การเปรียบเทียบหน่วยความจำต่าง ๆ

# จะเห็นว่ายิ่งอุปกรณ์มีขนาดเล็กจะมีราคาที่แพงแต่จะทำงานได้รวดเร็วต่างจากอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่

กราฟวิวัฒนาการของ CPU

ประวัติ และ วิวัฒนาการ ของ CPU

ประวัติ และ วิวัฒนาการ ของ CPU

     ไมโครโพรเซสเซอร์เกิดขึ้นช่วงทศวรรษ 1970โดยเกิดจากการนำเทคโนโลยี 2 อย่างมาร่วมกันพัฒนา คือ เทคโนโลยีด้านดิจิตอลคอมพิวเตอร์และ เทคโลยีด้านโซลิดเสเตตช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 คือดิจิตอลคอมพิวเตอร์ถูกพัฒนาใช้ในด้านการทหารช่วงกลางค.ศ. 1940ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ถูกพัฒนาใช้ในวิทยาศาสตร์ และธุรกิจ  ปี ค.ศ. 1948นักวิทยาศาสตร์ได้คิคค้นทรานซิสเตอร์ที่ทำมาจกากโซลิดสเตต

     ช่วง ค.ศ. 1950 เริ่มมีการผลิตดิจิตอลคอมพิวเตอร์สำหรับใช้งานทั่วไปโดยใช้หลอด

สูญญากาศเป็นส่วนประกอบในการสร้างวงจรพื้นฐานเช่น เกต และฟลิปฟลอปเพื่อใช้เครื่องคำนวนและหน่วยความจำและอินพุตและเอาต์พุตของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ และช่วงทศวรรษเดียวกันได้มีการทดลองโซลิดเสเตตอย่างจิงจังและได้ผลิตทรานซิสเตอร์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำซิลิคอน และปลายทศวรรษที่ 1950 ได้นำทรานซิสเตอร์มาใช้แทนหลอดสูญญากาศ

     ช่วงต้นทศวรรษ1960 ได้มีการนำทรานซิสเตอร์หลายๆตัวมาบรรจุลงในซิลิคอนเพียงตัวเดียว โดยที่ทรานซิสเตอร์ แต่ละตัวจะถูกเชื่อมต่อกันด้วยโลหะขนาดเล็กเพื่อสร้างเป็นวงจรแบบต่างๆ เช่น

เกต

     ช่วงกลางทศวรรค 1960 ได้มีการผลิตไอซีพื้นฐานเป็นแบบ small และ medium scale integration(SSI และ MSI) ทำให้เทคโนโลยีถูกแรงผลักดัน 2 แนวทาง คือการพัฒนาทางด้านเทคนิคเพื่อลดต้นทุนการผลิต และอีกแนวทางหนึ่งก็คือการเพิ่มความซับซ้อนให้กับวงจร

     ต้นทศวรรษที่ 1970 ได้เริ่มนำเอาวงจรดิจิตอลมาสร้างรวมกันและบรรจุอยู่ไอซีตัวเดียวเรียกว่า large-scale integration(LSI) และในช่วงทศวรรษที่ 1980 ก็ได้มีการนำเอาทรานซิสเตอร์มากกว่า100,000ตัวมาใส่ในไอซีเพียงตัวเดียวซึ่งเรียกว่า very large-scale integration (VLSI)

วิวัฒนาการของซีพียู

     วิวัฒนาการของซีพียู     CPU จาก 8 บิต ถึง 64 บิต
การส่งข้อมูลนั้นจะสูงมาเป็น ชุดๆ  แต่ละชุดนั้นสามารถอ้างที่

อยู่(address) ได้กี่ตัว  ก็ใช้เลขบิต(Bit) ตัวนี้เป็นตัวกำหนดว่าสามารถอ้างที่อยู่ ได้มากน้อยเพียงใด  ยิ่งอ้างได้มากนั่นหมายถึงทำให้ส่งข้อมูลเข้าหรืออออกที่ซีพียูตามไปด้วย  ซึ่งไม่ว่าจะทำงานเป็น 8,16,32,64 บิตได้หรือไม่นั้นต้องขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการที่รองรับการทำงานด้วย

8086, 8088  ซีพียูสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ ตระกูลเครื่องพีซีหรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล(PC) ตัวแรกเป็นผลผลิตของบริษัทอินเทล(Intel) ยักษ์ใหญ่มือวางอันดับหนึ่งของวงการซีพียูนั่นเอง

80286  ยุคเริ่มต้นซีพียูขนาด 16 
บิตเริ่มจากซีพียูตัวนี้

                                                                                                                                                                  

                                                    




                                                                         80386, 80486  เป็น CPU เบอร์แรก
                                                                         ที่ประมวลผลทีละ 32 บิต ทำให้
                                                                         สามารถจัดการ

                                                                         หน่วยความจำได้ดีกว่า 80286

 

 

Pentium  เนื่องจากเริ่มมีบริษัทอื่นๆ ผลิตซีพียู

สำหรับพีซีออกมาแข่งขันกับอินเทลจึงทำให้

CPU รุ่นถัดมาของ Intel ไม่ใช้ชื่อเรียก

เป็นหมายเลข ใช้เป็นชื่ออื่นแทน

Pentium MMX, AMD K6 3DNOW

, Cylix 6X86MX  คือ Pentium

ที่เพิ่มความสามารถในเชิงมัลติมิเดีย

(MMX สำหรับ Pentium, 3DNOW)

Intel Itanium  Intel ได้ตั้งชื่ออย่างเป็น

ทางการให้กับCPU 64 บิตของ

ตัวเองว่า  Itanuim

                จากที่กล่าวมาข้างต้นจะเห็นว่า   ในยุคเริ่มแรกซีพียู เป็นแบบหน่วยประมวลผลเดี่ยว (single-core) แล้วจึงพัฒนาเป็นหลายหน่วยประมวลผล(multi-core)  ซึ่งคาดว่าจะพัฒนาต่อไปอีกในอนาคตอาจจะมีชิปที่มีหน่วยประมวลมากมาย(many-core)  ดังกราฟข้างล่าง แสดงถึงการพัฒนาของCPU ควบคู่กับประสิทธิภาพและการใช้พลังงาน

ฟลิปฟลอป แล้วมีการสร้างวงจรจากเทคโนโลยีแบบใหม่เรียกว่า ไอซี

Moore's Law กฏของมัวร์

Moore's Law กฏของมัวร์

     คือ การตั้งทฤษฏีของมัวร์ได้กล่าวไว้ว่าความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและความซับซ้อนของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ทำให้สามารถผลิต ไอซีที่มี ความหนาแน่นได้เป็นสองเท่าทุก ๆ ช่วงระยะเวลาหนึ่ง เขาได้ทำการพล็อตกราฟแบบสเกลล็อกให้ดูจากอดีตและพบว่าเป็นเช่นนั้นจริง นอกจากนี้ความก้าวหน้าอื่น ๆ อีกหลายอย่างก็เป็นไปตามกฎของมัวร์ด้วยเช่นกัน

     การสร้างทรานซิสเตอร์มีพัฒนาการมาอย่างต่อเนื่อง บริษัท แฟร์ซายด์ เซมิคอนดัคเตอร์เป็นบริษัทแรกที่เริ่มใช้เทคโนโลยีการผลิต ทรานซิสเตอร์แบบ planar หรือเจือสารเข้าทางแนวราบ เทคโนโลยีนี้เป็นต้นแบบของการสร้างไอซีในเวลาต่อมา จากหลักฐานที่กล่าวอ้างไว้พบว่า บริษัทแฟร์ซายด์ได้ผลิต

พลาน่าทรานซิสเตอร์ตั้งแต่ประมาณปี พ.ศ. 2502 และบริษัทเท็กซัสอินสตรูเมนต์ได้ผลิตไอซีได้ในเวลาต่อมา และกอร์ดอนมัวร์ก็ได้กล่าวไว้ว่า จุดเริ่มต้นของกฎของมัวร์เริ่มต้นจากการเริ่มมีพลาน่าทรานซิสเตอร์

ความน่าสนใจของกฏมัวร์

>>> จำนวนของทรานซิสเตอร์ซึ่งบรรจุอยู่บนแผ่นวงจรรวม หรือ ไมโครชิพ นี้จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ 18 เดือน แล้วใน 10 ปีข้างหน้าคอมพิวเตอร์จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร

การแทนข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์

SIRIPORN JAMPAPUN

ใช้พื้นที่ 17 ไบต์ และประกอบด้วยรหัส ASCII ฐาน 2,16 ดังนี้

• S  =   (01010011)2   =   (53)16
• I    =  (01001001)2   =   (49)16
• R  =  (01010010)2   =   (52)16
•  I   = (01001001)2    =   (49)16
• P  = (01010000)2    =   (50)16 
• O  = (01001111)2    =  (4F)16
• R = (01010010)2    =  (52)16
• N = (01001110)2     =  (4E)16
• SPACE = (0100000)2   = (20)16
• J  = (01001010)2     =  (4A)16
• A = (01000001)2     =  (41)16
• M = (01001101)2    =  (4D)16
• P = (01010000)2     =  (50)16
• A= (01000001)2      =  (41)16
• P = (01010000)2     =  (50)16
• U = (01010101)2     =  (55)16
• N = (01001110)2    =   (4E)16