ซีพียู CPU

      ซีพียู CPU (Central Processing Units) หรือ หน่วยประมวลผลกลาง คือส่วนที่เรียกว่าเป็นหัวใจของเครื่องคอมพิวเตอร์นั่นเอง เพราะการทำงานทั้งหมดไม่ว่าจะเป็นการคำนวณ การย้ายข้อมูล การตัดสินใจ ล้วนเกิดขึ้นที่นี่ทั่งสิ้น เพียงแต่ว่าซีพียูจะต้องมีอุปกรณ์อื่น ๆ ทำงานร่วมด้วย เพื่อให้สามารถติดต่อกับโลกภายนอกได้นั่นก็คือการับข้อมูลและแสดงผลข้อมูล

      หน้าที่ของ CPU (Central Processing Units)คือปฏิบัติตามชุดคำสั่งและควบคุมการโอนย้ายและประมวลผลข้อมูลทั้งหมด ส่วนต่างๆของซีพียูแยกเป็น ส่วนได้ดังนี้

      1. ระบบเลขฐานสอง
หรือ ไบนารี (Binary) ประกอบด้วยตัวเลข 2 ตัวคือ 0 กับ 1 มีความหมายว่า ใช่ หรือ ไม่ใช่ หรือ ถูก ผิด คำสั่งทุกคำสั่งที่ ไมโครโพรเซสเซอร์รับมาประกอบจากคำสั่งหลายๆคำสั่งที่โปรแกรมเมอร์คอมไพล์มาจากภาษาใดภาษาหนึ่ง เช่น (BASIC, COBAL, C) เป็นต้น ก่อนที่คอมพิวเตอร์จะเข้าใจคำสั่งเหล่านี้ จะต้องแปลงให้เป็นไบนารีก่อน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นใน decode unit ของไมโครโพรเซสเซอร์

      2. แอดเดรสคือตัวเลขที่ใช้กำหนดตำแหน่งที่อยู่ของข้อมูลในหน่วยความจำหรือStorageข้อมูลที่ซีพียูประมวลผลจะแสดงด้วยแอดเดรสของข้อมูล ไม่ใช่ค่าจริงๆของข้อมูล

     3. บัส ชุดของเส้นลวดนำไฟฟ้าที่เป็นทางเดินของข้อมูลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งบัสในคอมพิวเตอร์คือบัสข้อมูล (Data bus) หรือระบบบัส(systembus)ซึ่งเป็นเส้นทางผ่านของข้อมูลจากอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุตหน่วยความจำหลักและซีพียูภายในซีพียูเองก็มี
บัสภายในที่ใช้ส่งผ่านข้อมูลระหว่าง หน่วยต่างๆ ที่อยู่ภายในที่ใช้ส่งผ่านข้อมูลระหว่างหน่วยต่างๆ ที่อยู่ภายในโครงสร้างย่อยในชิป 

       4. หน่วยความจำแคช
แคชมีความสำคัญมากต่อซีพียู เพราะหากไม่มีหน่วยความจำที่เรียกว่าแคชแล้ว โปรเซสเซอร์ก็จะเสียเวลาส่วนใหญ่สำหรับการ หยุดรอข้อมูลจากแรมซึ่งทำงานช้ากว่าแคชมาก โปรเซสเซอร์จะมีแคช 2 แบบคือ แคชระดับหนึ่ง (Primary cache หรือ L1) และแคชระดับสอง (secondary cache หรือ L2) ต่างกันตรงตำแหน่ง โดย L1 cache อยู่บนซีพียู เรียกว่า on-die cache ส่วน L2 cache อยู่บนเมนบอร์ด เรียกว่า off-die แต่ในปัจจุบัน L2 cache เป็น on-die กันแล้ว หน่วยความจำแคชเป็นที่เก็บคำสั่งและข้อมูลก่อนที่จะส่งให้ซีพียู

      5. ความเร็วสัญญาณนาฬิกาหมายถึงจำนวนรอบที่ซีพียูทำงานเมื่อสัญญาณนาฬิกาในเครื่องผ่านไปหนึ่งช่วงสัญญาณนาฬิกาแสดงด้วยหน่วย เมกะเฮิรตซ์ (MHz) หรือเท่ากับ 1 ล้านรอบต่อวินาที (โปรเซสเซอร์คนละชนิดหรือคนละรุ่นถึงแม้จะมีสัญญาณนาฬิกาเท่ากัน แต่อาจเร็วไม่เท่ากันก็ได้ เพราะมีโครงสร้างภายในและชุดคำสั่งที่แตกต่างกัน)

      6. รีจิสเตอร
์ เป็นหน่วยความจำไดนามิกขนาดเล็กที่มีบทบาทสำคัญในโครงสร้างของโปรเซสเซอร์ รีจิสเตอร์ใช้เก็บข้อมูลที่ถูกประมวลผลไว้จนกว่าจะ พร้อมที่จะส่งไปคำนวณ หรือส่งไปแสดงผลให้แก่ยูสเซอร์

      7. ทรานซิสเตอร์
เป็นจุดเชื่อมต่อแบบ 3ทางอยู่ภายในวงจรของโปรเซสเซอร์ ประกอบด้วยชั้นของวัสดุที่เป็นขั้วบวก และขั้วลบ ซึ่งสามารถขยายกระ แสไฟฟ้าให้เพิ่มขึ้น หรือขัดขวางไม่ให้กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ต่อ

       8. Arithmetic logic unit (ALU)
เป็นส่วนหนึ่งของซีพียู ใช้ในการคำนวณผลทางคณิตศาสตร์และการเปรียบเทียบเชิงตรรกะ การเปรียบเทียบ เชิงตรรกะเป็นการเปรียบเทียบค่าไบนารีเพื่อหาว่า ควรจะส่งสัญญาณไฟฟ้าผ่านเกตบางตัวในวงจรของโปรเซสเซอร์หรือไม่ การทำงานอยู่ในรูปแบบของ  "ถ้า x เป็นจริง และ y เป็นเท็จ แสดงว่า z เป็นจริง"

     9. Floating - Point Unit (FPU)มีหน้าที่จัดการกับการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนที่เกี่ยวกับเลขทศนิยมหรือตัวเลขที่เป็นเศษส่วนการคำนวณเลขทศนิยม
มักเกิดขึ้นเมื่อพีซีรันโปรแกรมพวกกราฟฟิก เช่นโปรแกรม CAD หรือเกมส์ 3 มิติ

      10. Control Unit
หลังจากที่ซีพียูรับชุดคำสั่งหรือข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อนเข้ามาแล้ว หน่วยควบคุมนี้จะรับหน้าที่พื้นฐาน 4 อย่างด้วยกันคือ
          fetch โดยการส่งแอดเดรสของคำสั่งถัดไป ไปยังแอดเดรสบัส แล้วนำค่าที่ได้ไปเก็บไว้ในแคชคำสั่งภายในซีพียู
          decode โดยส่งคำสั่งปัจจุบันจากแคชคำสั่งไปยัง decode unit
          execute เริ่มกระบวนการคำนวณทางคณิตศาสตร์และตรรกะภายใน ALU และควบคุมการไหลของข้อมูลไปยังจุดหมายปลายทางที่เหมาะสม
          store บันทึกผลลัพธ์จากคำสั่งไว้ในรีจิสเตอร์หรือหน่วยความจำที่เหมาะสม

      11. Decode unit
รับหน้าที่ดึงคำสั่งภาษาเครื่องจากแคชคำสั่ง และเปลี่ยนให้อยู่ในรูปไบนารีโค้ด เพื่อให้ ALU สามารถนำไปใช้ประมวลผล

[ Mainboard ]

[ Mainboard ]

เมนบอร์ดเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญรองมาจากซีพียู เมนบอร์ดทำหน้าที่ควบคุม ดูแลและจัดการๆ ทำงานของ อุปกรณ์ชนิดต่างๆ แทบทั้งหมดในเครื่องคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่ซีพียู ไปจนถึงหน่วยความจำแคช หน่วยความจำหลัก ฮาร์ดดิกส์ ระบบบัส บนเมนบอร์ดประกอบด้วยชิ้นส่วนต่างๆ มากมายแต่ส่วนสำคัญๆ ประกอบด้วย 

1. ชุดชิพเซ็ต

2. หน่วยความจำรอมไบออส และแบตเตอรรี่แบ็คอัพ

3. หน่วยความจำแคชระดับสอง

สิ่งสำคัญในการเลือกซื้อ

สิ่งสำคัญในการพิจารณาเลือกซื้อเมนบอร์ดสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น คุณจะต้อง พิจารณาในส่วนต่าง ๆ ที่มีส่วนสำคัญและเกี่ยวข้องกับการทำงานให้เกิดประสิทธิภาพมากที่สุด อาทิเช่น ความคอมแพตทิเบิลของเมนบอร์ดกับซีพียู, ซิพเซต, ไบออส,I/O chips, พอร์ตต่าง ๆ รวมทั้งรูปแบบหรือโครงสร้างของเมนบอร์ดด้วย ฯลฯ นอกจากนี้สิ่งหนึ่งที่สำคัญอีกประการก็คือ ยี่ห้อและรุ่นของเมนบอร์ดที่จะนำมาใช้กับการทำงานที่ต้องการและประสิทธิภาพในการทำงาน ที่ได้รับ

เมนบอร์ดในปัจจุบัน

เริ่มจากอดีตจนถึงปัจจุบันหน้าตาของเมนบอร์ดและประสิทธิภาพในการทำงานของเมนบอร์ด มีการพัฒนาและเปลี่ยนแปลงให้มีประสิทธภาพในการทำงานมากขึ้น ซึ่งในปัจจุบันนี้เมนบอร์ด ที่กำลังเป็นที่นิยมกันก็คงจะหนีไม่พ้นเมนบอร์ดเพนเทียมที่แซงหน้าเมนบอร์ดรุ่น 486 ที่กำลัง จะกลายเป็นเมนบอร์ดที่ถูกทอดทิ้ง เนื่องจากประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของเมนบอร์ด เพนเทียม อีกทั้งแนวโน้มที่กำลังมาแรงของเมนบอร์ดเพนเทียมโปรที่มีการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ออกมามาก ขึ้น จึงเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ให้ความสนใจและจับตามองความเคลื่อนไหวอย่าง ต่อเนื่อง

เมนบอร์ดที่มีคุณลักษณะที่เรียกว่า ATX Form Factor นั่นก็คือการจัดองค์ประกอบหรือวงจร ต่าง ๆ บนเมนบอร์ดให้มีความกระชับ และเสันทางเดินวงจรใกล้ที่สุด นอกจากนี้ยัง built-in พวกพอร์ตต่าง ๆ ไว้ เช่น Com1, Com2, PS/2 Keyboard, Mouse และ Parallelไว้บน เมนบอร์ดอีกด้วย

คุณลักษณะสำคัญ ในการเลือกซื้อ

คุณลักษณะ ATX

เมนบอร์ดในปัจจุบันมีการปรับเปลี่ยนและพัฒนารูปแบบให้มีความกระชับและมีความสามารถ เพิ่มขึ้น ซึ่งเมนบอร์ด ATX นั่นก็คือ เมนบอร์ดที่ออกแบบวงจรให้มีความกะทัดรัดมากขึ้น ซึ่ง จะทำให้มีความเร็วในการทำงานเพิ่มขึ้นประมาณ 10% รวมทั้งส่วนของ I/O Controler ที่มีอยู่ บนเมนบอร์ด และพวกพอร์ตต่าง ๆ เช่น Com1, Com2, PS/2, Parallel port, Mouse, มีติดอยู่กับบอร์ดให้เลย

นอกจากนี้ในส่วนของ IR (infrared) Com Port ยังป็นอีกส่วนบนเมนบอร์ดซึ่งจะช่วยในเรื่อง ของการส่งรับข้อมูลโดยผ่านอุปกรณ์ที่สนับสนุนระบบอินฟราเรดอย่างพวกคีย์บอร์ด และ เครื่องพิมพ์ เช่น เครื่องพิมพ์เลเซอร์รุ่นใหม่ ๆ ของ HP ทุกรุ่นจะสนับสนุนการทำงานระบบ อินฟราเรด

USB (Universal Serial Bus)

ช่องต่อ I/O ที่สามารถต่ออุปกรณ์เพิ่มเติมแบบ Plug & Play ซึ่งมีความเร็วในการส่งผ่าน ข้อมูลสูงสุด 12 Mbและต่ำสุด 1.5 Mb (ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ต่อเชื่อม)

เมนบอร์ดที่พร้อมด้วยเทคโนโลยี USB (Universal Serial Bus ) ซึ่ง USB ที่ว่านี้เป็น I/O ที่เพิ่มเติมเข้ามาบนเมนบอร์ด สำหรับต่ออุปกรณ์ Plug and Play โดยในส่วนของ USB นี้ จะเป็นการเสริมประสิทธิภาพในการใช้งานเมนบอร์ดเพิ่มมากขึ้น ช่วยให้ผู้ใช้สามารถต่อ เชื่อมอุปกรณ์ต่าง ๆ เข้ากับพีซีได้อย่างง่ายดาย เช่น การเชื่อมต่อจอภาพ, เครื่องพิมพ์, โมเด็ม, สแกนเนอร์, กล้องดิจิตอล,จอยสติกซ์, ลำโพงดิจิตอล ฯลฯ USB มีความเร็ว (data rate) สูงสุด 12 Mbps และต่ำสุด 1.5 Mbps (ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ต่อเชื่อม) นับว่า USB ที่พัฒนาออกมานี้เป็น การประชันกับการ์ด SCSI ซึ่งคาดว่าในอนาคตคงจะเป็นที่นิยมกันมากขึ้น และอาจจะเป็น อีกออปชันหนึ่งที่ถูกพิจารณาเลือกซื้อเมนบอร์ดในอนาคต

Pipelined Burst Cache

เมนบอร์ดนับว่าเป็นหัวใจหลักเลยทีเดียวในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์เพราะเป็นแผง วงจรที่รวบรวมหน้าที่ของชิ้นส่วนต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ในการทำงานไว้อย่างครบถ้วน ดังนั้นอีกสิ่งหนึ่งที่ผู้ใช้ควรพิจารณาด้วยก็คือส่วนที่เรียกว่า Pipelined Burst Cache ซึ่งในส่วนนี้ เพิ่งจะมีการพัฒนาขึ้นใช้บนเมนบอร์ดเพนเทียมเป็นครั้งแรกเมื่อไม่นานมานี้ ในระยะแรก ๆ นั้นจะเป็นเพียงโมดุลที่แยกย่อยให้ติดตั้งเพิ่ม แต่ในปัจจุบันได้มีการ built-in ลงบนเมนบอร์ดเลย

Pipelined Burst Cache นี้เป็นแคชที่เร็วกว่าแคชธรรมดา และมีหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ใน การรับส่งข้อมูลระหว่าง CPU กับ RAM ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้สามารถทำงานได้รวดเร็วขึ้น

I/O chips

สิ่งสุดท้ายที่จะกล่าวถึงความสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการเลือกซื้อเมนบอร์ดก็คือ I/O chips อาทิเช่น ชิพ UART16550 ซึ่งเป็นชิพที่ช่วยในการควบคุมการ Input และ Output ของ อุปกรณ์ที่ต่อเข้ากับเครื่องคอมพิว เตอร์ที่เป็น Com Ports โมเด็มความเร็วสูงในปัจจุบัน จะต้องการส่วนนี้ ซึ่งส่วนใหญ่จะมีอยู่แล้วบนเมนบอร์ดปัจจุบันทุกรุ่น นอกเหนือจากสิ่งต่าง ๆ ดังกล่าวข้างต้นที่เป็นปัจจัยต่อการพิจารณาเลือกซื้ อเมนบอร์ดแล้ว ยังมีสิ่งที่ควรจะพิจารณา เพิ่มเติมร่วมด้วยนั่นก็คือการปรับ Voltage ซึ่งบนเมนบอร์ดจะมีตัว Regulator สำหรับแปลง ไฟโดยสามารถเซตได้ที่จัมเปอร์