ฮาร์ ดแวร์
ในระบบสารสนเทศคอมพิวเตอร์
วรวิทย์ พูลสวัสดิ์
1
Computer information System
Overview
คำอธิบำยของ
แบบจำลอง Information System
Overviews
 user
: ผู้ใช้งำนระบบ
 User interface : ส่วนทีช
่ ่ วยในกำร
ติดตอระหว
ำงผู
ใช
่
่
้ ้กับระบบคอมพิวเตอร ์
มองไดแง
้ ่ Hardware และ Software
 ฮำรดแวร
์
์ เน้นไปที่ Input-Output
Device
 Software เน้นที่

 รูปแบบกำรใช้งำนระบบสำรสนเทศ
แบบ Text base และแบบ Gui
(Graphicuser interface)
 ควำมตอเนื
่ ่องของกำรทำงำน
(Choreograph)
ไดแก
้ ่
ข้อมูล - Data
 ขอมู
้ ลเป็ นปัจจัยในสำคัญในกำรเลือก
Interface Device
 Text
, Number , Date
 ประมวลผลโดยกำรคำนวณแบบคณิตศำสตร ์
หรือ จัดเรียง
 เมือ
่ เวลำเปลีย
่ นไป ข้อมูลไมเปลี
่ นแปลง
่ ย
 Image
 ไม ่
สำมำรถจัดเรียง หรือ คำนวณในแบบ
คณิตศำสตร ์ ได้
 เมือ
่ เวลำเปลีย
่ นไป ข้อมูลไมเปลี
่ นแปลง
่ ย
ข้อมูล – Data (2)
 Sound
/ Voice
 ไม ่
สำมำรถจัดเรียง หรือ คำนวณในแบบ
คณิตศำสตร ์ ได้
 เมือ
่ เวลำเปลีย
่ นไป ข้อมูล “เปลีย
่ นแปลง”
 Video
/ Clip
 ไม ่
สำมำรถจัดเรียง หรือ คำนวณในแบบ
คณิตศำสตร ์ ได้
 เมือ
่ เวลำเปลีย
่ นไป ข้อมูล “เปลีย
่ นแปลง”
 Hardware
กลุม
่ Input-Output Device
จะมีกำรเลือกใช้ไปตำมประเภทของ
ขอมูลทีร่ ะบบใชงำน
Native of Data
 Data
can be human-readable or
machine-readable
 Source data automation
 Capturing
and editing data where the
data is initially created and in a form
that can be directly input to a
computer
 กำรเก็บและปรับปรุงขอมู
้ ล จำก
แหลงข
ปแบบทีส
่ ำมำรถ
่ อมู
้ ล ให้อยูในรู
่
นำเขำสู
้ ่ ระบบคอมพิวเตอรได
์ โดยตรง
้
6
Native of Data (2)
 Data
entry
 Converts
human-readable data into
machine-readable form
 Data
input **
 Transfers
system
machine-readable data into
Hardware คืออะไร
 อุปกรณที
่ ่ วยในกำรทำกิจกรรมในกำร
์ ช
นำขอมู
้ ลเขำ้ ประมวลผลขอมู
้ ล บันทึก
ขอมู
่
้ ล แสดงผลลัพธ ์ รวมทัง้ กำรเชือ
ตอเครื
อขำย
สำหรับระบบสำรสนเทศ
่
่
 กำรเลือกใช้ Hardware ตองดู
วำ่
้
เหมำะสม พรอมที
จ
่ ะตอบจุดประสงค ์
้
ขององคกรหรื
อไม่
์
8
Quote
“The computer hardware industry
is rapidly changing and highly
competitive, creating an environment
ripe for technological breakthroughs ”
9
ประเภทของ Hardware
 Input
Device
 Output Device
 Processor
 Storage
 Network interface
Input Devices
 สำหรับ
Personal computer เช่น
Keyboard Mouse
 Barcode reader
 Scanning devices
 Digital cameras
 Video recorder
 Magnetic ink character recognition
(MICR) devices
11
Input Device ทีน
่ ่ ำสนใจ

RFID
Output Devices

Monitor
CRT
 Liquid crystal displays (LCDs)
 Plasma displays


Printers and plotters


Impact and non-impact
Digital audio player
and etc.
13
Special-Purpose Output
Devices

E-books


Digital media equivalent of a conventional
printed book
Eyebud screens

Portable media devices that display video in
front of one eye
14
Computer System Types
 Handheld
computers
 Portable
computers
 Thin client
 Desktop
computers
 Workstations
 Servers
 Mainframe
computers
 Supercomputers
15
Processor : Main Hardware
Components

Central processing unit (CPU)



Arithmetic/logic unit
control unit, and
the register areas
16
Processor : Main Hardware
Components

Arithmetic/logic unit (ALU)


Performs mathematical calculations and makes
logical comparisons
Control unit



Sequentially accesses program instructions,
decodes them, and
coordinates the flow of data in and out of the
ALU, registers, primary storage, and even
secondary storage and various output devices
17
Processor : Main Hardware
Components (2)

Registers


High-speed storage areas
Primary storage or Memory

Closely associated with the CPU
18
Instruction Set
An instruction set, or instruction set
architecture (ISA), is the part of the
computer architecture related to
programming such as the native data
types, addressing modes, memory
architecture, and external I/O.
 เป็ นส่วนหนึ่งของสถำปัตยกรรมคอมพิวเตอรที
์ ่
เกีย
่ วกับกำรโปรแกรม เช่น ประเภทขอมู
้ ลที่
ใช้ กำรเก็บขอมู
้ ทีท
่ ำงำน
้ ลพืน
สถำปัตยกรรมของหน่วยควำมจำ และ กำร19

Instruction Set (2)
 An
ISA includes a specification of
the set of opcodes (machine
language), and the native
commands implemented by a
particular processor.
 นอกจำกนี้ยง
ั หมำยถึงกลุมของ
่
ภำษำเครือ
่ งและคำสั่ งทีเ่ ป็ นคำสั่ งเฉพำะ
ของแตละ
Processor
่
กำรทำงำนของ CPU
 Step
1: Fetch instruction
 Step 2: Decode instruction
 Step 3: Execute instruction
 Step 4: Store results
21
กำรทำงำนของ CPU (2)
22
Quote
พิจารณาคาสัง่ ต่อไปนี้
area := ( base * Height ) / 2 ;
เปรี ยบเทียบกับ
area := ( base * height ) ;
area := area / 2 ;
ผลลัพธ์ถูกต้องเหมือนกันหรื อไม่
คาสัง่ ใดทางานเร็ วกว่า
Processing Characteristics

Machine cycle time is measured in:
Nanoseconds (1 billionth of a second)
 Picoseconds (1 trillionth of a second)
 MIPS (millions of instructions per second)

24
Processing Characteristics (2)

Clock speed
Series of electronic pulses produced at a
predetermined rate that affects machine
cycle time
 Often measured in:

Megahertz (MHz): millions of cycles per second
 Gigahertz (GHz): billions of cycles per second


Microcode

Predefined, elementary circuits and logical
operations that the processor performs
when it executes an instruction
25
Physical Characteristics of the
CPU
Digital
circuits on chips
Electrical current flows
through silicon
Moore’s Law
 Transistor
densities on a
single chip double every two
years
Gordon E. Moore
Director, Research and Development Laboratories,
Fairchild Semiconductor
26
Memory Characteristics
Main memory
 Located physically close to the CPU,
but not on the CPU chip itself
 Rapidly provides data and instructions
to the CPU
 Storage Capacity
 Eight bits together form a byte (B)

27
Memory Characteristics and
Functions
28
Types of Memory
 Random
access memory (RAM)
 Temporary
 Types
and volatile
of RAM
 DRAM
(Dynamic RAM)
 DDR2 SDRAM and DDR3 SDRAM
 Static Random Access Memory
(SRAM)
 Double Data Rate Synchronous
Dynamic Random Access Memory
29
Types of Memory (2)
 Read-only
memory (ROM)
 Nonvolatile
 Provides
permanent storage for data
and instructions that do not change
 Cache
memory
 High-speed
memory that a processor
can access more rapidly than main
memory
30
Types of Memory (3)
31
Multiprocessing
 Multiprocessing
 Simultaneous
execution of two or
more instructions at the same time
 Coprocessor
 Speeds
 Multicore
processing
microprocessor
 Combines
two or more independent
processors into a single computer
32
Parallel Computing
 Parallel
computing
 Simultaneous
execution of the same
task on multiple processors to obtain
results faster
 Massively
parallel processing
 Systems
with thousands of such
processors
 Grid
computing
 Use
of a collection of computers to
work in a coordinated manner to solve
33
Parallel Computing (2)
 Cloud
computing
 Uses
giant cluster of computers, that
serves as a host, to run applications
that require high-performance
computing
 Supports a wider variety of
applications than grid computing
 Pools computing resources so they
can be managed primarily by software
34
rather than people
Secondary Storage
 Compared
with memory, offers the
advantages of nonvolatility, greater
capacity, and greater economy
 On a cost-per-megabyte basis
 Most
forms of secondary storage are
considerably less expensive than
primary memory
 Storage
access
media that allow faster
35
Access Methods
 Sequential
access
 Records
must be retrieved in order in
which it is stored
 Devices used called sequential access
storage devices (SASDs)
 Direct
access
 Records
can be retrieved in any order
 Devices used are called direct access
storage devices (DASDs)
36
Storage Devices
Magnetic tapes
 Virtual tape

Magnetic disks
 RAID
 Optical disks
 Digital video disk (DVD)

37
Enterprise Storage Options
38
Question?
Question?
 to be continue!

Homework
Data แบงได
กี
่ ลุมได
แก
ำง
่
้ ก
่
้ อะไรบ
่
้
 Instruction set คืออะไร
 ขัน
้ ตอนกำรทำงำนของ CPU มีกข
ี่ น
้ั ตอน
แตละขั
น
้ ตอนมีกำรทำงำนอยำงไร
่
่
 Main Memory และ Hard disk ตำงก็
เป็ น
่
อุปกรณที
์ ใ่ ช้ในกำรเก็บขอมู
้ ล แตอุ
่ ปกรณทั
์ ง้
สองชนิดมีอะไรทีแ
่ ตกตำงกั
นทีท
่ ำให้มีผลตอ
่
่
กำรเลือกใช้งำน


ส่ ง 20 มิถุนายน 2555