บทที่ 5 ฮาร์ดดิสก์

1. ฮาร์ดดิสก์

ฮาร์ดดิสก์ (อังกฤษ: hard disk drive) หรือ จานบันทึกแบบแข็ง (ศัพท์บัญญัติ) คือ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่บรรจุข้อมูลแบบไม่ลบเลือน มีลักษณะเป็นจานโลหะที่เคลือบด้วยสารแม่เหล็กซึ่งหมุนอย่างรวดเร็วเมื่อทำงาน การติดตั้งเข้ากับตัวคอมพิวเตอร์สามารถทำได้ผ่านการต่อเข้ากับแผงวงจรหลัก (motherboard) ที่มีอินเตอร์เฟซแบบขนาน (PATA) , แบบอนุกรม (SATA) และแบบเล็ก (SCSI) ทั้งยังสามารถต่อเข้าเครื่องจากภายนอกได้ผ่านทางสายยูเอสบี, สายไฟร์ไวร์ รวมไปถึงอินเตอร์เฟซอนุกรมแบบต่อนอก (eSATA) ซึ่งทำให้การใช้ฮาร์ดดิสก์ทำได้สะดวกยิ่งขึ้นเมื่อไม่มีคอมพิวเตอร์ถาวรเป็นของตนเอง

2. การทำงานของฮาร์ดดิสก์

           2.1 หลักการบันทึกข้อมูลลงบนฮาร์ดดิสก์ไม่ได้แตกต่างจากการบันทึกลงบนเทปคาสเซ็ทเลยเพราะทั้งคู่ต้องใช้สารบันทึกคือสารแม่เหล็กเหมือนกัน สารแม่เหล็กนี้สามารถลบหรือเขียนได้ใหม่อยู่ตลอดเวลา โดยเมื่อบันทึกหรือเขียนไปแล้ว มันสามารถจำรูปแบบเดิมได้เป็นเวลาหลายปี ความแตกต่างระหว่างเทปคาสเซ็ทกับฮาร์ดดิสก์มีดังนี้

2.2 สารแม่เหล็กในเทปคาสเซ็ท ถูกเคลือบอยู่บนแผ่นพลาสติกขนาดเล็ก เป็นแถบยาว แต่ในฮาร์ดดิสก์ สารแม่เหล็กนี้ จะถูกเคลือบอยู่บนแผ่นแก้ว หรือแผ่นอะลูมิเนียมที่มีความเรียบมากจนเหมือนกับกระจก

  2.3 สำหรับเทปคาสเซ็ท ถ้าคุณต้องการเข้าถึงข้อมูลในบริเวณใดบริเวณหนึ่ง ก็จะต้องเลื่อนแผ่นเทปไปที่หัวอ่าน โดยการกรอเทป ซึ่งต้องใช้เวลาหลายนาที ถ้าเทปมีความยาวมาก แต่สำหรับฮาร์ดดิสก์ หัวอ่านสามารถเคลื่อนตัวไปหาตำแหน่งที่ต้องการในเกือบจะทันที

2.4  แผ่นเทปจะเคลื่อนที่ผ่านหัวอ่านเทปด้วยความเร็ว 2 นิ้วต่อวินาที (5.08 เซนติเมตรต่อ

วินาที) แต่สำหรับหัวอ่านของฮาร์ดดิสก์ จะวิ่งอยู่บนแผ่นบันทึกข้อมูล ที่ความเร็วในการหมุนถึง 30000 นิ้วต่อวินาที (ประมาณ 170 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 270 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)

2.5 ข้อมูลในฮาร์ดดิสก์เก็บอยู่ในรูปของโดเมนแม่เหล็ก ที่มีขนาดเล็กมากๆ เมื่อเทียบกับโดเมนของเทปแม่เหล็ก ขนาดของโดเมนนี้ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าไร ความจุของฮาร์ดดิสก์จะยิ่งมีขนาดเพิ่มขึ้นเท่านั้น และสามารถเข้าถึงข้อมูลได้ในเวลาสั้น

  2.6 เครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะปัจจุบันจะมีความจุของฮาร์ดดิสก์ประมาณ 500 จิกะไบต์ ถึง 40 เทระไบต์[ต้องการอ้างอิง] ข้อมูลที่เก็บลงในฮาร์ดดิสก์ เก็บอยู่ในรูปของไฟล์ ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลที่เรียกว่า ไบต์ (แอสกี ที่แสดงออกไปตัวอักษร รูปภาพ วิดีโอ และเสียง) โดยที่ไบต์จำนวนมากมายรวมกันเป็นคำสั่ง หรือโปรแกรมทางคอมพิวเตอร์ มีหัวอ่านของฮาร์ดดิสก์อ่านข้อมูลเหล่านี้ และนำข้อมูลออกมาผ่านไปยังตัวประมวลผลเพื่อคำนวณและแปรผลต่อไป

2.7 เราสามารถคิดประสิทธิภาพของฮาร์ดดิสก์ได้ 2 ทาง

2.8 อัตราการส่งผ่านข้อมูล (Data rate) คือ จำนวนไบต์ต่อวินาที ที่หัวอ่านของฮาร์ดดิสก์สามารถจะส่งไปให้กับซีพียูหรือตัวประมวลผล ซึ่งปกติมีอัตราประมาณ 5 ถึง 400 เมกะไบต์ต่อวินาที[ต้องการอ้างอิง]

2.9 เวลาค้นหา (Seek time) คือ หน่วงเวลาที่หัวอ่านต้องใช้ในการเข้าไปอ่านข้อมูลตำแหน่งต่างๆ ในจานแม่เหล็ก โดยปกติประมาณ 10 ถึง 20 มิลลิวินาที[ต้องการอ้างอิง] ซึ่งมักขึ้นอยู่กับความเร็วรอบในการหมุนจานแม่เหล็กของฮาร์ดดิสก์

3. การเก็บข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์

ข้อมูลที่เก็บลงในฮาร์ดดิสก์จะอยู่บนเซกเตอร์และแทร็ก แทร็กเป็นรูปวงกลม ส่วนเซกเตอร์เป็นเสี้ยวหนึ่งของวงกลม อยู่ภายในแทร็กดังรูป แทร็กแสดงด้วยสีเหลือง ส่วนเซกเตอร์แสดงด้วยสีแดง ภายในเซกเตอร์จะมีจำนวนไบต์คงที่ ยกตัวอย่างเช่น 256 ถึง 512 ขึ้นอยู่กับว่าระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์จะจัดการแบ่งในลักษณะใด เซกเตอร์หลายๆ เซกเตอร์รวมกันเรียกว่า คลัสเตอร์ (Clusters) ขั้นตอน ฟอร์แมต ที่เรียกว่า การฟอร์แมตระดับต่ำ (Low -level format ) เป็นการสร้างแทร็กและเซกเตอร์ใหม่ ส่วนการฟอร์แมตระดับสูง (High-level format) ไม่ได้ไปยุ่งกับแทร็กหรือเซกเตอร์ แต่เป็นการเขียน FAT ซึ่งเป็นการเตรียมดิสก์เพื่อที่เก็บข้อมูลเท่านั้น

4. การจัดเรียงข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์

     การจัดเรียงข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์นั้นมีลักษณะเดียวกับแผนที่ ข้อมูลจะถูกจักเก็บไว้ในแทร็คบนแพล็ตเตอร์ ดิสก์ไดร์ฟทั่ว ๆ ไปจะมีแทร็คประมาณ 2,000 แทร็คต่อนิ้ว (TPI) Cylinder จะหมายถึงกลุ่มของ Track ที่อยู่ บริเวณหัวอ่านเขียนบนทุก ๆ แพล็ตเตอร์ ในการเข้าอ่านข้อมูลนั้นแต่ละแทร็คจะถูกแบ่งออกเป็นหน่วยย่อย ๆ เรียกว่า Sector กระบวนการในการจัดการดิสก์ ให้มีแทร็ค และเซกเตอร์เรียกว่า การฟอร์แมต ฮาร์ดดิสก์ ในปัจบันส่วนใหญ่จะได้รับการฟอร์แมตมาจากโรงงานเรียบร้อยแล้ว ในเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยปกติ เซกเตอร์ จะมีขนาด เท่ากับ 512 ไบต์ คอมพิวเตอร์จะใช้ข้อมูลที่ได้รับการฟอร์แมตนี้ เหมือนกับที่นักท่องเที่ยวใช้แผนที่ ในการเดินทาง คือใช้ระบุว่าข้อมูลใดอยู่ที่ตำแหน่งใดบนฮาร์ดดิสก์ ดังนั้นหากฮาร์ดดิสก์ ไม่ได้รับการฟอร์แมต เครื่องคอมพิวเตอร์ จะก็ไม่รู้ว่าข้อมูลถูกเก็บไว้ที่ใด และจะนำข้อมูลมาได้จากที่ไหนในการออกแบบฮาร์ดดิสก์ แบบเก่านั้นจำนวน เซกเตอร์ต่อแทร็กจะถูกกำหนดตายตัว เนื่องจากพื้นที่แทร็คบริเวณขอบนอกนั้นมีขนาด ใหญ่กว่าบริเวณขอบใน ของฮาร์ดดิสก์ ดังนั้นพื้นที่สิ้นเปลืองของแทร็คด้านนอกจึงมีมากกว่า แต่ในปัจจุบัน ได้มีการใช้เทคนิคการฟอร์แมต รูปแบบใหม่ที่ เรียกว่า Multiple Zone Recording เพื่อบีบข้อมูลได้มากขึ้น ในการนำมาจัดเก็บบนฮาร์ดดิสก์ได้ Multiple Zone Recording จะอนุญาตให้พื้นที่แทร็คด้านนอก สามารถ ปรับจำนวนคลัสเตอร์ได้ทำให้พื้นที่แทร็ค ด้านนอกสุดมีจำนวนเซกเตอร์มากว่า ด้านในและด้วยการแบ่งให้พื้น ที่แทร็คด้านนอกสุดมีจำนวนเซกเตอร์มากว่าด้านในนี้ ข้อมูลสามารถจัดเก็บได้ตลอดทั้งฮาร์ดดิสก์ ทำให้มีการใช้เนื้อที่บนแพล็ตเตอร์ได้อย่างคุ้มค่า และเป็นการ เพิ่มความจุโดย ใช้จำนวนแพล็ตเตอร์น้อยลงจำนวนของเซกเตอร์ต่อแทร็ค ในดิสก์ขนาด 3.5 นิ้วแบบปกติจะมีอยู่ ประมาณ 60 ถึง 120 เซกเตอร์ภายใต้การจัดเก็บแบบ Multiple Zone Recording

5. การทำงานของหัวอ่าน-เขียน

  หัวอ่านเขียนของฮาร์ดดิสก์นับเป็นชิ้นส่วนที่มีราคาแพงที่สุด และลักษณะของมัน ก็มีผลกระทบอย่างยิ่งกับ ประสิทธิภาพ ของฮาร์ดดิสก์โดยรวม หัวอ่านเขียนจะเป็นอุปกรณ์แม่เหล็ก มีรูปร่างคล้าย ๆ ตัว “C” โดยมีช่อง ว่างอยู่เล็กน้อย โดยจะมีเส้นคอยล์ พันอยู่รอบหัวอ่านเขียนนี้เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า การเขียนข้อมูล จะใช้ วิธีการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านคอยล์ ทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลง ของสนามแม่เหล็กซึ่งจะส่งผลให้เกิด ความเปลี่ยนแปลงที่แพล็ตเตอร์ ส่วนการอ่านข้อมูลนั้น จะรับค่าความเปลี่ยนแปลง ของสนามแม่เหล็กผ่าน คอยล์ที่อยู่ที่หัวอ่าน เขียนแล้วแปลงค่าที่ได้เป็น สัญญาณส่งไปยังซีพียู ต่อไปเมื่อเทคโนโลยีพัฒนาไปความ หนาแน่นของข้อมูลก็ยิ่ง เพิ่มขึ้นในขณะที่เนื้อที่สำหรับเก็บข้อมูลก็จะลดขนาดลง ขนาดบิตของข้อมูลที่เล็กนี้ ทำให้สัญญาณที่เกิดขึ้นแล้ว ส่งไปยังหัวอ่านนั้นอ่อนลง และอ่านได้ยากขึ้น ด้วเหตุนี้ทางผู้พัฒนาจึงจำเป็น ต้องวางหัวอ่านให้กับสื่อมากขึ้นเพื่อ ลดการสูญเสียสัญญาณ จากเดิมในปี 1973 ที่หัวอ่านเขียนบินอยู่ห่างสื่อ ประมาณ 17 microinch (ล้านส่วนของนิ้ว) มาในปัจจุบันนี้หัวอ่านเขียน บินอยู่เหนือแผ่นแพล็ตเตอร์เพียง 3 microinch เท่านั้น เหมือนกับการนำเครื่องบิน โบอิ้ง 747 มาบินด้วยความเร็วสูงสุด โดยให้บินห่างพื้นเพียง 1 ฟุต แต่ที่สำคัญก็คือหัวอ่านเขียนนั้นไม่เคยสัมผัส กับแผ่นแพล็ตเตอร์ ที่กำลังหมุนอยู่เลยเมื่อเครื่อง คอมพิวเตอร์ถูกปิด ฮาร์ดดิสก์จะหยุดหมุนแล้วหัวอ่านเขียนจะ เคลื่อนที่ไปยังพื้นที่ที่ปลอดภัย และหยุดอยู่ตรงนั้น ซึ่งแยกอยู่ต่างหากจากพื้นที่ที่ใช้เก็บข้อมูล

6. ระยะเวลาอ่านหรือหาข้อมูล

Seek Time คือระยะเวลาที่แขนยืดหัวอ่านเขียนฮาร์ดดิสก์ เคลื่อนย้ายหัวอ่านเขียนไประหว่างแทร็คของข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์ ซึ่งในปัจจุบันฮาร์ดดิสก์ จะมีแทร็คข้อมูลอยู่ประมาณ 3,000 แทร็คในแต่ละด้านของแพล็ตเตอร์ ขนาด 3.5 นิ้ว ความสามารถในการเคลื่อนที่ จากแทร็คที่อยู่ไปยังข้อมูลในบิตต่อ ๆ ไป อาจเป็นการย้ายตำแหน่งไปเพียง อีกแทร็คเดียวหรืออาจย้ายตำแหน่งไปมากกว่า 2,999 แทร็คก็เป็นได้ Seek time จะวัดโดยใช้หน่วยเวลาเป็น มิลลิเซก (ms) ค่าของ Seek time ของการย้ายตำแหน่งของแขนยึดหัวอ่านเขียน ไปในแทร็คถัด ๆ ไปในแทร็คที่ อยู่ติด ๆ กันอาจใช้เวลาเพียง 2 ms ในขณะที่การย้ายตำแหน่งจากแทร็คที่อยู่นอกสุดไปหาแทร็คที่อยู่ในสุด หรือ ตรงกันข้ามจะต้องใช้เวลามากถึงประมาณ 20 ms ส่วน Average seek time จะเป็นค่าระยะเวลาเฉลี่ย ในการย้ายตำแหน่ง ของหัวเขียนอ่านไปมาแบบสุ่ม (Random) ในปัจจุบันค่า Average seek time ของ ฮาร์ดดิสก์จะอยู่ ในช่วงตั้งแต่ 8 ถึง 14 ms แม้ว่าค่า seek จะระบุเฉพาะคุณสมบัติในการทำงานเพียง ด้านกว้างและยาวของ แผ่นดิสก์ แต่ค่า Seek time มักจะถูกใช้ในการเปรียบเทียบ คุณสมบัติทางด้านความ เร็วของฮาร์ดดิสก์เสมอ ปกติ แล้วมักมีการเรียกรุ่นของฮาร์ดดิสก์ตามระดับความเร็ว Seek time ของตัว ฮาร์ดดิสก์เอง เช่นมีการเรียกฮาร์ดดิสก์ ที่มี Seek time 14 ms ว่า “ฮาร์ดดิสก์ 14 ms” ซึ่งก็แสดงให้ทราบว่า ฮาร์ดดิสก์รุ่นนั้น ๆ มีความเร็วของ Seek time ที่ 14 ms อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าการใช้ค่าความเร็ว Seek time กำหนดระดับชั้นของฮาร์ดดิสก์จะสะดวก แต่ค่า Seek time ก็ยังไม่สามารถแสดงให้ประสิทธิภาพทั้งหมด ของฮาร์ดดิสก์ได้ จะแสดงให้เห็นเพียงแต่การค้นหาข้อมูลในแบบสุ่ม ของตัวไดร์ฟเท่านั้น ไม่ได้แสดงในแง่ของ การอ่านข้อมูลแบบเรียงลำดับ (sequential) ดังนั้น ให้ใช้ค่า seek time เป็นเพียงส่วนหนึ่ง ในการตัดสิน ประสิทธิภาพของฮาร์ดดิสก์เท่านั้น

Head Switch Time  เป็นเวลาสลับการทำงาของหัวอ่านเขียน แขนยึดหัวอ่านเขียนจะเคลื่อนย้ายหัวอ่านเขียนไปบนแพล็ตเตอร์ ที่อยู่ในแนวตรงกัน อย่างไรก็ตามหัวอ่านเขียนเพียงหัวเดียวเท่านั้นที่อ่านหรือบันทึกข้อมูลในเวลาใดเวลาหนึ่ง ระยะเวลา ในการสลับกันทำงาน ของหัวอ่านเขียนจะวัดด้วยเวลาเฉลี่ยที่ตัวไดร์ฟใช้สลับ ระหว่างหัวอ่านเขียน สองหัวในขณะ อ่านบันทึกข้อมูล เวลาสลับหัวอ่านเขียนจะวัดด้วยหน่วย ms

Cylinder Switch Time เวลาในการสลับไซลินเดอร์ สามารถเรียกได้อีกแบบว่าการสลับแทร็ค (track switch) ในกรณีนี้แขนยึดหัวอ่านเขียน จะวางตำแหน่งของหัวอ่านเขียนอยู่เหนือไซลินเดอร์ข้อมูลอื่น ๆ แต่มีข้อแม้ว่า แทร็คข้อมูลทั้งหมดจะต้องอยู่ใน ตำแหน่งเดียวกันของแพล็ตเตอร์อื่น ๆ ด้วย เวลาในการสลับระหว่าง ไซลินเดอร์จะวัดด้วยระยะเวลาเฉลี่ยที่ตัว ไดร์ฟใช้ในการสลับจากไซลินเดอร์หนึ่งไปยัง ไซลินเดอร์อื่น ๆ เวลาในการสลับไซลินเดอร์จะวัดด้วยหน่วย ms

Rotational Latency เป็นช่วงเวลาในการอคอยการหมุนของแผ่นดิสก์ภายใน การหมุนภายในฮาร์ดดิสก์จะเกิดขึ้นเมื่อหัวอ่าน เขียนวางตำแหน่ง อยู่เหนือแทร็คข้อมูลที่เหมาะสมระบบการทำงาน ของหัวอ่านเขียนข้อมูลจะรอให้ตัวไดร์ฟ หมุนแพล็ตเตอร์ไปยังเซ็กเตอร์ที่ถูกต้อง ช่วงระยะเวลาที่รอคอยนี้เองที่ถูกเรียกว่า Rotational Latency ซึ่งจะวัด ด้วยหน่วย ms เช่นเดียวกัน แต่ระยะเวลาก็ขึ้นอยู่กับ RPM (จำนวนรอบต่อนาที) ด้วยเช่นกัน

7. ส่วนประกอบของฮาร์ดดิสก์

• จานฮาร์ดดิสก์ (Disk Platter)
• หัวอ่าน/เขียน ของฮาร์ดดิสก์ (Read/Write Head)
•  แขนที่ใช้ขับเคลื่อนหัวฮาร์ดดิสก์  (Head Arm/Head Slide)
• มอเตอร์ที่ใช้หมุนจานฮาร์ดดิสก์ (Spindle Motor)
• ตัวดักจับไฟฟ้าสถิต (Spindle Ground Strap)
• แผงควบคุมการทำงานของฮาร์ดดิสก์ (Logic Board)
• ส่วนที่ใช้กรองอากาศ (Air Filter)
• สายสัญญาณและ Connector (Cables and Connectors)
• กลไกที่ใช้ขับเคลื่อนหัวฮาร์ดดิสก์ (Head Actuator Mechanism)
• Jumper ที่ใช้จัดตั้ง Configuration ของฮาร์ดดิสก์
• รางและอุปกรณ์เสริมการติดตั้งฮาร์ดดิสก์
• แผงวงจร Head Amplifier
• ชุด Voice Coil
• สาย Pair Ribbon ที่เชื่อมระหว่างหัวฮาร์ดดิสก์ กับ Logic Board

8. พาร์ติชั่นฮาร์ดดิสก์

สำหรับคนที่ใช้คอมพิวเตอร์  แล้วอาจจะสังเกตว่าเวลาที่เราใช้งานนั้น  จะมี ไดร์ต่างๆ  ซึ่งมีมากกว่า 2 ครับเพราะว่าการที่เราจำเป็นต้องแบ่ง  พาร์ติชั่นนั้นมีประโยชน์มากมาย  เพราะว่าการแบ่งนั้นนอกจากมีประโยชน์ในการจัดเก็บข้อมูลของเครื่องเราแล้ว  แต่ก็ยังที่จะสามารถ Blackup  ของข้อมูลสำคัญเพื่อเป็นสำรองข้อมมูลไม่ให้หายไปอีกด้วย  และที่สำคัญถ้าหากระบบ Windows เกิดปัญหาหรือเกิดการเสียหายแล้วเราอาจที่จะล้างข้อมูลส่วนนั้นได้โดยไม่กระทบในส่วนอื่นที่เราเก็บข้อมูลเอาไว้  เช่นถ้าหาก  เราเอาระบบ  windows ไว้ที่ไดรว์ C แต่เราเก็บข้อมูลไว้ที่ ไดรว์ D เราก็สามารถที่จะ ล้างระบบของ windows ซึ่งอยู่ที่ ไดรว์ C ได้โดยที่ไม่ได้ไปกระทบระบบ  ของไดวร์ D แต่อย่างใดเพราะฉะนั้นแล้วเราจึงไม่ควรที่จะมองข้ามการแบ่ง พาร์ติชั้น

พาร์ติชันเป็นการแบ่งพื้นที่ของฮาร์ดดิสก์ออกเป็นส่วนๆ  เพื่อเป็นการจัดโครงสร้างของฮาร์ดดิสก์เพื่อใช้ในการจัดเก็บข้อมูลอย่างเป็นระเบียบ  โดยการจัดการและการกำหนดขนาดของ  พาร์ติชั่นของแต่ละไดรว์นั้นขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้เอง  โดยการจัดการความต้องการนั้นขึ้นอยู่กับความจุของฮาร์ดดิสก์  เช่น  เมื่อเรามี ฮาร์ดดิสก์ จำนวน 200 GB เราก็สามารถที่จะกันพื้นที่บางส่วนไว้  ติดตั้ง Windows 50 GB ไว้เก็บข้อมูล 150 GB  เป็นต้น

9. ประเภทของพาร์ติชัน

โดยทั่วไปลักษณะของพาร์ติชันมีอยู่ 3 แบบด้วย

1.พาร์ติชันหลัก (Primary)

เป็นพาร์ติชันหลักที่ฮาร์ดดิสก์ทุกตัวต้องมี  ซึ่งเป็นพาร์ติชันแรกที่เราจะกำหนดพื้นที่ให้กับฮาร์ดดิสก์เพราะว่าเป็นพื้นที่ไว้สำหรับการติดตั้ง  ระบบปฏิบัติการด้วยจึงควรที่จำกำหนดขนาดให้เหมาะสมด้วย  พาร์ติชันหลักนั้นสามารถที่จะตั้งได้สูงสุด 4 พาร์ติชันเท่านั้น 

2.พาร์ติชันรอง (Extended)

พาร์ติชันรองเป็นการแบ่ง  พื้นที่ไว้สำหรับเก็บข้อมูลนอกเหนือจากพาร์ติชันหลัก  ซึ่งส่วนใหญ่แล้วเราก็สมควรที่จะเก็บข้อมูลไว้ส่วนนี้เพราะจะได้ไม่ต้องไปยุ่งกับพาร์ติชันหลักหรือใครที่ติดตั้ง  OS สองตัวสามารถที่จะติดตั้งเข้าได้เลน

3.พาร์ติชันย่อย (Logical)

พาร์ติชันย่อย  เป็นพาร์ติชันที่ถูกแบ่งออกจากพาร์ติชันรอง  เพราะว่าตามจริงแล้วพาร์ติชั่นรองจะไม่สามารถทำงานได้เลยหากไม่แบ่งพาร์ติชันย่อยเสียก่อน  เราแบ่งพาร์ติชันรองสำเร็จแล้วเราก็สามารถแบ่งพาร์ชันย่อยออกได้มาอีก

10. ปัญหาของฮาร์ดดิสก์

ปัญหาส่วนใหญ่ของ Harddisk คือ

1. Harddisk เต็ม

 2. มี Bad Sector (หมายถึงบางส่วนของพื้นที่ในการจัดเก็บข้อมูลเสียหาย)

3. การทำงานที่ช้าลงอย่างเห็นได้ชัด

ปัญหาและการแก้ไข

Harddisk เต็ม

ปัญหานี้คงต้องตรวจสอบก่อนว่า ที่ harddisk เต็มนั้นมาจากการติดตั้งโปรแกรมต่างๆ หรือสืบเนื่องมาจากการใช้งานปกติ ถ้าเป็นที่การติดตั้งโปรแกรมมากๆ คงต้องมีการยกเลิกการติดตั้ง (Uninstall) ที่ไม่ได้ใช้ออกไปบ้าง แต่ถ้ามาจากการใช้งานปกติ ให้ตรวจสอบว่า เคยทำ Disk Cleanup แล้วหรือยัง ถ้ายัง ให้คลิกเข้าไปที่ Start -> Programs -> Accessories -> System Tools และคลิกเลือก Disk Cleanup (โปรแกรมนี้จะช่วยตรวจสอบไฟล์ที่เป็นขยะ ให้จัดการลบให้อัตโนมัติ)

Bad Sector

ผู้ชำนาญหลายท่านได้กล่าวว่า ปัญหา bad sector ของ harddisk แบ่งได้ 2 อย่างคือ bad จริง กับ bad ปลอม ซึ่งมีความหมายว่า bad จริง คือ มีรอยขีดข่วนที่พื้นผิว harddisk ซึ่งถ้าเป็นปัญหานี้ คงไม่สามารถแก้ไขได้ ส่วน bad ปลอมนั้นเป็นปัญหาของโปรแกรมที่ตรวจสอบพบว่ามีปํญหาในการจัดเก็บ

การแก้ไข Bad ปลอม อาจเริ่มต้นการใช้โปรแกรม ตรวจสอบให้แน่ชัดก่อน โดยใช้โปรแกรม Scandisk ตรวจสอบ ถ้าพบ bad sector และต้องการแก้ไข คงต้องสำรองข้อมูล และลองทำ Fdisk กับ Format harddisk ดูใหม่ อย่างไรก็ตาม เราใช้โปรแกรม Utility ที่แก้ไข bad sector ได้ เช่น POWERMAX หรือ SPINRITE เป็นต้น

ทำงานช้าลง

ปัญหานี้ดูเป็นเรื่องปกติ ของผู้ใช้งาน Windows เนื่องจากการทำงานของ Windows จะมีการสุ่มการจัดเก็บข้อมูลลง harddisk ดังนั้น ถ้าการใช้งานของเรามีการสร้าง หรือลบไฟล์บ่อยๆ จะทำให้การสุ่มข้อมูลช้าลงได้ เนื่องจากพื้นที่ในการจัดเก็บไม่ได้เรียงต่อเนื่องกัน ดังนั้น วิธีการแก้ไขเบื้องต้นก็คือ การจัดเรียงข้อมูลในการจัดเก็บโปรแกรม+ข้อมูล ให้เป็นระเบียบ โดยเราสามารถใช้ utility ที่มาพร้อมกับ Windows ช่วยในการจัดเก็บได้ ซึ่งก็คือ Disk Defragment (คำแนะนำ ก่อนใช้โปรแกรมนี้ ควรรันโปรแกรม Disk Cleanup ก่อน จากนั้นให้รันโปรแกรม Scan Disk และท้ายสุดก็คือ Disk Defragmetn)

11. การบำรุงรักษาฮาร์ดดิสก์

วิธีการดูแลบำรุงรักษา ท้าย สุด เรามาดูวิธีการดูแลบำรุงรักษา เนื่องจากฮาร์ดดิสก์สุดเลิฟนั้นสำคัญการเรามาก ดังนั้นเมื่อเป็นของรักก็ต้องดูแลรักษากันหน่อย โดยวิธีการดูแลรักษาฮาร์ดดิสก์โดยทั่วไปนั้น จะมีสองขั้นตอนหลักๆ ดังนี้

 1. สแกนหาไวรัส จัดเป็นข้อควรปฏิบัติที่สำคัญเป็นอันดับต้นๆ ที่คุณควรให้ความสำคัญและหมั่นทำเป็นประจำ เราคงไม่ต้องบอกคุณแล้วว่าไวรัสในปัจจุบันนั้นมีฤทธิ์เดชร้ายแรงแค่ไหน เอาเป็นว่าให้คุณลองนึกถึงตอนที่ไฟล์ข้อมูลสำคัญในฮา ร์ดดิสก์ถูกทำลายหรือเสียหายเพียงแค่เพราะว่าคุณไม่ได้ติดตั้งโปรแกรมป้องกันไวรัสเอาไว้ในเครื่อง หรือใครที่ติดตั้งเอาไว้แล้วก็ไม่ควรชะล่าใจ ลองตรวจสอบวันที่ของฐานข้อมูลไวรัส(VirusDefinition) ถ้าเก่าเกินกว่า ๓๐ วันก็ควรรีบทำการอัพเดตให้เป็นเวอร์ชันปัจจุบันเพื่อ การป้องกันที่เต็มประสิทธิภาพ จากนั้นทำการสแกนฮาร์ดดิสก์ทั้งหมดที่ติดตั้งอยู่ในระบบ ถ้าเป็นไปได้แนะนำให้กำหนดตารางเวลาในการสแกนเป็นประ จำทุกสัปดาห์ 

 2. ปัดกวาดไฟล์หรือขยะที่ไม่ได้ใช้ ยิ่งใช้งานเครื่องมานานเท่าใด ไฟล์ข้อมูลเก่าๆ หรือขยะในเครื่องก็จะเพิ่มพูนมากขึ้นเท่านั้น ไม่ว่าจะเป็นไฟล์ข้อมูลเก่า โปรแกรมเก่า ไฟล์ชั่วคราวที่หลงเหลือจากการท่องอินเทอร์เน็ตรวมทั้งไฟล์ที่ตกค้างจากการติดตั้งโปรแกรมในโฟลเดอร์เก็บไ ฟล์ชั่วคราวของวินโดว์ส ซึ่งวิธีการง่ายๆ ในการกำจัดไฟล์ขยะเหล่านี้ก็คือการใช้ยูทิลิตี้ Disk Cleanup ของวินโดว์สหรือจากออปชันทำความสะอาดไฟล์ในโปรแกรม IE โดยตรง (Tools -> Internet Options) 
            3. กำจัดขยะในซอกหลืบ แม้ว่าคุณจะทำการลบไฟล์ขยะด้วยตัวเองไปแล้ว แต่ก็ยังอาจมีเศษขยะที่มองไม่เห็นตกค้างอยู่ในฮาร์ดดิสก์ของคุณอีกมากมาย โดยเศษขยะในที่นี้หมายรวมถึงบรรดาสปายแวร์หรือแอดแวร์ต่างๆ ด้วย ซึ่งวิธีการตรวจสอบหาขยะเหล่านี้จำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษคือโปรแกรมอย่างเช่น Ad-aware หรือ Spybot Search & Destroy ที่หาดาวน์โหลดได้ฟรีจากอินเทอร์เน็ต ที่สำคัญคืออย่าลืมอัพเดตฐานข้อมูลให้กับโปรแกรมดังกล่าวก่อนเริ่มทำการสแกนระบบด้วย

 4. หมั่นใช้สแกนดิสก์
 5. จัดเรียงข้อมูลให้เป็นระเบียบ โปรแกรม Defragmenter
 6. เก็บทุกอย่างให้เข้าที่
 7. แบ็กอัพข้อมูล
 8. เทขยะอย่าให้เหลือไฟล์ตกค้าง

 9. แบ่งพาร์ทิชันเพื่อเก็บข้อมูล
10. เลือกความเร็วให้เหมาะกับงาน 

บทที่ 4 หน่วยความจำ

หน่วยความจำ (Memory  Unit)  

         ทำหน้าที่เก็บข้อมูลหรือคำสั่งที่ส่งมาจากหน่วยรับข้อมูลเพื่อเตรียมส่งไปประมวลผลยังหน่วยประมวลผลกลาง และเก็บผลลัพธ์ที่ได้มาจากการประมวลผลแล้ว  เพื่อเตรียม ส่งไปยังหน่วยแสดงผล เป็นหน่วยจัดเก็บข้อมูลที่ทำงานได้รวดเร็วที่สุด ซึ่งสามารถจำแนก  ตามลักษณะการใช้งานได้ 2 ประเภท คือ

1) หน่วยความจำหลัก (Main Memory) หรือเรียกว่า หน่วยความจำภายใน (Internal Memory) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่

            รอม (Read Only Memory - ROM) เป็นหน่วยความจำที่มีโปรแกรมหรือข้อมูลอยู่แล้ว สามารถเรียกออกมาใช้งานได้แต่จะไม่สามารถเขียนเพิ่มเติมได้ และแม้ว่าจะไม่มีกระแสไฟฟ้าไปเลี้ยงให้แก่ระบบข้อมูลก็ไม่สูญหายไป

            แรม (Random Access Memory)เป็นหน่วยความจำที่สามารถเก็บข้อมูลได้เมื่อมีกระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเท่านั้น เมื่อใดไม่มีกระแสไฟฟ้ามาเลี้ยงข้อมูลที่อยู่ในหน่วยความจำชนิดนี้จะหายไปทันที

2) หน่วยความจำรอง (Second Memory) หรือหน่วยความจำ(External Memory) เป็นหน่วยความจำที่ต้องอาศัยสื่อบันทึกข้อมูลและอุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูลชนิดต่างๆ ได้แก่

ฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk) เป็นฮาร์ดแวร์ที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลในเครื่องคอมพิวเตอร์ ทั้งโปรแกรมใช้งานต่างๆ ไฟล์เอกสาร รวมทั้งเป็นที่เก็บระบบปฏิบัติการที่เป็นโปรแกรมควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย

ฟล็อบปี้ดิสก์ (Floppy Disk) เป็นอุปกรณ์บันทึกข้อมูลที่มีขนาด 3.5 นิ้ว มีลักษณะเป็นแผ่น

กลมบางทำจากไมลาร์ (Mylar) สามารถบรรจุข้อมูลได้เพียง 1.44 เมกะไบต์ เท่านั้น

ซีดี (Compact Disk - CD) เป็นอุปกรณ์บันทึกข้อมูลแบบดิจิทัล เป็นสื่อที่มีขนาดความจุสูง เหมาะสำหรับบันทึกข้อมูลแบบมัลติมีเดีย ซีดีรอมทำมาจากแผ่นพลาสติกกลมบางที่เคลือบด้วยสารโพลีคาร์บอเนต (Poly Carbonate) ทำให้ผิวหน้าเป็นมันสะท้อนแสง โดยมีการบันทึกข้อมูลเป็นสายเดียว (Single Track) มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 120 มิลลิเมตร ปัจจุบันมีซีดีอยู่หลายประเภท ได้แก่ ซีดีเพลง (Audio CD) วีซีดี (Video CD - VCD) ซีดี-อาร์ (CD Recordable - CD-R) ซีดี-อาร์ดับบลิว (CD-Rewritable - CD-RW) และ ดีวีดี (Digital Video Disk - DVD)

รีมูฟเอเบิลไดร์ฟ (Removable Drive) เป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูลที่ไม่ต้องมีตัวขับเคลื่อน (Drive) สามารถพกพาไปไหนได้โดยต่อเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย Port USB ปัจจุบันความจุของรีมูฟเอเบิลไดร์ฟมีตั้งแต่ 8 , 16 , 32 , 64 , 128   จนถึง 1024 เมกะไบต์ ทั้งนี้ยังมีไดร์ฟลักษณะเดียวกัน เรียกในชื่ออื่นๆ ได้แก่ Pen Drive , Thump Drive , Flash Drive

ซิบไดร์ฟ (Zip Drive) เป็นสื่อบันทึกข้อมูลที่จะมาแทนแผ่นฟล็อปปี้ดิสก์ มีขนาดความจุ 100 เมกะไบต์ ซึ่งการใช้งานซิปไดร์ฟจะต้องใช้งานกับซิปดิสก์ (Zip Disk) ความสามารถในการเก็บข้อมูลของซิปดิสก์จะเก็บข้อมูลได้มากกว่าฟล็อปปี้ดิสก์

 Magnetic optical Disk Drive เป็นสื่อเก็บข้อมูลขนาด 3.5 นิ้ว ซึ่งมีขนาดพอๆ กับฟล็อบปี้ดิสก์ แต่ขนาดความจุมากกว่า เพราะว่า MO Disk drive 1 แผ่นสามารถบันทึกขัอมูลได้ตั้งแต่ 128 เมกะไบต์ จนถึงระดับ 5.2 กิกะไบต์

 เทปแบ็คอัพ (Tape Backup) เป็นอุปกรณ์สำหรับการสำรองข้อมูล ซึ่งเหมาะกับการสำรองข้อมูลขนาดใหญ่มาก  ๆ ขนาดระดับ 10-100 กิกะไบต์

 การ์ดเมมโมรี (Memory Card) เป็นอุปกรณ์บันทึกข้อมูลที่มีขนาดเล็กพัฒนาขึ้น เพื่อนำไปใช้กับอุปกรณ์เทคโนโลยีแบบต่างๆ เช่น กล้องดิจิทัล คอมพิวเตอร์มือถือ (Personal Data Assistant - PDA) โทรศัพท์มือถือ เป็นต้น

บทที่ 3 หน่วยประมวลผล หรือ ซีพียู

1. การทำงานของคอมพิวเตอร์ 

การทำงานของคอมพิวเตอร์ ใช้หลักการเก็บคำสั่งไว้ที่ ซีพียูอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปลความหมายและกระทำตามเรียงกันไปทีละคำสั่ง หน้าที่หลักของซีพียู คือควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ ตลอดจนทำการประมวลผล

กลไกการทำงานของซีพียู มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น โดยแบ่งการทำงานเป็นส่วน ๆ มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น

2. สถาปัตยกรรมของซีพียู

            CPU แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มตามสถาปัตยกรรมการออกแบบได้ดังนี้

1. สถาปัตยกรรมแบบ CISC: Complex Instruct on Set Computing เป็นสถาปัตยกรรมการออกแบบซีพียูที่ใช้ในเครื่องซีพียูทั่วๆไป แต่เดิมแนวความคิดที่จะทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้รวดเร็วขึ้น จะใช้วิธีการเพิ่มขีดความสามารถของคำสั่งทำให้คำสั่งหนึ่งต้องทำงานเพิ่มขึ้นและซับซ้อน ด้วยวิธีนี้ทำให้สถาปัตยกรรมของตัวซีพียูต้องสนับสนุนชุดคำสั่งใหม่ๆ เพิ่มขึ้น  ประกอบด้วย ไซเคิล (Cycle) การทำงานของแต่ละคำสั่งจะใช้จำนวนไซเคิลไม่เท่ากัน บางคำสั่งทำงานเสร็จภายในไซเคิล ความคิดนี้จึงกลายมาเป็นคอมพิวเตอร์ในกลุ่ม CISC และความคิดนี้ได้พัฒนาต่อเนื่องมาเป็นลำดันจนถึงปัจจุบันซีพียูหลายตัว เช่น 80386 80486 จนมาถึง Pentium 4 ก็ใช้แนวความคิดนี้ สถาปัตยกรรมแบบนี้จะทำให้การออกแบบวงจรภายในซับซ้อนมาก แต่ง่ายกับโปรแกรมเมอร์ในการเรียนรู้คำสั่งเพราะการประมวลผลทั้งหมดจนกระทำในตัวซีพียู ซึ่งถ้าคำสั่งซับซ้อนมากๆก็จะทำให้การประมวลผลช้าสถาปัตยกรรมแบบ RISC: Reduces Instruction Set Computingปี ค.ศ.1975 กลุ่มนัดวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ได้พัฒนาซีพียูที่มี

2.สถาปัตยกรรมแบบ RISC: Reduces Instruction Set Computing โดยให้ซีพียูทำงานด้วยไซเคิลที่แน่นอน และลดจำนวนคำสั่งลงให้เหลือคำสั่งพื้นฐานมมากที่สุด แล้วใช้หลักการทำงานแบบไปป์ไลน์  (Pipeline) จึงนับว่าเป็น สถาปัตยกรรมที่ได้ทำการแก้ปัญหาของ RISC โดยใช้การประมวลผลแบบง่ายๆเป็นการพัฒนาประสิทธิภาพของฮาร์ดแวร์ให้มีความเร็วสูงขึ้น เนื่องจากออกแบบซีพียูไม่ซับซ้อนเหมือนอย่าง RISC จึงง่ายต่อการพัฒนาประสิทธิภาพของฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์แบบ RISC จึงทำงานได้เร็ว ซึ่งต่อมาบริษัท  ซัรไมโครซิสเต็มก็นำมาใช้เป็นซีพียูหลักในเครื่อง SPARC และจะพบได้ในเครื่องระดับเวิร์คสเตชั่นขึ้นไป

3.หลักการทำงานของซีพียู

มีหน่วยสำคัญอยู่  2  หลักการคือ

1.หน่วยควบคุมคือ เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ประสานงานและควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ควบคุมให้อุปกรณ์รับข้อมูลส่งข้อมูลไปที่หน่วยความจำติดต่อกับอุปกรณ์แสดงผลเพื่อสั่งให้นำข้อมูลจากหน่วยความจำไปยังอุปกรณ์แสดงผล

 2.หน่วยคำนวณและตรรกะ คือ เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ในการคำนวณต่างๆทางคณิตศาสตร์ได้แก่ บวก  ลบ  คูณ  หาร

หลักการทำงานของCPU
โดยวงรอบของการทำคำสั่งของซีพียูประกอบด้วยขั้นตอนการทำงานพื้นฐาน 4 ขั้นตอนดังนี้

1.ขั้นตอนการรับเข้าข้อมูล(fatch)เริ่มแรกหน่วยควบคุมรับรหัสคำสั่งและข้อมูลที่จะประมวลผลจากหน่วย

ความจำ

2. ขั้นตอนการถอดรหัส ( decode )เมื่อรหัสคำสั่งเข้ามาอยู่ในซีพียูแล้ว หน่วยควบคุมจะถอดรหัสคำสั่งแล้วส่งคำสั่งและข้อมูลไปยังหน่วยคำนวณและตรรกะ

3.ขั้นตอนการทำงาน(execute) หน่วยคำนวณและตรรกะทำการคำนวณโดยใช้ข้อมูลที่ได้รับการถอดรหัสคำสั่ง และทราบแล้วว่าต้องการทำอะไร ซีพียูก็จะทำตามคำสั่งนั้น

4.ขั้นตอนการเก็บ(store)หลังจากทำคำสั่ง ก็จะเก็บผลลัพธ์ที่ได้ไว้ในหน่วยความจำ

4. การติดต่อระหว่างอุปกรณ์รอบข้างกับซีพียู

1. การติดต่อแบบพอลลิ่ง (polling) ลักษณะการติดต่อแบบนี้คือ ทุกๆ ช่วงเวลาหนึ่ง (Quantum time) ซีพียูจะหยุดงานที่ทำอยู่ชั่วคราวและไปตรวจเช็คที่แต่ละแชนแนลเพื่อดูว่า มีอุปกรณ์ตัวใดบ้างต้องการส่งข้อมูลมาให้ซีพียูจากอุปกรณ์แรกไปถึงอุปกรณ์สุดท้าย ถ้าอุปกรณ์ต้องการส่งข้อมูล ซีพียูก็จะรับข้อมูลมาแต่ถ้าอุปกรณ์นั้นไม่ต้องการส่งข้อมูล ซีพียูก็จะเปลี่ยนไปตรวจสอบอุปกรณ์ตัวอื่นต่อไปจนกระทั่งตรวจสอบครบหมด ซีพียูจะกลับไปทำงานของมันตามเดิม วนรอบ (Loop) การทำงานเช่นนี้เรื่อยไปลักษณะของการพอลลิ่ง อาจยกตัวอย่างของการสอนหนังสือในห้องเรียนมาประกอบเพื่อความเข้าใจ นั่นคือในขณะที่ครูกำลังสอนนักเรียน ทุก ๆ 10 นาที คุณครูจะหยุดสอนและไล่ถามนักเรียนทีละคนว่ามีปัญหาอะไรหรือไม่ ถ้านักเรียนคนที่ถูกถามไม่มีคำถามหรือข้อสงสัยคุณครูก็เปลี่ยนไปถามนักเรียนคนถัดไป แต่ถ้า นักเรียนคนนั้นมีปัญหาจะถาม ครูก็จะอนุญาตให้นักเรียนถามได้ เมื่อถาม-ตอบเสร็จแล้วครูก็จะไปถามนักเรียนคนอื่นต่อจนหมดชั้น แล้วครูจึงกลับไปสอนต่อจนอีก 10 นาทีจึงเริ่มต้นถามใหม ข้อเสียของการพอลลิ่งคือ ในกรณีที่อุปกรณ์ต่างๆ ไม่ต้องการส่งข้อมูลเลย ซีพียูจะเสียเวลาที่ต้องตรวจเช็คอุปกรณ์ทุกตัว (คุณครูเสียเวลาในการถามนักเรียนทุกคน โดยที่อาจไม่มีนักเรียนคนไหนมีคำถามเลย) และอีกประการหนึ่งคืออุปกรณ์ที่ต้องการส่งข้อมูลจะส่งข้อมูลให้ซีพียูได้เฉพาะเมื่อถึงเวลาที่ซีพียูตรวจเช็คมาถึงตัวมันเท่านั้น ทำให้อุปกรณ์นั้นเสียเวลาในการรอ (นักเรียนต้องรอจนกว่าคุณครูถามมาถึงตัวเขา เขาถึงจะถามคำถามได้)

2.การติดต่อแบบอินเตอร์รัพ (interrupt) ลักษณะการติดต่อแบบนี้จะลดข้อเสียแบบพอลลิ่งได้มาก มีขั้นตอนดังนี้คือ เมื่ออุปกรณ์ตัวใดต้องการส่งข้อมูล มันจะส่งสัญญาณผ่านทางแชนแนลไปบอกซีพียู เมื่อซีพียูรับทราบแล้วจะหยุดงานที่ทำอยู่ชั่วคราว เพื่อให้อุปกรณ์ทำการส่งข้อมูลจนกระทั่งเสร็จสิ้นลง ซีพียูจึงกลับไปทำงานที่ทำค้างไว้ต่อ เปรียบได้กับการที่คุณครูสอนไปเรื่อยๆ เมื่อนักเรียนคนใดมีคำถามจะถาม ก็ยกมือเป็นการบอกให้คุณครูรับทราบ (ส่งสัญญาณให้ซีพียู) เมื่อคุณครูเห็นนักเรียนยกมือ (CPU รับรู้การต้องการส่งข้อมูล) ก็หยุดสอนชั่วคราวเปิดโอกาสให้นักเรียนได้ถาม (ส่งข้อมูล) และตอบคำถาม เมื่อนักเรียนเข้าใจในปัญหาที่มีอยู่ (การส่ง ข้อมูลสิ้นสุดลง) ครูก็เริ่มสอนนักเรียนต่อไป (ซีพียูกลับมาทำงานที่ค้างไว้) การติดต่อแบบอินเตอร์รัพต์ ซีพียูไม่ต้องเสียเวลาในการตรวจเช็คความต้องการส่งข้อมูลของอุปกรณ์ ทุกตัว และในทำนองเดียวกันอุปกรณ์ก็ไม่ต้องเสียเวลารอแต่อย่างไรก็ตามซีพียูอาจไม่สามารถหยุดงานที่กำลังทำอยู่ได้ในทันที ในกรณีนี้อุปกรณ์ตัวนั้นต้องรอจนกระทั่งงานที่ซีพียูกำลังทำอยู่นี้เสร็จสิ้นลงเสียก่อน มันจึงส่งข้อมูลได้

3.การติดต่อแบบเมลบ๊อกซ์ (mailbox) ลักษณะการติดต่อแบบนี้ ระบบต้องเสียเนื้อที่ในหน่วย ความจำบางส่วนเพื่อเป็นที่สำหรับพักข้อมูล เมื่อมีอุปกรณ์บางตัวที่ต้องการส่งข้อมูล มันก็จะส่งข้อมูลไปไว้ที่หน่วยความจำส่วนนี้ และสำหรับซีพียูทุกๆ ช่วงเวลาหนึ่งๆ ซีพียูจะหยุดงานที่ทำไว้เพื่อจะไปตรวจสอบที่หน่วยความจำส่วนนี้เพื่อดูว่ามีข้อมูลอยู่หรือไม่ ถ้าไม่มี ข้อมูลถูกส่งไปไว้ในหน่วยความจำนี้ ซีพียูจะกลับไปทำงานเดิมที่ค้างไว้ แต่ถ้ามีมันก็จะรับข้อมูลเข้ามา จะเห็นได้ว่าการติดต่อแบบเมลบ๊อกซ็นี้เป็นการผสมผสานระหว่างการอินเทอร์รัพต์กับการพอลลิ่ง

5.พัฒนาการของซีพียู

แบ่งตามยุคสมัย ออกเป็น 7 ยุค ดังนี้

            ยุคที่ 1 บริษัท IBM ได้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคลขึ้นมา และได้เลือกใช้ซีพียู 8088 และ 8086 ของบริษัท Intel เครื่องคอมพิวเตอร์ของบริษัท IBM เป็นที่แพร่หลายจนมีผู้ผลิตเครื่องเลียนแบบออกมามากมายที่ใช้ซีพียูรุ่นนี้ ซึ่งเป็นของบริษัท Intel

ซีพียูรุ่น 8086

            ยุคที่ 2 ยุคของคอมพิวเตอร์ที่ใช้ซีพียูตระกูล 286 ซึ่งยุคนี้ซีพียูจะมีความเร็วสูงสุดเพียง 20 MHz

 ซีพียูรุ่น 286

          ยุคที่ 3 ยุคของซีพียูตระกูล 386 เริ่มมีการใช้หน่วยความจำแคชทำงานร่วมกับซีพียู เป็นผลให้ซีพียูในตระกูล 386 มีประสิทธิภาพในการทำงานเพิ่มขึ้นกว่าในรุ่น 286

ซีพียูรุ่น 386

            ยุคที่ 4 ยุคที่คอมพิวเตอร์เริ่มใช้กันอย่างแพร่หลาย ซีพียูตระกูล 486 จึงเป็นที่นิยมสำหรับผู้ใช้งานในระดับองค์กร และรวมไปถึงเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ภายในบ้าน

ซีพียูรุ่น 486

            ยุคที่ 5 เริ่มมีการตั้งซื่อของซีพียู แทนที่จะเรียกชื่อเป็นตัวเลขเช่นเดิม เริ่มจากบริษัทIntel ตั้งชื่อซีพียูว่า “Pentium” ซึ่งมีรากศัพท์มาจากภาษาโรมันซึ่งแปลว่า “ห้า”  บริษัท AMDก็ตั้งชื่อของตนว่า “K5”

ซีพียูรุ่น Pentium

            ยุคที่ 6 ซีพียูยังคงเป็น Pentium แต่มีความเร็วในการประมวลผลมากขึ้น ใช้ชื่อว่า“Pentium II” ทาง AMD ก็ได้ผลิตซีพียูโดยใช้ชื่อว่า “K6” ออกมา หลังจากนั้นก็มีซีพียูของทั้งสองค่ายผลิตออกมาอีกหลายรุ่นด้วยกันไม่ว่าจะเป็น Celeron , Pentium III Coppermineและ AMD K6-3

ซีพียูรุ่น Pentium II และ K6

            ยุคที่ 7 ยุคปัจจุบัน ความเร็วของซีพียูได้เพิ่มขึ้นอย่างมากจนทะลุหลักถึง 1 GHzสาเหตุที่มีความเร็วขึ้นมาก อันเนื่องมาจากเทคโนโลยีการผลิตที่ออกแบบให้ซีพียูมีขนาดเล็กลงนั่นเอง ซีพียูในยุคนี้ได้แก่ Athlon , Duron ที่ ผลิตโดย  AMD และ Pentium 4 ที่ผลิตโดยIntel

7.เพนเทียม II

นับว่าการแข่งขันในตลาดซีพียูนับวันยิ่งแข่งกันสูงและพัฒนาเร็วขึ้น เพนเทียม II อาจเรียกได้ว่าเป็นลูกผสมระหว่างเทคโนโลยี MMX และเพนเทียม โปร กล่าวได้ว่าเพนเทียม II ก็คือเพนเทียมโปรพร้อมเทคโนโลยี MMX ซึ่งแรกเริ่มนั้น Intel ให้ชื่อโค๊ดว่า คลามัธ (Klamath)และต่อมาในท้ายที่สุดก็ได้ชื่อว่า เพนเทียม II

8.เซลเลอรอน

เซลเลอรอนเป็นซีพียูตระกูลเพนเทียม II ของอินเทล กล่าวได้ว่าเป็นเพนเทียม II ที่ไม่มีแคชระดับสอง ซึ่งเพนเทียม II ที่มีโค๊ดว่า คลาแมธ นั้นมีแคชระดับสอง 256/512 กิโลไบต์ เซลเลอรอนมีความเร็วต่ำสุด 266 MHz มีทรานซิสเตอร์ 7.5 ล้านตัว และขนาดของทรานซิสเตอร์ 0.25 ไมครอน ซึ่งถือเป็นขนาดเล็กลง ใช้ไฟน้อยลง และความร้อนขณะประมวลผลน้อย รุ่นแรกออกแบบเพื่อใช้กัน External Bus Speed 66 MHz เหมือนคลาแมธ ตัวซีพียูเองยังใช้เทคโนโลยี SEPP (Single Edge Cartridge Processor Package) เช่นเดียวกัน ไม่ได้ย้อนกลับมาใช้ PGA (Pin Grid Array) เหมือน Socket 7 ดูเหมือนว่าจะป็นเจตนาของอินเทลที่พยายามสร้างความแตกต่างให้กับตัวผลิตภัณฑ์อยู่ไม่น้อย ในขณะเดียวกันก็สร้างมาตรฐานของตัวเองอยู่ในตัว เพราะเซลเลอรอนใช้กับเมนบอร์ด slot 1 ที่ออกแบบสำหรับเพนเทียม II ได้ ดูเหมือนว่าเซลเลอรอนถูกถือเป็นซีพียูที่ออกมาเพื่อรักษาตลาดระดับล่าง หรือเพื่อมาแข่งกับ AMD-K6 300 MHz โดยตรง โดยทางเทคโลยีแล้วอินเทลยังแบ่งซีพียูตระกูลเซลเลอรอนออกเป็นอีกสองรุ่นย่อย คือ โควินตัน (Covington) และ เมนโดซิโน (Mendocino) ทั้งสองรุ่นนั้น เป็นซีพียูที่ใช้เทคโนโลยี 0.25 ไมครอนเหมือนกัน รุ่นที่ผมกล่าวถึงคือ โควินตัน (Covington) ซึ่งเป็นเซลเลอรอนที่ออกวางตลาดก่อน และผมนำมาทดสอบครั้งนี้ ความแตกต่างของทั้งคือ โควินตัน (Covington) ออกมาก่อน และเมนโดซิโน (Mendocino) จะตามมา พร้อมกับ แคชระดับสองขนาด 128 กิโลไบต์ และความเร็วเริ่มต้น 300 MHz

หน้าตาแสดงชิปเซลเลอรอน จะเห็นว่าบน SEPP จะมีชิปวางอยู่ตรงกลาง ส่วนตำแหน่งที่เคยเป็นที่อยู่แคชทั้งสองข้าง ไม่ปรากฎในเซลเลอรอน ดังนั้นเซลเลอรอนจึงเป็นซีพียูที่ปราศจากแคชระดับสอง แต่ออกแบบเพื่อใช้งานกับ Slot I และใช้บนเมนบอร์ดเดียวกับเพนเทียม II คลาแมธได้

          ประสิทธิภาพของเซลเลอรอนนั้นเทียบไม่ได้กับคลาแมธ เซลเลอรอนความเร็ว 266 MHz เมื่อทดสอบประสิทธิภาพของซีพียูพบว่าต่ำกว่าคลาแมธ มาก โดยคลาแมธ 233 MHz มีประสิทธิภาพดีกว่า 25 - 30% ถึงแม้ในทางเทคโนโลยีแล้วจะถือว่าเซลเลอรอนใช้เทคโนโลยีระดับเดียวกับคลาแมธและมีบางประการ เช่นในเรื่องของ Branch Prediction หรือ Piplined FPU แต่ผลการทดสอบเช่น นั้นกลับเป็นการพิสูจน์ว่ายิ่งซีพียูความเร็วสูงเท่าไร แคชระดับสองยิ่งต้องออกแบบให้มีขนาดใหญ่มากขึ้น และมีความเร็วของสัญญาณนาฬิกาใกล้เคียงกับซีพียู มิฉะนั้นผลจะออกมาใกล้เคียงกับเซลเรอรอน ที่เมื่อทดสอบประสิทธิภาพเทียบกับ AMD K6-266 แล้วยังปรากฎว่าให้คะแนะต่ำกว่า AMD-K6 อีกเล็กน้อย