Processing Unit

Processing Unit

หน่วยประมวลผลกลาง CPU

     หน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า โปรเซสเซอร์ (Processor) หรือ ชิป (chip) นับเป็นอุปกรณ์ ที่มีความสำคัญมากที่สุด ของฮาร์ดแวร์เพราะมีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อน เข้ามาทางอุปกรณ์อินพุต ตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ผู้ใช้ต้องการใช้งาน หน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วยส่วนประสำคัญ 3 ส่วน คือ

1. หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic & Logical Unit : ALU)
     หน่วยคำนวณตรรกะ ทำหน้าที่เหมือนกับเครื่องคำนวณอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์โดยทำงานเกี่ยวข้องกับ การคำนวณทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร นอกจากนี้หน่วยคำนวณและตรรกะของคอมพิวเตอร์ ยังมีความสามารถอีกอย่างหนึ่งที่เครื่องคำนวณธรรมดาไม่มี คือ ความสามารถในเชิงตรรกะศาสตร์ หมายถึง ความสามารถในการเปรียบเทียบตามเงื่อนไข และกฏเกณฑ์ทางคณิตศาสตร์ เพื่อให้ได้คำตอบออกมาว่าเงื่อนไข นั้นเป็น จริง หรือ เท็จ เช่น เปรียบเทียบมากว่า น้อยกว่า เท่ากัน ไม่เท่ากัน ของจำนวน 2 จำนวน เป็นต้น ซึ่งการเปรียบเทียบนี้มักจะใช้ในการเลือกทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ จะทำตามคำสั่งใดของโปรแกรมเป็น คําสั่งต่อไป

2. หน่วยควบคุม (Control Unit)
     หน่วยควบคุมทำหน้าที่คงบคุมลำดับขั้นตอนการการประมวลผลและการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ภายใน หน่วยประมวลผลกลาง และรวมไปถึงการประสานงานในการทำงานร่วมกันระหว่างหน่วยประมวลผลกลาง กับอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล อุปกรณ์แสดงผล และหน่วยความจำสำรองด้วย เมื่อผู้ใช้ต้องการประมวลผล ตามชุดคำสั่งใด ผู้ใช้จะต้องส่งข้อมูลและชุดคำสั่งนั้น ๆ เข้าสู่ระบบ คอมพิวเตอร์เสียก่อน โดยข้อมูล และชุดคำสั่งดังกล่าวจะถูกนำไปเก็บไว้ในหน่วยความจำหลักก่อน จากนั้นหน่วยควบคุมจะดึงคำสั่งจาก ชุดคำสั่งที่มีอยู่ในหน่วยความจำหลักออกมาทีละคำสั่งเพื่อทำการแปล ความหมายว่าคำสั่งดังกล่าวสั่งให้ ฮาร์ดแวร์ส่วนใด ทำงานอะไรกับข้อมูลตัวใด เมื่อทราบความหมายของ คำสั่งนั้นแล้ว หน่วยควบคุมก็จะส่ง สัญญาณคำสั่งไปยังฮาร์แวร์ ส่วนที่ทำหน้าที่ ในการประมวลผลดังกล่าว ให้ทำตามคำสั่งนั้น ๆ เช่น ถ้าคำสั่ง ที่เข้ามานั้นเป็นคำสั่งเกี่ยวกับการคำนวณ หน่วยควบคุมจะส่งสัญญาณ คำสั่งไปยังหน่วยคำนวณและตรรกะ ให้ทำงาน หน่วยคำนวณและตรรกะก็จะไปทำการดึงข้อมูลจาก หน่วยความจำหลักเข้ามาประมวลผล ตามคำสั่งแล้วนำผลลัพธ์ที่ได้ไปแสดงยังอุปกรณ์แสดงผล หน่วยคงบคุมจึงจะส่งสัญญาณคำสั่งไปยัง อุปกรณ์แสดงผลลัพธ์ ที่กำหนดให้ดึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก ออกไปแสดงให้เห็นผลลัพธ์ดังกล่าว อีกต่อหนึ่ง

3. หน่วยความจำหลัก (Main Memory)
     คอมพิวเตอร์จะสามารถทำงานได้เมื่อมีข้อมูล และชุดคำสั่งที่ใช้ในการประมวลผลอยู่ในหน่วยความ จำหลักเรียบร้อยแล้วเท่านั้น และหลักจากทำการประมวลผลข้อมูลตามชุดคำสั่งเรียบร้อบแล้ว ผลลัพธ์ที่ได้ จะถูกนำไปเก็บไว้ที่หน่วยความจำหลัก และก่อนจะถูกนำออกไปแสดงที่อุปกรณ์แสดงผล

ไม่เห็นกดที่รูป 1.ความหมาย

1.1 ซีพียู (CPU) คือ อุปกรณ์ตัวหนึ่งที่มีความสำคัญและจำเป็นในการทำงานของคอมพิวเตอร์ซึ่งอาจจะเรียกว่าเป็นหัวใจของคอมพิวเตอร์เลยก็ได้ ซีพียู เป็นตัวควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นอุปกรณ์ที่อยู่ในคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์ต่อพ่วงที่ต่อร่วมกับ

2.หน้าที่

2.1 CPU ทำหน้าที่ เป็นหัวใจหลักในการประมวลของคอมพิวเตอร์ โดยพื้นฐานแล้วซีพียูทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลเชิงคณิตศาสตร์และข้อมูลเชิงตรรกะเท่านั้น แต่ทำไมการคำนวณขนาดนี้ ต้องมีการพัฒนาซีพียูกันไม่หยุดหย่อน ย้อนกลับไปปี 1946 คอมพิวเตอร์ยุคแรกที่มีชื่อที่พอจะจำได้ก็คือ ENIVAC นั้นทำงานโดยใช้หลอดไดโอด ซึ่งสถานะการทำงานของหลอดพวกนี้ มีสองอย่าง คือ 1 กับ 0 จะมีค่าเป็น 1 เมื่อมีกระแสไหลผ่านและเป็น 0 เมื่อไม่มีกระแสไหลผ่าน

3.กลไกการทำงานของซีพียู

3.1 กลไกการทำงานของซีพียู การทำงานของคอมพิวเตอร์ ใช้หลักการเก็บคำสั่งไว้ที่หน่วยความจำ ซีพียูอ่านคำสั่งจากหน่วยความจำมาแปลความหมายและกระทำตามเรียงกันไปทีละคำสั่ง หน้าที่หลักของซีพียู คือ ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบตลอดจนทำการประมวลผล กลไกการทำงานของซีพียู มีความสลับซับซ้อน ผู้พัฒนาซีพียูได้สร้างกลไกให้ทำงานได้ดีขึ้น โดยแบ่งการทำงานเป็นส่วน ๆ มีการทำงานแบบขนาน และทำงานเหลื่อมกันเพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น

4.ปัจจัยที่มีผลต่อความเร็วของซีพียู

4.1 ปัจจัยที่มีผลต่อความเร็วของซีพียู ความสามารถในการประมวลผล (Processing Power) คือประสิทธิภาพและความเร็วในการทำงานของซีพียู ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดหรือรุ่นของซีพียู เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer) โดยทั่วไปจะใช้ซีพียูในตระกูลของอินเทล เช่น Pentium I Pentium II Pentium III ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นจะใช้ซีพียูที่ต่างกันออกไปคอมพิวเตอร์ทำงานด้วยความเร็วที่แตกต่างกันซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ดังนี้ •รีจิสเตอร์ • หน่วยความจำภายนอก • สัญญาณนาฬิกา • บัส • หน่วยความจำแคช • Passing Math Operation

4.1.1 ปัจจัยที่มีผลต่อความเร็วของซีพียู ความสามารถในการประมวลผล (Processing Power) คือประสิทธิภาพและความเร็วในการทำงานของซีพียู

4.1.2 ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดหรือรุ่นของซีพียู เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer) โดยทั่วไปจะใช้ซีพียูในตระกูลของอินเทล เช่น Pentium I Pentium II Pentium III

4.1.3 ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นจะใช้ซีพียูที่ต่างกันออกไปคอมพิวเตอร์ทำงานด้วยความเร็วที่แตกต่างกันซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ดังนี้

4.1.4 • Passing Math Operation

4.1.5 • รีจิสเตอร์

4.1.6 • หน่วยความจำภายนอก

4.1.7 • สัญญาณนาฬิกา

4.1.8 • บัส

4.1.9 • หน่วยความจำแคช

5 หน่วยประมวลผลกลาง ประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญ 3 ส่วน

5.1 1. หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic & Logical Unit: ALU)

5.1.1 Chinese Teacher

5.2 2. หน่วยควบคุม (Control Unit)

5.2.1 Very Important Person

5.2.1.1 She likes tulip

5.3 3. หน่วยความจำหลัก (Main

5.3.1 Golf

6 ประโยชน์ของ CPU

6.1 มีหน้าที่ ประมวลผลคำสั่งต่าง ๆ ที่รับมาจากอุปกรณ์เช่น เมาส์และคีย์บอร์ด เมื่อประมวลผลแล้ว จะส่งผลไปให้กับอุปกรณ์ Output เช่นจอภาพ ผ่านทางการ์ดแสดงผล เสียงผ่านการ์ดเสียงพิมพ์งานด้วยเครื่องพิมพ์ ผ่านพอร์ต Parallalซีพียูที่นิยมใช้กันในปัจจุบันเป็นของ 2 คู่แข่งคือค่าย Intel และค่าย AMD

7 ซีพียูของค่าย อินเทล (Intel)

7.1 อินเทล (Intel Corporation) เป็นบริษัทผู้ผลิตซีพียูที่เก่าแก่และมีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง ซีพียูรุ่นเก่า - 80X86 - Pentium - Pentium Pro - Pentium II - Celeron - Pentium III -Celeron II

8 ซีพียูของค่ายเอเอ็มดี (AMD)

8.1.1 เอเอ็มดี (Advanced Micro Devices) นับเป็นคู่แข่งที่สำคัญของอินเทล ซึ่งได้พัฒนาซีพียูรุ่นต่างๆของตนเองออกมาอย่างต่อเนื่อง ซีพียู Sempron - Sempron (Manila-90 nm) - Sempron (Sparta-65 nm) - Sempron (Brisbane-65 nm) Dual-Core

แรม RAM

แรม (RAM : Random Access Memory) คือ หน่วยความจำที่ใช้เป็นหน่วยความจำหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ เป็นหน่วยความจำประเภทที่อ่าน/เขียน ข้อมูลลงไปได้ตลอดเวลา แต่ถ้าไฟดับหรือปิดเครื่อง ข้อมูลในหน่วยความจำจะหายหมดทันทีหน่วยความจำจะทำงานร่วมกันกับ ซีพียู (CPU) อยู่ตลอดเวลา่ แทบทุกจังหวะการทำงานของ ซีพียู (CPU) จะต้องมีการอ่าน/เขียนข้อมูลไปยังหน่วยความจำเสมอ หรือแม้แต่ในขณะที่เราสั่งย้ายข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งก็ต้องใช้หน่วยความเป็นตัวกลางในการส่งข้อมูลเปรียบเทียบง่ายๆ ก็ประมาณว่า แรมก็คล้ายๆ กับคลังขนส่งที่จะเป็นตัวกลางในการขนส่งสินค้า ในทีนี้ก็คือข้อมูลโดยจะทำงานร่วมกับบริษัทแม่ก็คือ ซีพียู (CPU) ที่เป็นตัวกลางในการรีบคำสั่งงานจากลูกค้าเพื่อมาประมวลผลแล้วส่งผลที่ได้ไปให้แรมนั่นเอง

ประเภทของแรมได้แก่
SRAM (Static RAM)
NV-RAM (Non-volatile RAM)
DRAM (Dynamic RAM)
Dual-ported RAM
Video RAM
WRAM
FeRAM
MRAM
SRAM

DRAM	คือ เมโมรี่แบบธรรมดาที่สุด ซึ่งความเร็วขึ้นอยู่กับค่า Access Time หรือเวลาที่ใช้ในการเอาข้อมูลในตำแหน่งที่เราต้องการออกมาให้ มีค่าอยู่ในระดับนาโนวินาที (ns) ยิ่งน้อยยิ่งดี เช่น ชนิด 60 นาโนวินาที เร็วกว่าชนิด 70 นาโนวินาที เป็นต้น รูปร่างของ DRAM เป็น SIMM 8 บิต (Single-in-line Memory Modules) มี 30 ขา DRAM ย่อมาจาก Dynamic Random Access Memory
Fast Page DRAM	ปกติแล้วข้อมูลใน DRAM จึงถูกเก็บเป็นชุด ๆ แต่ละชุดเรียกว่า Page ถ้าเป็น Fast Page DRAM จะเข้าถึงข้อมูลได้เร็วกว่าปกติสองเท่าถ้าข้อมูลที่เข้าถึงครั้งที่แล้ว เป็นข้อมูลที่อยู่ใน Page เดียวกัน Fast Page DRAM เป็นเมโมรี่ SIMM 32 บิตมี 72ขา (Pentium มีดาต้าบัสกว้าง 64 บิตดังนั้นจึงต้องใส่ SIMM ทีละสองแถวเสมอ)
EDO RAM	EDO Ram นำข้อมูลขึ้นมาเก็บไว้ใน Buffer ด้วย เพื่อว่า ถ้าการขอข้อมูลครั้งต่อไป เป็นข้อมูลในไบต์ถัดไป จะให้เราได้ทันที EDO RAM จึงเร็วกว่า Fast Page DRAM ประมาณ 10 % ทั้งที่มี Access Time เท่ากัน เพราะโอกาสที่เราจะเอาข้อมูลติด ๆกัน มีค่อนข้างสูง EDO มีทั้งแบบ SIMM 32 บิตมี 72 ขา และ DIMM 64 บิตมี 144 ขา คำว่า EDO ย่อมาจาก Extended Data Out
SDRAM	เป็นเมโมรี่แบบใหม่ที่เร็วกว่า EDO ประมาณ 25 % เพราะสามารถเรียกข้อมูลที่ต้องการขึ้นมาได้ทันที โดยที่ไม่ต้องรอให้เวลาผ่านไปเท่ากับ Access Time ก่อน หรือเรียกได้ว่า ไม่มี Wait State นั่นเอง ความเร็วของ SDRAM จึงไม่ดูที่ Access Time อีกต่อไป แต่ดูจากสัญญาณนาฬิกาที่ โปรเซสเซอร์ติดต่อกับ Ram เช่น 66, 100 หรือ 133 MHz เป็นต้น SDRAM เป็นแบบ DIMM 64 บิต มี 168 ขา เวลาซึ้อต้องดูด้วยว่า MHz ตรงกับเครื่องที่เราใช้หรือไม่ SDRAM ย่อมาจาก Sychronous DRAM เพราะทำงาน "sync" กับสัญญาณนาฬิกาบนเมนบอร์ด
SDRAM II (DDR)	DDR (Double Data Rate) SDRAM มีขา 184 ขา มีอัตราการส่งข้อมูลเป็น 2 เท่าของความเร็ว FSB ของตัว RAM คือ มี 2 ทิศทางในการรับส่งข้อมูล และมีความเร็วมากกว่า SDRAM เช่น ความเร็ว 133 MHz คูณ 2 Pipline เท่ากับ 266 MHz
RDRAM	RDRAM หรือที่นิยมเรียกว่า RAMBUS มีขา 184 ขา ทำมาเพื่อให้ใช้กับ Pentium4 โดยเฉพาะ(เคยใช้กับ PentiumIII และ Chipset i820 ของ Intel แต่ไม่ประสบผลสำเร็จเนื่องจากมีปัญหาเรื่องระบบไฟจึงยกเลิกไป) มีอัตราการส่งข้อมูลเป็น 4 เท่าของความเร็ว FSB ของตัว RAM คือ มี 4 ทิศทางในการรับส่งข้อมูล เช่น RAM มีความเร็ว BUS = 100 MHz คูณกับ 4 pipline จะเท่ากับ 400 MHz เป็นเมโมรี่แบบใหม่ที่มีความเร็วสูงมาก คิดค้นโดยบริษัท Rambus, Inc. จึงเรียกว่า Rambus DRAM หรือ RDRAM อาศัยช่องทางที่แคบ แต่มีแบนด์วิทด์สูงในการส่งข้อมูลไปยังโปรเซสเซอร์ ทำให้ความเร็วในการทำงานสูงกว่า SDRAM เป็นสิบเท่า RDRAM เป็นทางเลือกทางเดียวสำหรับเมนบอร์ดที่เร็วระดับหลายร้อยเมกกะเฮิร์ดซ์ มีแรมอีกชนิดหนึ่งที่ออกมาแข่งกับ RDRAM มีชื่อว่า Synclink DRAM ที่เพิ่มความเร็วของ SDRAM ด้วยการเพิ่มจำนวน bank เป็น 16 banks แทนที่จะเป็นแค่ 4 banks

หน่วยความจำแคช (CACHE)

1. ความหมาย
                แคช (CACHE) คือ หน่วยความจำภายในชนิดหนึ่ง ซึ่งมีขนาดเล็ก  และมีความเร็วสูง  จากโครงสร้างหน่วยความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีการจัดโครงสร้างเป็นแบบลำดับชั้น  หน่วยความจำแคช (CACHE) เป็นลำดับชั้นที่อยู่ถัดลงมาจากลำดับชั้นสูงสุด  ซึ่งแคชหากมีหลายระดับ เรียกว่าแคช ระดับ L1,L2,… แคช มักถูกเชื่อมต่อเข้ากับหน่วยความจำหลักซึ่งมักถูกซ่อนเอาไว้จากผู้เขียนโปรแกรม  หรือแม้กระทั่งตัวโปรเซสเซอร์เอง  คือจะทำงานอัตโนมัติ  สั่งการให้ทำงานตามที่ต้องการโดยตรงไม่ได้  จึงเปรียบเสมือนบัฟเฟอร์เล็กๆ ระหว่างหน่วยความจำหลักกับรีจิสเตอร์ในโปรเซสเซอร์

แสดงถึงสถาปัตยกรรมหน่วยความจำภายในคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน

2. ลักษณะพื้นฐานของหน่วยความจำแคช (Cache)
                หน่วยความจำแคชสร้างขึ้นมาด้วยวัตถุประสงค์เพื่อให้เป็นหน่วยความจำที่ทำงานได้เร็วที่สุด และเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของหน่วยความจำหลักโดยตรง  ในเวลาเดียวกันก็ต้องการให้มีขนาดใหญ่ที่สุดในราคาที่ไม่แพงจนเกินไป   โดยรูปที่ 2  แสดงให้เห็นถึงความเร็วในเครื่องคอมพิวเตอร์มีหน่วยความจำหลักที่มีความเร็วต่ำ (เมื่อเปรียบเทียบกับความเร็วของซีพียู)  ที่มีปริมาณมาก  และมีหน่วยความจำแคชที่เร็วกว่าแต่มีขนาดเล็ก 

แสดงหน่วยความจำ Cache และหน่วยความจำหลัก

โดยปกติหน่วยความจำแคช จะเก็บสำเนาของข้อมูลบางส่วนในหน่วยความจำหลักเอาไว้  เมื่อโปรเซสเซอร์ต้องการอ่านข้อมูลจำนวนหนึ่ง word ในหน่วยความจำ  ข้อมูลส่วนนั้นจะถูกตรวจสอบว่ามีอยู่ในแคชหรือไม่ ถ้ามีจะนำข้อมูลในแคชไปใช้  ถ้าไม่มีอยู่  ก็จะเกิดการคัดลอกสำเนาข้อมูลหนึ่งบล็อกจากหน่วยความจำหลักมายังแคช แล้วจึงนำ word ที่ต้องการส่งต่อไปให้โปรเซสเซอร์ในภายหลัง  เนื่องจากปรากฏการณ์การอ้างอิงในพื้นที่เดียวกัน (locality of reference) จะทำให้การอ้างอิงข้อมูลในหน่วยความจำครั้งต่อๆไปเป็นการอ้างอิงที่เดิมหรือตำแหน่งใกล้เคียงจุดเดิม  ดังนั้นการคัดลอกข้อมูลหนึ่งบล็อกจากหน่วยความจำหลักมายังแคช จะสามารถถูกนำมาใช้งานได้ในระยะหนึ่ง  ก่อนที่จะมีการคัดลอกข้อมูลในครั้งต่อไป

แสดงการอ่านข้อมูลจากหน่วยความจำ Cache

จากรูปแสดงขั้นตอนในกระบวนการอ่านต่างๆ ที่เกิดขึ้น  ซึ่งสะท้อนให้เห็นโครงสร้างของส่วนประกอบภายในดังนี้

แสดงโครงสร้างหน่วยความจำ Cache โดยทั่วไป

                จากรูปโครงสร้างนี้แคชเชื่อมต่อกับโปรเซสเซอร์ผ่านสายสัญญาณข้อมูล  3 สาย  ได้แก่ สายบอกตำแหน่งที่อยู่  สายควบคุมการทำงาน  และสายสัญญาณข้อมูล  สายบอกตำแหน่งที่อยู่จะเชื่อมต่อเข้ากับบัฟเฟอร์  ซึ่งเชื่อมต่อเข้ากับสายบัสหลักของระบบที่นำไปสู่หน่วยความจำหลัก  เมื่อสามารถค้นพบข้อมูลที่ต้องการในแคช (เรียกว่า cache hit)  บัฟเฟอร์สำหรับข้อมูลและตำแหน่งข้อมูลจะถูกสั่งไม่ให้ทำงาน (disable)  และสื่อสารจะเกิดขึ้นระหว่างโปรเซสเซอร์กับแคช  โดยไม่มีการใช้บัสหลักด้วย  แต่ถ้าไม่สามารถหาข้อมูลที่ต้องการในแคชได้ (เรียกว่า cache miss)  ตำแหน่งข้อมูลที่ต้องการจะถูกส่งเข้าไปในบัสหลัก  ข้อมูลในหน่วยความจำหลักจะถูกส่งมาที่บัฟเฟอร์ โปรเซสเซอร์  และเข้าเก็บไว้ในแคชตามลำดับ

Motherboard

มาเธอะบอร์ด (Motherboard) หรือ เมนบอร์ด (Mainboard) คือ ศุนย์กลางของการเชื่อมต่อสำหรับอุปกรณ์ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ มีชิปเซตที่ำทำหน้าที่รับ/ส่งข้อมูลของอุปกรณ์ต่างๆ อีกขั้นหนึ่ง เมนบร์ด (Mainboard) นิยมใช้มาตรฐานการออกแบบ ATX (Advance Technology Extension) ปรับปรุงจากระบบเก่าที่เป็นแบบ Body AT โดยแบบใหม่จะมีการปรับปรุงบริเวณ ซีพียู(CPU) โดยจะย้ายไปไกลพัดลมของ แหล่งจ่ายไฟ(Power Supply) ทำให้สามารถระบายความร้อนได้ดีและรวดเร็วยิ่งขึ้น และล่าสุดนี้มีการพัฒนาแบบ BTX (Balance Technology Extension) ได้นำพัดลมมาไว้ด้านหน้าเึคสเพื่อนำลมเย็นเข้าไปภายในระบบและนำ ซีพียู(CPU) มาไว้ด้านหน้าเครื่องเพื่อรับสมเย็นโดยตรง ส่งผลให้ไม่จำเป็นต้องใ้ช้พัดลมที่มีความเร็วรอบสูงและเสียงดัง ปัจจุบันเมนบอร์แบบ BTX ไม่ได้รับความนิยมเนื่องจากเปลี่ยนแปลงอุปกรณ์เกือบทั้งหมดไม่ว่าจะเป็น เคส ฮัตซิงค์ เป็นต้น นอกจากเมนบอร์ดมาตรฐาน ATX (Advance Technology Extension) ปัจจุบันยังมีเมนบอร์ดมาตรฐาน Mini-ITX เป็นเมนบอร์ดขนาดเล็กสำหรับคอมพิวเตอร์ทีมีขนาดเล็กเพื่อความบันเทิงหรือ HTPC และเคสก็ออกแบบมาอย่างเหมาะสมเพื่อวาง LCD TV ตัวเมนบอร์จึงมีขนาดเล็กตามไปด้วย เมนบร์ดบอร์ดลักษณะนี้จะรวมทุกอย่างไว้บนเมนบอร์ดและมีเพียง 1 สล็อตเท่านั้น

ส่วนประกอบของเมนบอร์ดจะประกอบไปด้วย

1. ซ็อกเก็ตซีพียู (CPU Socket)
2. ชิปเซต (Chipset)
3. ซ็อกเก็ตแรม (RAM Socket)
4. สล็อตของการ์ดจอ (Graphic Card Slot)
5. สล็อต PCI (PCI Slot)
6. หัวต่อไดรว์ต่างๆ
7. หัวต่อแหล่งจ่ายไฟ
8. ชิปรอมไบออส (ROM BIOS)
9. หัีวต่อสายสวิตช์ควบคุม
10. พอร์ตเชื่อมต่อต่างๆ

Daughterboard

Daughterboard (ดอเทอะบอร์ด) คือ แผงวงจรตัวลูกหมายถึง แผงวงจรอีกชุดหนึ่งที่ทำเพิ่มไว้เผื่อให้เลือกใช้ได้สามารถเสียบเข้าใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ควบคู่ไปกับแผงวงจรหลักได้เลยเมื่อเรียกแผงวงจรหลักว่า ตัวแม่ (motherboard) จึงได้เรียกตัวนี้ว่าตัวลูก

Sound card

VGA Card

Lan card

wireless card

Hard Disk

ฮาร์ดดิสก์ (Harddisk) ถือว่ามีความสำคัญมาก ถ้าหากไม่มีฮาร์ดดิสก์คอมพิวเตอร์ของคุณจะไม่สามารถทำงานได้ เนื่องจากขาดสื่อหลักที่ใช้ในการเก็บบันทึกข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์

ฮาร์ดดิสก์ (Harddisk) เปรียบเสมือนคลังเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ของเครื่องคอมพิวเตอร์ เพราะฉะนั้นจึงต้องมีความจุที่ค่อนข้างสูง ภายในฮาร์ดดิสก์จะมีแผ่นจานเหล็กกลมแบบที่ใช้บันทึกข้อมูลวางซ้อนกันเป็นชั้นๆ และยึดติดกับมอเตอร์ที่มีความเร็วในการหมุนหลายพันรอบต่อนาทีโดยมีแขนเล็กๆที่ยื่นออดมา ตรงปลายแขนจะมีหัวอ่านซึ่งใช้สำหรับการอ่านหรือเขียนข้อมูลลงบนจานแม่เหล็ก การอ่านหรือเขียนข้อมูลของฮาร์ดดิสก์จะใช้หลักการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กที่หัวอ่านขนาดของจานที่ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (Desktop) จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3.5 นิ้ว ส่วนถ้าเป็นฮาร์ดดิสก์ของโน้ตบุ๊คก็ประมาณ 2.5 นิ้ว

ส่วนประกอบของ Hard Disk 
1. แขนของหัวอ่าน ( Actuator Arm ) ทำงานร่วมกับ Stepping Motor ในการหมุนแขนของหัวอ่านไปยังตำแหน่งที่เหมาะสม สำหรับการอ่านเขียนข้อมูล โดยมีคอนโทรลเลอร์ ทำหน้าที่แปลคำสั่งที่มาจากคอมพิวเตอร์ จากนั้นก็เลื่อนหัวอ่านไปยังตำแหน่งที่ต้องการ เพื่ออ่านหรือเขียนข้อมูล และใช้หัวอ่านในการอ่านข้อมูล ต่อมา Stepping Motor ได้ถูกแทนด้วย Voice Coil ที่สามารถทำงานได้เร็ว และแม่นยำกว่า Stepping Motor

2 . หัวอ่าน ( Head ) เป็นส่วนที่ใช้ในการอ่านเขียนข้อมูล ภายในหัวอ่านมีลักษณะเป็น ขดลวด โดยในการอ่านเขียนข้อมูลคอนโทรลเลอร์  จะนำคำสั่งที่ได้รับมาแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าแล้วป้อนเข้าสู่ขดลวดทำให้เกิดการเหนี่ยวนำทางแม่เหล็ก ไปเปลี่ยนโครงสร้างของสารแม่เหล็ก ที่ฉาบบนแผ่นดิสก์ จึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลขึ้น

3. แผ่นจานแม่เหล็ก ( Platters ) มีลักษณะเป็นจานเหล็กกลมๆ ที่เคลือบสารแม่เหล็กวางซ้อนกันหลายๆชั้น (ขึ้นอยู่กับความจุ) และสารแม่เหล็กที่ว่าจะถูกเหนี่ยวนำให้มีสภาวะเป็น 0 และ1 เพื่อจัดเก็บข้อมูล โดยจานแม่เหล็กนี้จะติดกับมอเตอร์ ที่ทำหน้าที่หมุน แผ่นจานเหล็กนี้ ปกติ Hard Disk  แต่ละตัวจะมีแผ่นดิสก์ประมาณ 1-4 แผ่นแต่ละแผ่นก็จะเก็บข้อมูลได้ทั้ง 2 ด้าน

4. มอเตอร์หมุนจานแม่เหล็ก ( Spindle Moter ) เป็นมอเตอร์ที่ใช้หมุนของแผ่นแม่เหล็ก ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากต่อความเร็วใน การหมุน ของ Hard Disk เพราะยิ่งมอเตอร์หมุนเร็วหัวอ่านก็จะเจอข้อมูลที่ต้องการเร็วขึ้น ซึ่งความเร็วที่ว่านี้จะวัดกันเป็นรอบต่อนาที ( Rovolution Per Minute หรือย่อว่า RPM ) ถ้าเป็น Hard Disk รุ่นเก่าจะหมุนด้วยความเร็วเพียง 3,600รอบต่อนาที ต่อมาพัฒนาเป็น 7,200รอบต่อนาที และปัจจุบันหมุนได้เร็วถึง 10,000รอบต่อนาที การพัฒนาให้ Hard Disk หมุนเร็วจะได้ประสิทธิภาพสูงขึ้น


5. เคส ( Case ) มีลักษณะเป็นกล่องสี่เหลี่ยม ใช้บรรจุกลไกต่างๆ ภายในแผ่นดิสก์เพื่อป้องกันความเสียหาย ที่เกิดจากการหยิบ จับ และป้องกันฝุ่นละออง

CD-ROM / DVD

       CD-ROM/DVD เป็นอุปกรณ์ในการอ่านแผ่น CD VCD  DVD โดยใช้แสงในการอ่านข้อมูล สำหรับสื่อประเภทนี้ไปสำหรับบันทึกข้อมูลลงบนแผ่น  มีความจุมากกว่าแผ่นดิสก์แบบปกติ  ต้องย้อนเวลากลับไปอดีตนิดหน่อย  สำหรับสื่อที่ใช้บันทึกข้อมูลในยุคแรกๆนั้นมีการใช้งานรูปแบบของเทปที่เป็นแทบแม่เหล็ก  ซึ่งต้องใช้ขนาดและเทปที่ยาวมากกว่าจะเก็บข้อมูลได้  แต่ได้พัฒนามาเป็นเป็นดิสก์ก็ต้องใช้ขนาดที่เป็นแผ่นแต่ก็ไม่สามารถที่จะเก็บข้อมูลไว้ได้มากเท่าไหร่  แต่ก็ว่าข้อมูลสมัยนั้นไม่มีความจำเป็นต้องเก็บเท่าไหร่  แผ่นเดียวก็เก็บไฟล์เอกสารไว้มากมายแต่ปัจจุบันได้พัฒนามาเป็นแผ่น CD  และ DVD ที่มีความจุมาก  และนิยมใช้งานกันถึงจะมีการลดบทบาทไปบางส่วนเพราะว่ามีอุปกรณ์อื่นมาแทนอย่างเช่น  แฟลชไดรฟ์มาแทนหรือว่าจะเป็นฮาร์ดดิสก์แบบภายนอกก็ตามแต่เราก็ยังเห็นว่าใช้ในการเก็บสื่อที่ต้องบันทึกถาวรได้นั้นเอง  อย่างเช่นโปแกรม  หนัง  เพลง และอื่นๆ ต่อมาได้มีการพัฒนามาเป็น  Blu-ray ที่มีความจุมากขึ้น

CD-ROM

DVD-ROM

CD-ROM

       แผ่นซีดีรอมเป็นสื่อในการเก็บข้อมูลแบบออปติคอล (Optical Storage) ใช้ลำแสงเลเซอร์ในการอ่านข้อมูล แผ่นซีดีรอมทำมาจากแผ่นพลาสติกเคลือบด้วยอลูมิเนียม เพื่อสะท้อนแสงเลเซอร์ที่ยิงมา เมื่อแสงเลเซอร์ที่ยิงมาสะท้อนกลับไป ที่ตัวอ่านข้อมูลที่เรียกว่า Photo Detector ก็อ่านข้อมูลที่ได้รับกลับมาว่าเป็นอะไร และส่งค่า 0 และ 1 ไปให้กลับซีพียู เพื่อนำไปประมวลผลต่อไป

       เทคโนโลยีซีดีรอมแบบที่นิยมใช้กันมีอยู่ 2 ประเภทคือ CLV (Constant Linear Velocity) และ CAV (Constant Angular Velocity) 

        CLV จะทำงานที่ความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลที่แน่นอน (ความเร็ว X) แต่มอเตอร์ นั้นหมุนที่ความเร็วระดับต่างๆ กันขึ้นอยู่กับเนื้อที่ในการเก็บข้อมูล โดยหากอ่านข้อมูลบริเวณด้านในของแผ่นซีดี ตัวไดร์ฟจะหมุนที่ความเร็วสูง แต่เมื่อมีการอ่านข้อมูลบริเวณด้านนอก ตัวไดร์ฟจะลดความเร็วรอบลง โดยความเร็วรอบจะอยู่ระหว่าง 500 ถึง 4,000 รอบต่อนาที สำหรับซีดีรอมความเร็ว 8 เท่า ซึ่งเทคโนโลยีนี้ทำการเพิ่มความเร็วในการถ่ายข้อมูลโอนข้อมูลได้ยาก เนื่องจากต้องคงความเร็ว ในการโอนถ่ายข้อมูลที่ 16 เท่านั้น เมื่อข้อมูลถูกเก็บอยู่ในพื้นที่วงในของแผ่นซีดี ตัวไดร์ฟจำเป็นต้องหมุนด้วยความเร็วสูง เพื่อให้คงอัตราการ ถ่ายโอนข้อมูลนั้นไว้ ทำให้เกิดปัญหาความร้อนและเกิดข้อผิดพลาดในการรับข้อมูลได้มากขึ้น 

        CAV ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่มีการทำงานที่ต่างกันโดยตัวไดร์ฟ CAV นั้นจะมีความเร็วในการหมุนคงที่เช่นเดียวกับที่เป็นอยู่ในฮาร์ดดิสก์ เมื่อมีการอ่านข้อมูลบริเวณวงในของ แผ่นซีดีรอมนั้นตัวไดร์ฟอาจจะทำความเร็วในระดับ 8-12 เท่า แต่ประโยชนที่ได้จาก ตัวไดร์ฟเทคโนโลยีนี้ก็คือเมื่อไดร์ฟ ทำการอ่านข้อมูลบริเวณวงนอกของแผ่นซีดีความเร็ว ในการอ่านจะเพิ่มขึ้น เป็น 16 เท่า เพราะเนื้อที่ด้านนอกของซีดีนั้นจะเก็บข้อมูลมากว่าพื้นที่วงในของแผ่น 

CD-RW

       CD-RW นั้นดูคล้ายกับ CD-ROM มากต่างกับเพียงการทำงานโดย CD-ROM ทำหน้าที่อ่านอย่างเดียวแต่ CD-RW นั้นยอมให้มีการบันทึกข้อมูลและบันทึกได้หลายพันครั้ง CD-RW drive นั้นต่างจาก CD-ROM drive ทั่วๆไปตั้งแต่มันสามารถที่จะใช้ laser ในการใช้พลังงานในการทำงานที่ต่าง level กัน laser ที่ level สูงสามารถทำให้เกิดช่องที่เรียกว่า แลนด์ เพื่อใช้ในการบันทึกข้อมูลและ ใช้ laser ที่ level ต่ำในการอ่านข้อมูลโดยไมทำลายพื้นผิวของแผ่นแต่อย่างใด 

DVD         DVD นั้นเป็นมาตรฐานบน Digital Versatile Disc แต่รู้จักกันในชื่อ Digital Video Disk สามารถเก็บข้อมูลได้มาก และให้คุณภาพของภาพและเสียงที่เหนือกว่าแผ่นซีดีรอม การพัฒนาของดีวีดีนั้นเริ่มต้นจาก DVD-ROM ที่สามารถอ่านแผ่นได้อย่างเดียว จนมาเป็น DVD-R ซึ่งสามารถบันทึกลงบนแผ่น DVD ในที่สุดกลายมาเป็น DVD-RW ซึ่งนอกจากจะอ่านแผ่นดีวีดีทั่วไปได้แล้ว ยังสามารถบันทึกข้อมูลซ้ำลงบนแผ่นดีวีดีได้อีกด้วย เครื่อง DVD-RW นั้นจะอาศัยเทคโนโลยีการบันทึกแผ่นแบบ Phase changing ช่วยให้แผ่นที่ทำการบันทึกมา สามารถนำไปใช้กับเครื่องเล่นดีวีดีแบบต่างๆที่มีวางจำหน่ายในปัจจุบัน 


DVD-RW
        หลักการทำงานของเครื่องดีวีดีอาร์ดับบลิวไม่ได้แตกต่างกับเครื่องซีดีอาร์ดับบลิว ทำงานที่ย่านความยาวคลื่น 780 nanometer โดยเมื่อมีการเริ่มบันทึกข้อมูลลงแผ่นลำแสงเลเซอร์จะยิงแสงมากระทบกับแผ่นที่บันทึก ทำให้เกิดหลุมขึ้นมา โดยจะมีอยู่ 2 ลักษณะ คือ ส่วนที่เรียกว่า Lands (พื้น) และส่วนที่เรียกว่า Pits (หลุม) โดยจะแปลงค่าทั้ง 2 ลักษณะเป็นสัญญาณดิจิตอล คือ เป็น 0 กับ 1 เป็นรหัสที่เครื่องสามารถเข้าใจได้ ซึ่งจะเริ่มบันทึกจากวงในที่สุดของ ทำไมหลักการทำงานเหมือนกัน แต่ทำไมแผ่นดีวีดี จึงสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกว่า แผ่นซีดีธรรมดา หลายเท่าตัวก็เนื่องจากพื้นผิวที่แผ่นของดีวีดี มีขนาดที่เล็กว่าซีดีครับ โดยพื้นผิวของซีดีทั่วไปมีขนาด 1.6 ไมครอน แต่ถ้าเทียบกับ ดีวีดี จะพื้นผิวเพียง 0.74 ไมครอน จึงเป็นสาเหตุให้แผ่นดีวีดีสามารถรองรับความจุที่มากกว่า          DVD นั้นยอมให้มีการใส่หัวข้อย่อยซึ่งกำหนดให้มีได้ถึง 32 กลุ่มของภาษา ทำให้ DVD นั้นเป็นสากล ในทางกลับกัน ก็เป็นการป้องกันการคัดลอก โดยการป้องกันนั้นจะถูกเรียกว่า regional coding ซึ่งนั้นหมายความว่าแผ่น DVD จะสามารถใช้งานได้เฉพาะที่หรือตามประเทศที่ระบุไว้ตาม Code ซึ่งได้ถูกกำหนดไว้ทั้งหมด 6 โซน ตามตารางข้างล่างนี้ 

Region codes	Countries / Geographic regions
1	USA, Canada
2	Europe, Japan, Middle East, South Africa
3	Southeast Asia, Taiwan
4	Australia, New Zealand, Central and South America, Mexico
5	Russia, India, Pakistan, Part of Africa
6	China