บทที่ 1...
TRANSCRIPT
ววฒนาการคอมพวเตอร
1. เครองคำานวณยคประวตศาสตรพฒนาการทางดานเทคโนโลยในชวง 100 ปทผานมาเปนไปอยาง
รวดเรว เหนไดจากการทมคอมพวเตอรเมอประมาณ พ.ศ. 2489 เทคโนโลยไมโครคอมพวเตอรไดพฒนาในชวงป พ.ศ. 2514 และมการพฒนากาวหนาอยางรวดเรว ทก ๆ ป จะมผลตภณฑคอมพวเตอรใหม ๆ ทมประสทธภาพสงขนออกจำาหนายจำานวนมาก จนกระทงปจจบนมระบบสอสารโทรคมนาคมสมยใหมมาเพมประสทธภาพในการทำางานของคอมพวเตอร
หากจะแบงการพฒนาเครองคอมพวเตอรจากอดตสปจจบน สามารถแบงเปนยคกอนการใชไฟฟาอเลกทรอนกส และยคทเครองคอมพวเตอรเปนอปกรณไฟฟาอเลกทรอนกส
เครองคำานวณทรจกกนดและใชกนมาตงแตในยคประวตศาสตรกคอ ลกคด (abacus) จากหลกฐานทางประวตศาสตรพบวา ลกคดเปนเครองคำานวณทใชกนในหมชาวจนมากวา 7,000 ป และใชกนในอยปตโบราณมากวา 2,500 ป ลกคดของชาวจนประกอบดวยลกปดรอยอยในราวเปนแถวตามแนวตง โดยแตละแถวแบงเปนครงบนและลาง ครงบนมลกปด 2 ลก ครงลางมลกปด 5 ลก แตละแถวแทนหลกของตวเลข
ความตองการเครองคำานวณมมาทกยคทกสมย โดยเฉพาะในราวประมาณ พ.ศ. 1300 ถง พ.ศ. 2000 เปนชวงทมนษยมความสนใจในเรองปรากฎการณของโลกและดวงดาว จงมผพยายามสรางเครองชวย
1
คำานวณในรปแบบไมบรรทดคำานวณเพอชวยในการคำานวณตำาแหนงของดาว
จากหลกฐานซากเรอซงจมอยทเกาะแหงหนงในประเทศกรซ ไดคนพบเครองคำานวณททำาจากเฟองมอายประมาณ 1,800 ป เปนเครองมอทใชในการคำานวณตำาแหนงของดาวเพอใชในการเดนเรอ
เครองคำานวณกลไกทรจกกนด และจดวาเปนเครองคำานวณทแทจรงทใชในการคำานวณจำานวน คอ เครองคำานวณของปาสคาล เครองคำานวณของปาสคาลเปนเครองทบวกและลบดวยกลไกเฟองทขบตอกน เพอใหมการเคลอนไหวเกยวเนองกน เบลส ปาสคาล (Blaise Pascal) นกคณตศาสตรชาวฝรงเศสไดประดษฐเครองคำานวณนในป พ.ศ. 2185 เครองคำานวณของปาสคาลจงเปนเครองคำานวณกลไกทรจกแพรหลายเปนอยางด ตอมาในป พ.ศ. 2237 กอตฟรด ฟอน ไลบนช (Gottfried Von Leibniz) ชาวเยอรมน ไดประดษฐเครองคำานวณทมขดความสามารถในการคณและหารได
Blaise Pascal Gottfried von Leibniz
จากความรในเรองเครองคำานวณกลไกทปาสคาล และไลบนช ไดวางไว ทำาใหมผพฒนาเครองคำานวณตอเนองกนมา และมความกาวหนาเปนลำาดบ ในชวงประมาณ ป พ.ศ. 2240 ถง พ.ศ. 2343 อตสาหกรรมทอผาไดเจรญกาวหนา ทำาใหมความพยายามในการผลตเครองทอผาอตโนมตดวยการใชบตรเจาะรเพอชวยใหเครองจกทำางานตามโปรแกรมทวางไว
2
difference engine Charles Babbage
บคคลอกผหนงทมบทบาทสำาคญมากตอการผลตเครองจกรเพอชวยในการคำานวณ คอ ชารลส แบบเบจ (Charles Babbage) ชาวองกฤษ ในป พ.ศ. 2343 เขาประสบผลสำาเรจในการสรางเครองคำานวณทเรยกวาดเฟอเรนซ เอนจน (difference engine) ตอมาในป พ.ศ. 2354 เขาเรมตนโครงการพฒนาเครองคำานวณแบบใหมทเรยกวา แอนาไลตคอล เอนจน (analytical engine) ทมลกษณะคลายกบเครองคอมพวเตอรในยคปจจบน คอ มหนวยความจำา หนวยคำานวณ และวธการทจะใหเครองทำางานตามคำาสงจนไดผลลพธออกมา เขาตองใชเวลาและทมแรงงานจำานวนมากในการประดษฐ แตเนองจากเครองแอนาไลตคอล เอนจน ตองใชกลไกจำานวนมาก และตองใชชนสวนทมความละเอยดสง ซงเทคโนโลยในสมยนนไมสามารถรองรบการผลตชนสวนเหลานได ทำาใหเครองจกรทเขาผลตขนมานนไมสามารถใชงานได
analytical engine
ตอมาในป พ.ศ. 2439 เฮอรแมน ฮอลเลอรท (Herman Hollorrith) ไดจดทะเบยนกอตงบรษทเพอผลตและจำาหนายเครองจกรชวยในการคำานวณ โดยใชชอวา คอมพวตง เทบบลาตง เรดคอรดดง
3
(Computing Tabulating Recording : CTR) หลงจากนนในป พ.ศ. 2467 ไดเปลยนชอมาเปน บรษท ไอบเอม (International Business Machine : IBM) บรษทไอบเอม นมบทบาทสำาคญในการผลตเครองคอมพวเตอรรนแรก ๆ ของโลก
Herman Hollorrith
ในป พ.ศ. 2487 บรษทไอบเอมไดสรางเครองคำานวณทสามารถคำานวณจำานวนทมคาตาง ๆ ได โดยหวหนาโครงการ คอ ศาสตราจารยโฮเวรด ไอเกน (Howard Aiken) แหงมหาวทยาลยฮารวารด และใหชอเครองคำานวณนวา มารกวน (Mark I)
Howard Aiken
4
มารกวน (Mark I)
2. คอมพวเตอรยคหลอดสญญากาศ (พ.ศ. 2488 – พ.ศ. 2501)
หลอดสญญากาศเปนชนสวนอเลกทรอนกสทมขนาดใหญ และตองใชกระแสไฟฟามากเพอเผาไหมหลอดใหเกดประจอเลกตรอนวงผานแผนตาราง (grid) การทำางานของหลอดสญญากาศเปนวธการควบคมการไหลของอเลกตรอนทวงผานแผนตาราง
ในป พ.ศ. 2486 วศวกรสองคน คอ จอหน มอชล (John Mouchly) และ เจ เพรสเปอร เอคเกรท (J. Presper Eckert) ไดเรมพฒนาเครองคอมพวเตอร และจดไดวาเปนเครองคอมพวเตอรทใชงานทวไปเปนเครองแรกของโลก มชอวา อนแอค(Electronic Numerical Integrator And Calculator : ENIAC) โดยเปนเครองคอมพวเตอรทใชหลอดสญญากาศและใชงานทมหาวทยาลยเพนซลวาเนย ในระยะเวลาใกลเคยงกนนกมการสรางคอมพวเตอรและเครองคำานวณทใชหลอดสญญากาศขนอกหลายรน เชน IBM 603, IBM 604, และ IBM SSEC แตเครองคอมพวเตอรทไอบเอมสรางในยคหลอดสญญากาศยคแรกนเนนเฉพาะในเรองการคำานวณเทานน
5
John Mouchly Presper Eckert
ENIAC
ในป พ.ศ. 2488 จอหน วอน นอยแมน (John Von Neumann) ไดสนใจเครองอนแอค และไดเสนอแนวคดในการสรางเครองคอมพวเตอรทมหนวยความจำา เพอใชเกบขอมลและโปรแกรมการทำางานหรอชดคำาสงของคอมพวเตอร คอมพวเตอรจะทำางานโดยเรยกชดคำาสงทเกบไวในหนวยความจำามาทำางาน หลกการนเปนหลกการทใชมานานจนถงปจจบนน คอมพวเตอรในยคหลอดสญญากาศไดเจรญกาวหนาขนเปนลำาดบ มการพฒนาหนวยความจำาถาวรทเกบขอมลไดจำานวนมาก ระยะแรกใชวธการเกบขอมลในรปจานแมเหลก และวงแหวนแมเหลก การเกบขอมลในวงแหวน
6
แมเหลกนใชมาจนถงประมาณป พ.ศ. 2513 นอกจากนยงมการพฒนาวธการเกบขอมลในรป ดรมแมเหลก และเทปแมเหลกอกดวย
Neumann
3. คอมพวเตอรยคทรานซสเตอร (พ.ศ. 2500 – 2507 )
Transistor
นกวทยาศาสตรของหองปฏบตการวจยเบล (Bell laboratory) แหงสหรฐอเมรกาไดประดษฐทรานซสเตอร (transistor)ไดสำาเรจ ทรานซสเตอรนมผลทำาใหเกดการเปลยนแปลงครงสำาคญในการสรางคอมพวเตอร เพราะทรานซสเตอรมขนาดเลก ใชกระแสไฟนอย มความคงทนและเชอถอสง และทสำาคญคอสามารถผลตไดในราคาถกกวาหลอดสญญากาศ ดงนนคอมพวเตอรในยคตอมาจงใชทรานซสเตอร และทำาใหสนสดคอมพวเตอรยคหลอดสญญากาศในเวลาตอมา
7
เครองคอมพวเตอรทใชทรานซสเตอรรนแรก ๆ ของบรษทไอบเอม เชน IBM 1401 เปนเครองคอมพวเตอรทมขนาดเลกลง มขดความสามารถในเชงการทำางานไดดขน การเรมตนใชเครองคอมพวเตอรยคทรานซสเตอรนทำาใหมการผลตเครองคอมพวเตอรและใชงานอยางแพรหลายกวายคหลอดสญญากาศมาก องคกรและหนวยงานทงในภาครฐบาลและเอกชนไดนำาเอาเครองคอมพวเตอรมาใชงาน และในป พ.ศ. 2507 บรษทไอบเอม ไดพฒนาเครองคอมพวเตอรทใชเทคโนโลยทรานซสเตอรขนาดใหญทเรยกวา เมนเฟรม (mainframe) และถอไดวาเปนรากฐานการพฒนาเครองคอมพวเตอรในยคตอมาจนถงปจจบนน
IBM 1401
สำาหรบในประเทศไทย มการนำาเครองคอมพวเตอรในยคนเขามาใชกนในป พ.ศ. 2507 โดยจฬาลงกรณมหาวทยาลย นำาเขามาใชในการศกษา ในระยะเวลาเดยวกนสำานกงานสถตแหงชาตกนำาเขามาเพอใชในการทำาสำามะโนประชากร นบเปนเครองคอมพวเตอรรนแรกทใชในประเทศไทย เครองคอมพวเตอรยคทรานซสเตอรน หนวยเกบขอมลของคอมพวเตอรไดรบการพฒนาไปมากจนทำาใหระบบการเกบขอมลในจานแมเหลกมความจสงขนมาก
8
คอมพวเตอรในยคนไดสงผลใหเกดความกาวหนาทางวทยาศาสตรและเทคโนโลยอยางรวดเรว เชน องคการนาซาของสหรฐอเมรกา ใชเครองคอมพวเตอรในการคำานวณและควบคมยานอวกาศตาง ๆ ในยคแรก และมการพฒนาการตอเนองมาจนถงปจจบนน
4. คอมพวเตอรยควงจรรวม (พ.ศ. 2508 – พ.ศ. 2512)
Integrated Circuit : ICประมาณป พ.ศ. 2508 ไดมการพฒนาวธการสรางทรานซสเตอร
จำานวนมากลงบนแผนซลคอนขนาดเลก ทำาใหเกดวงจรรวมบนแผนซลคอนทเรยกวา ไอซ (Integrated Circuit : IC) บรษท ไอบเอม เรมใชไอซกบเครองคอมพวเตอรรนแรก คอ ซสเตม / 370 โมเดล 145 (system / 370 model 145) พฒนาการของไอซทำาใหเครองคอมพวเตอรมความซบซอนสงขน มวงจรการทำางานททำาการคดคำานวณจำานวนเตมไดหลายลานครงตอวนาท นอกจากนยงมการพฒนาหนวยความจำาทใชไอซ ทำาใหมความจมากขน ในยคตนของยคน สามารถผลตไอซหนวยความจำาทมความจหลายกโลบตตอ๙ป (kilobit/chip) และเพมขนเปนลำาดบ ขณะเดยวกนกมการพฒนาการทางดานอปกรณเกบขอมลมาเปนฮารดดสก (hard disk) โดยนำาแผนบนทกหลาย ๆ แผนวางซอนกน มหวอานหลายหว ฮารดดสกในเครองคอมพวเตอรจงเปนอปกรณประกอบทสำาคญททำาใหเครองคอมพวเตอรมความจในการเกบขอมลไดมากและรวดเรว
9
ดวยการใชไอซเปนสวนประกอบ ทำาใหเครองคอมพวเตอรมขนาดเลกลง ราคาถกลง จงมบรษททผลตคอมพวเตอรมากขน คอมพวเตอรขนาดเลกลงทเรยกวา มนคอมพวเตอร (mini computer) จงขายดในยคนน อตสาหกรรมการผลตคอมพวเตอรในสหรฐอเมรกาขยายตว ทำาใหมบรษทผผลตคอมพวเตอรเกดขนหลายราย
5. คอมพวเตอรยควแอลเอสไอ (พ.ศ. 2513 – พ.ศ. 2532)
chip
เทคโนโลยทางดานการผลตวงจรอเลกทรอนกสยงคงกาวหนาอยางตอเนอง มการสรางเปนวงจรรวมทมขนาดใหญมารวมไวในแผนซลคอนขนาดเลก เรยกวา วงจรวแอลเอสไอ (Very Large Scale Integrated circuit : VLSI) เปนวงจรรวมทสามารถนำาทรานซสเตอรจำานวนลานตวมารวมกนอยในแผนซลคอนขนาดเลก และผลตเปนหนวยประมวลผลของคอมพวเตอรทซบซอน เรยกวา ไมโครโพรเซสเซอร (microprocessor) การใชวงจรวแอลเอสไอ เปนวงจรภายในเครองคอมพวเตอร ทำาใหสามารถผลตเครองคอมพวเตอรใหมขนาดทเลกลงกวาเครองคอมพวเตอรในยคทรานซสเตอร แตประสทธภาพสงขน เรยกวา ไมโครคอมพวเตอร (microcomputer) ไมโครคอมพวเตอร จงเปนเครองคอมพวเตอรทแพรหลายและมผใชงานกนทวโลกเปนจำานวนหลายลานเครอง
10
6. คอมพวเตอรยคเครอขาย (พ.ศ. 2533 – ปจจบน)
Central Processing Unit CPU
วงจร VLSI ไดรบการพฒนาใหมความหนาแนนของจำานวนทรานซสเตอรมากขนเรอย ๆ จนในปจจบนนสามารถผลตจำานวนทรานซสเตอรลงในแผนซลคอนขนาดเลก โดยมความจเพมขน 2 เทาในทก ๆ 18 เดอน ทำาใหวงจรหนวยประมวลผลกลาง (CPU) มขดความสามารถมากขน
เมอไมโครคอมพวเตอรมขดความสามารถสงขน ทำางานไดเรวขน การแสดงผลและการจดการขอมลกทำาไดมาก สามารถประมวลผลและแสดงผลไดครงละมาก ๆ จงทำาใหคอมพวเตอรทำางานไดหลายงานพรอม ๆ กน ดงจะเหนไดจากโปรแกรมจดการประเภทวนโดวสในปจจบนททำาใหคอมพวเตอรเครองเดยวทำางานหลายอยางพรอมกนได ขณะเดยวกนกมการเชอมโยงเปนเครอขายคอมพวเตอรในองคกร มการทำางานเปนกลม (workgroup) โดยใชเครอขายทองถนทเรยกวา แลน (Local Area Network : LAN) เมอเชอมการทำางานหลาย ๆ กลมขององคกรเขาดวยกนเกดเปนเครอขายคอมพวเตอรขององคกร เรยกวา อนทราเนต (intranet) และหากนำาเครอขายคอมพวเตอรขององคกรเชอมตอเขาสเครอขายสากลทเชอมตอกนทวโลก กเรยกวา อนเทอรเนต (Internet)
11
12