ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ |
ปัจจุบันคอมพิวเตอร์เข้ามามีบทบาทและมีความสำคัญต่อการดำเนินชีวิตของมนุษย์เราอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ มีการนำคอมพิวเตอร์มาใช้อย่างแพร่หลายในทุกวงการไม่ว่าจะเป็นด้าน การศึกษา วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม บันเทิง ตลอดจนด้านธุรกิจต่าง ๆ คอมพิวเตอร์ช่วยให้การทำงานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้เกิดความสะดวกรวดเร็ว ดังนั้นในปัจจุบันจึงได้มีผู้ให้ความสนใจที่จะศึกษา หรือทำความเข้าใจเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์มากขึ้น
คอมพิวเตอร์คืออะไร
คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานตามชุดคำสั่งอย่างอัตโนมัติ โดยจะทำการคำนวณ เปรียบเทียบทางตรรกกับข้อมูล และให้ผลลัพธ์ออกมาตามต้องการ โดยมนุษย์ไม่ต้องเข้าไปเกี่ยวข้องในการประมวลผล
ลักษณะสำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์
1. ความเร็ว ( Speed ) เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้ด้วยความเร็วมากตั้งแต่การนำข้อมูลเข้าสู่หน่วยความจำ การคำนวณ การจัดพิมพ์ หน่วยที่ใช้วัดความเร็ว มีดังนี้
Millisecond ซึ่งเท่ากับ 1 / 1000 หรือ 1/103 วินาที
Microsecond ซึ่งเท่ากับ 1 / 1,000,000 หรือ 1/106 วินาที
Nanosecond ซึ่งเท่ากับ 1 / 1,000,000,000 หรือ 1/109 วินาที
Picosecond ซึ่งเท่ากับ 1 / 1,000,000,000,000 หรือ 1/1012 วินาที
หน่วยความเร็วที่แตกต่างกันนี้ เป็นหน่วยความเร็วของคอมพิวเตอร์ในยุคต่าง ๆ ซึ่งได้มีการพัฒนาให้เครื่องมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น (ความเร็วนี้นับจากเมื่อป้อนข้อมูลเสร็จสิ้นแล้ว)
2. หน่วยความจำ (Memory) เครื่องคอมพิวเตอร์มีหน่วยความจำซึ่งสามารถเก็บข้อมูล บันทึกข้อมูล ( Data ) คำสั่งต่าง ๆ ได้ ไม่ว่าข้อมูลและคำสั่งนั้นมีความหมาย หรือสลับซับซ้อนเพียงใดก็ตามเมื่อคำสั่งและข้อมูลถูกส่งเข้าไปในเครื่องเครื่องคอมพิวเตอร์จะปฏิบัติงานตามคำสั่งตั้งแต่ต้นจนจบนอกจากนี้ยังมีความสามารถเปรียบเทียบข้อมูล และสามารถทำการประมวลผลซ้ำ ๆ กันหลายรอบ
3. ทำงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic And Automatic) จึงสามารถทำงานได้อัตโนมัติ นั่นคือ หลังจากที่ได้ให้คำสั่งในรูปแบบโปรแกรมเมื่อป้อนข้อมูล และโปรแกรมเข้าไปในหน่วยความจำ แล้งเครื่องทำงานทุกอย่างเอง เช่น การจดจำข้อมูล การคำนวณข้อมูล เป็นต้น ซึ่งวงจรอิเล็กทรอนิกส์ จะทำงานในรูปสัญญาณไฟฟ้า
4. การเก็บรักษาข้อมูล หรือ โปรแกรม (Retention)คอมพิวเตอร์สามารถเก็บและค้นหาไฟล์ข้อมูลและโปรแกรมได้โดยที่ข้อมูลและโปรแกรมนั้นจะไม่สูญหายหรือเปลี่ยนค่าแต่อย่างใด
5. ความถูกต้องและความเชื่อถือได้ ( Accuracy And Reliability) คอมพิวเตอร์จะมีความเที่ยงตรงและถูกต้องเสมอ แต่ก็จะขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ส่งเข้าไปในเครื่อง ประกอบกับโปรแกรมที่ใช้งานเขียนได้อย่างถูกต้อง ผลลัพธ์ที่ได้จะถูกต้องเสมอ และยังสามารถแสดงผลลัพธ์ของข้อมูลออกมาได้ทั้งในจอภาพ และเครื่องพิมพ์
ข้อจำกัดของคอมพิวเตอร์
เครื่องคอมพิวเตอร์ไม่ใช่อุปกรณ์ที่วิเศษ การทำงานต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับมนุษย์ มนุษย์เป็นผู้เขียนโปรแกรมคำสั่ง สั่งให้เครื่องทำงาน เครื่องคอมพิวเตอร์จะทำงานตามโปรแกรมคำสั่งที่มนุษย์เขียนขึ้นเท่านั้น คอมพิวเตอร์ไม่มีความสามารถในการปรับปรุงงานให้ดีขึ้นเพราะคอมพิวเตอร์ไม่มีสมองเหมือนมนุษย์ไม่มีความคิดที่จะพัฒนาระบบงานให้ดีขึ้น คอมพิวเตอร์จะทำการประมวลผลให้ถูกต้องตรงกับความต้องการต่อเมื่อผู้ใช้ใส่ข้อมูล (Data) ถูกต้อง ผลลัพธ์ (Output) ที่ได้ก็จะเชื่อถือได้ แต่ถ้าข้อมูลไม่ถูกต้องหรือใช้ประโยชน์ไม่ได้ ผลลัพธ์ที่ได้ก็จะไม่ถูกต้องหรือเชื่อถือไม่ได้ ดังสำนวนที่ว่า "ขยะเข้า ขยะออก" หรือ Garbage In Garbage Out (GIGO)
การพิจารณาความเหมาะสมของงาน ที่จะนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้
งานที่เหมาะสมที่จะใช้คอมพิวเตอร์ควรมีลักษณะดังนี้
1. งานที่มีปริมาณมาก ๆ เช่น สำรวจความคิดเห็น งานทำผลสอบเข้ามหาวิทยาลัยงานที่ต้องใช้กับข้อมูลจำนวนมาก งานเหล่านี้ถ้าใช้แรงคนทำอาจต้องใช้เวลานาน
2. งานที่มีขั้นตอนในการประมวลผลซ้ำ ๆ กัน ถ้าใช้คนทำอาจเกิดความเบื่อหน่ายหรือไม่โอกาสผิดพลาดได้ง่าย ถ้าใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำ จะช่วยลดความผิดพลาดและช่วยให้งานเสร็จเร็วขึ้น
3. งานที่ยุ่งยากซับซ้อนต้องการความละเอียด และต้องการผลลัพธ์ที่ถูกต้องแม่นยำ ถ้าใช้คนทำอาจเกิดการผิดพลาดได้ง่าย
4. งานที่ต้องการความรวดเร็ว เช่น งานเกี่ยวกับตลาดหลักทรัพย์ ซื้อขายหุ้น งานทำผลการสอบ งานทำผลเลือกตั้ง
ดังนั้น ในการพิจารณานำเครื่องคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้ นอกจากจะต้องคำนึงถึงลักษณะงานดังกล่าวแล้ว ควรจะต้องพิจารณาในสิ่งอื่น ๆ ประกอบด้วย เช่น
1. ความคุ้มค่า การใช้งานคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่าง เช่น ตัวเครื่องพร้อมทั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ ซอฟต์แวร์ที่ใช้และบุคลากรที่เกี่ยวข้อง ซึ่งสิ่งต่าง ๆ เหล่านี่จะต้องมีการลงทุน เครื่องคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีราคาแพงและล้าสมัยเร็ว ดังนั้นในการใช้ควรใช้ให้คุ้มค่าก่อนที่เครื่องจะล้าสมัย
2. กำหนดวัตถุประสงค์ให้ชัดเจนว่าต้องการนำคอมพิวเตอร์มาใช้ทำอะไร ถ้าสามารถกำหนดความต้องการเป็นรูปธรรมได้ชัดเจน ก็จะสามารถพัฒนาระบบงานได้ง่ายและตรงกับความต้องการ
วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์
ในสมัยโบราณได้มีชาติต่าง ๆ ได้พยายามคิดประดิษฐ์อุปกรณ์ เพื่อใช้เป็นเครื่องช่วยในการคำนวณ ชาวจีนเป็นชาติแรกที่ได้คิดประดิษฐ์ลูกคิด (Abacus หรือ Soroban) ขึ้นมาใช้ ซึ่งต่อมาชาติอื่น ๆ ก็คิดประดิษฐ์อุปกรณ์ต่าง ๆ พอจะสรุปเป็นวิวัฒนาการดังนี้
- ค.ศ. 1614 จอห์น เนเปียร์ (John Napier) นักคณิตศาสตร์ ชาวสก๊อต ได้คิดอุปกรณ์ที่ช่วยในการคำนวณ โดยอาศัยหลักการของอัลกอริทึม (Algorithms) เรียกว่า เนเปียร์โบน (Napier's bones) อุปกรณ์ชิ้นนี้ทำมาจากกระดูก แบ่งออกเป็นแท่งตัวเลขหลาย ๆ แท่ง ซึ่งมีผลคูณของตัวเลขต่าง ๆ ไว้คล้ายกับตารางสูตรคูณ
- ค.ศ. 1630 วิลเลี่ยม ออดเทรด ( William Oughtred) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษได้ประดิษฐ์สไลด์รูล (Slide Rule) ไม้บรรทัดคำนวณ ต่อมากได้เป็นต้นกำเนิดของเครื่องคอมพิวเตอร์แบบ Analog Computer
- ค.ศ. เบลส์ ปาสคาล (Blaise Pascal) ชาวฝรั่งเศส ได้ออกแบบเครื่องคำนวณที่ทำการทดได้ด้วยตนเองเรียกว่าปาสคาลไลน์ ( Pascaline Calculater) นับได้ว่าเป็นพื้นฐานในเครื่องคิดเลขแบบใช้ฟันเฟืองซึ่งระบบนี้ถูกนำมาใช้เป็นหลักในการประดิษฐ์เครื่องคิดเลขรุ่นต่อมา
- ค.ศ. 1822 ชาร์ล แบบเบจ (Charles Bavvage) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ประดิษฐ์เครื่องกลที่ใช้ในการคำนวณขึ้นมา 2 ชิ้น ชิ้นแรกเป็นเครื่องคำนวณเรียกว่า เครื่องหาผลต่าง (Difference Engine) สำหรับใช้ในการคำนวณ และพิมพ์ค่าตารางทางคณิตศาสตร์ เพื่อที่จะใช้แก้สมการแบบโพลีโนเมียล (Polynomial)
ต่อมา เขาได้พยายามสร้างเครื่องคำนวณอีกชนิดหนึ่ง เรียกว่า เครื่องวิเคราะห์ (Analytic Engine) โดยมีหลักการทำงานแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ ส่วนที่ใช้เก็บข้อมูล ส่วนที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานให้เป็นอัตโนมัติ และส่วนที่ทำหน้าที่ในการคำนวณ หลักการและแนวความคิดนี้นำมาใช้สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ดังนั้น ชาร์ล แบบเบจ จึงได้รับยกย่องว่าเป็น บิดาแห่งเครื่องคอมพิวเตอร์
ต่อมามีสุภาพสตรีผู้หนึ่งซึ่งเป็นนักคณิตศาสตร์ที่มีชื่อว่าเอดา ออกุสตา (Ada Augusta) เป็นผู้ที่เข้าใจหลักการทำงานของเครื่องที่ ชาร์ล แบบเบจ สร้างขึ้นเป็นอย่างดีได้เขียนวิธีการใช้เครื่องนี้เพื่อแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ โดยได้ค้นพบว่าสามารถนำชุดบัตรเจาะรูที่บรรจุคำสั่งมาใช้ซ้ำได้เมื่อเราต้องการกระทำชุดคำสั่งนั้นซ้ำอีก ซึ่งหลักการดังกล่าวเข้ากับลักษณะการวนลูป (loop) และการใช้รูทีนย่อย (subroutine) นั่นเอง ดังนั้นเอตา ออกุสตา จึงได้รับยกย่องว่าเป็น โปรแกรมเมอร์ (Programmer) คนแรก ของโลก
- ค.ศ. 1882 ดร.เฮอร์แมน ฮอลเลอริช (Dr.Herman Hollerith) ชาวอเมริกันได้ประดิษฐ์เครื่องประมวลผลทางสถิติ ซึ่งใช้กับบัตรเจาะรูในการเก็บข้อมูล และต่อมาเครื่องนี้ก็ได้รับการพัฒนาให้ดียิ่งขึ้นและได้นำมาใช้ในการประมวลผลข้อมูลในการสำรวจสำมะโนประชากรของสหรัฐอเมริกา ในปี ค.ศ 1890 บัตรที่ ดร.เฮอร์แมน ฮอลเลอริช คิดขึ้นนี้ เรียกว่าบัตรฮอลเลอริช หรือบัตรเจาะรู หรือบัตร 80 คอลัมน์
- ค.ศ. 1944 ดร.เฮาเวิร์ด เอเคน (Dr. Howord Aiken) ได้ร่วมกับวิศวกรของบริษัทไอบีเอ็ม จำกัด ได้สร้างเครื่องคำนวณแบบที่ แบบเบจ เคยใฝ่ฝันไว้เป็นผลสำเร็จให้ชื่อว่า Automatic Controlled Calculator ( ASCC ) หรือ Mark I เป็นเครื่องขนาดใหญ่มากทำงานเสียงดังอย่างไรก็ตามMark I ยังไม่เครื่องคอมพิวเตอร์ที่แท้จริง เป็นเพียงเครื่องคิดเลขไฟฟ้าหรือเครื่องคำนวณอัตโนมัติเครื่องแรกของโลก
- ค.ศ. 1942 -1946 จอห์น มอชลี ( John Mauchy ) และเปรสเปอร์ เอคเคิร์ท ( Presper Eckert) ได้ร่วมกันสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกมีชื่อว่า ENIAC ( Electronic Numerical Integer and Calculator ) เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกที่ใช้หลอดสูญญากาศ
- ค.ศ. 1945 ดร.จอห์น ฟอน นิวแมนน์ (Dr.John Von Neumann) ได้สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถเก็บคำสั่งและข้อมูลทั้งหมดไว้ในหน่วยความจำของเครื่องจากแนวความคิดของนิวแมนน์ เครื่องคอมพิวเตอร์ก็ได้รับการพัฒนาเพิ่มขึ้นมีชื่อว่า EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) และต่อมาในปี ค.ศ. 1952 ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ประเทศอังกฤษได้สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์คล้ายกับ EDVAC โดยให้ชื่อว่า EDASC (Electronic Delayde Storage Automatic Computer) ซึ่งอาจถือได้ว่าเครื่อง EDVAC และ EDSAC เป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก
- ค.ศ. 1951 มอชลี และ เอคเคิรท์ ได้ออกแบบเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานธุรกิจเป็นเครื่องแรกของโลก ชื่อว่า UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) เป็นการผลิตคอมพิวเตอร์เพื่อขายหรือเช่าเป็นเครื่องแรก
- ประเทศไทยเริ่มมีการนำคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้เป็นครั้งแรกในยุคนี้ ในปี พ.ศ. 2506 คือ เครื่องคอมพิวเตอร์ IBM 1620 โดยได้รับมอบจากมูลนิธิ เอ ไอ ดี และ บริษัท IBM ซึ่งติดตั้งที่ภาควิชาสถิติ คณะพาณิชยศาสตร์และการบัญชี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งปัจจุบันหมดอายุการใช้งานไปแล้วและเก็บอยู่ที่ศูนย์บริภัณฑ์การศึกษาท้องฟ้าจำลอง กรุงเทพฯ
ยุคของคอมพิวเตอร์ (Computer Generations)
นับตั้งแต่ได้มีการประดิษฐ์เครื่องคอมพิวเตอร์ขึ้นมาใช้งาน และใช้กันอย่างแพร่หลายจนถึงปัจจุบัน เราสามารถแบ่งยุดของคอมพิวเตอร์ได้ โดยใช้วิวัฒนาการของเครื่องเป็นเกณฑ์ในการแบ่งยุด ซึ่งสามารถแบ่งยุดของคอมพิวเตอร์ออกเป็น 5 ยุด
ยุคที่ 1 (The First Generation) ปี ค.ศ. 1951 - 1958
คอมพิวเตอร์ในยุคแรกนี้ ใช้หลอดสูญญากาศในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำให้ต้องการกำลังไฟฟ้าเลี้ยงวงจรที่มีปริมาณมากและทำให้มีความร้อนเกิดขึ้นมากจึงต้องติดตั้งเครื่องในห้องปรับอากาศ ความเร็วในการทำงานเป็นวินาที เครื่องคอมพิวเตอร์มีขนาดใหญ่ สื่อที่ใช้ในการเก็บข้อมูล คือ บัตรเจาะรู
ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมการทำงาน คือ ภาษาเครื่องซึ่งเป็นภาษาที่ใช้รหัสเลขฐานสอง ทำให้เข้าใจยาก
สรุป
อุปกรณ์ ใช้หลอดไฟสูญญากาศและวงจรไฟฟ้า
หน่วยวัดความเร็ว วัดเป็นวินาที ( Second)
ตัวอย่างภาษาคอมพิวเตอร์ ภาษาเครื่อง (Machine Language)
ตัวอย่างเครื่องคอมพิวเตอร์ Univac I, IBM 650, IBM 700, IBM 704,IBM 705,IBM 709 และ MARK
ยุคที่ 2 (The Second Generation) ปี ค.ศ. 1959 - 1964
เครื่องคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง กินไฟน้อยลง ราคาถูกลง เพราะมีการประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ขึ้นมาใช้แทนหลอดสูญญากาศ ทำให้ทำงานได้เร็วขึ้น ความเร็วในการทำงานเท่ากับ 1/103 วินาที (มิลลิเซคคั่น) และได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องมากกว่าใช้หลอดสูญญากาศ ทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กกว่าหลอดสูญญากาศ 200 เท่า และได้มีการสร้างวงแหวนแม่เหล็ก (Magnetic core) มาใช้แทนดรัมแม่เหล็ก (Magnetic drum) เป็นหน่วยความจำภายใจซึ่งใช้ในการเก็บข้อมูลและชุดคำสั่ง
ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใช้เขียนโปรแกรมในยุคที่ 2 นี้ คือ ภาษาแอสแซมบลี้ (Assembly) ซึ่งเป็นภาษาที่ใช้สัญลักษณ์แทนคำสั่งต่าง ๆ ทำให้เขียนโปรแกรมได้ง่ายกว่าภาษาเครื่องเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคนี้ เช่น IBM 1620,IBM 401, Honeywell
สรุป
อุปกรณ์ ใช้ทรานซิสเตอร์(Transistor) แทนหลอดไฟสูญญากาศ
หน่วยวัดความเร็ว วัดเป็นมิลลิวินาที ( Millisecond)
ตัวอย่างภาษาคอมพิวเตอร์ ภาษาแอสแซมบลี (Assembly) , ภาษาฟอร์แทรน (FORTRAN) ตัวอย่างเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM 1620, IBM 1401, CDC 6600, NCR 315 , Honey Well
ยุคที่ 3 (The Third Generation) ปี ค.ศ. 1965 - 1970
เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ถูกพัฒนามาใช้ในยุคนี้เป็นวงจรรวม หรือ เรียกว่าไอซี (IC : Integrated Circuit) ซึ่งเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกบรรจุลงในแผ่นซิลิคอน (silicon) บาง ๆ ที่ เรียกว่า ซิป (Chip) ในซิปแต่ละตัวจะประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์หลายพันตัว จึงทำให้คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็ลงกว่าเดิมแต่ความเร็วในการทำงานสูงขึ้น ความเร็วในการทำงานเป็น 1/106 วินาที่ (ไมโครเซคคั่น) กินไฟน้อยลง ความร้อนลดลงปละประสิทธิภาพในการทำงานเพิ่มขึ้น
แต่ก่อนที่คอมพิวเตอร์จะเป็นวงจรรวม คอมพิวเตอร์จะถูกออกแบบเพื่อใช้กับงานแต่ละอย่าง เช่น ใช้ในงานคำนวณหรือใช้กับงานธุรกิจ เมื่อคอมพิวเตอร์ถูกพัฒนามาใช้วงจรรวมก็สามารถใช้กับงานที่ซับซ้อนได้มากขึ้น
IBM 360 เป็นหนึ่งในคอมพิวเตอร์ที่ใช้วงจรรวมที่สามารถทำงานได้ทั้งการประมวลผลแฟ้มข้อมูล และวิเคราะห์ค่าทางคณิตศาสตร์ ต่อมาบริษัท DEC (Digital Equiptment Corporation) ได้หันมามุ่งผลิตคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก เพื่อหลีกเลี่ยงการแข่งขันกับ IBM มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer) จึงถูกพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรก ในช่วงยุคที่ 2 และนิยมใช้กันแพร่หลาย DEC ได้แนะนำมินิคอมพิวเตอร์เครื่องแรก และ PDP1 เป็นหนึ่งในมินิคอมพิวเตอร์ยุคแรกที่นิยมใช้กันแพร่หลายโดยเฉพาะในกลุ่มของนักวิทยาศาสตร์ นักวิศวกร และนักวิจัยตามมหาวิทยาลัย เทคโนโลยีทางด้านซอฟต์แวร์ก็เกิดขึ้น โปรแกรมมาตรฐานได้ถูกเขียนขึ้นเพื่อใช้งานกับคอมพิวเตอร์ที่เป็นวงจรตวม และใช้เรื่องมาหลังจากที่ได้มีการปรับปรุงทางด้านฮาร์ดแวร์
สรุป
อุปกรณ์ ใช้วงจรแบบไอซี (IC) ซึ่งเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกบรรจุลงในแผ่นซิลิกอน ( Silicon)ที่เรียกว่า Chip
หน่วยวัดความเร็ว วัดเป็นไมโครวินาที ( Microsecond)
ตัวอย่างภาษาคอมพิวเตอร์ COBOL , PL/1 , RPG , BASIC
ตัวอย่างเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM 360 , CDC 3300 , UNIVAC 9400 BURROUGH 7500 , PDP1
ยุคที่ 4 (The fourth Generation) ปี ค.ศ. 1971 - ปัจจุบัน
ในยุคนี้ได้มีการพัฒนาเอาวงจรรวมหลาย ๆ วงจรมารวมเป็นวงจรขนาดใหญ่ เรียกว่า LSI (Large Scalue Integrated) ลงในซิปแต่ละอัน บริษัทอินเทล (Intel) ได้สร้างไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor) ซึ่งเป็นซิป 1 อัน ที่ประกอบด้วยวงจรทั้งหมดที่ต้องใช้ในการประมวลผลโปรแกรม
ไมโครโปรเซสเซอร์ซิปที่ใช้ในเครื่องพีซี (PC : Personal Computer) มีขนาดกระทัดรัดประกอบด้วยส่วนประกอบของ ซีพียู (CPU) 2 ส่วน คือ หน่วยควบคุม (Control Unit) และ หน่วยคำนวณและตรรก (Arithmetic / Logic Unit)
ปัจจุบันได้มีการสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์หลายหมื่นวงจรรวมอยู่ในซิปเดียว เป็นวงจร LSI (Large Scalue Integrated) และ VLSI (Very Large Scale Integrated) ในยุคนี้ได้มีการสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งขนาดเล็ก ขนาดกลาง และขนาดใหญ่ ได้แก่ ไมโครคอมพิวเตอร์ มินิคอมพิวเตอร์ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ และซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ ได้รับความนิยมมากเพราะมีขนาดเล็ก กระทัดรัดและราคาถูกแต่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น ทำงานเร็วขึ้น ความเร็วในการทางานเป็น 1/109 วินาที (นาโนเซคคั่น) และ 1/1012 วินาที (พิโคเซคคั่น) นอกจากนี้วงจร LSI ยังได้ถูกนำไปใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เป็นการลดค่าใช้จ่ายพร้อมกับเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน
สรุป
อุปกรณ์ ใช้ระบบ LSI ( Large Scale Integrated ) ซึ่งเป็นวงจรที่ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หลายพันตัวและต่อมาได้รับการพัฒนาปรับปรุงเป็น VLSI ซึ่งก็คือ Microprocessor หรือ CPU
หน่วยวัดความเร็ว วัดเป็นนาโนวินาที ( Nanosecond) และพิโควินาที (Picosecond)
ตัวอย่างภาษาคอมพิวเตอร์ ภาษาปาสคาล (PASCAL) , ภาษาซี (C)
ตัวอย่างเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM 370
ยุคที่ 5 (Th Fifth Generation) ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 ขึ้นไป
ในยุคที่ 4 และยุคที่ 5 ก็จัดเป็นยุคของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันแต่ในยุคที่ 5 นี้มีการใช้คอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยการจัดการและนำมาใช้สนับสนุนการตัดสินใจของผู้บริหารจึงเกิดสาขา MIS (Management Information System) ขึ้น
ในปี ค.ศ 1980 ญี่ปุ่นได้พยายามที่จะสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ให้สามารถคิดและตัดสินใจได้เอง โดยสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ให้มี "สติปัญญา" เพื่อใช้ในการตัดสินในแทนมนุษย์จึงเกิดสาขาใหม่ขึ้นเรียกว่า สาขาปัญญาประดิษฐ์ (AI : Artificial Intelligence)
สาขาปัญญาประดิษฐ์เป็นสาขาที่เน้นถึงความพยายามในการนำเอากระบวนการทางความคิดของมนุษย์มาใช้ในการแก้ปัญหาด้วยระบบคอมพิวเตอร์ นอกจากนี้มีการตื่นตัวในการจัดเก็บข้อมูลเป็นระบบฐานข้อมูล (Database) การนำคอมพิวเตอร์มาใช้กับงานทางด้านกราฟิก และมีการพัฒนาซอฟต์แวร์ (Software) เพื่อใช้กับงานเฉพาะอย่าง เช่น งานการเงิน งานงบประมาณ งานบัญชี งานสต๊อกสินค้า เป็นต้น
วิวัฒนาการของเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์
เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์เริ่มแรกที่ได้รับความนิยมสูง คือเครื่องแอปเปิ้ล (Apple) เป็นเครื่องขนาด 8 บิท หน่วยความจำยังมีไม่มาก ต่อมาบริษัท IBM ซึ่งเป็นบริษัทยักษ์ใหญ่ครอบครองตลาดเมนเฟรมอยู่ในขณะนั้นได้หันมาสนใจเข้าร่วมในตลาดของเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์โดยสร้างเครื่องไมโครงคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า IBM PC ขึ้น หรือที่เรียกว่าเครื่องพีซี (PC : Persomal Computer) ในปี ค.ศ. 1981 เดือนสิงหาคม IBM PC รุ่นแรกได้ถูกวางตลาดซึ่งเป็นเครื่องที่ได้รับความนิยมอย่างสูงในเวลาต่อมา
เมื่อบริษัท IBM ประสบความสำเร็จอย่างสูงในตลาดของเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์เครื่อง IBM PC เป็นเครื่องที่ไม่มีฮาร์ดดิสก์ (Hard disk) มีแต่ฟลอปปีดิสก์ (Floppy disk) ขนาด 360 KB จำนวน 2 ตัวเท่านั้น ซึ่งถ้ามีข้อมูลปริมาณมาก ๆ จะไม่สะดวกในการใช้และใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ 8088 ของบริษัทอินเทล (Intel) เป็นหน่วยประมวลผลกลางใช้กับข้อมูลขนาด 16 บิต จึงนับได้ว่า IBM PC เป็นจุดเริ่มต้นของไมโครคอมพิวเตอร์ขนาด 16 บิท
หลังจากที่เครื่อง IBM PC ได้รับความนิยมมากผู้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ ทั้งหลายจึงได้พยายามผลิตเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ออกมาขายแข่ง โดยสร้างเป็น IBM Compatible ซึ่ง หมายความว่าสามารถเข้ากันได้กับเครื่อง IBM เหตุผลที่ทำให้บริษัทเหล่านี้ต้องทำเครื่องคอมพิวเตอร์ออกมาให้ใช้เข้ากันได้กับเครื่อง IBM ก็เนื่องจากตัวโปรแกรมควบคุมการทำงานและแอพพลิเคชั่น (Application) ต่าง ๆ มากมายที่ถูกพัฒนาขึ้นมาบนเครื่อง IBM และได้รับความนิยมอย่างสูง ถ้าผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ออกมาไม่คอมแพททิเบิล (Compatible) กับ IBM ก็ไม่สามารถทำงานกับโปรแกรมเหล่านี้ได้ และตลาดก็ไม่ยอมรับ
ต่อมาในปี ค.ศ. 1983 เดือนกุมภาพันธ์บริษัท IBM ได้ผลิตเครื่องรุ่นใหม่ออกมาเรียกว่า IBM XT (XT :eXTended) ซึ่งต่างกับ IBM PC คือมีฮาร์ดดิสก์ที่มีความจุสูงและออกแบบวงจรภายใจให้มีขนาดเล็กลงและทำให้มีขีดความสามารถในการทำงานได้ดีขึ้น
ต่อมาในปี ค.ศ. 1984 เดือนสิงหาคม เครื่องพีซีรุ่นต่อมาของบริษัท IBM คือ IBM AT (AT : Advance Technology) ซึ่งต่างจาก IBM XT คือเปลี่ยนจากไม่โครโปรเซสเซอร์ 8088 ไป เป็น 80286 ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ 80286 ของอินเทล ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงและทำงานได้เร็วกว่า
หลังจากไมโครโปรเซสเซอร์ 80286 ได้ออกสู่ตลาด บริษัทอินเทลได้ผลิตไมโครโปรเซสเซอร์ 80386 ตามออกมาโดยเครื่องคอมพิวเตอร์ในรุ่นนี้จะประมวลผลทีละ 32 บิท ทำให้การทำงานรวดเร็วขึ้นในรุ่นนี้ได้มีรุ่นย่อ ๆ โดยมีรหัสเป็น 80386aabb ซึ่ง aa เป็นตัวอักษรย่อ หมายถึง โครงสร้างของไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งเป็นรุ่น DX SX SL ส่วนค่า bb หมายถึง สัญญาณนาฬิกาที่ซีพียูนั้นใช้ในการทำงาน เครื่องที่มีค่า สัญญาณนาฬิกาสูงจะเป็นเครื่องที่ทำงานได้เร็วกว่าเครื่องที่มีค่าสัญญาณนาฬิกาต่ำกว่า ค่าความเร็วต่าง ๆ ก็มี 12 16 20 25 33 40 โดยมีหน่วยเป็น เมกกะเฮิรตซ์ (MHz) หรือ 1 ล้านครั้งต่อวินาที เมกกะเฮิรตซ์ คือความเร็วในการส่งข้อมูล
รุ่น DX ซึ่งต่อท้ายหมายเลขเป็นการบอกการรับส่งข้อมูลกับหน่วยความจำและหน่วยรับส่งข้อมูลเข้าออกเป็น 32 บิทโดยส่งข้อมูลไปประมวลผลทีละ 32 บิทเรียกว่า 32 บิทแท้ รุ่น DX นี้จะมี Math CO ทุกรุ่น (Math CO : MathCoprocessor) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ IC พิเศษ ช่วยในการคำนวณฟังก์ชั่นยาก ๆ ทางคณิตศาสตร์ให้รวดเร็วขึ้น
รุ่น SX เป็นการบอกการรับส่งข้อมูลกับหน่วยความจำและหน่วยรับส่งข้อมูลเข้าออกเป็น 16 บิท โดยส่งข้อมูลครั้งละ 16 บิท ไปรวมเป็น 32 บิทและจึงประมวลผลเรียกว่า 32 บิทเทียม ดังนั้นจะต้องมีการส่งข้อมูล 2 ครั้งจึงจะสามารถทำงานได้ในขั้นตอนต่อไป
รุ่น SL เป็นรุ่นประหยัดคล้ายกับรุ่น SX เพียงแต่จะใช้ไฟเลี้ยงต่ำกว่าและกินไฟน้อยกว่า ออกแบบสำหรับคอมพิวเตอร์ชนิดวางบนตัก(Laptop)
ต่อมาบริษัทอินเทลได้ทำการออกแบบไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีความเร็วสูงขึ้นและมีประสิทธิภาพมาขึ้นไปอีก มีชื่อว่า 80486 เครื่องพีซีในรุ่นนี้จึงแบ่งเป็นรุ่นย่อย ๆ ดังนี้
รุ่น 486 DX การคำนวณและการรับส่งข้อมูลจะเป็น 64 บิท
รุ่น 486 DX2 เป็นรุ่นสองความถี่คือภายในซีพียูจะทำงานที่ความถี่สัญญาณนาฬิการตามที่เขียนไว้ในเบอร์ซีพียู แต่ภายนอกจะทำงานด้วยความเร็วเพียงครึ่งหนึ่งเพราะอุปกรณ์รอบข้างยังไม่สามารถทำงานด้วยความเร็วสูง
รุ่น 486 DX4 เป็นรุ่นที่มีไฟเลี้ยง 3.3 โวล์ท สามารถทำงานที่ความเร็ว เป็นหลายเท่าของสัญญาณนาฬิกา และต่อมาคือรุ่นเพนเทียม (Pentium) ซึ่งมีความเร็วต่าง ๆ กัน เช่น 100,133,166,200,300 เมกะเฮิรตซ์ (MHz) ความเร็วของซีพียูมีหน่วยเป็นเมกะเฮิรตซ์ (MHz) ซึ่งเป็นหน่วยวัดความพี่จำนวนสัญญาณกี่ล้านรอบต่อวินาที
บริษัทที่ผลิตเครื่องคอมแพททิเบิลก็พยายามสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและราคาถูกลง โดยแข่งขันกันในด้านประสิทธิภาพและราคา ทำให้ราคาของเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ลดต่ำลงเรื่อย ๆ
เครื่องพีซียูรุ่นถัดไปก็เป็นซีพียู ที่เรียกว่า Pentium เช่น Pentium 100,133,166 ,200 MHz ต่อมาในปี พ.ศ. 2540 ก็มี Pentium Pro และ Pentium พร้อมด้วยเทคโนโลยี MMX ออกสูตลาดที่ความเร็วตั้งแต่ 166 MHz และ 200 MHz ตามลำดับในกลางปี พ.ศ. 2540 Pentium II ก็ทยอยตามมา วิวัฒนาการของเครื่องพีซีคงมีอยู่ต่อไปเรื่อย ๆ แนวโน้มเครื่องพีซีต่อไปจะเน้น การประมวลผลข้อมูลแบบขนาน (Parallel Processing) หรือ เป็นระบบมัลติโปรเซสเซอร์ (multiprocessor) ซึ่งใช้ซีพียู หลาย ๆ ตัว ช่วยกันทำงานแต่ละอย่างพร้อม ๆ กันในเครื่องพีซี เครื่องเดียวกัน ซึ่งจะทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็วขึ้น
ประเภทของคอมพิวเตอร์
เครื่องคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็นหลายประเภท ขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่ใช้ในการแบ่ง
1. แบ่งตามลักษณะของข้อมูล แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ
1.1 อนาลอกคอมพิวเตอร์ (Analog Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษใช้กับงานเฉพาะอย่าง การทำงานใช้หลักการวัด ข้อมูลที่ป้อนเข้าไปต้องเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าที่มีค่าต่อเรื่องซึ่งค่าสัญญาณไฟฟ้าอาจแทน อุณหภูมิ ความเร็วหรือความดัน การรับข้อมูลจะรับจากแหล่งที่เกิดโดยตรงแล้วแสดงผลลัพธ์ออกมาทางจอภาพ หรืออ่านค่าได้จากเครื่องวัด ความละเอียดถูกต้องในการคำนวณย่อยกว่าดิจิตอลคอมพิวเตอร์และไม่สามารถเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมากเหมือนกับดิจิตอล ได้แก่ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ตรวจสภาพอากาศและเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ ใช้ในวงการแพทย์เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ตรวจวัดสายตา เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ตรวจคลื่นสมอง เป็นต้น
1.2 ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ (Digital Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำงานโดยใช้หลักการนับ ข้อมูลที่ป้อนเข้าไปต้องเป็นตัวเลข และให้ผลลัพธ์ออกมาเป็นตัวเลขดิจิตดอลคอมพิวเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีอุปกรณ์ชิ้นส่วนต่าง ๆ เป็นมาตรฐานเดียวกันใช้กับงานได้หลายประเภท มีความละเอียดถูกต้องในการคำนวณมากกว่าอนาลอกคอมพิวเตอร์สามารถเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมากจึงต้องใช้สื่อในการเก้บข้อมูล เช่น งานบัญชี งานงบประมาณ งานคำนวณ เปรียบเทียบหรือหาค่าต่าง ๆ ทางสถิติ เป็นต้น
1.3 ไฮบริดคอมพิวเตอร์ (Hybrid Computer) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้กับงานเฉพาะอย่าง การทำงานจะใช้เทคนิคของอนาลอกและดิจิตอลมาผสมกัน เช่น การส่งยานอวกาศตะต้องใช้เทคนิคการคำนวณของอนาลอก ควบคุม การหมุนของตัวยานอวกาศ ซึ่งเกี่ยวข้องกับความกดดันอากาศ อุณหภูมิ ความเร็วและใช้เทคนิคของดิจิตอลในการคำนวณระยะทางเป็นต้น
2. แบ่งตามขนาดและราคา แบ่งออกเป็น 4 ประเภท คือ
2.1 ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer)
2.2 มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer)
2.3 เมนเฟรม คอมพิวเตอร์ (Mainframe computer)
2.4 ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer)
การแบ่งประเภทคอมพิวเตอร์แต่ละแบบนั้นขึ้นอยู่กับขนาด ราคา ความเร็วในการทำงานประสิทธิภาพในการประมวลผล และขนาดของหน่วยความจำ
2.1 ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer)
เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กที่สุด ราคาถูกที่สุด ใช้งานง่าย และนิยมมากที่สุดราคาของเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์จะอยู่ในช่วงประมาณหมื่นกว่า ถึง แสนกว่าบาท ในวงการธุรกิจใช้ไมโครคอมพิวเตอร์กับงานทุก ๆ อย่าง ไมโครคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กพอที่จะตั้งบนโต๊ะ (DeskTop) หรือ ใส่ลงในกระเป๋าเอกสาร เช่น คอมพิวเตอร์วางบนตัก (Lap top) หรือโน๊ตบุ๊ค (Note book) ไมโครคอมพิวเตอร์สามารถทำงานในลักษณะประมวลผลได้ด้วยตนเอง โดยไม่ต้องเชื่อมโยงกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นเรียกว่าระบบแสตนอโลน (Standalone system)มีไว้สำหรับใช้งานส่วนตัวจึงเรียกเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ได้อีกชื่อหนึ่งว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือเครื่องพีซี (PC:Personal Computer) และสามารถนำเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกับเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ หรือเชื่อมต่อกับเครื่องเมนเฟรม เพื่อขยายประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น ทำให้เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์เป็นที่นิยมใช้กันแพร่หลายอย่างรวดเร็ว
2.2 มินิคอมพิวเตอร์ (Minicomputer)
มินิคอมพิวเตอร์ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรกในระหว่างปี ค.ศ.1960 - 1969 เพื่อใช้กับงานเฉพาะอย่าง เช่น ใช้ในการสื่อสารข้อมูล ในปัจจุบันมินิคอมพิวเตอร์เป็นคู่แข่งกับเมนเฟรมในด้านประสิทธิภาพการทำงานและถูกนำมาใช้ในงานประมวลผลคำ งานในโรงงานอุตสาหกรรมที่ควบคุมด้วยระบบอัตโนมัติ และใช้กับโปรแกรมประยุกต์ในการทำงานหลาย ๆ อย่างมินิคอมพิวเตอร์คล้ายกับเมนเฟรมคอมพิวเตอร์แต่ขนาดเล็กกว่า ราคาถูกกว่า และบำรุงรักษาง่ายกว่า ราคาอยู่ในช่วงประมาณ 1 ล้านกว่าขึ้นไป มินิคอมพิวเตอร์สามารถเชื่อมโยงกับ เครื่องเทอร์มินัลได้หลาย ๆ เครื่อง มีผู้ใช้งานได้หลาย ๆ คนในเวลาเดียวกัน (Multiuser)
รูปที่ 8 มินิคอมพิวเตอร์ (ที่มี : DUFFY, 1992 .18)
ในวงการธุรกิจปัจจุบัน สำหรับหน่วยงานขนาดกลางถึงขนาดใหญ่มักนิยมใช้มินิคอมพิวเตอร์มาเป็นตัวหลักและใช้เครื่อง PC เป็นเพียงเครื่องประมวลผลชั้นต้น ที่โต๊ะทำงานหรือประจำแผนกเล็ก ๆ แล้วส่งผลลัพธ์ที่ได้ไปรวบรวม เพื่อเก็บเป็นข้อมูลถาวรและใช้ประมวลผลสรุปสำหรับผู้บริหารระดับสูงด้วยเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ เช่น บริษัทเงินทุนหลักทรัพย์ บริษัทที่ทำธุรกิจทางการเงินการธนาคาร เป็นต้นปัจจุบันนิยมใช้มินิคอมพิวเตอร์มาทำหน้าที่เป็นไฟล์เซิร์ฟเวอร์แทนพีซีเซิร์ฟเวอร์ในระบบแลน (LAN) เพราะสามารถรับภาระงานได้มากกว่า ความเร็วในการประมวลผลได้สูงกว่า มินิคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันได้ถูกออกแบบให้ใช้กับซีพียูได้หลาย ๆ ตัว ลักษณะการทำงานเป็นมัลติโปรเซสซิ่ง (Multiprocessing)
2.3 เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (Mainframe computer)
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ทำงานร่วมกับอุปกรณ์หลาย
ๆ อย่างด้วยความเร็วสูงใช้ในงานธุรกิจขนาดใหญ่ มหาวิทยาลัยธนาคารและโรงพยาบาลเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ สามารถเก็บข้อมูลที่มีปริมาณมาก ๆ เช่น ในการสั่งจองที่นั่งของสายการบินที่บริษัททัวร์รับจองในแต่ละวัน นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมโยงใช้งานกับเครื่องเทอร์มินัล (Terminal) หลาย ๆ เครื่อง ในระยะทางไกลกันได้ เช่น ระบบเอที่เอ็ม (ATM) การประมวลผลข้อมูลของระบบเมนเฟรมนี้มีผู้ใช้หลาย ๆ คนในเวลาเดียวกัน (Multiuser) สามารถประมวลผลโดยแบ่งเวลาการใช้ซีพียู (CPU) โดยผ่านเครื่องเทอร์มินัล การประมวลผลแบบแบ่งเวลานี้เรียกว่า Time sharing
การใช้เมนเฟรมต้องคำนึงถึงในเรื่องความร้อน อุณหภูมิ และความชื้น ซึ่งต้องถูกควบคุมด้วยระบบพิเศษและต้องการทีมงานในการดำเนินงาน โดยปกติบริษัทผู้ขายคอมพิวเตอร์ จะให้การฝึกอบรมแก่พนักงานผู้ใช้เครื่องและดูแลการบำรุงรักษาเครื่อง
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์จะมีขนาดใหญ่ และราคาแพงกว่ามินิคอมพิวเตอร์
รูปที่ 9 เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (ที่มา : DUFFY,1992:18)
2.4 ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (Supercomputer)
เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงสุดสามารถทำงานได้เร็วที่สุดความเร็วในการประมวลผล แลการรับส่งข้อมูลเหนือกว่าเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ และเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีราคาแพงที่สุด ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์มัใช้กับหน่วยงานขนาดใหญ่ที่สำคัญและใช้กับงานเฉพาะด้าน สามารถทำการประมวลผลในงานต่าง ๆ กันในเวลาพร้อมกันการประมวลผลภายใน 1 นาที ถ้าเทียบกับการทำงานของเครื่อง พีซี อาจใช้เวลาหลายสัปดาห์
ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์จัดเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูง สถาปัตยกรรมภายในเป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยประมวลผลภายในเป็นจำนวนมาก โดยที่หน่วยประมวลผลแต่ละตัวจะประมวลผลให้กับปัญหาหนึ่ง ๆ ที่เข้ามาพร้อม ๆ กัน จึงทำให้สามารถทำการประมวลผลในงานต่าง ๆ กัน ในเวลาพร้อม ๆ กันด้วยความรวดเร็วซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เกิดขั้นมาก่อนและเป็นที่รู้จักกันมากที่สุด ได้แก่ ยี่ห้อเครย์ (Cray) ซึ่งผลิตโดยบริษัท Cray Research เครย์รุ่นแรกเป็นเครื่องที่มีซีพี่ยูเพียงตัวเดียวและใช้งานแบบผู้ใช้คนเดียว
ต่อมาได้มีการผลิตเครย์ตามมาอีกหลายรุ่นเปลี่ยนมาเป็นระบบผู้ใช้หลายคนเป็ฯเครื่องมัลติโปรเซสเซอร์ มีซีพียูหลายตัว ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ออกมาในปลายปี ค.ศ. 1993 คือรุ่น T3D ได้เปลี่ยนจากระบบมัลติโปรเซสเซอร์ไปเป็นระบบ โปรเซสเซอร์จำนวนมาก ระบบเริ่มต้นที่มีโปรเซสเซอร์ตั้งแต่ 32 ตัว จนถึง 2048 ตัว โดยเพิ่มขั้นละ 2 เท่าตัว จาก 32 เป็น64,128,256,512,1024 และ 2048
รูปที่ 10 Cray2 ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ (ที่มา : DUFFY ,1992:68)
สำหรับซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ในเอเซีย ญี่ปุ่นเป็นประเทศเดียวที่มีศักยภาพในการผลิตซุปเปอร์คอมพิวเตอร์มาแข่งกับสหรัฐ ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ของญี่ปุ่นมีการผลิตจากหลายบริษัท เช่น NEC,HITACHI,FUJITSU โดยเฉพาะซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ NEC SXX/44 ซึ่งญี่ปุ่นกล่าวว่า เป็นซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วในสุดในโลกนับตั้งแต่มีการผลิตซุปเปอร์คอมพิวเตอร์เครื่องแรกจนกระทั่งถึงปี ค.ศ 1992
ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ถูกใช้ในงานทางด้านวิทยาศาสตร์ ซึ่งมีความแม่นยำในการคำนวณสูงมาก โดยเฉพาะการสร้างโมเดลของคณิตศาสตร์ที่เรียกว่า ซิมูเลชั่น (Simulation) เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในการสำรวจเกี่ยวกับแผ่นดินไหว การสำรวจแหล่งน้ำมัน การพยากรณ์อากาศและการคาดการณ์เกี่ยวกับการแพร่กระจายของสิ่งแวดล้อมเป็นพิษซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ราคาหลายร้อยล้านบาท ถึงพันกว่าล้านบาทและในแต่ละปีจะผลิตน้อยมาก เนื่องจากซุปเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูง ราคาแพง ดังนั้นในการนำซุปเปอร์คอมพิวเตอร์มาใช้ควรพิจารณาความเหมาะสมของงาน หรือจะต้องทำอย่างไรเพื่อให้เกิดความคุ้มค่ามากที่สุด
สำหรับประเทศไทยปัจจุบันมีซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ใช้แล้วหลายแห่ง เช่น
ท ศูนย์เทคโนโลยี อิเล็คทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC) มี 2 เครื่องสำหรับให้บริการมหาวิทยาลัยต่าง ๆ และหน่วยราชการต่าง ๆ
ท มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ มี 1 เครื่อง สำหรับให้บริการทางด้านวิชาการ งานวิจัยต่าง ๆ
ท กรมอุตุนิยมวิทยา มี 1 เครื่อง ใช้ในการพยากรณ์อากาศ
ฉะนั้นสรุปได้ว่า ข้อแตกต่างระหว่างไมโครคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์เครื่องใหญ่จะแตกต่างกันในด้านความสามารถในการเก็บข้อมูล และความเร็วในการทำงานเนื่องจากมินิคอมพิวเตอร์และเมนเฟรมมีหน่วยความจำขนาดใหญ่เก็บข้อมูลได้ยาก และสามารถประมวลผลโปรแกรมที่มีความซับซ้อนในเวลาที่รวดเร็ว นอกจากนี้ยังสามารถประมวลผลกับโปรแกรมหลาย ๆ โปรแกรมในเวลาพร้อมกันและผู้ใช้คอมพิวเตอร์หลาย ๆ คนสามารถใช้เครื่องพร้อม ๆ กันเวลาเดียวกันได้
ประโยชน์ของคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์กับธุรกิจทั่วไป
บริษัททั่วไปมักใช้คอมพิวเตอร์ในงานหลายอย่างซึ่งก่อให้เกิดความสะดวกต่อผู้ใช้และลูกค้าเช่น การพิมพ์ใบสั่งสินค้า การพิมพ์ใบเสร็จ การทำบัญชีลูกค้า การควบคุมสินค้าคงคลัง การจ่ายเงินเดือน การคำนวณค่าแรงพนักงาน การทำบัญชีลูกหนี้เจ้าหนี้
คอมพิวเตอร์กับธนาคาร
ธนาคารพาณิชย์ทั่วไปนำคอมพิวเตอร์ไปใช้ในงานด้านต่าง ๆ เช่น การบริการลูกค้าโดยช่วยด้านการฝาก - ถอนเงินของลูกค้า ทำให้สามารถฝาก - ถอนได้ต่างสาขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการนำระบบการบริการเงินอัตโนมัติหรือเอทีเอ็ม ( Automatic Teller Machine) ซึ่งเป็นระบบ On - line Banking ซึ่งสามารถทำให้ฝาก - ถอนเงินสดได้อย่างรวดเร็ว งานด้านภายในของธนาคารที่จำเป็นต้องนำระบบคอมพิวเตอร์มาช่วยจึงจะทำให้ทำงานได้ตามความต้องการของลูกค้า เช่นการนำข้อมูลเงินฝาก เช่น เลขที่บัญชียอดคงเหลือ ในบัญชี บันทึกไว้ในคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ด้านการแพทย์
ปัจจุบันมีการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยงานด้านการแพทย์หลายด้าน เริ่มจากการเก็บประวัติคนไข้ ในห้องทดลองประกอบการวินิจฉัยของแพทย์ใช้ในการตรวจเลือด ตรวจปัสสาวะ การผ่าตัดหัวใจ การตรวจสอบห้องพักผู้ป่วยว่าว่างหรือไม่ การควบคุมแสงเลเซอร์ให้เป็นวิถีทางที่ต้องการการเอ็กซ์เรย์ ซึ่งช่วยสร้างภาพหลายมิติ ทำให้การวินิจฉัยโรค และได้ตำแหน่งที่แน่นอนของโรคได้ดีขึ้น โดยเฉพาะการตรวจสมองและเช็คคลื่นหัวใจ
คอมพิวเตอร์กับการศึกษา
ในปัจจุบันได้นำคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยเกี่ยวกับงานวัดผล เช่น การเก็บข้อสอบรวบรวมไว้เป็นธนาคารข้อสอบ และคำตอบในเครื่อง สามารถให้นักศึกษาทำข้อสอบลงเครื่องคอมพิวเตอร์ เมื่อเสร็จแล้วก็สั่งให้คอมพิวเตอร์คำนวณหาผลคะแนนสอบของนักศึกษาได้ทันที การวัดผลวิธีนี้ทำได้อย่างสะดวก รวดเร็ว มีความแม่นยำ นอกจากนี้การใช้คอมพิวเตอร์กับการศึกษา ได้มีบทบาทมากขึ้นเมื่อผู้สอนจะเป็นผู้เริ่มเขียนโปรแกรมเอง โปรแกรมที่ใช้การศึกษาเรียกว่า Computer - Assisted Instruction ( CAI ) โปรแกรมชนิดนี้มีภาพ ข้อความและเสียง ที่ใช้ประกอบการเรียน การวิจัยต่าง ๆ
คอมพิวเตอร์กับอุตสาหกรรม
การใช้คอมพิวเตอร์ร่วมกับงานอุตสาหกรรม เช่น ควบคุมการให้ส่วนผสม การควบคุมอุณหภูมิ
ช่วยในการประกอบรถยนต์ เป็นต้น มีผลช่วยเพิ่มผลผลิตทางด้านปริมาณ และคุณภาพ รวมทั้งสามารถตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้
คอมพิวเตอร์กับการบันเทิง
การนำคอมพิวเตอร์ใช้ร่วมกับงานด้านบันเทิงไม่ว่าจะเป็น ด้านภาพยนตร์ การดนตรีการเต้นรำหรือ ทางด้านศิลปะก็ตาม เป็นการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้น เช่น ด้านดนตรี โดยที่มีโปรแกรมใช้ควบคุมเครื่องซินทีไซเซอร์ ( Synthesizer) ผู้ใช้สามารถปรับปรุงเสียงของดนตรีได้ตามต้องการและทำให้มีคุณภาพยิ่งขึ้น การพิมพ์โน๊ตเพลง
คอมพิวเตอร์กับตลาดหลักทรัพย์
ในการซื้อขายหุ้นก็มีการนำระบบคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วย เช่น งานทะเบียนหุ้น โดยเก็บรายชื่อผู้ถือหุ้น งานหักบัญชีโอนหุ้นระหว่างสมาชิกในการซื้อขายหุ้นของสมาชิกในแต่ละวัน
คอมพิวเตอร์กับธุรกิจโรงแรม
ปัจจุบันได้มีการนำคอมพิวเตอร์เข้ามาเชื่อมต่อตามจุดบริการต่าง ๆ ของโรงแรม เช่น แผนกต้อนรับ ( Reception ) บาร์ ภัตตาคารในโรงแรม แผนกบริการจองห้องพัก Cashier เป็นต้น ข้อมูลการใช้บริการของลูกค้าในส่วนต่าง ๆ จะถูกเก็บรวบรวมไว้ และเมื่อเวลาลูกค้าต้องการจะออกจากโรงแรม (Check Out) ทางแคชเชียร์ ( Cashier) สามารถรวบรวมค่าใช้จ่ายของลูกค้าว่าไปใช้บริการที่จุดใดบ้างทันที เช่น ใช้บริการค่าห้องพัก ค่าอาหาร ค่าบาร์ ฯลฯ
