เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และอินเทอร์เน็ต 2

16

ตอนที่ 1.2
แผงวงจรหลกั และหน่วยประมวลผลกลาง

หวั เร่ือง

1.2.1 แผงวงจรหลกั
1.2.1 หน่วยประมวลผลกลาง

แนวคิด

1. แผงวงจรหลกั เป็นจุดที่ติดต้งั อุปกรณ์ต่าง ๆ จนรวมไปถึงอุปกณ์ต่อพ่วง ที่ช่วยทาให้
เครื่องคอมพวิ เตอร์สามารถทางานได้ ตามจุดประสงคข์ องผใู้ ชง้ าน องคป์ ระกอบหลกั
ท่ีสาคญั บนเมนบอร์ดไดแ้ ก่ ซีพียูซ็อคเก็ต ชิพเซ็ต ไบออส แบตเตอร่ี ซ็อกเก็ตติดต้งั
หน่วยความจาแรม สล๊อตพีซีไอ พอร์ตควบคุมอุปกรณ์ไอดีอี พอร์ตเอสเอทีเอ พอร์ต
ควบคมุ ฟลอปป้ี ดิสก์ และพอร์ต (port) อ่ืน ๆ

2. หน่วยประมวลผลกลาง หรือ ซีพียู (CPU) เปรียบเสมือนเป็ นสมองของคอมพิวเตอร์
ในการทาหน้าที่ตดั สินใจหรือคานวณ ไมโครโปรเซสเซอร์ หรือชิป (chip) ที่ใชใ้ น
หน่วยประมวลผลกลาง ของเคร่ืองคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งตามสถาปัตยกรรมได้
เป็ น 2 ชนิด คือ RISCและCISC สถาปัตยกรรมไมโครโปรเซสเซอร์ของอินเทลและ
เอเอม็ ดี เป็นตวั อยา่ งที่นามาประกอบในเรื่องหน่วยประมวลผลกลาง

17

เรื่องท่ี 1.2.1
แผงวงจรหลกั

ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ (computer hardware) จะมีองค์ประกอบท่ีสาคญั ในการทางานอยู่
หลายองคป์ ระกอบ เริ่มต้งั แต่อุปกรณ์ท่ีอยู่บนเมนบอร์ด จนรวมไปถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ ที่ช่วย
ทาใหเ้ ครื่องคอมพวิ เตอร์สามารถทางานได้ ตามจุดประสงคข์ องผใู้ ชง้ าน

1. ความหมายของแผงวงจรหลกั

แผงวงจรหลักหรือเมนบอร์ด (main board) หรือบางที่ก็เรียกว่า มาเธอบอร์ด (mother
board) หมายถึง แผงวงจรขนาดใหญ่ท่ีรวบรวมเอาส่วนประกอบหลกั ๆ ท่ีสาคัญไวด้ ้วยกัน ทา
หน้าท่ีควบคุม ดูแล และจัดการ การทางานของอุปกรณ์ ชนิดต่าง ๆ แทบท้ังหมดในเครื่อง
คอมพิวเตอร์ เป็ นศูนยก์ ลางการเชื่อมต่อกบั อุปกรณ์ ไม่ว่าจะเป็ นซีพียู แรม ฮาร์ดดิสก์ ซีดีรอม
และการ์ดตา่ ง ๆ ทาใหอ้ ุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถติดต่อสื่อสารถึงกนั ได้

2. องค์ประกอบของแผงวงจรหลกั

องคป์ ระกอบหลกั ท่ีสาคญั บนแผงวงจรหลกั ไดแ้ ก่ ซีพยี ซู ็อกเก็ต (CPU socket) ชิปเซ็ต
(chipset) ไบออส และแบตเตอร่ี (BIOS and battery) ซ็อกเกต็ ติดต้งั หน่วยความจาแรม (RAM
socket) สลอ๊ ตพซี ีไอ (PCI slots) พอร์ตควบคมุ อุปกรณ์ไอดีอี (IDE controller port) พอร์ตSATA
พอร์ตควบคมุ ฟลอปป้ี ดิสก์ (floppy disk controller port) พอร์ต (port) อื่น ๆ ดงั แสดงในภาพท่ี 1.12

ภาพท่ี 1.12 ตวั อย่างแผงวงจรหลกั

ทมี่ า: http://eclassnet.kku.ac.th/

18

2.1 ซีพียูซ็อกเก็ต (CPU socket) เป็ นตาแหน่งท่ีสาหรับติดต้งั ไมโครโปรเซสเซอร์ (CPU)
บนแผงวงจรหลัก ดังแสดงในภาพที่ 1.13 ซ่ึงจะมีอยู่หลายแบบ ตามเทคโนโลยีท่ีพัฒนา
สถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์ข้ึนมา ดงั น้ันตอ้ งตรวจสอบคุณสมบตั ิ ของแผงวงจรหลกั
ก่อนวา่ รองรับไมโครโปรเซสเซอร์ ท่ีเราตอ้ งการใชง้ านหรือไม่

ภาพที่ 1.13 ตวั อย่างซีพยี ูซ็อกเกต็

ท่ีมา: http://www.tws.ac.th/

2.2 ชิปเซ็ต (chipset) เป็นตวั ควบคุมการทางานต่าง ๆ ของแผงวงจรหลกั โดยจะทาหนา้ ที่
เช่ือมต่อหรือประสานการทางานของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ เขา้ ดว้ ยกัน โดยเฉพาะไมโคร -
โปรเซสเซอร์ (CPU) และหน่วยความจาหลกั เช่น ควบคุมหน่วยความจา ตัวควบคุมฐานเวลา
ควบคุมระบบบสั ของซีพียู ระบบบสั ของสล๊อต (slot) การส่งขอ้ มูลของแผงวงจร (card) เช่น VGA
card, AGP card, sound card รวมถึงควบคุมการติดต่อสื่อสารกบั พอร์ต (port) เช่น communication
port, USB port ภาพที่ 1.14 แสดงตวั อยา่ งชิปเซ็ต

ภาพที่ 1.14 ตัวอย่างชิปเซ็ต

ที่มา: http://guru.google.co.th/

2.3 หน่วยความจารอมไบออส (BIOS) และแบตเตอร่ีแบ็คอปั ไบออส (Basic Input Output
System; BIOS) ประกอบดว้ ยสองส่วนคอื

ส่วนแรก ตวั โปรแกรมที่เกบ็ อยใู่ นรอม ซ่ึงเป็นหน่วยความจาชนิดท่ีสามารถเก็บขอ้ มูลได้
อยา่ งถาวร ไม่ลบเลือนเมื่อปิ ดเคร่ืองหรือไมม่ ีไฟเล้ียง แต่ไม่สามารถเขียนขอ้ มลู ลงไปได้

19

ส่วนที่สอง ข้อมูลหรือค่าต่างๆ ท่ีต้งั ให้โปรแกรมทางานน้ัน โดยเก็บอยู่ในซีมอสแรม
(CMOS RAM) (Complementary Metal Oxide Semiconductor; CMOS) ซ่ึงเป็ นหน่วยความจาชนิด
ที่สามารถเขียนหรือแกไ้ ขขอ้ มูลไดแ้ ละกินไฟนอ้ ย เพื่อใหส้ ามารถเปล่ียนแปลงขอ้ มูลและเก็บไวไ้ ด้
แมใ้ นขณะท่ีปิ ดเครื่อง โดยใชไ้ ฟเล้ียงจากแบตเตอรี่กอ้ นเล็กๆ ซีมอส เป็นเทคโนโลยีการผลิตสาร
ก่ึงตัวนาชนิดกินไฟน้อยมากจึงถูกใช้นามาเป็ นแรมเฉพาะสาหรับเก็บค่าที่กาหนดต่าง ๆ ของ
ไบออส โปรแกรมที่ปกติจะเก็บเอาไวใ้ นรอมท่ีเป็นความจาถาวร หรือก่ึงถาวร EPROM (Erasable
Programmable Read Only Memory; EPROM) และเป็นโปรแกรมท่ีไมโครโปรเซสเซอร์ของเคร่ือง
คอมพิวเตอร์เรียกใช้เป็ นโปรแกรมแรกต้ังแต่เปิ ดเคร่ือง โดยไบออสจะทาหน้าที่ในการตรวจ
อุปกรณ์ท่ีต่อไวต้ ามตาแหน่งที่ระบุ และทาการโหลด ระบบปฏิบตั ิการจากฮาร์ดดิสก์หรือดิสก์เก็ต
ไปที่แรมซ่ึงเป็นหน่วยความจาชวั่ คราว หลงั จากน้นั จะทาหนา้ ที่บริหารการไหลของขอ้ มูล ระหว่าง
ระบบปฏิบตั ิการของคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์ท่ีเชื่อมต่อหน่วยรับขอ้ มูลและหน่วยแสดงผล เช่น
จอภาพ แป้นพิมพ์ จอยสติก เครื่องพิมพ์ เป็นตน้ โดยปกติแลว้ ไม่จาเป็นตอ้ งทาการเปลี่ยนแปลงค่า
ตา่ ง ๆ ในไบออสบ่อยนกั ยกเวน้ เมื่อเราตอ้ ง การเปลี่ยนแปลงการต้งั ค่าต่าง ๆ หรือเม่ือมีการเปลี่ยน
อุปกรณ์ใหม่ ๆ เช่น ซีพียู แรม หรือฮาร์ดดิสก์ ไบออสควรจะเป็ นแฟลชไบออส (flash BIOS) ซ่ึง
สามารถที่จะปรับปรุง (upgrade) ไดเ้ สมอดว้ ยซอฟต์แวร์ โดยไม่ตอ้ งมีการเปลี่ยนชิป ภาพท่ี 1.15
แสดงตวั อยา่ งไบออสและแบตเตอรี่

ภาพท่ี 1.15 ตวั อย่างไบออสและแบตเตอรี่

ทีม่ า: http://db.brainbox.co.kr/

2.4 ซ็อกเกต็ หน่วยความจาแรม (RAM socket) เป็ นช่องท่ีใชใ้ นการติดต้งั แรม ซ่ึงมกั จะมี
ตาแหน่งใกลก้ บั ซีพียู เพ่ือความรวดเร็วในการส่งขอ้ มูลไปมาระหว่างซีพียูกบั แรม ซ่ึงมีอยู่หลาย
ชนิดข้ึนอยู่กบั ว่าใช้กบั แรมชนิดไหน เช่น SIMM socket จะใช้กับแรมชนิด EDO, DIMM ก็จะใช้
กบั แรมชนิด SDRAM เป็นตน้ ภาพที่ 1.16 ตวั อยา่ งซ็อกเกต็ หน่วยความจาแรม

20

ภาพท่ี 1.16 ตัวอย่างซ็อกเก็ตหน่วยความจาแรม

2.5 สล๊อตพีซีไอ (PCI slots) (Peripherals component interconnect; PCI) เป็ นช่องท่ีเอาไว้
สาหรับติดต้งั อุปกรณ์เพิม่ เติม เช่น ติดต้งั การ์ดสกสั ซี (SCS I) การ์ดเสียง การ์ดเน็ตเวิร์ค โมเด็มแบบ
ภายนอก แผงวงจรหลกั โดยส่วนใหญ่จะมีสล๊อตพีซีไอเป็นสีขาวครีม แต่ก็มีแผงวงจรหลกั รุ่นใหม่
บางรุ่นท่ีเพ่ิมสล๊อตพีซีไอ โดยใชส้ ีท่ีแตกต่าง เพื่อใช้ติดต้งั การ์ดท่ีออกแบบมาโดยเฉพาะ สล๊อต
แบบพซี ีไอน้นั จะเป็นระบบพลกั แอนดเ์ พลย์ (plug and play) ท่ีติดต้งั อุปกรณ์ไดง้ า่ ย

2.6 พอร์ตควบคุมอุปกรณ์ไอดีอี (IDE controller port) เป็นช่องสาหรับต่อกบั อุปกรณ์ไอดี
อีมีการส่งถ่ายขอ้ มูลแบบขนาน มีความเร็วสูงสุดในการส่งถ่ายข้อมูลที่ 133 เมกะบิตต่อวินาที
(Mbps) เช่น ฮาร์ดดิสก์ และซีดี รอมไดร์ฟ โดยปกติแลว้ จะมีอยู่ 2 ช่องบนแผงวงจรหลกั ซ่ึงจะ
สามารถตอ่ กบั อุปกรณ์ไอดีอีได้ 4 ตวั เป็นแบบท่ีรองรับไดท้ ้งั มาตรฐาน ATA / 66 และATA/100

2.7 พอร์ต SATA หรือ Serial ATA หมายถึง ระบบการรับส่งขอ้ มูลแบบอนุกรม โดยจะ
ส่งขอ้ มูลทีละบิตเรียงกนั ทาให้ SATA สามารถรับส่งขอ้ มูลไดเ้ ร็วกว่า และมีประสิทธิภาพมากกวา่
เทคโนโลยีแบบขนาน ความเร็วเพ่ิมข้ึนท่ี 150 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) ของ SATA น้ีช่วยให้การ
เรียกใชโ้ ปรแกรมและขอ้ มูลต่าง ๆ ทาไดร้ วดเร็วย่งิ ข้ึนฮาร์ดดิสก์ ซีดีรอมไดร์ฟ และดีวีดีรอมไดร์ฟ
รุ่นใหม่ ๆ ปรับมาใชเ้ ทคโนโลยนี ้ี

2.8 พอร์ตควบคุมฟลอปปี้ ดิสก์ (floppy disk controller port) เป็ นช่องท่ีใช้สาหรับ เสียบ
สาย สญั ญาณตอ่ กบั ฟลอปป้ี ดิสกไ์ ดร์ฟ สามารถตอ่ กบั ฟลอปป้ี ดิสกไ์ ดร์ฟไดส้ ูงสุด 2 ตวั

2.9 พอร์ต (port) ที่เป็ นช่องทางในการเช่ือมต่อกบั อุปกรณ์ภายนอก เพ่ือนาขอ้ มูลเขา้ หรือ
ส่งขอ้ มูลออกจากเคร่ือง ไดแ้ ก่ พอร์ตพีเอส/ทู สาหรับคียบ์ อร์ดและเมาส์ (PS/2 port keyboard and
mouse) พอร์ตขนาน (parallel port) พอร์ตอนุกรม (serial port) พอร์ตยูเอสบี (USB port) ออดิโอ
แจ็ค (audio jack) ในเมนบอร์ดแบบ ATX จะมีพอร์ตต่าง ๆ เหล่าน้ีมาพร้อมกบั แผงวงจรหลกั ดงั
แสดงในภาพที่ 1.17

21

ภาพที่ 1.17 ตวั อย่างพอร์ตบนแผงวงจรหลกั

ที่มา: http://images.vnu.net/

ภาพท่ี 1.18 ตวั อย่างชนิดของพอร์ตยูเอสบีแบบต่างๆ

ทีม่ า: http://en.wikipedia.org/wiki/USB/

3. แหล่งจ่ายไฟ

แหล่งจ่ายไฟ (power supply) เป็นองคป์ ระกอบท่ีสาคญั ของเครื่องคอมพิวเตอร์ ทาหนา้ ท่ี
จ่ายกระแสไฟฟ้าให้กบั อุปกรณ์ท้งั หมดภายในเคร่ืองคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ โดย
แหล่งจ่ายไฟ จะแปลงแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั 220 โวลตท์ ี่ใช้กนั ตามบา้ น (ในประเทศไทย) ให้
เป็นไฟฟ้ากระแสตรงขนาด 3.3 5 และ 12 โวลต์ นอกจากน้ีแหล่งจ่ายไฟท่ีดีจะตอ้ งมีวงจรท่ีควบคุม
ระดบั ของแรงดนั ไฟฟ้าใหค้ งที่ (voltage regulators) ตลอดเวลาเพื่อมิใหเ้ กิดการเสียหาย กบั อุปกรณ์
ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์

ภายในแหล่งจ่ายไฟมีหมอ้ แปลง (transformer) ขนาดต่าง ๆ กนั เพื่อทาหน้าที่แปลงแรงดนั
ไฟฟ้า แต่ละระดบั ให้กบั เคร่ืองคอมพิวเตอร์ นอกจากน้นั ยงั มีตวั เก็บประจุ (capacitor) และขดลวด
(coil) ซ่ึงทาหนา้ ท่ีกรองแรงดนั ไฟฟ้าใหเ้ รียบ และคงท่ีตลอดเวลาพดั ลมท่ีอยู่ในแหล่ง จ่ายไฟซ่ึงทา
หนา้ ท่ีระบายความร้อนใหก้ บั ตวั หมอ้ แปลง และยงั ช่วยระบายอากาศภายในเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ดว้ ย

22

ภาพที่ 1.19 ตัวอย่างอปุ กรณ์จ่ายไฟ (power supply)

ท่มี า: http://itg.nrct.go.th/

แหล่งจ่ายไฟ (power supply) แบบเอทีเอกซ์ (ATX) น้ันมีการทางานท่ีดีกว่า การทางาน
ด้วยแหล่งจ่ายไฟ (power supply) แบบเอที (AT) เพราะการปิ ดเปิ ดเครื่อง ด้วยระบบเอทีเอกซ์
(ATX) น้ันจะมีการทางานดว้ ย Software เป็ นตวั กาหนดการทางานสาหรับการ ปิ ดเปิ ดเครื่อง และ
พีซีทาวเวอร์เอทีเอกซ์ น้ันจะมีการให้แหล่งจ่ายไฟ (power supply) มาให้ท่ีมากกว่า แหล่งจ่ายไฟ
(power supply) แบบ AT ส่วนมากท่ีพีซีทาวเวอร์แบบเอทีเอกซ์ ให้มาน้ันมักจะ อยู่ที่ 250 วตั ต์
(Watt) ถึง 400 วตั ต์ (Watt) ซ่ึงเป็นพลงั งานที่มากกว่าระบบเอที (AT) ทาให้มีความเสถียรภาพมาก
อปุ กรณ์ชนิดน้ีมีอนั ตราย ไม่ควรเปิ ดฝาอปุ กรณ์โดยเดด็ ขาด นอกจากช่างผชู้ านาญการเท่าน้นั

23

เรื่องท่ี 1.2.2
หน่วยประมวลผลกลาง

หน่วยประมวลผลกลาง หรือซีพียู (Central Processing Unit; CPU) เป็ นส่วนตีความ และ
ประมวลผล ตามชุดของคาส่ังเครื่องจากซอฟตแ์ วร์ หน่วยประมวลผลเปรียบเสมือนเป็นสมองของ
คอมพิวเตอร์ ในการทาหน้าท่ีตัดสินใจหรือคานวณ จากคาสั่งที่ได้รับมา เช่น การเปรียบเทียบ
การกระทาการทางคณิตศาสตร์ ฯลฯ โดยมีกระบวนการพ้ืนฐานคือ อ่านชุดคาส่ัง (fetch) ตีความ
ชุดคาสั่ง (decode) ประมวลผลชุดคาสั่ง (execute) อ่านขอ้ มูลจากหน่วยความจา (memory) เขียน
ขอ้ มูลและส่งผลการประมวลกลบั (write back)

1. องค์ประกอบหลกั ของหน่วยประมวลผลกลาง

สถาปัตยกรรมของหน่วยประมวลผลกลาง มีองคป์ ระกอบหลกั 3 ส่วนดงั น้ี
1. หน่วยควบคุม (control unit) ทาหน้าท่ีเคล่ือนยา้ ยขอ้ มูลและคาส่ัง เข้าและออกจาก
หน่วยประมวลผลกลาง รวมท้ังควบคุมการทางานของหน่วยคานวณทางคณิตศาสตร์และ
ตรรกศาสตร์
2. หน่วยคานวณทางคณิตศาสตร์และตรรกศาสตร์หรือเอแอลยู (Arithemetics and Logical
Unit; ALU) มีหนา้ ท่ีประมวลผลขอ้ มูลตามคาสัง่ ต่าง ๆ ท่ีกาหนดโดยโปรแกรม
3. รีจิสเตอร์ (register) เป็ นหน่วยความจาภายในของหน่วยประมวลผลกลางเป็ นที่เก็บ
ขอ้ มูลชวั่ คราว

2. ชนดิ ของไมโครโปรเซสเซอร์

ไมโครโปรเซสเซอร์ (microprocessor) หมายถึงชิป (chip) ที่ใช้ในหน่วยประมวลผลกลาง
ของเคร่ืองไมโครคอมพิวเตอร์ เราสามารถแบ่งไมโครโปรเซสเซอร์ตามสถาปัตยกรรมไดเ้ ป็ น 2
ชนิด คือ RISC และ CISC

1. RISC (Reduced Instruction Set Computer) คือ ไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีคาสั่งน้อย แต่
คาสั่งทางานไดเ้ ร็ว เริ่มตน้ พฒั นาด้วยความร่วมมือของ ไอบีเอ็ม มหาวิทยาลยั แสตนฟอร์ด และ

24

มหาวิทยาลยั แคลิฟอร์เนีย ที่เบอร์คเลย์ ในยุคคริสต์ทศวรรษ 1970 ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ได้ คือ
IBM 801, Stanford MIPS และ Berkeley RISC 1 และ 2 ไมโครโปรเซสเซอร์ชนิดน้ีในยุคต่อมา
ไดแ้ ก่ SPARC ของ ซนั ไม-โครซิสเตม็ ส์ และ PowerPC ของ โมโตโรล่า

2. CISC (Complex Instruction Set Computer) เป็ นสถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซส-
เซอร์ ท่ีมีคาสั่งมากกว่าและซับซ้อนกว่า ได้แก่ ไมโครโปรเซสเซอร์ x86, Pentium และ Celeron
ของอินเทล (Intel) และ ไมโครโปรเซสเซอร์ จากบริษทั เอเอม็ ดี (AMD)

สถาปัตยกรรมของไมโครโปรเซสเซอร์ ต่อไปน้ีจะขอกล่าวถึงเฉพาะในบางส่วนของอิน
เทล และ เอเอ็มดี ทาความเขา้ ใจศพั ท์กนั ก่อน single core น้ัน Intel จะเรียกว่า core solo ส่วน ถ้า
เป็ น dual core จะเรียกกว่า core duo ขอ้ แตกต่างของคาว่า solo กับ duo ก็คือ ใน Intel core 2 solo
จะไม่มีคุณสมบัติ Intel advanced smart cache คือการแชร์ L2 cache เพ่ือใช้งานร่วมกันของ core
CPU ใน multi core CPU

3. ประเภทหน่วยประมวลผลกลาง

หน่วยประมวลผลกลางสามารถจาแนกไดห้ ลายลกั ษณะในที่น้ีจะกล่าวถึง หน่วย
ประมวลผลกลาง ที่มีใชอ้ ยใู่ นปัจจุบนั ดงั น้ี

3.1 ดอู อลซีพยี ู
ลกั ษณะของ ดูออลซีพียู (dual CPU) กค็ ือ การที่คอมพิวเตอร์เคร่ืองหน่ึงมีจานวนซีพยี ู หรือ
ไมโครโปรเซสเซอร์ 2 ตวั โดยบนเมนบอร์ดจะมีซ็อกเก็ต (socket) สาหรับใส่ซีพียูจานวน 2 ช่อง
ส่วนมากจะใชก้ บั เซอร์ฟเวอร์ (server) และใชร้ ่วมกบั ระบบปฏิบตั ิการตระกูลเซอร์ฟเวอร์ จึงจะเกิด
ประสิทธิภาพสูงสุด แต่ถา้ เป็ นเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ ทว่ั ไปถา้ ตอ้ งการใช้งานเสมือน ดูออล
ซีพียู ในปัจจุบนั มีเทคโนโลยีหน่ึงท่ีเรียกว่าไฮเปอร์เธดดิ้ง (hyper threading) ซ่ึงมีเฉพาะในตระกูล
อินเทล (Intel) เท่าน้ัน และในส่วนของระบบปฏิบตั ิการน้นั ก็มองการทางานของซีพียูไฮเปอร์เธด-
ดิ้ง (hyper threading) ว่าเป็ นการทางานของ ซีพียูสองตวั หลกั การทางาน ดูออลซีพียูจะทางาน
หลายๆ อย่างพร้อมกนั ได้ (multi threading) การทางาน จะทาการจดั การขอ้ มูล ข่าวสารต่างๆ ที่วิ่ง
เขา้ -ออก หน่วยความจาตา่ งๆ (I/O) ไดถ้ ึงสองเท่า (2 thread) เม่ือเปรียบเทียบกบั การทางานใน ซีพียู
เดียวในเวลาเดียวกนั การที่ซีพียทู างานส่งขอ้ มูล ประมวลผลน้นั จะสามารถใช้ bandwidth อยทู่ ่ี 35
% ต่อการทางานหน่ึงอย่าง แต่ถา้ เป็ นดูออลซีพียูสามารถทางานไดถ้ ึงสองเท่า และส่งงานต่าง ๆ
ออกมาใหท้ าทีละ 2 เธด (thread)

(http://www.xtrahost.co.uk/)

25

3.2 ดูออลคอร์ซีพยี ู
ดูออลคอร์ซีพียู (dual core CPU) จะมีสองไมโครโปรเซสเซอร์ ดังแสดงในภาพที่ 1.20
และสองแคชระดบั 2 (L2 Cache) บนชิป (silicon die) เดียวกนั คลา้ ย ๆ กบั ว่ามีสองซีพียูในเคร่ือง
เดียวกนั คลา้ ยแบบ ดูออลซีพียู แต่ไมเ่ หมือนกนั ทีเดียว โดยไมโครโปรเซสเซอร์ แต่ละตวั ใน ดูออล
ซีพียู จะใชท้ รัพยากรในระดบั ต้งั แต่ หน่วยความจาแรมข้ึนไปร่วมกนั ส่วนในดูออลคอร์ซีพียู จะใช้
ทรัพยากรในระดบั ต้งั แต่ แคชระดับ 1 (L1) ข้ึนไป (นั่นคือ L1 cache, main memory, hard drive)
ร่วมกัน ทาให้ผลลพั ธ์จากคอร์ (core) หน่ึงสามารถส่งถึงอีกคอร์ (core) หน่ึงได้อย่างรวดเร็วกว่า
เพราะอยู่บนซิลิกอนเดียวกัน รวมท้งั ไม่ตอ้ งใช้ระบบบสั ( system bus) ทาให้ไม่ขัดจงั หวะการ
prefetch หรือ content synchronization ระหวา่ งแคชระดบั 1 (L1) กบั หน่วยความจาแรม (RAM)

ภาพที่ 1.20 การทางานของดูออลคอร์ซีพยี ู

ทม่ี า: http://en.wikipedia.org/

4. ตัวอย่างไมโครโปรเซสเซอร์

4.1 ไม โค รโป รเซ ส เซ อร์ dual core AMD64 เป็ น วิวัฒ น าก ารของ direct connect
architecture (มีสองไมโครโปรเซสเซอร์บนชิปเดียวกนั ) ดงั แสดงในภาพที่ 1.21 ซ่ึงเป็นส่วนหน่ึง
ของ AMD64 เพราะ AMD64 ถูกออกแบบมาให้สนับสนุนเทคโนโลยีมัลติคอร์ (multi core) มา
ต้งั แต่ตน้ ดงั น้ันคอร์(core) ไมโครโปรเซสเซอร์ ท้งั 2 ตวั ใน AMD Athlon 64 X2 ถึงถูกเช่ือมการ
ทางานถึงกนั โดยตรง การเพิ่มแคชระดบั 2 (L2 Cache) 512 กิโลไบต์ (KB) ต่อคอร์ (Core) ส่งผลให้
สมรรถนะ และประสิทธิภาพโดยรวมของระบบสูงข้ึน และช่วยกาจดั ปัญหาคอขวดที่เกิดข้ึนใน
ระบบท่ีใช้FSB (Front Side Bus) หรือสถาปัตยกรรมฟรอนต์ไซด์บสั การออกแบบให้ใช้ socket
939 เหมือนกบั AMD Athlon 64 ท่ีเป็ น single core และตอ้ งการเพียงการอพั เกรดไบออส (BIOS)

26

เท่าน้ัน ทาให้ผใู้ ชไ้ ดร้ ับสมรรถนะเพิ่มข้ึนพร้อมกบั ความสามารถดา้ นมลั ติทาสก์ นอกจากน้ีอตั รา
การใชไ้ ฟอยทู่ ่ี 45 วตั ต์

ภาพที่ 1.21 ตัวอย่างไมโครโปรเซสเซอร์ dual core AMD64

ที่มา: http://www.overclockzone.com/

4.2 ไมโครโปรเซสเซอร์ Intel Core 2 Duo ดังแสดงในภาพท่ี 1.22 ได้ถูกพฒั นาข้ึนมา
ภายใตส้ ถาปัตยกรรมย่อส่วนอินเทลคอร์ (Intel Core) ท่ีมีสองไมโครโปรเซสเซอร์บนชิพเดียวกนั
Intel Core 2 processor สาหรับเดสก์ทอปจะใชร้ หัสพฒั นา “conroe” อตั ราการใช้ไฟท่ี 25 วตั ต์ ใน
คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊คและ 55 วตั ต์ ในเดสก์ทอป ซ่ึงถือว่าใช้ไฟน้อยมาก เม่ือเทียบกบั เพนเทียม-
โฟร์ ทาให้โน้ตบุ๊ค สามารถใช้งานด้วยแบตเตอร่ีไดน้ านถึง 5-8 ช่วั โมง และดา้ นความเร็วในการ
ประมวลผล เร็วกว่าเดิม 40-80 % โปรเซสเซอร์ออกแบบมาเพ่ือรองรับงานท่ีมากกว่าเดิม โดยใช้
เวลาน้อยลง Intel ใช้เทคโนโลยี Intel Wide Dynamic Execution, Intel Smart Memory Access,
Intel Advanced Smart Cache และ Intel Digital Media Boost ไมโครโปรเซสเซอร์ Intel Core 2
Duo สามารถรองรับคุณสมบตั ิต่าง ๆ ดา้ นระบบความปลอดภยั ระบบประมวลผลเสมือนจริง และ
ระบบประมวลผล 64 บิต เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ ท่ีเหมาะสาหรับงานมลั ติมีเดีย และสื่อขอ้ มูลที่มี
ความละเอียดสูง ไมโครโปรเซสเซอร์ Intel Core 2 Duo สนับสนุน system bus 800 MHz 1066
MHz และ 1333 MHz

ภาพท่ี 1.22 ตวั อย่างไมโครโปรเซสเซอร์ Intel Core 2 Duo

ทมี่ า: http://www.intel.com/

27

4.3 ไมโครโปรเซสเซอร์ Triple Core AMD Phenom X3 เป็ นสถาปัตยกรรม ท่ีมีสาม
ไมโครโปรเซสเซอร์ บนชิพเดียวกันสาม Level 2 (L2 cache) และเพิ่ม L3 Cache บนชิป (silicon
die) พฒั นามาพร้อมกบั ชิปเซ็ต AMD 780 series ที่มีสมรรถนะดา้ นกราฟิ ก ท้งั การเล่นเกมส์ และ
การรับชมภาพยนตร์ความละเอียดสูง HD ( High Definition) เป็ นโปรเซสเซอร์ triple core รุ่นน้ีมี
ส่วนสาคัญที่ช่วยเผยแพร่เทคโนโลยี multi core เข้าสู่กลุ่มผูใ้ ช้ครบทุกระดับ โดยเฉพาะกลุ่ม
เดสก์ท็อปพีซีที่จะมาจดั การงาน ดา้ นดิจิตอล เอ็นเตอร์เทนเมนท์ ซ่ึงสนับสนุนเทคโนโลยี Blu-ray
และการแสดงผลกราฟิ กความละเอียดสูง HD 1080 พิกเซล โดยไม่ตอ้ งการอุปกรณ์เสริมใด ๆ อีก
นอกจากน้ี ATI Hybrid Graphics ยังทาให้ผลิตภัณฑ์ตระกูล Dash Friends และFamily PC ที่มี
สมรรถนะการประมวลผล 3 มิติสูงข้ึน ไมโครโปรเซสเซอร์ AMD Phenom X3 มี 4 ตวั คือ Triple
Core AMD Phenom X3 8750 (2.4 GHz) Triple Core AMD Phenom X3 8650 (2.3 GHz) Triple
Core AMD Phenom X3 8450 (2.1 GHz)

ภาพที่ 1 .23 ตวั อย่างไมโครโปรเซสเซอร์และผงั ของ Triple Core AMD Phenom™ X3

ที่มา: http://www.xbitlabs.com/

จากภาพท่ี 1.23 ไมโครโปรเซสเซอร์ AMD Phenom™ X3 Triple-Core Model 8750
การทางาน Mode 32 Bit และ Mode 64 Bit Core Speed 2400 MHz ใช้แรงเคล่ือน 1.05 โวลต์ -
1.25 โวลต์ อตั ราการใชไ้ ฟยงั อย่ทู ่ี 95 วตั ต์ L1 Cache Size 128 KB x 3 L2 Cache Size 512 KB x 3
L3 Cache Size 2048 KB Socket AM2+ CMOS 65 nm SOI

4.4 ไมโครโปรเซสเซอร์ Quad Core (ควอด คอร์) ดงั แสดงในภาพที่ 1.24 ภายใตช้ ่ือของ
Intel Core 2 Extreme Quad Core Processor QX6700 ซ่ึงเป็ นรุ่นแรกของแพลทฟอร์มเดสก์ท็อป ท่ี
มีสี่ไมโครโปรเซสเซอร์บนชิปเดียวกัน Intel Core 2 Extreme Quad Core Processor QX6700 ใช้
รหัสพฒั นา Kentsfield เป็ นซีพียูที่มีพ้ืนฐาน จากสถาปัตยกรรม Core Micro architecture ของ Intel
Kentsfield หรือซีพียคู วอดคอร์ โดย Intel น้ีไดน้ าเอาชิป dual core จานวนสองตวั รวมกนั ไวภ้ ายใน
ซีพียูแพ็คเกจ เพื่อรวม dual core สองตวั ให้เป็ น 4 Core และพฒั นาเทคโนโลยีการสื่อสารระหว่าง
แกนประมวลผลแต่ละแกน ให้ระบบมองเห็นเป็ น 4 Core Intel Core 2 Extreme QX6700 ใน

28

แพ็คเกจของช็อกเกต LGA775 การรองรับของเมนบอร์ดในชิปเซ็ตต่าง ๆ เหมือนกบั การรองรับ
ซีพียู Conroe หรือ Core 2 Duo โดยชิปเซ็ตท่ีรองรับจะเป็นชิปเซ็ตอินเทลตระกูล 965 Express และ
975X Express ซ่ึงเมนบอร์ดบางรุ่น บางยี่ห้อ ตอ้ งอาศยั BIOS เวอร์ชันใหม่ มารองรับ เพื่อทาให้
ระบบมองเห็นซีพียคู รบถว้ นท้งั 4 Core และใชง้ านไดอ้ ยา่ งเตม็ ประสิทธิภาพ

ภาพที่ 1.24 ตวั อย่าง ไมโครโปรเซสเซอร์ Quad Core

ท่ีมา: http://www.overclockzone.com/

ภาพที่ 1.25 ตวั อย่างไมโครโปรเซสเซอร์ Intel Core 2 Extreme QX9650

ทมี่ า: http://techreport.com/

จากภาพท่ี 1.25 Intel Core 2 Extreme QX9650 มีรายละเอียดดังน้ี รหัสซีพียู QX9650
ซีพียู Core 2 Extreme QX9650 ช็อกเก็ต 775 ความเร็วซีพียู 3.0 GHz หน่วยความจา L2 Cache 12
ความเร็วบสั 1333 MHz สถาปัตยกรรม 45 nm

4.5 ไมโครโปรเซสเซอร์ Quad Core AMD Phenom X4 เป็ นซีพียูที่มีส่ีไมโครโปรเซส-
เซอร์ บนชิปเดียวกนั ดงั แสดงในภาพที่ 1.26 และพฒั นาคู่กบั ชิปเซ็ต AMD 790 Series ท่ีสนบั สนุน
กราฟิ กการ์ด ATI Radon™ HD 3800 Series ไดพ้ ร้อมกนั สูงสุดถึง 4 ตวั สิ่งท่ีเกิดข้ึนคือแพลตฟอร์ม
พีซีคอมพิวเตอร์ โคด้ เนม "Spider" ท่ีพร้อมสาหรับทุก ๆ เกมส์ในปัจจุบนั และอนาคต วิดีโอความ
ละเอียดสูง (HD) และสมรรถนะพร้อมความสามารถดา้ นมลั ติทาส และประหยดั พลงั งาน ไมโคร
โปรเซสเซอร์ AMD Phenom มี 4 ตัวคือ AMD Phenom X4 9550 (2.2GHz), AMD Phenom X4
9650 (2.3GHz), AMD Phenom X4 9750 (2.4GHz) แ ล ะ AMD Phenom X4 9850 Black Edition
(2.5GHz)

29

ภาพที่ 1.26 ตัวอย่างโครงสร้างของ AMD Quad Core

ทีม่ า: http://multicore.amd.com/

การเรียกช่ือไมโครโปรเซสเซอร์ ในแต่ละรุ่นของสถาปัตยกรรม Chip AMD ดงั น้ี
Sempron Single Core (Sparta), Athlon Single Core (Lima), Athlon Dual Core (Kuma), Phenom
X3 Triple Core (Toliman) และPhenom X4 Quad Core (Agena)

ทีม่ า: http://www.chip-architect.com/