วันอาทิตย์ที่ 27 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554

การจัดการสารสนเทศ

คำว่า ข้อมูลสารสนเทศ ถ้านักเรียนสังเกตให้ดีจะพบว่า จะมีการพูดถึงกันอยู่เสมอ นักเรียนเคยคิดบ้างไหมว่า ข้อมูลสารสนเทศคืออะไร มีความหมายอย่างไร โดยทั่วไปไม่ว่าจะเป็นใครก็ตามที่พูดถึงข้อมูลสารสนเทศ มักจะใช้แค่คำว่า ข้อมูล เท่านั้น ไม่เคยมีใครใช้ความว่าสารสนเทศในภาษาพูดกันเลย อย่างเช่น ถ้ามีเหตุการณ์อะไรบ้างอย่างเกิดขึ้น เมื่อมีนักข่าวไปถามผู้เกี่ยวข้อง ก็มักจะมีคำตอบกันว่า ยังไม่ทราบขณะนี้กำลังรอข้อมูลจากเจ้าหน้าที่อยู่ เป็นต้น ในความจริงแล้วข้อมูลที่ผู้พูดกำลังรออยู่นั้น ก็คือสารสนเทศนั่นเอง
ความหมายของข้อมูลสารสนเทศมีดังนี้
ข้อมูล (Data) คือ ข้อเท็จจริง ที่เป็นตัวเลข ข้อความ หรือเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งต่าง ๆ เช่น คน สัตว์ สิ่งของ สถานที่ ฯ ล ฯ ข้อมูลจึงเป็นเรื่องที่เกี่ยวกับเหตุการณ์ของสิ่งต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยต้อง มีการรวบรวมข้อมูลอย่างเป็นระบบและต่อเนื่อง
สารสนเทศ(Information) หมายถึง ข้อมูลที่ผ่านการประมวลผลโดยวิธีที่เหมาะสมและตามความต้องการใช้งานรวมทั้งมีการตรวจสอบความถูกต้องแล้ว
     การรวบรวมข้อมูลนั้นจะต้องมีการวิเคราะห์กันก่อนว่าต้องการเก็บข้อมูลไปเพื่อทำอะไร ต้องการสารสนเทศใดบ้าง เพราะในความเป็นจริงข้อมูลจะมีปริมาณมาก เช่น ข้อมูลของนักเรียนคนหนึ่งที่โรงเรียนจัดเก็บจะมีรายละเอียดเกี่ยวกับ ชื่อ ที่อยู่ บ้านเลขที่ ชื่อผู้ปกครอง บิดา มารดา ข้อมูลที่บันทึกไว้นี้ไม่อาจทำให้รู้จักและเข้าใจนักเรียนผู้นี้ได้อย่างถ่องแท้ เพราะมีข้อมูลอย่างอื่นของนักเรียนที่ไม่ได้บันทึกไว้อีกมากมายเช่น สีผม สีตา ตำหนิ ความสูง น้ำหนัก วิชาที่ชอบ ฯลฯ ดังนั้นเราต้องทราบก่อนว่าต้องการนำข้อมูลไปทำอะไร เช่น ถ้าต้องการทราบข้อมูลที่จะแสดงให้เห็นถึงการเจริญเติบโตของนักเรียน ก็คงต้องเก็บข้อมูล ความสูง น้ำหนัก ของนักเรียนไว้
     เมื่อมีการรวบรวมข้อมูลแล้ว ถ้ามีการนำเอาข้อมูลที่เก็บรวบรวมไว้มาประมวลผล จัดระบบให้อยู่ในรูปแบบที่เรียกใช้งานได้ เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ตามวัตถุประสงค์  สิ่งที่ได้คือสารสนเทศ  สารสนเทศที่ดีต้องมาจากข้อมูลที่ดี ถ้าข้อมูลที่เก็บรวบรวมมาเป็นข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง สารสนเทศที่ได้ก็ย่อมไม่ถูกต้องไปด้วยเช่นกัน
ตัวอย่างเช่น ถ้านักเรียนต้องการทราบว่านักเรียนในโรงเรียนข้อเรามีจำนวนทั้งหมดกี่คน แล้วนักเรียนไปนำใบรายชื่อนักเรียนมานับจำนวน แล้วสรุปรวมเป็นสารสนเทศ โดยไม่ได้ตรวจสอบก่อนว่ามีนักเรียนคนใดลาออกไปหรือไม่ สารสนเทศที่ได้ก็จะไม่ใช้จำนวนนักเรียนที่แท้จริง
หรือ ระบบงานห้องสมุดโรงเรียน ข้อมูลที่ต้องจัดรวบรวมคือข้อมูลหนังสือในห้องสมุด ซึ่งประกอบไปด้วย ชื่อหนังสือ ชื่อผู้แต่ง ปีที่พิมพ์ รหัสดิวอี้ สารบัญหนังสือ เป็นต้น ข้อมูลสมาชิกซึ่งก็คือครูและนักเรียน ข้อมูลโสตวัสดุ ข้อมูลการยืมคืนของสมาชิก  เมื่อมีการรวบรวมข้อมูลแล้ว ก็จะต้องมีการประมวลผลข้อมูล เช่นจัดเรียงรายการหนังสือตามชื่อ ตามเลขทะเบียนหนังสือ ตามผู้แต่ง เพื่อให้สะดวกในการค้นหา หรือจัดทำสถิติต่างๆ

เทคโนโลยีสารสนเทศ

ความก้าวหน้าทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำให้มีการพัฒนาคิดค้นสิ่งอำนวยความสะดวกสบายต่อการดำชีวิตเป็นอันมาก เทคโนโลยีได้เข้ามาเสริมปัจจัยพื้นฐานการดำรงชีวิตได้เป็นอย่างดี เทคโนโลยีทำให้การสร้างที่พักอาศัยมีคุณภาพมาตรฐาน สามารถผลิตสินค้าและให้บริการต่าง ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของมนุษย์มากขึ้น เทคโนโลยีทำให้ระบบการผลิตสามารถผลิตสินค้าได้เป็นจำนวนมากมีราคาถูกลง สินค้าได้คุณภาพ เทคโนโลยีทำให้มีการติดต่อสื่อสารกันได้สะดวก การเดินทางเชื่อมโยงถึงกันทำให้ประชากรในโลกติดต่อรับฟังข่าวสารกันได้ตลอดเวลา
พัฒนาการของเทคโนโลยีทำให้ชีวิตความเป็นอยู่เปลี่ยนไปมาก ลองย้อนไปในอดีตโลกมีกำเนินมาประมาณ 4600 ล้านปี เชื่อกันว่าพัฒนาการตามธรรมชาติทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตถือกำเนินบนโลกประมาณ 500 ล้านปีที่แล้ว ยุคไดโนเสาร์มีอายุอยู่ในช่วง 200 ล้านปี สิ่งมีชีวิตที่เป็นเผ่าพันธุ์มนุษย์ ค่อย ๆ พัฒนามา คาดคะเนว่าเมื่อห้าแสนปีที่แล้วมนุษย์สามารถส่งสัญญาณท่าทางสื่อสารระหว่างกันและพัฒนามาเป็นภาษา มนุษย์สามารถสร้างตัวหนังสือ และจารึกไว้ตามผนึกถ้ำ เมื่อประมาณ 5000 ปีที่แล้ว กล่าวได้ว่ามนุษย์ต้องใช้เวลานานพอสมควรในการพัฒนาตัวหนังสือที่ใช้แทนภาษาพูด และจากหลักฐานทางประวัติศาสตร์พบว่า มนุษย์สามารถจัดพิมพ์หนังสือได้เมื่อประมาณ 5000 ปีที่แล้ว กล่าวได้ว่าฐานทางประวัติศาสตร์พบว่า มนุษย์สามารถจัดพิมพ์หนังสือได้เมื่อประมาณ 500 ถึง 800 ปีที่แล้ว เทคโนโลยีเริ่มเข้ามาช่วยในการพิมพ์ ทำให้การสื่อสารด้วยข้อความและภาษาเพิ่มขึ้นมาก เทคโนโลยีพัฒนามาจนถึงการสื่อสารกัน โดยส่งข้อความเป็นเสียงทางสายโทรศัพท์ได้ประมาณร้อยกว่าปีที่แล้ว และเมื่อประมาณห้าสิบปีที่แล้ว ก็มีการส่งภาพโทรทัศน์และคอมพิวเตอร์ทำให้มีการใช้สารสนเทศในรูปแบบข่าวสารมากขึ้น ในปัจจุบันมีสถานที่วิทยุ โทรทัศน์ หนังสือพิมพ์ แ ละสื่อต่าง ๆ ที่ใช้ในการกระจ่ายข่าวสาร มีการแพร่ภาพทางโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมเพื่อรายงานเหตุการณ์สด เห็นได้ชัดว่าเทคโนโลยีได้เข้ามามีบทบาทอย่างมาก บทบาทของการพัฒนาเทคโนโลยีรวดเร็วขึ้นเมื่อมีการพัฒนาอุปกรณ์ทางด้านคอมพิวเตอร์และส่วนประกอบ จะเห็นได้ว่าในช่วงสี่ห้าปีที่ผ่านมาจะมีผลิตภัณฑ์ใหม่ ซึ่งมีคอมพิวเตอร์เข้าไปเกี่ยวข้องให้เห็นอยู่ตลอดเวลา
รูปแสดงการติดต่อสื่อสารผ่านดาวเทียม
นักเรียนลองจินตนาการดูว่า นักเรียนเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีด้านใดบ้างจากตัวอย่างต่อไปนี้ เมื่อตื่นนอนนักเรียนอาจได้ยินเสียงจากวิทยุ ซึ่งกระจายเสียงข่าวสารหรือเพลงไปทั่ว นักเรียนใช้โทรศัพท์สื่อสารกับเพื่อน ดูรายการทีวี วีดีโอเมื่อมาโรงเรียนเดินทางผ่านถนนที่มีระบบไฟสัญญาณที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ถ้าไปศูนย์การค้า ขึ้นลิฟต์ ขึ้นบันไดเลื่อนซึ่งควบคุมการทำงานด้วยคอมพิวเตอร์ ที่บ้านนักเรียน นักเรียนอาจอยู่ในห้องที่มีเครื่องปรับอากาศที่ควบคุมอุณหภูมิโดยอัตโนมัติ คุณแม่ทำอาหารด้วยเตาอบซึ่งควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ซักผ้าด้วยเครื่องซักผ้า จะเห็นว่าชีวิตในปัจจุบันเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีเป็นอันมาก อุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ระบบคอมพิวเตอร์เป็นส่วนประกอบในการทำงาน

รูปแสดงเครื่องอำนวยความสะดวกภายในบ้าน
ในอดีตยุคที่มนุษย์ยังเร่ร่อน มีอาชีพเกษตรกรรม ล่าสัตว์ ต่อมามีการรวมตัวกันสร้างเมือง และสังคมเมืองทำให้เกิดอุตสาหกรรมการผลิต การผลิตทำให้เกิดการปฏิวัติทางอุตสาหกรรมที่เน้นการผลิตจำนวนมาก สังคมจึงเป็นสังคมเมืองที่มีอุตสาหกรรมเข้ามาเกี่ยวข้อง แต่หลังจากปี พ.ศ. 2530 เป็นต้นมา ระบบสื่อสารโทรคมนาคมและคอมพิวเตอร์ก้าวหน้ามาก ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเข้าสู่ยุคสังคมสารสนเทศ ชีวิตความเป็นอยู่เกี่ยวข้องกับข้อมูลข่าวสารจำนวนมาก การสื่อสารโทรคมนาคมกระจายทั่วถึง ทำให้ข่าวสารแพร่กระจ่ายไปอย่างรวดเร็ว สังคมในปัจจุบันเป็นสังคมไร้พรมแดนเพราะเรื่องราวของประเทศหนึ่งสามารถกระจายแพร่ออกไปยังประเทศต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็ว

การทำงานของคอมพิวเตอร์

เมื่อเรานึกถึงคำว่า Technology เชื่อได้เลยว่า สิ่งที่เราจะนึกถึง ในลำดับแรกๆ ก็คือคอมพิวเตอร์ ที่ดูเหมือน จะเป็นตัวแทน ซึ่งกันและกัน บางคน อาจจะคิดว่า คอมพิวเตอร์ เป็นเรื่องไกลตัว แต่เราเชื่อว่ามันไม่ใช่เรื่องยากจนเกินไป ที่จะสัมผัส และทำความคุ้นเคยกับมัน คำว่าคอมพิวเตอร์นั้น มีความหมาย ที่กว้างขวางมาก ดังนั้น เพื่อให้เราทำความเข้าใจ ได้ตรงกันมากขึ้น เราจึงขอพุ่งเป้ามาที่ Personal Computer หรือ PC เพื่ออธิบายให้คุณ รู้จักการทำงานของมัน
     ภายใน PC นั้น จะประกอบไปด้วยชิ้นส่วนต่างๆมากมาย ที่ถูกประกอบขึ้นมา โดยมี microprocessor เป็นศูนย์กลางในการทำงาน ชิ้นส่วนต่างๆ ที่ประกอบกันขึ้นมา นอกจาก microprocessor แล้ว ยังมีตั้งแต่ หน่วยความจำ, ฮาร์ดดิสก์, โมเด็ม ฯลฯ ซึ่งต่างก็ประสาน การทำงานร่วมกัน และเรากล่าวได้ว่า เจ้าเครื่อง PC นี้ ถือเป็นเครื่องอเนกประสงค์ ก็ว่าได้ เพราะมันสามารถ ตอบสนอง ความต้องการของคุณ ได้อย่างหลากหลาย ตั้งแต่ การทำงานพื้นฐาน อย่างการพิมพ์งาน, ตาราง ทำบัญชี รวมไปถึง การสื่อสาร ผ่าน email, chat หรือเล่นอินเตอร์เน็ต ซึ่งด้วย บทความนี้ จะช่วยให้คุณ เข้าใจพื้นฐานการทำงานของมัน และเรียนรู้ได้มากขึ้นว่า ส่วนประกอบทั้งหลายนั้น ประสานการทำงานร่วมกัน ได้อย่างไร
ส่วนประกอบใน PC
มาดูกันว่า ส่วนประกอบหลักๆ ภายใน PC นั้น มีอะไรกันบ้าง
Central processing unit (CPU) - ถือเป็นส่วนที่สำคัญที่สุด และเป็นศูนย์กลาง การทำงานของ PC ตัว CPU นั้น ถือว่าเป็น microprocessor ประเภทหนึ่ง ที่มีความสามารถ ในการจัดการคำสั่ง และการประมวลผลที่มีความซับซ้อน เป็นอย่างมาก ถ้าเราเปรียบ PC กับการทำงานของมนุษย์แล้ว เราจะเปรียบ CPU ได้เท่ากับเป็นสมองของมนุษย์เลยทีเดียว คุณคงจะคุ้นเคยกันดี เวลาเลือกซื้อ PC ที่มักจะต้องคำนึงถึง CPU กันก่อน ว่าจะเลือกใช้ Pentium III, Celeron หรือ Athlon ซึ่งนี่ก็คือตัวอย่าง ที่แสดงให้เห็น ถึงความสำคัญของ CPU ได้เป็นอย่างดี
Memory - หรือหน่วยความจำ ซึ่งถือว่า เป็นหน่วยจัดเก็บข้อมูล ที่ทำงานได้รวดเร็วที่สุด ส่วนใหญ่แล้ว เราจะคุ้นเคยกันดี กับ กับคำว่า RAM ที่เสมือนหนึ่ง เป็นตัวแทนของหน่วยความจำกันแล้ว การทำงานของมัน จะทำงานควบคู่ไปกับ CPU จึงจำเป็น ต้องมีความเร็ว ในการทำงาน และอัตราการส่งผ่านข้อมูลที่สูง ซึ่งหากคุณ ยังมองไม่เห็นภาพว่า Memory นั้น สำคัญอย่างไร เราก็อยากจะอธิบายว่า มันก็เปรียบเสมือนกับโต๊ะทำงานของคุณ หากคุณ ไม่มีโต๊ะทำงาน เอาไว้กองเอกสารต่างๆ คุณคงจะยุ่งยากไม่น้อย กับการจัดการ กับข้อมูลเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม ประเภทของหน่วยความจำ ก็มีอยู่หลากหลาย ไม่ใช่แค่เพียง RAM เท่านั้น นั่นคือ
  Random-access memory (RAM) - ถือเป็น หน่วยความจำ ที่เราคุ้นเคยกันมากที่สุด และเป็นเสมือนหนึ่ง ตัวแทนของหน่วยความจำ ก็ว่าได้ การทำงานของ RAM นั้น จะเป็นเสมือนมือขวา ของ CPU โดยที่ข้อมูลแทบทั้งหมด จะต้องถูกส่งผ่านมายัง RAM เสียก่อน แล้วจึงค่อยส่งต่อไปให้ CPU อีกต่อหนึ่ง
  Read-only memory (ROM) - ถือเป็น หน่วยความจำถาวร ที่สามารถ เก็บข้อมูลเอาไว้ได้ภายใน แม้ว่าจะไม่มีประจุไฟฟ้า หล่อเลี้ยงอยู่ ( ต่างจาก RAM ที่เก็บข้อมูลได้ชั่วคราว เท่าที่มี ประจุไฟฟ้าอยู่เท่านั้น ) จุดประสงค์ ของ ROM นั่นคือ สำหรับ กักเก็บ ข้อมูลที่สำคัญๆ เอาไว้ อีกทั้ง ข้อมูลเหล่านี้ ยังไม่สามารถ ปรับเปลี่ยนได้ เพื่อป้องกัน ปัญหา การโดนไวรัสเล่นงาน หรือโดนผู้ไม่ประสงค์ดี จู่โจมเอาได้
  Basic input/output system (BIOS) - BIOS ถือเป็นส่วนสำคัญ ที่อยู่บนเมนบอร์ด เพื่อทำการ ควบคุม ค่าการทำงานต่างๆ ของระบบ และคำสั่งการสื่อสารต่างๆ ที่จำเป็นต้องใช้ ในระหว่าง บูธเครื่อง ซึ่ง BIOS นั้น ก็ถือเป็น ROM อีกชนิดหนึ่ง
  Caching - ถือเป็น หน่วยความจำ ที่ทำงาน ได้อย่างรวดเร็วที่สุด ซึ่งโดยตัวมันเอง ยังมีความสามารถ เหนือกว่า RAM ด้วยซ้ำ การทำงานของ Cache นั้น จะคอยประสานการทำงาน ระหว่าง RAM และ CPU อีกต่อหนึ่ง โดยทุกวันนี้ CPU รุ่นใหม่ๆ จะมาพร้อม Cache ในตัวด้วยกันทั้งสิ้น เพื่อลดปัญหา คอขวด ที่อาจเกิดขึ้น จากการสื่อสาร ระหว่าง CPU และ RAM
Mainboard - ถือเป็น อุปกรณ์ชิ้นใหญ่ที่สุด ที่อยู่ภายในเครื่อง PC โดยลักษณะของมันแล้ว จะเป็นแผ่น circuit board รูปร่างสีเหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งเต็มไปด้วย วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ตัวเมนบอร์ดเอง ยังเต็มไปด้วย Slot มากมาย เพื่อการติดตั้ง ชิ้นส่วนต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น CPU, RAM, Graphic Card, Sound Card รวมไปถึง อุปกรณ์ชิ้นใหญ่ อย่างฮาร์ดดิสก์, CD ROM ก็ต้อง ทำการเชื่อมข้อมูล เข้ามายัง เมนบอร์ดผ่าน IDE Slot เช่นเดียวกัน ดังนั้น หากเราเปรียบเทียบ กับตัว Case เป็นเสมือนบ้าน แล้วล่ะก็ ตัวเมนบอร์ดเอง ก็คงเสมือนกับเป็นพื้นบ้าน สำหรับติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ นั่นเอง
Power supply - ถือเป็น หม้อแปลงไฟฟ้าของระบบ เนื่องจาก อุปกรณ์ทุกชิ้น ที่ติดตั้งอยู่ภายใน PC นั้น จะต้องได้รับ ไฟฟ้าหล่อเลี้ยง มาจาก Power Supply ด้วยกันทั้งสิ้น
Hard disk - มันคือ คลังเก็บข้อมูลของระบบ คุณจะขาดฮาร์ดดิสก์ไปเสียไม่ได้ เพราะไม่เช่นนั้นแล้ว คุณจะไม่สามารถ จัดเก็บข้อมูลต่างๆ ลงไปใน PC ของคุณได้เลย โดยตัวมันแล้ว ถือว่าเป็น สื่อเก็บข้อมูลแบบถาวร ที่มีลักษณะเป็นจานแม่เหล็ก การทำงานของฮาร์ดดิสก์นั้น เปรียบเสมือน เป็นตู้ลิ้นชัก สำหรับเก็บเอกสารจำนวนมาก เพราะฉะนั้น หากเราเปรียบเทียบ กับการทำงานแบบปกติแล้ว เราจะเห็นได้ว่า เมื่อเรา จะเริ่มต้นทำงาน เราก็ต้อง หยิบเอกสารที่ต้องการ มาจากตู้ลิ้นชัก ( หรือ ฮาร์ดดิสก์ ) แล้วก็นำเอกสารเหล่านั้น มากางลงบนโต๊ะทำงาน ( เปรียบได้กับ RAM ) เพื่อเป็นพื้นที่ทำงานอีกทีหนึ่ง
Operating system - หรือระบบปฏิบัติการ ซึ่งถือเป็นส่วนของซอฟต์แวร์ ที่ถูกจัดเก็บอยู่บนฮาร์ดดิสก์ ความสำคัญของ ระบบปฏิบัติการก็คือ มันเป็นพื้นฐาน การทำงานของ PC หากคุณไม่มีตัวระบบปฏิบัติการ คุณก็ไม่สามารถ เปิดเครื่อง PC และบูธขึ้นมาเพื่อทำงานได้เลย ตัวอย่างของระบบปฏิบัติการ ที่คุ้นเคยกันดี ก็เล่น Windows, Mac OS หรือ Linux
Chipset - ถือเป็นชิ้นส่วน ที่ควบคุมการทำงาน ของทั้งระบบ ตั้งแต่ CPU, หน่วยความจำ, IDE Drive หรือแม้แต่กราฟฟิคการ์ด อย่างไรก็ตาม ตัว Chipset ดูเหมือนจะห่างตัวเราสักหน่อย เนื่องจากว่า เวลาเลือกซื้อนั้น เราไม่ได้ซื้อ Chipset แยกมาต่างหาก แต่มันจะถูกรวมมาอยู่ในเมนบอร์ด ตั้งแต่โรงงานผลิตเลย
ระบบบัส และ Port ต่อเชื่อม - ภายในเมนบอร์ดนั้น จะประกอบไปด้วย ระบบบัส และ Port ต่อเชื่อมที่หลากหลาย ซึ่งถูกติดตั้งขึ้นมา เพื่อรองรับ อุปกรณ์ที่แตกต่างกันออกไป ตั้งแต่ IDE Interface ที่ใช้สำหรับต่อเชื่อมกับ ฮาร์ดดิสก์ และ CD-ROM ต่อมาก็เป็น PCI Slot ที่มีไว้ สำหรับการติดตั้ง อุปกรณ์อย่าง การ์ดเสียง และการ์ดเน็ตเวิร์ก สุดท้ายนั่นคือ AGP Slot สำหรับการติดตั้งกราฟฟิคการ์ด ซึ่งถือเป็น Port ความเร็วสูงที่สุดตัวหนึ่ง ในบรรดา ที่เรากล่าวถึงมา
Sound card - PC ของคุณ อาจกลายเป็นใบ้ขึ้นมา หากขาด Sound Card เนื่องจากว่า มันเป็นตัวกลาง ในการควบคุม การทำงานที่เกี่ยวข้องกับเสียง ตั้งแต่ การบันทึกเสียง ไปจนถึงการเล่นไฟล์เสียงต่างๆ ซึ่งถือได้ว่า เป็นอุปกรณ์พื้นฐาน เพื่อรองรับระบบมัลติมีเดียนั่นเอง อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ด้วยวัตถุประสงค์เพื่อลดต้นทุนการผลิต ทำให้มีการพัฒนา Chipset ที่รวมเอาความสามารถของ sound Card มาด้วย แต่มันก็ให้ประสิทธิภาพที่ไม่ดีเท่าไหร่นัก เมื่อเทียบกับ การใช้งาน Sound Card แบบแยกชิ้น
Graphic Card - ถือเป็นส่วนของการแสดงผล ซึ่งจะช่วยให้จอภาพของคุณ แสดงภาพต่างๆ ได้อย่างเต็มที่ และก็เช่นเดียวกับ Sound Card นั่นคือ มันถือเป็น อุปกรณ์พื้นฐาน เพื่อรองรับระบบมัลติมีเดีย และก็มีผู้ผลิตหลายราย ที่นำเอาคุณสมบัติของ Graphic Card มาไว้ใน Chipset แต่มันก็ให้คุณภาพที่ไม่ดีนัก สำหรับ Graphic Card นี้ ก็ยังมีอีกหลายประเภท ตั้งแต่ การรองรับ คุณภาพในระดับ 2 มิติ ไปจนถึง การรองรับคุณสมบัติแบบ 3 มิติ ซึ่งเหมาะสำหรับ นักเล่นเกมส์ และผู้ใช้งาน ในระดับ Graphic Design มืออาชีพ
การเชื่อมต่อภายนอก
ไม่ใช่แค่เพียง อุปกรณ์ที่ติดตั้งภายในเท่านั้น ยังมีอุปกรณ์ภายนอก อีกหลายชิ้น ที่ทำการเชื่อมต่ออยู่กับ PC ของคุณ ซึ่งคุณจำเป็น ต้องใช้งานมันทั้งสิ้น ส่วนใหญ่แล้ว เรามักเรียก อุปกรณ์จำพวกนี้ว่า อุปกรณ์ Input / Output มาทำความรู้จักกันว่า อุปกรณ์จำพวกนี้ มีอะไรกันบ้าง
Monito - จอภาพ อุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้ เพราะไม่เช่นนั้น คุณคงไม่สามารถ รับชมการแสดงผล ของ PC ได้เลย จอภาพนั้น จะอาศัยการทำงาน ของ Graphic Card หรือ VGA Card ซึ่งจะทำการประมวลผล ภาพการแสดงผลต่างๆ แล้วส่งต่อมายัง จอภาพผ่านทาง VGA Port
Keyboard - เป็นอุปกรณ์ Input ข้อมูลเข้าสู่คอมพิวเตอร์ คีย์บอร์ด ก็คือแป้นพิมพ์ดีดนั่นเอง อาจจะมีลักษณะแตกต่างกันไปบ้าง ตามการออกแบบของแต่ละบริษัท
Mouse - ลักษณะของเม้าส์ ก็เหมือนหนูขาวตัวเล็กๆ นั่นเอง และนี่ก็คือสาเหตุ ที่ทำให้อุปกรณ์ชนิดนี้มีชื่อว่า Mouse การทำงานของเม้าส์ จะมีไว้สำหรับ ชี้ตำแหน่งบนหน้าจอ คอมพิวเตอร์ เพื่อการสั่งงาน และเข้าถึง โปรแกรมต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย
สื่อบันทึกข้อมูล - สื่อบันทึกข้อมูล ที่เรากำลังพูดถึงนี้ ถือเป็นอุปกรณ์ ที่สามารถ เคลื่อนย้ายได้ เพื่อให้คุณ สามารถ Save และพกพา ไฟล์ข้อมูล ไปตามที่ต่างๆ ได้ตามต้องการ ( คงไม่ดีแน่ ที่จะมานั่งถอดฮาร์ดดิสก์ไปไหนต่อไหน ) ซึ่งก็จะมีตั้งแต่
  Floppy disk - ถือเป็น อุปกรณ์พื้นฐาน และเป็นสื่อบันทึกข้อมูล ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจาก มีราคาที่ถูกมาก และใช้งานได้ง่ายดาย แต่มันก็มี ความจุต่ำแค่เพียง 1.44 MB เท่านั้น
  CD-ROM / R / RW - Drive อ่านแผ่น CD ที่มีความสามารถ ในการจัดเก็บข้อมูลขนาดถึง 650 MB ต่อแผ่น CD 1 แผ่น และจนถึงตอนนี้ ก็ได้พัฒนา ให้มีความสามารถ ในการเขียนแผ่นข้อมูล ( CD-R ) และการเขียนซ้ำ ( CD-RW ) เช่นเดียวกับ การใช้งานแผ่น Floppy Disk กันแล้ว อย่างไรก็ตาม มันก็มีต้นทุนที่สูงกว่า และใช้เวลา ในการเขียนที่นานกว่าด้วย จึงเหมาะสำหรับ การจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ๆ เท่านั้น
  Zip Drive เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่มาแรง โดยใช้หลักการเดียวกับ Floppy Disk แต่มีความสามารถ จัดเก็บข้อมูลที่สูงกว่ามาก ในระดับ 100 - 250 MB นอกจากนี้ ยังมีอุปกรณ์ประเภทเดียวกับ Zip Drive อีก อาทิ Click Drive, Super Disk Drive เป็นต้น ซึ่งต่างก็ให้ความจุที่น่าทึ่ง แถมยังให้ความเร็ว ในการอ่านเขียนที่ดีอีกด้วย
  DVD-ROM - ถือเป็น หน่วยจัดเก็บข้อมูล ที่มีขนาดใหญ่สุด ในระดับ GB กันเลยทีเดียว อย่างไรก็ตาม มันก็มีต้นทุนที่สูงพอสมควร และจนถึงวันนี้ ก็ได้มีการพัฒนา DVD แบบเขียนได้แล้วด้วย ซึ่งเราเรียกกันว่า DVD-R แต่มันก็ยังไม่แพร่หลาย และมีราคา ที่แพงกว่า CD-RW หลายเท่าตัว
Ports - ก็คือ ช่องสำหรับต่อเชื่อม ซึ่งถูกออกแบบมา สำหรับ เชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ตั้งแต่ เครื่องพิมพ์, สแกนเนอร์, โมเด็ม หรือแม้แต่ ฮาร์ดดิสก์แบบติดตั้งภายนอก สำหรับ Port ที่นิยมใช้งานกันในปัจจุบัน จะประกอบไปด้วย
  Parallel Port - ถือเป็น Port รุ่นเก่า ที่ให้ความเร็ว ในการต่อเชื่อม ที่ดีในระดับหนึ่ง ถึงวันนี้ แม้จะยังมี อุปกรณ์รองรับอยู่ แต่ก็พบไม่มากนัก ส่วนใหญ่ จะใช้ต่อเชื่อมกับ เครื่องพิมพ์ และ สแกนเนอร์ เป็นต้น
  Serial Port - เป็น Port รุ่นเก่า เช่นเดียวกับ Parallel Port นิยมใช้ต่อเชื่อมกับโมเด็มรุ่นเก่าๆ
  USB Port - ถือเป็น Port ที่มีความอเนกประสงค์มากที่สุด เพราะมีอุปกรณ์รองรับกับ USB มากมาย ไม่ว่าจะเป็นเครื่องพิมพ์, สแกนเนอร์, โมเด็ม, กล้องดิจิตอล หรือแม้แต่ CD-RW ด้วยข้อดี ที่ติดตั้งได้ง่ายดาย และให้ความเร็วที่น่าพอใจ
  Firewire (IEEE 1394) - ถือเป็น Port ความเร็วสูงที่สุด ในบรรดา Port ที่เราพูดถึง ความเร็วของมัน จึงไม่ต้องแปลกใจ ที่มีผู้พัฒนา อุปกรณ์ ให้ทำงานรองรับ Firewire ตั้งแต่ฮาร์ดดิสก์ แบบ External, CD-RW ไปจนถึง กล้องวิดีโอดิจิตอล
  Internet และ Network - อุปกรณ์ เพื่อทำการต่อเชื่อมเข้ากับเครือข่าย ไม่ว่าจะเป็น โมเด็ม หรือการ์ดเน็ตเวิร์ก ต่างก็ต้องต่อเชื่อม เข้ากับ PC เช่นเดียวกัน โดย สำหรับโมเด็มนั้น เป็นอุปกรณ์ที่จำเป็น สำหรับการติดต่อ กับเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ซึ่งก็มีตั้งแต่ โมเด็มแบบอนาล็อกแบบ 56 kbps ไปจนถึงโมเด็มดิจิตอล ทั้งแบบ DSL, Cable และ อินเตอร์เน็ตผ่านดาวเทียม ในขณะที่การ์ดเน็ตเวิร์กนั้น ก็ช่วยให้ PC ของคุณ เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายได้ ซึ่งก็แบ่งออกเป็นหลายชนิด เช่นเดียวกัน ตั้งแต่ ความเร็วในระดับ 10 / 100 Mbps ไปจนถึงความเร็วในระดับ 1 Gbps เลยทีเดียว
ประสานการทำงาน
ถึงตอนนี้ คุณได้ทำความเข้าใจ เกี่ยวกับ ส่วนประกอบต่างๆ ที่รวมกันขึ้นมาเป็น PC กันแล้ว มาดูกันว่า ส่วนประกอบเหล่านี้ ทำงานกันอย่างไร ตั้งแต่ เปิดเครื่อง ไปจนถึง บูธเสร็จเรียบร้อย ถึงได้ผสานพลังช่วยให้ PC กลายเป็นเครื่องมือ อันทรงประสิทธิภาพ เช่นนี้
1. เมื่อคุณ กดปุ่มเปิดเครื่อง ทั้งบนตัวเครื่อง PC และจอภาพ นั่นหมายความว่า คุณกำลัง ปล่อยให้กำลังไฟฟ้า ไหลผ่านเข้าสู่ระบบ และเริ่มต้น การทำงานของ PC ของคุณ
2. ที่หน้าจอ คุณจะเห็นซอฟต์แวร์ BIOS กำลัง Run โปรแกรมต่างๆเริ่มต้น ตั้งแต่ช่วงของ การทดสอบแรกเริ่ม ที่เรียกว่า power-on self-test ( POST ) ซึ่งโดยปกติแล้ว คุณจะเห็นตัว BIOS แสดงรายละเอียด เกี่ยวกับ ขนาดของ Memory, ความเร็ว CPU หรือขนาดของฮาร์ดดิสก์ ที่หน้าจอคอมพิวเตอร์ จากนั้น ในระหว่างที่บูธเครื่องนี้ ตัว BIOS ก็จะเตรียมการทำงาน และชิ้นส่วนต่างๆ ของเครื่อง ให้พร้อมรับการทำงาน ดังนี้
  BIOS จะเป็นผู้ตัดสินใจว่า Video Card ทำงานอย่างไร ในขั้นตอนแรก เพื่อให้สามารถ แสดงผลได้ เมื่อแรกเปิดเครื่อง ซึ่งตามปกติแล้ว ที่ตัว Video Card ( หรือ Graphic Card ) ก็จะมี BIOS ของมันเพื่อควบคุม การทำงานของ Graphic Processor และ หน่วยความจำ ที่ติดตั้ง อยู่บน Card ด้วย แต่ถ้าเป็นการ์ดแบบที่รวมอยู่บน Chipset ก็จะอาศัยข้อมูล ที่อยู่ใน ROM เพื่อทำการตั้งค่า BIOS
  ตัว BIOS จะทำการตรวจสอบ การทำงานของ RAM ตั้งแต่ ขนาด ความเร็ว และประสิทธิภาพ จากนั้น ก็จะตรวจหา ตัว Input / Output, Drive Cd, Harddisk, Floppy Disk ซึ่งหากพบปัญหาเกิดขึ้น มันจะมีเสียงสัญญาณดัง และแสดงปัญหา ขึ้นมา ที่หน้าจอของคุณ
  เมื่อเตรียมพร้อม และทดสอบ อุปกรณ์ต่างๆ ว่าพร้อมทำงานเรียบร้อยแล้ว ตัว BIOS จะเตรียมระบบ เข้าสู่ bootstrap loader เพื่อเตรียมพร้อม ระบบปฏิบัติการ ให้ทำงานต่อไป
3. The bootstrap loader จะทำการโหลดข้อมูล ของระบบปฏิบัติการ มาไว้บน RAM เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับ ประมวลผล โดย CPU จากนั้น จะเข้าสู่ ขั้นตอน การเตรียมเครื่อง มือการทำงานต่างๆ ให้พร้อมตั้งแต่
  Processor management - เป็นตัวควบคุม จัดการ การทำงานของ CPU
  Memory management - เป็นการจัดการ ระบบไหลเวียนข้อมูล ระหว่างหน่วยความจำหลัก, หน่วยความจำเสมือนกับฮาร์ดดิสก์ และ หน่วยความจำ Cache บน CPU
  Device management - เตรียมพร้อม การต่อเชื่อมต่างๆ ให้พร้อมสำหรับ การทำงาน ตั้งแต่ Printer, Scanner หรืออุปกรณ์ ต่อพ่วงอื่นๆ
  Storage management - เตรียมการทำงาน ของฮาร์ดดิสก์ ให้พร้อมรับ สำหรับการเขียนอ่านข้อมูล
  Application Interface - เตรียมพร้อม ให้ระบบปฏิบัติการ และโปรแกรมต่างๆ สามารถสื่อสารร่วมกันได้
  User Interface - เตรียม Interface ของระบบปฏิบัติการ ให้พร้อมสำหรับการใช้งาน
4. เมื่อ ระบบปฏิบัติการพร้อม สำหรับการใช้งาน จากนั้น ก็เป็นหน้าที่ของคุณ ในการเรียกใช้งานโปรแกรมต่างๆ ที่ต้องการ ผ่านการป้อนข้อมูลโดยเม้าส์ และคีย์บอร์ด
5. เมื่อเรียกใช้งานโปรแกรม ระบบปฏิบัติการ จะเรียกข้อมูลมาจากฮาร์ดดิสก์ มาเตรียมที่ RAM เพื่อรองรับ การทำงานคู่ไปกับ CPU และในทางกลับกัน เมื่อคุณ ต้องทำการบันทึก ก็จะทำการย้อนการกระทำ จาก RAM มาบันทึกลงฮาร์ดดิสก์ สำหรับในบางครั้ง ที่โปรแกรม หรือไฟล์มีขนาดใหญ่มากๆ โดยที่ RAM ของคุณ ไม่สามารถรองรับได้ ระบบปฏิบัติการ ก็จะสร้างหน่วยความจำเสมือน โดยอาศัยพื้นที่บางส่วนบนฮาร์ดดิสก์ เพื่อรองรับการทำงานในกรณีนี้
6. เมื่อคุณ ต้องการเลิกใช้งาน ก็คลิกที่ Start และเลือก Shut Down เพื่อปิด PC ซึ่งระบบปฏิบัติการ จะทำการ ตรวจสอบ การทำงานทั้งหมด เพื่อปิดโปรแกรมต่างๆ และพร้อมสำหรับการปิดเครื่อง จากนั้น เครื่องก็จะปิดลงอัตโนมัติ ซึ่งก็รวมไปถึง การตัดไฟ ออกจากระบบด้วย

หน่วยความจำหลัก

หน่วยความจำหลัก
เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องต้องอาศัยหน่วยความจำหลักเพื่อใช้เก็บข้อมูลและคำสั่งซีพียูมีการทำงานเป็นวงรอบโดยการคำสั่งจากหน่วยความจำหลักมาแปลความหมายแล้วกระทำตาม เมื่อทำเสร็จก็จะนำผลลัพธ์มาเก็บในหน่วยคำจำหลัก ซีพียูจะกระทำตามขั้นตอนเช่นนี้เรื่อย ๆ ไปอย่างรวดเร็ว เรียกการทำงานลักษณะนี้ว่า วงรอบของคำสั่ง
จากการทำงานเป็นวงรอบของซีพียูนี้เอง การอ่างเขียนข้อมูลลงในหน่วยความจำหลักจะต้องทำได้รวดเร็ว เพื่อให้ทันการทำงานของซีพียู โดยปกติถ้าให้ซีพียูทำงานความถี่ของสัญญาณนาฬิกา 33 เมกะเฮิรตซ์ หน่วยความจำหลักที่ใช้ทั่วไปมักจะมีความเร็วไม่ทัน ดังนั้นกลไกของซีพียูจึงต้องชะลอความเร็วลงด้วยการสร้างภาวะรอ (wait state) การเลือกซื้อไมโครคอมพิวเตอร์จึงต้องพิจารณาดูว่ามีภาวะรอในการทำงานด้วยหรือไม่
หน่วยความจำหลักที่ใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์จึงต้องกำหนดคุณลักษณะ ในเรื่องช่วงเวลาเข้าถึงข้อมูล (access time) ค่าที่ใช้ทั่วไปอยู่ในช่วงประมาณ 60 นาโนวินาที ถึง 125 นาโนวินาที ( 1 นาโนวินาทีเท่ากับ 10-9 วินาที) แต่อย่างไรก็ตาม มีการพัฒนาให้หน่วยความจำสามารถใช้กับซีพียูที่ทำงานเร็วขนาด 33 เมกะเฮิรตซ์ ได้ โดยการสร้างหน่วยความจำพิเศษมาคั่นกลางไว้ ซึ่งเรียกว่า หน่วยความจำแคช (cache memory) ซึ่งเป็นหน่วยความจำที่เพิ่มเข้ามาเพื่อนำชุดคำสั่ง หรือข้อมูลจากหน่วยความจำหลักมาเก็บไว้ก่อน เพื่อให้ซีพียูเรียกใช้ได้เร็วขึ้น
การแบ่งประเภทหน่วยความจำหลัก ถ้าแบ่งตามลักษณะการเก็บข้อมูล กล่าวคือถ้าเป็นหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลไว้แล้ว หากไฟฟ้าดับ คือไม่มีไฟฟ้าจ่ายให้กับวงจรหน่วยความจำ ข้อมูลที่เก็บไว้จะหายไปหมด เรียกหน่วยความจำประเภทนี้ว่า หน่วยความจำแบบลบเลือนได้ (volatile memory) แต่ถ้าหน่วยความจำเก็บข้อมูลได้โดยไม่ขึ้นกับไฟฟ้าที่เลี้ยงวงจร ก็เรียกว่า หน่วยความจำไม่ลบเลือน (nonvolatile memory)
แต่โดยทั่วไปการแบ่งประเภทของหน่วยความจำจะแบ่งตามสภาพการใช้งาน เช่น ถ้าเป็นหน่วยความจำที่เขียนหรืออ่านข้อมูลได้ การเขียนหรืออ่านจะเลือกที่ตำแหน่งใดก็ได้ เราเรียกหน่วยความจำประเภทนี้ว่า แรม (Random Access Memory: RAM) แรมเป็นหน่วยความจำแบบลบเลือนได้ และหากเป็นหน่วยความจำที่ซีพียูอ่านได้อย่างเดียว ไม่สามารถเขียนลงไปได้ ก็เรียกว่า รอม (Read Only Memory : ROM) รอมจึงเป็นหน่วยความจำที่เก็บข้อมูลหรือโปรแกรมไว้ถาวร เช่นเก็บโปรแกรมควบคุมการจัดการพื้นฐานของระบบไมโครคอมพิวเตอร์ (bios) รอมส่วนใหญ่เป็นหน่วยความจำไม่ลบเลือนแต่อาจยอมให้ผู้พัฒนาระบบลบข้อมูลและเขียนข้อมูลลงไปใหม่ได้ การลบข้อมูลนี้ต้องทำด้วยกรรมวิธีพิเศษ เช่น ใช้แสงอุลตราไวโลเล็ตฉายลงบนผิวซิลิกอน หน่วยความจำประเภทนี้มักจะมีช่องกระจกใสสำหรับฉายแสงขณะลบ และขณะใช้งานจะมีแผ่นกระดาษทึบปิดทับไว้ เรียกหน่วยความจำประเภทนี้ว่า อีพร็อม (Erasable Programmable Read Only Memory : EPROM)

หน่วยประมวนผลกลาง

หน่วยประมวนผลกลาง
หน่วยประมวลผลกลาง (อังกฤษ: central processing unit) หรือย่อว่า ซีพียู (CPU) เป็นวงจรอิเลคทรอนิกส์ที่ทำงาน หรือประมวลผล ตามชุดของคำสั่งเครื่องจากซอฟต์แวร์ คำนี้เริ่มใช้ในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ต้นศตวรรษ 1960s
หน่วยประมวลผลเปรียบเสมือนเป็นสมองของคอมพิวเตอร์ ในการทำหน้าที่ตัดสินใจหรือคำนวณ จากคำสั่งที่ได้รับมา เช่น การเปรียบเทียบ การกระทำการทางคณิตศาสตร์ ฯลฯ
โดยมีกระบวนการพื้นฐานคือ
  • อ่านชุดคำสั่ง (fetch)
  • ตีความชุดคำสั่ง (decode)
  • ประมวลผลชุดคำสั่ง (execute)
  • อ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ (memory)
  • เขียนข้อมูล/ส่งผลการประมวลกลับ (write back)
สถาปัตยกรรมของหน่วยประมวลผลกลาง ประกอบไปด้วย ส่วนควบคุมการประมวลผล (control unit) และ ส่วนประมวลผล (execution unit) และจะเก็บข้อมูลระหว่างการคำนวณ ไว้ในระบบเรจิสเตอร์

เนื้อหา

การทำงานของหน่วยประมวลผลกลางแบ่งออกตามหน้าที่ได้เป็นห้ากลุ่มใหญ่ๆ ดังนี้ โดยทำงานทีละคำสั่ง จากคำสั่งที่เรียงลำดับกันไว้ตอนที่เขียนโปรแกรม
  • Fetch - การอ่านชุดคำสั่งขึ้นมา 1 คำสั่งจากโปรแกรม ในรูปของระหัสเลขฐานสอง (Binary Code from on-off of BIT)
  • Decode - การตีความ 1 คำสั่งนั้นด้วยวงจรถอดรหัส (Decoder circuit) ตามจำนวนหลัก (BIT) ว่ารหัสนี้จะให้วงจรอื่นใดทำงานด้วยข้อมูลที่ใด
  • Execute - การทำงานตาม 1 คำสั่งนั้น คือ วงจรใดในไมโครโปรเซสเซอร์ทำงาน เช่น วงจรบวก วงจรลบ วงจรเปรียบเทียบ วงจรย้ายข้อมูล ฯลฯ
  • Memory - การติดต่อกับหน่วยความจำ การใช้ข้อมูที่อยู่ในหน่วยจำชั่วคราว (RAM, Register) มาใช้ในคำสั่งนั้นโดยอ้างที่อยู่ (Address)
  • Write Back - การเขียนข้อมูลกลับ โดยมีหน่วยจำ Register ช่วยเก็บที่อยู่ของคำสั่งต่อไป ภายหลังมีคำสั่งกระโดดบวกลบที่อยู่

[แก้] การทำงานแบบขนานในระดับคำสั่ง (ILP)


การทำงานของหน่วยประมวลผลกลางแบบมี pipeline
โดยการทำงานเหล่านี้ถ้าเป็นแบบพื้นฐานก็จะทำงานกันเป็นขั้นตอนเรียงตัวไปเรื่อยๆ แต่ในหลักความเป็นไปได้คือการทำงานในแต่ละส่วนนั้นค่อนข้างจะเป็นอิสระออกจากกัน จึงได้มีการจับแยกกันให้ทำงานขนานกันของแต่ละส่วนไปได้ หลักการนี้เรียกว่า pipeline เป็นการทำการประมวลผลแบบขนานในระดับการไหลของแต่ละคำสั่ง (ILP: Instruction Level Parallelism) โดยข้อมูลที่เป็นผลจากการคำนวณของชุดก่อนหน้าจะถูกส่งกลับไปให้ชุดคำสั่งที่ตามมาในช่องทางพิเศษภายในหน่วยประมวลผลเอง

การทำงานของหน่วยประมวลผลกลางแบบมี pipeline และเป็น superscalar
การทำงานแบบขนานนี้สามารถทำให้มีความสามารถเพิ่มขึ้นได้อีกคือเพิ่มการทำงานแต่ละส่วนออกเป็นส่วนที่เหมือนกันในทุกกลุ่มแต่ให้ทำงานคนละสายชุดคำสั่งกัน วิธีการนี้เรียกว่าการทำหน่วยประมวลผลให้เป็น superscalar วิธีการนี้ทำให้มีหลายๆ ชุดคำสั่งทำงานได้ในขณะเดียวกัน โดยงานหนักของ superscalar อยู่ที่ส่วนดึงชุดคำสั่งออกมา (Dispatcher) เพราะส่วนนี้ต้องตัดสินใจได้ว่าชุดคำสั่งอันไหนสามารถทำการประมวลผลแบบขนานได้ หลักการนี้ก็เป็นการทำการประมวลผลแบบขนานในระดับการไหลของแต่ละคำสั่ง (ILP: Instruction Level Parallelism) เช่นกัน

[แก้] การทำงานแบบขนานในระดับกลุ่มชุดคำสั่ง (TLP)

การทำงานของโปรแกรมคอมพิวเตอร์แต่ละโปรแกรมสามารถแบ่งตัวออกได้เป็นระดับกลุ่มชุดคำสั่ง (Thread) โดยในแต่ละกลุ่มสามารถทำงานขนานกันได้ (TLP: Thread Level Parallelism) ในระดับ2

[แก้] สถาปัตยกรรมของหน่วยประมวลผลกลางที่เป็นที่รู้จัก

[แก้] คอมพิวเตอร์แบบฝังตัว

  • สถาปัตยกรรม PowerPC 440 ของไอบีเอ็ม
  • สถาปัตยกรรม 8051 ของอินเทล
  • สถาปัตยกรรม 6800 ของโมโตโรลา
    • ใช้ในหน่วยควบคุม 68HC11 ซึ่งเป็นที่แพร่หลายอย่างมาก
  • สถาปัตยกรรม ARM ของ ARM (เคยเป็นส่วนหนึ่งของบริษัท Acorn Computers)
    • ใช้ใน เครื่องเล่นเพลง ไอพ็อด, เครื่องเล่นเกม เกมบอยแอดวานซ์, และ พีดีเอ จำนวนมาก 0
    • หน่วยประมวลผล XScale และ StrongARM ของอินเทลนั้น ใช้สถาปัตยกรรม ARM

[แก้] เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

  • สถาปัตยกรรม x86 ของอินเทล
  • สถาปัตยกรรม 6800, 6809, และ 68000 ของโมโตโรลา
  • สถาปัตยกรรม 6502 ของ MOS Technology
  • สถาปัตยกรรม Z80 ของ Zilog
  • สถาปัตยกรรม PowerPC ของไอบีเอ็ม (ในภายหลังคือพันธมิตร AIM alliance)
  • สถาปัตยกรรม AMD64 (หรือ x86-64) ของเอเอ็มดี
    • เข้ากันได้กับสถาปัตยกรรมแบบ x86 ของอินเทล

[แก้] คอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์ และเวิร์คสเตชัน

[แก้] มินิคอมพิวเตอร์จนถึงเมนเฟรม

  • สถาปัตยกรรม System/360 ของไอบีเอ็ม
  • สถาปัตยกรรม PDP-11 ของ DEC, และสถาปัตยกรรม VAX ที่ถูกพัฒนาต่อมา
  • สถาปัตยกรรม SuperH ของฮิตาชิ
  • สถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์รุ่น UNIVAC 1100/2200 (ปัจจุบันสนับสนุนโดย Unisys ClearPath IX computers)
  • 1750A - คอมพิวเตอร์มาตรฐานของกองทัพสหรัฐ
  • AP-101 - คอมพิวเตอร์ของกระสวยอวกาศ

วันจันทร์ที่ 14 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554

หน่วยรับข้อมูล

หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)
แบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ได้ดังนี้
  • อุปกรณ์แบบกด (Keyed Device)
    • แป้นพิมพ์ (Keyboard)
    เป็นหน่วยรับข้อมูลที่นิยมใช้กันมากที่สุด เพราะเป็นอุปกรณ์มาตรฐานในการป้อนข้อมูลสำหรับเทอร์มินอล และไมโครคอมพิวเตอร์ โดยทั่วไปจะมีลักษณะคล้ายกับแป้นพิมพ์ดีด แต่มีจำนวนแป้นมากกว่า และถูกแบ่งออกเป็น 4 กลุ่มด้วยกันคือ
      1. แป้นอักขระ (Charater Keys) มีลักษณะการจัดวางตัวอักษรเหมือนแป้นบนเครื่องพิมพ์ดีด
      2. แป้นควบคุม (Control Keys) เป็นแป้นที่มีหน้าที่สั่งการบางอย่างโดยใช้งานร่วมกับแป้นอื่น
      3. แป้นฟังก์ชั่น (Function Keys) คือแป้นที่อยู่แถวบนสุด มีสัญลักษณ์เป็น F1..F12 ซอฟต์แวร์แต่ละชนิดอาจกำหนดแป้นเหล่านี้ให้มีหน้าที่เฉพาะอย่างแตกต่างกันไป
      4. แป้นตัวเลข (Numeric Keys) เป็นแป้นที่แยกจากแป้นอักขระมาอยู่ทางด้านขวา มีลักษณะคล้ายเครื่องคิดเลข ช่วยอำนวยความสะดวกในการบันทึกตัวเลขเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์
แป้นพิมพ์

    นอกจากนี้ ยังมีแป้นพิมพ์บางประเภทที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานเฉพาะด้าน เช่น แป้นพิมพ์ที่ใช้ในร้านอาหารแบบเร่งด่วน (fast food restaurant) จะใช้พิมพ์เฉพาะชื่ออาหาร หรือแป้นพิมพ์ที่ใช้กับเครื่องฝาก - ถอนเงินอัตโนมัติ (Automatic Trller Machine) เป็นต้น
    แป้นพิมพ์ที่นิยมใช้กันในปัจจุบันจะใช้รหัส 8 บิตแทนตัวอักษรหนึ่งตัว ทำให้สามารถแทนตัวอักขระได้ทั้งหมด 256 ตัว ซึ่งเพียงพอสำหรับการใช้งานทั้งอักขระภาษาไทยและภาษาอังกฤษ แต่หากเป็นแป้นพิมพ์ภาษาอื่นก็อาจใช้รหัสในการแทนตัวอักษรแตกต่างกัน เช่น ภาษาญี่ปุ่นซึ่งมีตัวอักษรทั้งหมดประมาณ 50,000 ตัว ต้องใช้รหัส 16 บิตจึงจะแทนตัวอักษรได้ทั้งหมด
แป้นพิมพ์แบบเออร์โกโนมิกส์

  • อุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง (Pointing Devices)

    • เมาส์ (Mouse)
    มีหลายขนาดและมีรูปร่างแตกต่างกันไป ที่นิยมใช้มีขนาดเท่ากับฝ่ามือ มีลูกกลมกลิ้งอยู่ด้านล่าง ส่วนด้านบนจะมีปุ่มให้กดจำนวนสอง สาม หรือสี่ปุ่ม แต่ที่นิยมใช้กันมากคือสองปุ่ม ใช้ส่งข้อมูลเข้าสู่หน่วยความจำหลักโดยการเลื่อนเมาส์ให้ลูกกลมด้านล่างหมุน เพื่อเป็นการเลื่อน ตัวชี้ตำแหน่ง (cursor) บนจอภาพไปยังตำแหน่งที่ต้องการบนจอภาพ ทำให้การโต้ตอบระหว่างผู้ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ทำให้รวดเร็วกว่าแป้นพิมพ์ ผู้ใช้อาจใช้เมาส์วาดรูป เลือกทางเลือกจากเมนู และเปลี่ยนแปลงหรือย้ายข้อความ เมาส์ยังไม่สามารถใช้ในการป้อนตัวอักษรได้ จึงยังคงต้องใช้คู่กับแป้นพิมพ์ในกรณีที่มีการพิมพ์ตัวอักษร แต่สำหรับผู้ที่เริ่มต้นใช้คอมพิวเตอร์ การใช้เมาส์เพียงอย่างเดียวจะทำให้เกิดความผิดพลาดน้อยกว่าการใช้แป้นพิมพ์
เม้าท์รุ่นใหม่ซึ่งมีล้อเลื่อนอยู่ตรงกลาง เพื่อใช้เลื่อนหน้ากระดาษบนจอภาพ

    • ลูกกลมควบคุม(Track ball),แท่งชี้ควบคุม(Track point),แผ่นรองสัมผัส (Touch pad)
    อุปกรณ์ทั้งสามแบบนี้มักพบในเครื่องคอมพิวเตอร์แบบพกพาเพื่อทำหน้าที่แทนเมาส์ เนื่องจากสามารถติดไว้กับตัวเครื่องได้เลย ทำให้พกพาได้สะดวกกว่า และใช้เนื้อที่ในการทำงานน้อยกว่าเมาส์ อุปกรณ์ทั้งสามแบบจะมีลักษณะที่แตกต่างกัน คือ
      1. ลูกกลมควบคุม จะเป็นลูกบอลเล็ก ๆ ซึ่งอาจวางอยู่หน้าจอภาพในเนื้อที่ของแป้นพิมพ์ หรือเป็นอุปกรณ์ต่างหากเช่นเดียวกับเมาส์ เมื่อผู้ใช้หมุนลูกบอลก็จะเป็นการเลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพ มีหลักการทำงานเช่นเดียวกับเมาส์
      2. แท่งชี้ควบคุม จะเป็นแท่งพลาสติกเล็ก ๆ อยู่ตรงกลางแป้นพิมพ์ บังคับโดยใช้นิ้วหัวแม่มือเพื่อเลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพเช่นเดียวกับเมาส์
      3. แผ่นรองสัมผัส จะเป็นแผ่นสี่เหลี่ยมที่วางอยู่หน้าแป้นพิมพ์ สามารถใช้นิ้ววาดเพื่อเลื่อนตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพเช่นเดียวกับเมาส์
(ก) ลูกกลมควบคุม (ข) แท่งชี้ควบคุม (ค) แผ่นรองสัมผัส

    • จอยสติก (Joystick)
    จอยสติก จะเป็นก้านสำหรับใช้โยกขึ้นลง / ซ้ายขวา เพื่อย้ายตำแหน่งของตัวชี้ตำแหน่งบนจอภาพ มีหลักการทำงานเช่นเดียวกับเมาส์ แต่จะมีแป้นกดเพิ่มเติมมาจำนวนหนึ่งสำหรับสั่งงานพิเศษ นิยมใช้กับการเล่นเกมส์คอมพิวเตอร์หรือควบคุมหุ่นยนต์
จอยสติก

  • จอภาพระบบไวต่อการสัมผัส (Touch-Sensitive Screen)
    • จอภาพระบบสัมผัส (Touch Screen)
    เป็นจอภาพแบบพิเศษซึ่งผู้ใช้เพียงแตะปลายนิ้วลงบนจอภาพในตำแหน่งที่กำหนดไว้ เพื่อเลือกการทำงานที่ต้องการ ซอฟต์แวร์ที่ใช้จะเป็นตัวค้นหาว่าผู้ใช้เลือกทางเลือกทางใด และทำงานให้ตามนั้น หลักการนี้นิยมใช้กับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยให้ผู้ที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ไม่คล่องนักสามารถเลือกข้อมูลที่ต้องการได้อย่างสะดวกรวดเร็ว จะพบการใช้งานมากในร้านอาหารแบบเร่งด่วน หรือใช้แสดงข้อมูลการท่องเที่ยว เป็นต้น
  • ระบบปากกา (Pen-Based System)
    • ปากกาแสง (Light pen)
    ใช้เซลล์แบบซึ่งมีความไวต่อแสงเป็นตัวกำหนดตำแหน่งบนจอภาพ รวมทั้งสามารถใช้วาดลักษณะหรือรูปแบบของข้อมูลให้ปรากฏบนจอภาพ การใช้งานทำได้โดยการแตะปากกาแสงไปบนจอภาพตามตำแหน่งที่ต้องการ นิยมใช้กับงานคอมพิวเตอร์ช่วยการออกแบบ (CAD หรือ Computer Aided Design ) รวมทั้งนิยมให้เป็นอุปกรณ์ป้อนข้อมูลโดยการเขียนด้วยมือในคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก เช่น PDA เป็นต้น
    • เครื่องอ่านพิกัด (Digitizing tablet)
    ประกอบด้วยกระดาษที่มี เส้นแบ่ง (Grid) ซึ่งสามารถใช้ปากกาเฉพาะที่เรียกว่า stylus ชี้ไปบนกระดาษนั้น เพื่อส่งข้อมูลตำแหน่งเข้าไปยังคอมพิวเตอร์ ปรากฏเป็นลายเส้นบนจอภาพ เป็นอุปกรณ์อีกชนิดหนึ่งที่นิยมใช้กับงานด้าน CAD เช่น ใช้ในการออกแบบรถยนต์รุ่นใหม่ ตึกอาคาร อุปกรณ์ทางการแพทย์ และหุ่นยนต์ เป็นต้น
(ก) อุปกรณ์ปากกาแสง (ข) เครื่องอ่านพิกัด

  • อุปกรณ์กวาดข้อมูล (Data Scanning Devices)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ ระบบวิเคราะห์แสง (Optical recognition system) ช่วยให้มีการพิมพ์ข้อมูลเข้าน้อยที่สุด โดยจะอ่านข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ด้วยการใช้สำแสงกวาดผ่านข้อความหรือสัญลักษณ์ต่าง ๆ ที่พิมพ์ไว้ เพื่อนำไปแยกแยะรูปแบบต่อไป ในปัจจุบันมีการประยุกต์ใช้ในงานต่าง ๆ กันมาก โดยมีอุปกรณ์ที่ได้รับความนิยม คือ
    • เอ็มไอซีอาร์ (Magnetic Ink Character Recognition system)
    ปัจจุบันมีจำนวนผู้นิยมใช้เช็คมากขึ้น จึงมีผู้คิดวิธีการตรวจสอบเช็คให้รวดเร็วมีประสิทธิภาพ และเชื่อถือได้ โดยได้ประดิษฐ์เครื่อง MIRC ขึ้นใช้ในธนาคารสำหรับตรวจสอบเช็ค โดยเครื่องจะทำการเข้ารหัสธนาคาร รหัสสาขา เลขที่บัญชี และเลขที่เช็ค ไว้ในเช็คทุกใบ จากนั้นจึงส่งเช็คนั้นให้ลูกค้า ตัวเลขที่เข้ารหัสไว้จะเรียกว่า ตัวเลข MIRC ในเช็คทุกใบจะมีเลข สีดำชัดเจนที่ด้านล่างซ้ายของเช็คเสมอ และหลังจากที่เช็คนั้นกลับมาสู่ธนาคารอีกครั้งหนึ่ง ก็จะทำการตรวจสอบจากตัวเลข MIRC ว่าเป็นเช็คของลูกค้าคนนั้นจริงหรือไม่ เครื่อง MIRC ไม่เป็นที่นิยมใช้กับงานประเภทอื่น เพราะชุดของตัวอักษรที่เก็บได้มีสัญลักษณ์เพียง 14 ตัวเท่านั้น ข้อดีของเครื่อง คือ
      • มีมนุษย์เข้ามาเกี่ยวข้องน้อย ทำให้มีเปอร์เซนต์ความผิดพลาดต่ำมาก
      • รหัส MIRC ที่ใช้สามารถอ่านได้ทั้งคนและเครื่อง MIRC
      • ทำงานได้อย่างอัตโนมัติ รวดเร็วและเชื่อถือได้
เอ็มไอซีอาร์

  • เครื่องอ่านรหัสบาร์โคด (Bar Code Reader) เริ่มใช้ในปีค.ศ. 1970 โดยการพิมพ์รหัสสินค้านั้น ๆ ออกมาในรูปแถบสีดำและขาวต่อเนื่องกันไป เรียกว่า รหัสบาร์โคด จากนั้นจะสามารถใช้เครื่องอ่านรหัสบาร์โคดอ่านข้อมูลบนแถบบาร์โคด เพื่อเรียกข้อมูลของรายการสินค้านั้น เช่น ราคาสินค้า จำนวนที่เหลืออยู่ในคลังสินค้า เป็นต้น ออกมาจากฐานข้อมูล แล้วจึงทำการประมวลผลข้อมูลรายการนั้นและทำงานต่อไป
ในปัจจุบัน บาร์โคดได้รับความนิยมอย่างมาก เนื่องจากไม่ต้องทำการพิมพ์ข้อมูลเข้าด้วยแป้นพิมพ์ จึงลดความผิดพลาดของข้อมูลและประหยัดเวลาได้มาก ระบบบาร์โคดเป็นสิ่งที่ผู้ใช้จะพบเห็นในชีวิตประจำวันได้บ่อยที่สุด นิยมใช้ในห้องสรรพสินค้า ร้านขายหนังสือ ห้องสมุด เป็นต้น
เครื่องอ่านบาร์โคดแบบต่าง ๆ

  • สแกนเนอร์ (Scanner) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้อ่านหรือสแกน (scan) ข้อมูลบนเอกสารเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ โดยใช้วิธีส่องแสงไปยังวัตถุที่ต้องการสแกน แสงที่ส่องไปยังวัตถุแล้วสะท้อนกลับมาจะถูกส่งผ่านไปที่ เซลล์ไวแสง (Charge-Coupled Device หรือ CCD) ซึ่งจะทำการตรวจจับความเข้มของแสงที่สะท้อนออกมาจากวัตถุและแปลงให้อยู่ในรูปของข้อมูลทางดิจิตอล เอกสารที่อ่านอาจจะประกอบด้วยข้อความหรือรูปภาพกราฟิกก็ได้
สแกนเนอร์ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบันนี้ อาจแบ่งตามวิธีใช้งานได้เป็น
  • สแกนเนอร์มือถือ (Handheld scanner) มีขนาดเล็กสามารถพกพาได้สะดวก การใช้สแกนเนอร์รุ่นมือถือนี้ ผู้ใช้ต้องถือตัวสแกนเนอร์กวาดไปบนภาพหรือวัตถุที่ต้องการ
  • สแกนเนอร์แบบสอดกระดาษ (sheetfed scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่ผู้ใช้ต้องสอดภาพหรือเอกสารเข้าไปยังช่องสำหรับอ่านข้อมูล (scan head) เครื่องชนิดนี้จะเหมาะสมสำหรับการอ่นเอกสารที่เป็นแผ่น ๆ แต่ไม่สามารถอ่านเอกสารที่เย็บเป็นเล่มได้
  • สแกนเนอร์แบบแท่น (flatbed scanner) เป็นสแกนเนอร์ที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน ผู้ใช้เพียงวางกระดาษต้นฉบับที่ต้องการไปบนเครื่องสแกนเนอร์ มีวิธีการทำงานคล้ายกับเครื่องถ่ายเอกสาร ทำให้ใช้งานได้ง่าย
นอกจากนี้ ยังมีการนำสแกนเนอร์รวมเข้ากับอุปกรณ์ชนิดอื่น เช่น รวมสแกนเนอร์แบบสอดกระดาษเข้ากับแป้นพิมพ์ เป็นต้น ซึ่งทำให้สะดวกต่อการใช้งาน อีกทั้งเป็นการประหยัดเนื้อที่และประหยัดค่าใช้จ่ายกว่าการซื้อแยกชิ้น
(ก) สแกนเนอร์มือถือ (ข) สแกนเนอร์แบบสอดกระดาษ (ค) สแกนเนอร์แบบแทน (ง) สแกนเนอร์บวกแป้นพิมพ์

จุดเด่นของเครื่องสแกนเนอร์คือสามารถเก็บภาพไว้ได้นาน โดยที่ภาพยังคงคุณภาพเช่นเดียวกับต้นฉบับเดิมเสมอ จะไม่มีทางเหลืองหรือฉีกขาดได้ อย่างไรก็ดี สแกนเนอร์แต่ละรุ่นก็จะมีความสามารถที่แตกต่างกันไป ดังรายละเอียดคือ
  • ความละเอียดในการสแกน มีหน่วยเป็น จุดต่อนิ้ว (dot per inch) หรือ ดีพีไอ (dpi) จำนวนจุดต่อนิ้วยิ่งมากจะหมายถึงยิ่งมีความละเอียดสูง ปกติแล้วการวัดค่าความละเอียดในสแกนเนอร์กระทำได้ 2 แบบ คือ Optical resolution ซึ่งเป็นค่าความละเอียดที่แท้จริงของสแกนเนอร์ที่ตัว CCD สามารถกระทำได้ และ Interpolate resolution จะเป็นความละเอียดที่เพิ่มสูงขึ้น โดยใช้ซอฟต์แวร์ช่วยในการเพิ่มจุดให้แก่ภาพที่สแกน
  • จำนวนสี จะเป็นการแยกแยะความแตกต่างสีที่อ่านได้ ปกติแล้วสีที่อ่านเข้าจะมีการจัดเก็บเป็นบิต
  • ความเร็วในการสแกน จะขึ้นกับความละเอียดในการสแกนและจำนวนสีด้วย ปกติจะระบุเป็น มิลลิวินาทีต่อบรรทัด (ms/line)
  • เครื่องรู้จำอักขระด้วยแสง (Optical Character Recognition - ORC)
โอซีอาร์ เป็นอุปกรณ์สำหรับอ่านข้อมูลที่เป็นตัวอักขระบนเอกสารต่าง ๆ และทำการแปลงข้อมูลดิจิตอลที่อ่านได้ไปเป็นตัวอักษรโดยอัตโนมัติ โออาร์ซอาจเป็นได้ทั้งอุปกรณ์เฉพาะทางสำหรับแปลงเอกสารเข้าสู่คอมพิวเตอร์ หรืออาจหมายถึงซอฟต์แวร์สำหรับวิเคราะห์ตัวอักษรจากข้อมูลที่ได้จากสแกนเนอร์ก็ได้
การใช้โอซีอาร์ยังมีข้อจำกัดอยู่พอสมควร เนื่องจากบ่อยครั้งจะมีข้อผิดพลาดในการตีความอักขระเกิดขึ้น โดยเฉพาะหากข้อความในเอกสารไม้ได้เป็นตัวเรียงพิมพ์ (เช่น เป็นลายมือเขียน) อย่างไรก็ดี โอซีอาร์ก็เป็นเครื่องมือช่วยอำนวยความสะดวกในการนำข้อมูลเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ โดยเฉพาะในงานที่ต้องเกี่ยวข้องกับการจัดเก็บเอกสารจำนวนมาก เช่น ห้องสมุดต่าง ๆ ที่ต้องมีการจัดเก็บหนังสือเข้าสู่ไมโครฟิล์มหรืออุปกรณ์ทางคอมพิวเตอร์อื่น ๆ เป็นต้น
  • เครื่องอ่านเครื่องหมายด้วยแสง (Optical Mark Reader-OMR)
โอเอ็มอาร์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้หลักการอ่านสัญลักษณ์ หรือเครื่องหมายที่ระบายด้วยดินสอดำลงในตำแหน่งที่กำหนด ตัวอย่างเช่น ข้อสอบแบบเลือกคำตอบ เป็นต้น โดยดินสอดำที่ใช้นั้นต้องมี สารแม่เหล็ก (magnetic particle) จำนวนหนึ่ง เพื่อให้เครื่องโอเอ็มอาร์สามารถรับรู้ได้ ซึ่งปกติจะเป็นดินสอ 2B จากนั้น เครื่องโอเอ็มอาร์ก็จะอ่านข้อมูลตามเครื่องหมายที่มีการระบายด้วยดินสอดำ
  • กล้องถ่ายภาพดิจิตอล (Digital Camera)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับถ่ายภาพแบบไม่ต้องใช้ฟิล์ม โดยเก็บภาพที่ถ่ายไว้ในลักษณะดิจิตอลด้วยอุปกรณ์ (CCD Charge Couples Device) ภาพที่ได้จะประกอบด้วยจุดเล็ก ๆ จำนวนมาก และสามารถนำเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์สแกนเนอร์อีก เป็นอุปกรณ์ที่เริ่มได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากไม่ต้องใช้ฟิล์มในการถ่ายภาพและสามารถดูผลลัพธ์ได้จากจอที่ติดอยู่กับกล้องได้ในทันที
กล้องถ่ายภาพดิจิตอลและหน่วยความจำแฟลซ

  • กล้องถ่ายทอดวีดีโอดิจิตอล (Digital Video)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับบันทึกภาพเคลื่อนไหวและเก็บเป็นข้อมูลแบบดิจิตอล นิยมใช้ในการทำ การประชุมทางไกลผ่านวีดีโอ (Video Teleconference) ซึ่งเป็นการประชุมแบบกลุ่มผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เช่น ผ่านอินเตอร์เน็ต เป็นต้น อย่างไรก็ดี กล้องถ่ายวีดีโอแบบดิจิตอลยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น โดยสามารถเก็บภาพเคลื่อนไหวได้ประมาณ 10-15 เฟรมต่อวินาทีเท่านั้น
กล้องถ่ายทอดวีดีโอแบบดิจิตอล

  • อุปกรณ์รู้จำเสียง (Voice Recognition Device)
การสื่อสารกับเครื่องคอมพิวเตอร์ในรูปของเสียงเป็นอีกขั้นตอนของการพัฒนาทางเทคโนโลยี ถึงแม้ในปัจจุบันนี้ยังมีปัญหาอยู่บ้างก็ตาม อุปกรณ์ที่ใช้ เช่น
  • อุปกรณ์วิเคราะห์เสียงพูด (Speech Recognition Device) เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาโดยนักคอมพิวเตอร์และนักภาษาศาสตร์ เพื่อใช้รับสัญญาณเสียงที่มนุษย์พูด และแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลเก็บข้อมูลไว้ในคอมพิวเตอร์ ปัญหาที่สำคัญของอุปกรณ์ชนิดนี้คือผู้พูดแต่ละคนพูดด้วยน้ำเสียงและสำเนียงเฉพาะของแต่ละบุคคล จึงได้มีการแก้ปัญหาโดยให้คอมพิวเอตร์ได้เรียนรู้น้ำเสียงของผู้ที่ต้องการใช้งานในระยะเวลาหนึ่งก่อน เพื่อเก็บรูปแบบของน้ำเสียงและสำเนียงไว้ ซึ่งวิธีการนี้ทำให้อัตราการตีความเสียงผิดพลาดลดลงอย่างมาก ในระบบรับข้อมูลเสียงรุ่นแรก ๆ สามารถจดจำคำได้เพียงไม่กี่สิบคำเท่านั้น แต่ปัจจุบัน บริษัทไอบีเอ็มได้มีการสร้างอุปกรณ์ชื่อว่า VoiceType ซึ่งประกอบด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่สามารจดจำคำได้ถึง 32,000 คำจากเสียงหลาย ๆ เสียง นิยมนำมาใช้กับผู้ที่ทำงานแล้วมือไม่ว่างพอที่จะกดแป้นพิมพ์ หรือผู้พิการ เช่น คนตาบอด ก็สามารถใช้เสียงทำงานกับคอมพิวเตอร์ได้โดยไม่ต้องใช้แป้นพิมพ์
    ในปัจจุบัน สามารถแบ่งวิธีวิเคราะห์เสียงพูดได้เป็น 4 ประเภทใหญ่ ๆ ตามลักษณะออกเสียง คือ
  • Speaker dependent Isolated Word Recognition วิเคราะห์เฉพาะผู้พูดที่เจาะจงและเป็นคำโดด
  • Speaker dependent Continuoused Word Recognition วิเคราะห์เฉพาะผู้พูดที่เจาะจงและเป็นคำต่อเนื่อง
  • Speaker Independent Isolated Word Recognition วิเคราะห์แบบไม่เจาะจงและเป็นคำโดด
  • Speaker Independent Continuoused Word Recognition วิเคราะห์แบบไม่ที่เจาะจงและเป็นคำต่อเนื่อง
ความยากในการสร้างระบบวิเคราะห์จะเพิ่มขึ้นตามลำดับข้อที่กล่าวมา นอกจากนี้ ยังมีองค์ประกอบอื่น ๆ เช่น อารมณ์และน้ำเสียงของผู้พูดในขณะนั้น ซึ่งจะทำให้คำคำเดียวกันมีการออกเสียงที่ต่างกันไปได้อีกด้วย