์ดเป็นอุปกรณืที่ได้รับความเสียหายง่ายเพราะต้องรับพลังงานจากไฟฟ้าโดยตรงและต้องแจกจ่ายพลังงานไฟฟ้าไปให้กับอุปกรณ์ตัวอื่น ๆ อยู่ตลอกเวลาที่ใช้งาน การพิจารณาการรับประกันต้องดูด้วยว่ารับประกันทั้งเมนบอร์ดหรือไม่หรือรับประกันเฉพาะส่วน (มีบางบริษัทรับประกันเมนบอร์ดเฉพาะส่วนเช่น ซิปเซต หรือ สล็อต ต่าง ๆ เท่านั้น) ระยะเวลาในการรับประกันเมนบอร์ดส่วนใหญ่จะอยู่ที่ 3 ปี หรือถ้าเป้นเมนบอร์ดใหญ่ ๆ เช่น เมนบอร์ดเซิร์ฟเวอร์จะอยู่ที่ 5-7 ปี เป็นต้น ควรเลือกเมนบอร์ดที่มีการรับประกันนานที่สุดเท่าที่จะทำได้ (บางทีเงื่อนไขในการรับประกันอาจจะต้องจ่ายเงินเพิ่มในกรณีที่ต้องการระยะเวลารับประกันเพิ่ม)

          2.7.2  มีการรองรับเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่จะเกิดขึ้น

          ควรอ่านคู่มือเมนบอรืก่อนซื้อทุกครั้ง เพราะจะทำให้ทราบถึงสเปกที่แท้จริงของเมนบอร์ด ไม่ควรฟังจากพนักงานขายเท่านั้น เพราะเทคโนโลยีของเมนบอร์ดมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วควรพิจารณาเลือกซื้อเมนบอร์ดที่รองรับเทคโนโลยีที่จะเกิดขึ้นในอนาคตได้
          2.7.3  ตระกูลของซีพียูที่จะเลือกใช้งาน
          เมนบอร์ดในปัจจุบันนี้แบ่งแยกค่ายขงการทำงานกับซีพียูอย่างชัดเจน เช่น ถ้าหากเลือกใช้งานซีพียูของอินเทล ก็จะต้องใช้งสนซีพียูนั้นตลอดไปไม่สามารถใช้งานซีพียู ยี่ห้ออื่นได้ เพราะฉนั้นควรตัดสินใจให้เด็ดขาดว่าจะเลือกใช้งานซีพียู ยี่ห้อใด  ซึ่งแต่ละยี่ห้อก็มีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันไป
          2.7.4  จำนวนของพอร์ต และสล็อต
          เมนบอร์ดแต่ละยี่ห้อนั้นจะมีพอร์ต และสล็อตไม่เท่ากัน ถ้าเลือกซื้อเมนบอร์ดที่มีสล็อตไม่พอเพียงกับความต้องการอาจจะเป็นปัญหาในการเพิ่มการ์ดต่าง ๆ ได้ หรือกรณีของพอร์ต เสียบอุปกรณืต่อพ่วง เช่น เมนบอร์ดบางตัวอาจจะมีพอร์ต USB ติดกับตัวเมนบอร์ดมาให้ 2 ตัว แต่ในเมนบอร์ดบางตัวอาจจะมีพอร์ต USB ติดกับตัวเมนบอร์ดมาให้ถึง 4 ตัว ซึ่งจะทำให้สามารถต่อพ่วงอุปกรณ์ได้มากขึ้นนั่นเอง
           2.7.5  ควรเลือกใช้เมนบอร์ดมือหนึ่งเท่านั้น
          ไม่ควรใช้เมนบอร์ดเก่าหรือเมนบอร์ดมือสองถ้าไม่จำเป็นจริง ๆ เนื่องจากเมนบอร์เป็นอุปกรณ์ที่เสียง่าย และมีอายุการใช้งานจำกัด หากนำมาใช้อาจจะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานผิดพลาดได้ ถ้าเลี่ยงไม่ได้จริง ๆ ควรจะหาเมนบอร์ดมือสองที่มีอายุการรับประกันนานที่สุดเท่าที่จะทำได้

2.8    เพาเวอร์ซัพพลาย

           อุปกรณ์ชิ้นหนึ่งในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มักจะมองข้ามไปและเป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญเพราะถ้าขาดอุปกรณ์ตัวนี้แล้วเครื่องคอมพิวเตอร์ก็เปรียบเสมือนกล่องเหล็กธรรมดา ๆ ใช้การอะไรไม่ได้ อุปกรณ์ชินนี้ก็คือ แหล่งจ่ายไฟ หรือที่มักจะเรียกกันว่า เพาเวอร์ซัพพลาย (Power Supply) นั่นเอง

รูปที่ 7 แสดงภาพของเพาเวอร์ซัพพลาย

               เพาเวอร์ซัพพลายมีหน้าที่หลักก็คือ เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากไฟบ้าน 220 โวลต์ เอซีให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงดีซีที่คอมพิวเตอร์ต้องใช้

รูปที่ 8 แสดงภาพของเพาเวอร์ซัพพลาย

              แหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือคอมพิวเตอร์พีซีนั้น ส่วนใหญ่จะบรรจุในเคสด้านหลัง ถ้ามองไปที่หลังเคสจะเห็นกล่องเหล็กสี่เหลี่ยมมีช่อง เสียบสายไฟและพัดลมเพื่อระบายความร้อน

              เพาเวอร์ซัพพลายจะใช้เทคโนโลยีที่เราเรียกว่า สวิตซิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย คือ การเปลี่ยแรงดันของอินพุต แระแสสลับเอซี ให้เป็นแรงดันต่ำ กระแสตรง แรงดันที่ออกแบบให้ออกมาจากเพาเวอร์ซัพพลายมีอยู่ทั่วไป 3 ระดับ คือ 3.3โวลต์  5โวลต์ และ  12โวลต์ โดยที่แรงดัน 3.3โวลต์ และแรงดัน  5โวลต์   จะนำไปใช้ในวงจรดิจิตอล ส่วนแรงดัน  12 โวลต์   ถูกนำไปใช้ในการหมุนมอเตอร์ของดิสก์ไดรฟ์และพัดลมระบายความร้อน

                                                                                         

              เมื่อหลายปีก่อนคอมพิวเตอร์ยุคแรก ๆ ตั้งแต่รุ่น 8088 จนถึงรุ่น 486 จะมีสวิตซ์เปิด-ปิดของคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าพวกนี้ จะแตกต่างจากสวิตซ์เปิด-ปิดคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ด้วยเหตุว่า คอมพิวเตอร์รุ่นแรก ๆ นั้น จะใช้เพาเวอร์ซัพพลายแบบ AT ซึ่งมีสวิตซ์ควบคุมการเปิด-ปิดเพาเวอร์ซัพพลายโดยตรง และใช้สวิตซ์กดติดค้างคล้าย ๆ กับสวิตซ์เปิด-ปิดไฟบ้าน ซึ่งต่างจากคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะใช้สวิตซ์แบบกดติดปล่อยดับสวิตซ์นี้จะไม่ต่อเข้ากับเพาเวอร์ซัพพลายโดยตรงแต่จะต่อกับแผงวงจรเมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์โดยใช้การควบคุมการเปิด-ปิดจากโปรแกรมปฏิบัติงาน สั่งให้แผงเมนบอร์ดปิดเพาเวอร์ซัพพลาย เมื่อเรากดสวิตซ์นี้ เมนบอร์ดจะส่งแรงดัน 5 โวลต์ ไปยังส่วนควบคุมในเพาเวอร์ซัพพลายเพื่อเปิด-ปิดการทำงานของตัวมันเอง แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงนี้เราเรียกแรงดัน VSB เพาเวอร์ซัพพลายรุ่นใหม่นี้เราเรียกแบบว่า แบบ ATX

             ถ้าพูดถึงเทคโนโลยีสวิตซิ่งในเพาเวอร์ซัพพลายจะเห็นได้ว่ามีการพัฒนามาตั้แต่ปี ค.ศ. 1980 ในตอนนั้นเพาเวอร์ซัพพลายมีขนาดใหญ่และน้ำหนักมาก ที่เป็นเช่นนั้นเพราะว่าในตัวเพาเวอร์ซัพพลายต้องใช้หม้อแปลงและตัวเก็บประจุที่มีขนาดใหญ่ ซึ่งในปุจจุบันได้พัฒนาลดขนาดและน้ำหนักของเพาเวอร์ซัพพลายลงได้มาก

             เทคโนโลยีสวิตซิ่งไม่ใช่แค่นำไปใช้แต่คอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังได้นำไปใช้ในการสร้างไฟฟ้ากระแสสลับจากไฟฟ้ากระแสตรง 12 โวลต์ของแบตเตอรี่รถยนต์เพื่อไปจ่ายให้เครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น ทีวี วีดีโอ ดังจะเห็นได้จากรถตู้หรือรถทัวร์ที่ใช้กัน วงจรพวกนี้เราเรียกว่า อินเวอร์เตอร์ เพาเวอร์ซัพพลายที่มีขายตามท้องตลาดนั้นมีหลายราคา หลายกำลังวัตต์ให้เลือก ตั้งแต่ 200 วัตต์ จนถึง 400 วัตต์ ขึ้นอยู่กับว่าคอมพิวเตอร์ใช้ทรัพยากร หรือว่ามีอุปกรณ์ต่อมากน้อยเพียงใด

สรุปท้ายบท

            เมนบอร์ดเป็นอุกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนมาก หากเมนบอรืดมีปัญหาก็จะทำให้อุปกรณือื่น ๆ ในระบบทำงานผิดพลาดไปด้วย การเลือกซื้อเมนบอร์ดควรจะมีการวางแผนไว้ล่วงหน้า เช่น ในอนาคตจะมีการเพิ่มอุปกรณ์อะไรบ้าง หรือจะใช้ซีพียูยี่ห้อใด ควรมีการประมาณการไว้ล่วงหน้าจะทำให้สามารถใช้เมนบอร์ดได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพราะการเปลี่ยนเมนบอร์ด เป็นเรื่องยุ่งยากมาก เช่น หากใช้เมนบอร์ที่รองรับซีพียู อินเทล แล้วจะเปลี่ยนไปใช้ซีพียู เอเอ็มดี ก็ต้องเปลี่ยนทั้งเมนบอร์ดและซีพียู จะเปลี่ยนแต่ซีพียูไม่ได้เพราะเมนบอร์ดไม่รองรับ เป็นต้น

            เพาเวอรืซัพพลายทำหน้าที่แปลงไฟฟ้าจากไฟ 220V เป็นไฟฟ้าขนาด 250-400W และจ่ายกระแสไฟให้กับคอมพิวเตอร์ทั้งระบบหากเพาเวอร์ซัพพลายจ่ายกระแสไฟฟ้าผิดพลาดหรือจ่ายให้น้อยเกินกว่าที่ระบบต้องการก็จะทำให้อุปกรณ์ในระบบคอมพิวเตอร์เสียหายได้ จะให้ดีควรตั้งระบบสำรองไฟ เช่น UPS เอาไว้ในเขตที่ไฟฟ้าดับหรือไฟตกบ่อย ๆ ก็จะช่วยยืดอายุของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ได้ดีทีเดียว

บทที่ 1 การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์

1.1 บทนำ

           เมื่อพิจารณาศัพท์คำว่า "คอมพิวเตอร์" ถ้าจะแปลกันตรงตัวตามคำภาษาอังกฤษ

จะหมายถึงเครื่องคำนวณ ดังนั้นถ้ากล่าวอย่างกว้างๆ เครื่องคำนวณที่มีส่วนประกอบเป็นเครื่องกลไก

หรือเครื่องไฟฟ้า ต่างก็จัดเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ทั้งสิ้น ลูกคิดที่สมัยก่อนเคยใช้กันในร้านค้า

ไม้บรรทัดคำนวณ (Slide Rule) ซึ่งถือเป็นเครื่องมือประจำตัววิศวกรในยุค 40 กว่าปีก่อน หรือ

เครื่องคิดเลขล้วนเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ทั้งหมด

รูปที่ 1 แสดงภาพลูกคิด

1.2 ความหมายของคอมพิวเตอร์

            ในปัจจุบันความหมายขอคอมพิวเตอร์จะระบุเฉพาะเจาะจง หมายถึง เครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่สมารถทำงานคำนวณผล และเปรีบยเทียบค่าตามชุดคำสั่งด้วยความเร็วสูงอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. 2542 ได้ให้คำจำกัดความของคอมพิวเตอร์ไว้ว่า เครื่องอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติ ทำหน้าที่เหมือนสมองกล ให้สำหรับแก้ปัญหาต่าง ๆ ทั้งที่ง่ายและซับซ้อนโดยวิธีทางคณอตศาสตร์ การจำแนกคอมพิวเตอร์ตามลักษณะวิธีการทำงานภายในเครื่องคอมพิวเตอร์อาจแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ อนาล็อกคอมพิวเตอร์ (Analog Computer) และดิจิตอลคอมพิวเตอร์ (Digital Computer)

1.3 อนาล็อกคอมพิวเตอร์ (Analog Computer) 

            อนาล็อกคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้ใช้ค่าตัวเลขเป็นหลักการในการคำนวณ แต่จะใช้ค่าระดับแรงดันไฟฟ้าแทน ไม้บรรทัดคำนวณ อาจถือเป็นตัวอย่างหนึ่งของอนาล็อกคอมพิวเตอร์ ที่ใช้ค่าตัวเลขตามแนวความยาวไม้บรรทัดเป็นหลักในการคำนวณ โดยไม้บรรทัดคำนวณจะมีขีดตัวเลขกำกับอยู่เมื่อไม้บบทัดหลายอันมาประกอบรวมกัน การคำนวณผล เช่น การคูณ จะเป็นการเลื่อนไม้บรรทัดหนึ่งไปตรงตามตัวเลขของตัวตั้งและตัวคูณของขีดตัวเลขชุดหนึ่ง แล้วไปอ่านผลคูณของขีดตัวเลขอีกชุดหนึ่ง อนาล็อกคอมพิวเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ จะใช้หลักการทำงานเดียวกัน โดยแรงดันไฟฟ้าจะแทนขีดตัวเลขตามแนวยาวของไม้บรรทัด

           อนาล็อกคอมพิวเตอร์ จะมีลักษณะเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แยกส่วนทำหน้าที่เป็นตัวกระทำ และเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ จึงเหมาะสำหรับการคำนวณทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่อยู่ในรูปของสมการคณิตศาสตร์ เช่น การจำลองการบิน การศึกษาการสั่นสะเทือนของตึกเนื่องจากแผ่นดินไหว ข้อมูลตัวแปรนำเข้าอาจเป็นอุณหภูมิความเร็วหรือความดันอากาศซึ่งจะต้องแปลงให้เป็นค่าแรงดันไฟฟ้าเพื่อนำเข้าอนาล็อกคอมพิวเตอร์ ผลลลัพธ์ที่ได้ออกมาเป็นแรงดันไฟฟ้าแปรกับเวลาซึง่ต้องแปลงกลับไปเป็นค่าของตัวแปร ที่กำลังศึกษา

           ในปัจจุบันไม่ค่อยพบเห็นอนาล็อกคอมพิวเตอร์เท่าไรนัก เพราะผลการคำนวณมีความละเอียดน้อย ทำให้มีขีดจำกัดใช้ได้กับงานเฉพาะอย่างเท่านั้น

รูปที่ 2 แสดงภาพอนาล้อกคอมพิวเตอร์

1.4  ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ (Digital Computer)

             คอมพิวเตอร์ที่พบเห็นทั่วไปในปัจจุบัน จัดเป็นดิจิตอลคอมพิวเตอร์แทบจะทั้งหมด ดิจิตอลคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานเกี่ยวกับตัวเลข มีหลัการคำนวณที่ไม่ใช่แบบไม้บรรทัดคำนวณ แต่เป็นแบบลูกคิด โดยแต่ละหลักของลูกคิดคือ หลักหน่วย หลักสิบ หลักร้อย และสูงขึ้นไปเรื่อย ๆ เป็นระบบเลขฐานสิบที่แทนตัวเลขจากศูนย์ถึงเก้าได้สิบตัวตามระบบตัวเลขที่ใช้ในชีวิตประจำวัน

            ค่าตัวเลขของการคำนวณในดิจิตอลคอมพิวเตอร์จะแสดงเป็นหลักเช่นเดียวกันแต่จะเป็นระบบเลขฐาน 2 ที่มีสัญลักษณ์ตัวเลขเพียง 2 ตัว คือตัวเลข 0 กับเลข 1 เท่านั้น โดยสัญลักษณ์ตัวเลขทั้งสองตัวนี้จะแทนลักษณะการทำงานภายในซึ่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ต่างกัน การคำนวณภายในดิจิตอลคอมพิวเตอร์จะเป็นการประมวลผลด้วยระบบเลขฐานสองทั้งหมด ดังนั้น เลขฐานสิบที่เราใช้และคุ้นเคยจะถูกแปลงไปเป็นระบบเลขฐานสองเพื่อการคำนวณภายในคอมพิวเตอรื ผลลัพธ์ที่ได้ก็ยังคงเป็นเลขฐานสองอยู่ ซึ่งคอมพิวเตอร์จะแปลงเลขฐานสองให้เป็นเลขฐานสิบเพื่อแสดงผลให้ผู้ใช้เข้าใจง่าย

1.5  ชนิดของคอมพิวเตอร์

            พัฒนาการทางคอมพิวเตอร์ได้ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วและต่อเนื่องจากอดีตเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้หลอดสุญญากาศขนาดใหญ่ ใช้พลังงานไฟฟ้ามาก เปลี่ยนมาใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทำจากชิ้นซิลิก้อนเล็ก ๆ ใช้พลังงานไฟฟ้าต่ำ และผลิตได้จำนวณมาก ราคาถูก ต่อมาสามารถสร้างทรานซิสเตอร์จำนวนหลายแสนตัว บรรจุบนซิลิกอนเล็ก ๆ เป็นวงจรรวมที่เรียกว่า ไมโครซิป เป็นชิ้นส่วนหลักที่ประกอบอยู่ในคอมพิวเตอร์ ทำให้ขนาดของคอมพิวเตอร์ลดลง
            ไมโครซิปที่มีขนาดเล็กนี้สามารถทำงานได้หลายหน้าที่ช่วยหน่วยความจำสำหรับเก็บข้อมูล ทำหน้าที่เป็นหน่วยควบคุมอุปกรณืรับเข้าและส่งออก หรือทำหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลกลาง ที่เรียกว่า "ไมโครโพรเซสเซอร์" ไมโครโพรเซสเซอร์ หมายถึง หน่วยงานหลักในการคิดคำนวณ การบวก ลบ คูณ หาร การเปรัยบเทียบ การดำเนินการทางตรรกะ ตลอดจนการสั่งการเคลื่อนย้ายข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง หน่วยประมวลผลกลางเรียกอีอย่างหนึ่งว่า ซีพียู (Central Processing Unit : CPU)
            การพัฒนาไมโครซิปที่ทำหน้าที่เป็นไมโครโพรเซสเวอร์มีการกระทำอย่างต่อเนื่องทำให้มีคอมพิวเตอรืรุ่นใหม่ ๆ ที่ดีกว่าเกิดขึ้นเสมอ จึงเป็นการยากที่จะจำแนกชนิดของคอมพิวเตอร์ออกมาอย่างชัดเจน เพราะเทคโนดลยีได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ขีดความสามารถของคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กอาจมีประสิทธิภาพสูงกว่าคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ แต่อย่างไรก็ตามพอจะจำแนกชนิดของคอมพิวเตอร์ตามสภาพการทำงานของระบบเทคโนโลยีที่ประกอบอยู่และสภาพการใช้งานได้ดังนี้
                                 1) ไมโครคอมพิวเตอร์ (Micro Computer)
                                 2) สถานีงานวิศวกรรม (Engineering Workstation)
                                 3) มินิคอมพิวเตอร์ (Mini Computer)
                                 4) เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe Computer)
                                 5) ซูเปอร์คอมพิวเตอร์หรือคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง (Super Computer)
           1.5.1 ไมโครคอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็ก ที่ใช้งานส่วนบุคคล หรือเรียกว่า พีซี (Personal Computer : PC) สามารถใช้เป็นเครื่องต่อเชื่อมในเครือข่าย หรือใช้เป้นเครื่องปลายทาง (Terminal) ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นเพียงอุปกรณ์รับและแสดงผลสำหรับป้อนข้อมูลและดูผลลัพธ์โดยดำเนินการประมวลผลบนเครื่องอื่นบนเครือข่าย
           อาจจะกล่าวได้ว่าไมโครคอมพิวเตอร์ คือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยประมวลผลกลางเป็นไมโครโพรเซสเซอร์ใช้งานง่าย ทำงานในลักษณะส่วนบุคคลได้ สามารถแบ่งแยกไมโครคอมพิวเตอร์ตามขนาดของเครื่องได้ดังนี้
                        1) คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (Desktop Computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กถูกออกแบบมาตั้งบนโต๊ะ มีการแยกชิ้นส่วนประกอบเป็น ซีพียู จอภาพ และแผงแป้นอักขระ
                       

รูปที่ 3 แสดงภาพคอมพิวเตอร์เดสท็อป

                        2) โน๊ตบุ๊กคอมพิวเตอร์ (Notebook Computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพในการทำงานเทียบเท่ากับคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ แต่จะมีความสะดวกในการพกพาไปใช้งานนอกสถานที่มากกว่า ซึ่งโน๊ตบุ๊คในปัจจุบันมีน้ำหนักเบาประมาณ 1.25-2.5 กิโลกรัมเท่านั้น

รูปที่ 4 แสดงภาพโน๊ตบุ๊ก

                         3) ปาล์มท็อปคอมพิวเตอร์ (Palmtop Computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์สำหรับทำงานเฉพาะอย่าง เช่น เป็นพจนานุกรม เป็นสมุดจดบันทึกประจำวัน บันทึกการนัดหมาย และการเก็บข้อมูลบางอย่างที่สามารถพกพาไปได้สะดวก มีขนาดเล็กมากสามารถใส่ในกระเป๋าเสื้อได้ ปัจจุบันมีฟังก์ชันมนการใช้งานสูงมากพอ ๆ กับโน๊ตบุ๊ก และคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ

รูปที่ 5 แสดงภาพของปาล์มท็อป

             1.5.2   สถานีงานวิศวกรรม  ผู้ใช้สถานีงานวิศวกรรมส่วนใหญ่เป็นวิศวกร นักวิทยาศาสตร์ สถาปนิกและนักออกแบบ สถานีงานวิศวกรรมมีจุดเด่นทางกราพิก การสร้างรูปภาพ และการทำภาพเคลื่อนไหว การคเชื่อมโยงสถานีงานวิศวกรรมรวมกันเป็นเครือข่าย ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลและใช้งานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ บริษัทพัฒนาซอฟต์แวร์หลายบริษัทได้พัฒนาซอฟต์แวร์สำเร็จ สำหรับใช้กับสถานีงานวิศวกรรมขึ้น เช่น โปรแกรมการจัดทำต้นแบบหนังสือ การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์งานคำนวณและจำลองทางวิทยาศาสตร์ งานออกแบบทางด้านวิศวกรรมและการควบคุมเครื่องจักร

             การซื้อสถานีงานวิศวกรรมต่างจากการซื้อเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสามารถใช้โปรแกรมสำเร็จสำหรับไมโครคอมพิวเตอร์ได้ และมีลักษณะการใช้งานเหมือนกัน ส่วนการซื้อสถานีงานวิศวกรรมนั้นยุ่งยากกว่าสถานีงานวิศวกรรมมีราคาแพงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์มาก การใช้งานก็ต้องการบุคคลากรที่มีการฝึกหัดมาอย่างดี หรือต้องใช้เวลาเรียนรู้

             สถานีงานวิศวกรรมส่วนใหญ่ใช้ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ ประสิทธิภาพของซีพียูระบบอยู่ในช่วง 50/100 ล้านคำสั่งต่อวินาที (Million Instruction Per Second : MIPS)  อย่างไรก็ตามหลังจากที่ใช้ซีพียูแบบริสก์ (Reduced Instruction Set Computer : RISC) ก็สามารถเพิ่มขีดความสามารถเชิงคำนวณของซีพียูสูงขึ้นได้อีก ทำให้สร้างสถานีงานวิศวกรรมให้มีขีดความสามารถเชิงคำนวณได้มากกว่า 100 ล้านคำสั่งต่อวินาที

รูปที่ 6 แสดงสถานีงานวิศวกรรม
ด้วยเครื่อง IBM RS/6000

           1.5.3  มินิคอมพิวเตอร์  มินิคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องที่สามารถใชงานได้พร้อมกันหลายๆ คน จึงเป็นเครื่องปลายทางต่อได้ มินิคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องที่มีราคาสูงกว่าสถานีงานวิศวกรรม นำมาใช้สำหรับการประมวลผลในงานสารสนเทศขององค์การขนาดกลาง จนถึงองค์การขนาดใหญ่ที่มีการวางเป็นระบบเครือข่ายเพื่อใช้งานร่วมกัน เช่น การบัญชีและการเงิน งานออกแบบทางวิศวกรรม งานควบคุมการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม

                   มินิคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขององคืการที่เรียกว่าเครื่องให้บริการ (Server) มีหน้าที่ให้บริการช่วยในการคำนวณ และการสื่อสาร

รูปที่ 7 แสดงภาพของมินิคอมพิวเตอร์

           1.5.4  เมนเฟรมคอมพิวเตอร์   เมนเฟรมคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุดที่มีการพัฒนาตั้งแต่เริ่มแรก เหตุที่เรียกว่า เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ เพราะตัวเครื่องประกอบด้วยตู้ขนาดใหญ่ที่ภายในตู้มีชิ้นส่วนและอุปกรณ์ต่าง ๆ อยู่เป็นจำนวนมาก แต่อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเมนเฟรมคอมพิวเตอร์มีขนาดลดลงมาก
                    เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ที่มีราคาสูงมาก มักอยู่ที่ศูนย์คอมพิวเตอร์หลักขององค์การ และต้องอยู่ในห้องที่ต้องมีการควบคุมอุณหภูมิและการรักษาเป็นอย่างดี
                    บริษัทผู้ผลิตเมนเฟรมได้พัฒนาขีดความสามารถของเครื่องให้สูงขึ้น ข้อเด่นของการใช้เมนเฟรมอยู่ที่งานที่ต้องการให้มีระบบศูนย์กลาง และกระจายการใช้งานไปเป็นจำนวนมาก เช่น ระบบเอทีเอ็มซึ่งเชื่อมต่อกับฐานข้อมูลที่จัดการโดยเครื่องเมนเฟรม อย่างไรก็ตามขนาดของเมนเฟรม และมินิคอมพิวเตอร์ก็ยากที่จะจำแนกจากกันอย่างชัดเจน
                    ปัจจุบันเมนเฟรมได้รับความนิยมน้อยลงทั้งนี้เพราะเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กมีประสิทธิภาพและความสามารถเพิ่มขึ้น ราคาถูกลง ขณะเดียวกันระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็ดีขึ้นทำให้การใช้งานบนเครือข่ายกระทำได้เหมือนการใช้งานเหมือนเมนเฟรม

รูปที่ 8 แสดงภาพของเมนเฟรมคอมพิวเตอร์

          1.5.5  ซูเปอร์คอมพิวเตอร์   ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เหมาะกับการคะนวณที่ต้องมีการคำนวณตัวเลขจำนวนหลายล้านตัวภายในเวลาอันรวดเร็ว เช่น งานพยากรณ์อากาศ ที่ต้องนำข้อมูลต่าง ๆ เกี่ยวกับอากาศ ทั้งระดับภาคพื้นดิน และระดับชั้นบรรยากาศเพื่อดูการเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงของอากาศงานนี้จำเป็นต้องใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูงมากนอกจากนี้มีงานอีกเป็นจำนวน มากที่ต้องใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ซึ่งมีความเร็วสูง เช่น งานควบคุมชีปนาวุธ งานควบคุมทางอวกาศ งานประมวลผลภาพทางการแพทย์ งานด้านวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะทางด้านเคมี เภสัชวิทยา และงานด้านวิศวกรรมการออกแบบ
                   ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็ว และมีประสิทธิภาพสูงกว่าคอมพิวเตอร์ชนิดอื่น การที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็ว เพราะมีการพัฒนาให้มีโครงสร้างการคำนวณพิเศษ เช่น การคำนวณแบบขนานที่เรียกว่า เอ็มพีพี (Massively Parallel Processing : MPP) ซึ่งเป็นการคำนวณที่กระทำกับข้อมูลหลาย ๆ ตัวในเวลาเดียวกัน

รูปที่ 9 แสดงรูปภาพของซูเปอร์คอมพิวเตอร์

1.6  การทำงานของคอมพิวเตอร์ 

                 คอมพิวเตอร์ไม่ว่าจะเป็นประเภทใดก็ตาม จะมีลักษณะการทำงานของส่วนต่าง ๆ ที่มีความสัมพันธ์กันเป็นกระบงนการ โดยมีองค์ประกอบพื้นฐานหลักคือ Input, Process และ Output ซึ่งมีขั้นตอนการทำงานดังรูปที่ 10

รูปที่ 10  การทำงานของระบบคอมพิวเตอร์

                  

                 ขั้นตอนที่ 1 : รับข้อมูลเข้า (Input)

                 เริ่มต้นด้วยการนำข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ซึ่งสามารถผ่านทางอุปกรณ์ชนิดต่าง ๆ แล้วแต่ชนิดของข้อมูลข้อมูลที่จะป้อนเข้าไป เช่น ถ้าเป็นการพิมพ์ข้อมูลจะใช้แผลแป้นพิมพ์ (Keyboard) เพื่อพิมพ์ข้อความหรือโปรแกรมเข้าเครื่อง ถ้าเป็นการเขียนภาพจะใช้เครื่องอ่านพิกัดภาพกราฟิก (Graphics Tablet) โดยมีปากกาชนิดพิเศษสำหรับเขียน หรือถ้าเป็นการเล่นเกมก็จะมีก้านควบคุม (Joystick) สำหรับเคลื่อนตำแหน่งของการเล่นบนจอภาพ เป็นต้น

                

                 ขั้นตอนที่ 2 : ประมวลผลข้อมูล (Process)

                 เมื่อนำข้อมูลเข้ามาแล้ว เครื่องจะดำเนินการกับข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับมาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ การประมวลผลอาจจะมีได้หลายอย่าง เช่น นำข้อมูลมาหาผลรวม นำข้อมูลมาจัดกลุ่ม นำข้อมูลมาหาค่ามากที่สุดหรือน้อยที่สุด เป็นต้น

                 ขั้นตอนที่ 3 : แสดงผลลัพธ์ (Output)

                 เป็นการนำผลลัพธ์จาการประมวลผลมาแสดงให้ทราบทางอุปกรณืที่กำหนดไว้ โดยทั่งไปจะแสดงผ่านทางจอภาพ หรือเรียกกันโดยทั่วไปว่า "จอมอนิเตอร์" (Monitor) หรือจะพิมพ์ข้อมูลออกทางกระดาษโดยใช้เครื่องพิมพ์ก็ได้

1.7   วัตถุประสงค์ของคอมพิวเตอร์

                เครื่องคอมพิวเตอร์ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้มีจุดเด่น 4 ประการ เพื่อทดแทนข้อจำกัดของมนุษย์ เรียกว่า 4 S special ดังนี้

                1.  หน่วยเก็บข้อมูล (Storage)  หมายถึง ความสามารถในการเก็บข้อมูลจำนวนมากและเป็นเวลานาน นับเป็นจุดเด่นทางโครงสร้างและเป็นหัวใจของการทำงานแบบอัตโนมัติของเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องด้วย

                2.  ความเร็ว (Speed) หมายถึง ความสามารถในการประมวลผลข้อมูล (Processing Speed) โดยใช้เวลาน้อย เป็นจุดเด่นทางโครงสร้าง ที่ผู้ใช้ทั่วไปมีส่วนเกี่ยวข้องน้อยที่สุด เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สำคัญส่วนหนึ่งเช่นกัน

                3. ความเป็นอัตโนมัติ (Self Acting) หมายถึง ความสามารถในการประมวลผลข้อมูลตามลำดับขั้นตอนได้อย่างถูกต้องและต่อเนื่องอย่างอัตโนมัติ โดยมนุษย์มีส่วนเกี่ยวข้องเฉพาะในขั้นตอนการกำหนดโปรแกรมคำสั่งและข้อมูลก่อนการประมวลผลเท่านั้น

                4.  ความน่าเชื่อถือ (Sure) หมายถึงความสามารถในการประมวลผลให้เกิดผลลลัพธ์ที่ถูกต้อง ความน่าเชื่อถือนับเป็นสิ่งสำคัญที่สุดในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ ความสามารถนี้เกี่ยวข้องกับโปรแกรมคำสั่งและข้อมูลที่มนุษย์กำหนดให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์โดยตรง กล่าวคือ หากมนุษย์ป้อนข้อมูลที่ไม่ถูกต้องให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ก็ย่อมได้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องด้วยเช่นกัน

1.8  ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์  

               จากการที่คอมพิวเตอร์มีลักษณะเด่นหลายประการ ทำให้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิตประจำวันในสังคมเป็นอย่างมาก ที่พบเห็นด้บ่อยที่สุดก็คือ การใช้ในการพิมพ์เอกสารต่าง ๆ เช่น พิมพ์จดหมาย รายงาน เอกสารต่าง ๆ นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ในด้านต่าง ๆ อีกหลายด้าน ดังต่อไปนี้

               1. งานธุรกิจ  เช่น บริษัท ร้านค้า ห้างสรรพสินค้า ตลอดจนโรงงานต่าง ๆ ใช้คอมพิวเตอร์ในการทำบัญชี งานประมวลผลคำ และติดต่อกับหน่วยงานภายนอกผ่านระบบโทรคมนาคม นอกจากนี้งานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ก็ใช้คอมพิวเตอร์มาช่วยในการควบคุมการผลิต และการประกอบชิ้นส่วนของอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น โรงงานประกอบรถยนต์ ซึ่งทำให้การผลิตมีคุณภาพดีขึ้นบริษัทยังสามารถรับ หรืองานธนาคาร ที่ให้บริการถอนเงินผ่านตู้ฝากถอนเงินอัตโนมัติ (ATM) และใช้คอมพิวเตอร์คิดดอกเบี้ยให้กับผู้ฝากเงิน และการโอนเงินระหว่างบัญชี เชื่อมโยงกันเป็นระบบเครือข่าย
                 2.งานวิทยาศาสตร์ การแพทย์ และงานสาธารณสุข สามารถนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในส่วนของการคำนวณที่ค่อนข้างซับซ้อน เช่น งานศึกษาโมเลกุลสารเคมี วิถีการโคจรของโลก การส่งจรวดไปสู่อวกาศ หรืองานทะเบียน การเงิน สถิติ และเป็นอุปกรณ์สำหรับการตรวจรักษาโรคได้ ซึ่งจะให้ผลที่แม่นยำกว่าการตรวจด้วยวิธีเคมีแบบเดิม และให้การรักษาได้รวดเร็วขึ้น              

3.งานคมนาคมและสื่อสาร ในส่วนที่เกี่ยวกับการเดินทาง จะใช้คอมพิวเตอร์ในการจองวันเวลา ที่นั่ง ซึ่งมีการเชื่อมโยงไปยังทุกสถานีหรือทุกสายการบินได้ ทำให้สะดวกต่อผู้เดินทางที่ไม่ต้องเสียเวลารอ อีกทั้งยังใช้ในการควบคุมระบบการจราจร เช่น ไฟสัญญาณจราจร และ การจราจรทางอากาศ หรือในการสื่อสารก็ใช้ควบคุมวงโคจรของดาวเทียมเพื่อให้อยู่ในวงโคจร ซึ่งจะช่วยส่งผลต่อการส่งสัญญาณให้ระบบการสื่อสารมีความชัดเจน                   4.งานวิศวกรรมและสถาปัตยกรรม สถาปนิกและวิศวกรสามารถใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบ หรือ จำลอง ภาวการณ์ ต่างๆ เช่น การรับแรงสั่นสะเทือนของอาคารเมื่อเกิดแผ่นดินไหว โดยคอมพิวเตอร์จะคำนวณและแสดงภาพสถานการณ์ใกล้เคียงความจริง รวมทั้งการใช้ควบคุมและติดตามความก้าวหน้าของโครงการต่างๆ เช่น คนงาน เครื่องมือ ผลการทำงาน                    5.งานราชการ เป็นหน่วยงานที่มีการใช้คอมพิวเตอร์มากที่สุด โดยมีการใช้หลายรูปแบบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับบทบาทและหน้าที่ของหน่วยงานนั้นๆ เช่น กระทรวงศึกษาธิการ มีการใช้ระบบประชุมทางไกลผ่านคอมพิวเตอร์ , กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้จัดระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเพื่อเชื่อมโยงไปยังสถาบันต่างๆ , กรมสรรพากร ใช้จัดในการจัดเก็บภาษี บันทึกการเสียภาษี เป็นต้น                     6.การศึกษา ได้แก่ การใช้คอมพิวเตอร์ทางด้านการเรียนการสอน ซึ่งมีการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยการสอนในลักษณะบทเรียน  CAI หรืองานด้านทะเบียน ซึ่งทำให้สะดวกต่อการค้นหาข้อมูลนักเรียน การเก็บข้อมูลยืมและการส่งคืนหนังสือห้องสมุด  สรุปท้ายบท                                 ในปัจจุบันคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่เข้ามาเป็นบทบาทในชวิตประจำวันเป็นอย่างมากความหลากหลายในรูปแบบการใช้งาน ตลอดจนความสามารถพิเศษอื่น ๆ ของคอมพิวเตอร์ทำให้การใช้งานในด้านต่าง ๆ สะดวกมากยิ่งขึ้น แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับว่า คนที่ควบคุมหรือใช้งานคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยนั่นเอง การเลือกใช้คอมพิวเตอร์ให้เหมาะกับงานที่จะทำจึงเป็นเรื่องที่สำคัญ