HW Series : รู้จักซีพียู

 

CPU ย่อมาจาก Central Processing Unit หรือแปลเป็นไทยว่าหน่วยประมวลผลกลาง ใช่แล้วมันก็หมายความแบบนั้นจริงๆโดยหน้าที่การทำงาน ก็คือมันเป็นคนที่รับทั้งข้อมูลและคำสั่งทุกอย่างมาคิดวิเคราะห์ตัดสินใจว่าจะทำอะไรดีทำตอนไหนทำอย่างไรและยังดูแลการทำงานของอุปกรณ์ทุกชิ้นอีกด้วย ดังนั้นซีพียูจึงเป็นขุมพลังหลักของระบบอย่างไม่ต้องสงสัย การทำงานของมันส่งผลต่อความรวดเร็วในการทำงานแทบจะทุกด้านของระบบ ถ้ามันรับคำสั่งได้ครั้งละมากๆพร้อมกับคิดคำนวณคำสั่งนั้นได้รวดเร็ว คอมพิวเตอร์ของคุณก็จะตอบสนองได้รวดเร็วตามไปด้วย นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมการระบุสเปคคอมพิวเตอร์ถึงบอกรุ่นซีพียูเป็นลำดับแรก
 
 
ความเร็วของซีพียูมีหน่วยเป็น Hz หรือความถี่ในการรับคำสั่งได้ในหนึ่งวินาที เช่น Intel Pentium รุ่นแรกมีความเร็ว 90 MHz ก็หมายความว่า มันสามารถรับคำสั่งมาทำงานได้ 90 ล้านครั้งต่อวินาที และจะสังเกตุว่าในปัจจุบันความเร็วพัฒนาขึ้นเป็นหลัก GHz หมดแล้วก็คือ 1000 MHz นั่นเอง เช่น Intel Core -i3 ความเร็ว 2.1 GHz จริงๆแล้วก็คือ 2100 MHz และนอกจากความถี่ตรงนี้แล้วความเร็วของระบบยังต้องการความกว้างของเส้นทางในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างซีพียูกับหน่วยความจำหลักหรือ RAM อีกด้วยซึ่งใน Pentium II จะมีถนนส่งข้อมูลที้เรียกว่า FSB (Front Side Bus) นี้ 100 MHz แต่ปัจจุบันซีพียูมี Bus เกินกว่า 1333 MHz ไปแล้วซึ่งตรงนี้ก็ต้องสัมพันธ์กับ Bus ของ RAM เองด้วยจึงจะทำงานได้ดีที่สุดที่จะกล่าวถึวในบทความต่อไปเกี่ยวกับ RA
M ล้วนๆ
 
 
 
 
 
นอกจากนี้ในตัวซีพียูเองยังมีหน่วยความจำเป็นของตัวเองด้วยเรียกว่า "Cache Memory" มันคือหน่วยความจำที่ทำงานได้เร็วกว่า RAM มาก ดังนั้นซีพียูจะเก็บคำสั่งหรือข้อมูลที่ถูกเรียกใช้บ่อยๆ ไว้ในนี้เพื่อลดระยะเวลาที่ต้องไปล้วงมาจาก RAM ที่ช้ากว่านั่นเอง เปรียบเทียบง่ายๆก็คือเสมือนกับการเก็บเงินไว้ในกระเป๋าตังค์ติดตัวไว้ย่อมหยิบใช้ได้ไวกว่า ไปเบิกจากธนาคาร โดยปกติแล้วซีพียูจะค้นข้อมูลที่จะใช้ในย Cache ก่อนเสมอ ถ้าไม่พบจึงไปถามหาจาก RAM แล้วถ้าไม่เจออีกก็ต้องเสียเวลาไปงมในฮาร์ดดิส ปัจจุบัน Cache มีขนาดประมาณ 3 - 8 MB แล้วแต่รุ่นและราคา
 
 
แกน หรือ Core ซีพียูที่เพิ่มขึ้นมา เป็นผลมาจากเทคโนโลยีการผลิตที่เล็กลงกว่า 20 นาโนเมตรทำให้ได้ที่ว่างในชิปเพิ่มขึ้น จึงสามารถเพิ่มแกนประมวลผลเข้าไปได้มากกว่า 1 แกน ทำให้เท่ากับว่ามีซีพียูมากกว่า 1 ตัวช่วยกันทำงานอยู่นั่นเอง ปัจจุบันนี้ซีพียูรุ่นล่างๆก็เป็น Dual Core กันหมดแล้ว หรือ มี 2 แกน เช่น Intel Pentium D Intel Core-i3 เป็นต้น ส่วนรุ่นที่ราคาสูงกว่านี้ก็จะมีตั้งแต่ 3 - 8 แกนทีเดียว ในขณะที่เป็นเรื่องที่น่าทึ่งมากคือการใช้พลังงานที่น้อยลง ความร้อนที่ลดลงเรื่อยๆ นั่นทำให้โน๊ตบุคมีระยะเวลาในการทำงานด้วยแบตเตอร์รี่ที่นานขึ้นด้วย
 
ผู้ผลิตซีพียูนั้นมีปัจจุบันเหลือ 2 ค่ายใหญ่ๆคือ Intel และ AMD มีประสิทธิภาพไม่ต่างกันแต่อาจจะโดดเด่นคนละด้าน โดยทั้งสองยี่ห้อจะมีรุ่นที่รองรับผู้ใช้ทุกระดับ โดยรุ่นสูงของ Intel คือซีพียูรุ่น Pentium ทั้งหลายในสมัยก่อน และมีรุ่นล่างที่ราคาถูกกว่าคือ Celeron ซึ่งขอบอกให้ทราบว่า Celeron นี้แท้จริงแล้วก็มีลักษณะเหมือน Pentium ทุกประการเพียงแต่อาจจะมีการลดองค์ประกอบบางอย่างออกเช่น ขนาด Cache Memory, Bus และชุดคำสั่งบางอย่าง ทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมเป็นรอง Pentium พอสมควรแต่ก็ราคาถูกกว่ามากเช่นกัน ซึ่งปัจจุบัน รุ่น TOP ของ Intel ก็คือตระกูล Core i Sandy Bridge และถอย Core2 กับ Core i รุ่นแรกลงไปเป็นรุ่นล่างแทน โดยปกติแล้ว Intel เน้นออกแบบซีพียูเพื่อการทำงานทั่วไปที่ต้องการความประหยัดพลังงานและความเสถียรของระบบ
 
ในส่วนของ AMD นั้นจะเน้นความแรงของการทำงานเป็นหลักจึงเหมาะมากกับงานประเภทกราฟฟิคและเกมสามมิติ หรือพูดง่ายๆจัดเต็มตลอดแบบไม่กลัวร้อน ปัจจุบันรุ่นสูงของ AMD ก็ได้แก่ Phenom ที่จำนวนแกนเยอะมาก คือ 3 - 4 แกนไปเลย ส่วนรุ่นล่างก็ได้แก่ Athlon กับ Turion ที่จะว่าไปมันก็ไม่ได้เป็นรองรุ่นสูงเท่าใดนักเรื่องความแรงเพราะมันก็เคยเป็นรุ่นสูงมากก่อนเช่นกัน และปกติแล้วสเปคต่างๆในซีพียูของ AMD จะจัดมาให้สูงกว่า Intel เสมอเช่น BUS สูงกว่า, Cache มากกว่า แต่ราคาก็จะถูกกว่า Intel เสมอเช่นกัน
 
สุดท้ายจะบอกว่าการออกแบบตัวซี่พียูแต่ละรุ่นนั้นก็มีความแตกต่างกัน เช่นรูปแบบการติดตั้ง จำนวน Pin ก็ต่างกัน ทำให้ถ้าใครจะเลือกซื่อเมนบอร์ดมาประกอบเองก็ต้องเลือกตัวที่ตรงกับรุ่นซีพียูด้วย แม้แต่หน่วยความจำหลักก็ต้องใช้รุ่นที่เหมาะกับซีพียูด้วยเช่นกันเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด ที่จะกล่าวถึงในบทต่อไป















วิทยาลัยบัณฑิตเอเซีย
สถาบันในเครือ
เป็นสถาบันด้านการศึกษาและมูลนิธิ ศ.ดร.นพ.กระแส ชนะวงศ์ ก่อตั้งขึั้น สำหรับบริการด้านการเรียน ทั้งระดับประถม มัธยม และอุดมศึกษา รวมไปถึงศูนย์ฝึกอบรม ด้านการศึกษา มูลนิธิหมอกระแส ชนะวงศ์และสถาบันกระแสภิวัฒน์ เพื่อเป็นแหล่งเรียนแก่คนรุ่นหลัง