คีย์ลัดของ Windows เพื่อให้ทำงานได้เร็วขึ้น
Shout Cut Keys คือ คีย์ลัด ที่ ไม่ต้องลากเลื่อน mouse ให้เยอะแยะ เสียเวลา ใช้ key เหล่านี้ เร็วกว่า แน่นอน
วลาเข้าเว็บ.COM พิมแต่ชื่อเว็บ แล้วกด CTRL+ENTER = ไม่ต้องพิมพ์www.และ .COM
WINDDOW + D = ย่อ/ยกเลิก ขนาดหน้าต่างทั้งหมดลงมาเพื่อให้เห็น Desktop
WINDDOW + F = เปิดแถบค้นหาใน Windows ขึ้นมา
WINDDOW + E = เปิด windows Explorer
WINDDOW + M = ย่อขนาดหน้าต่างทั้งหมดลงมาเพื่อให้เห็น Desktop
WINDDOW + SHIFT + M = ทำให้หน้าต่าที่ย่อกลับสู่สภาพเดิม
BACKSPACE = ดูโฟลเดอร์ย้อนขึ้นหนึ่งระดับใน My Computer หรือ Windows Explorer
ESC = ยกเลิกงานปัจจุบัน
DELETE = ลบ
HOME = ไปส่วนแรก
END = ไปส่วนสุดท้าย
ปุ่ม F2 = เปลี่ยนชื่อรายการที่เลือก
ปุ่ม F3 = ค้นหาไฟล์หรือโฟลเดอร์
ปุ่ม F5 = อัปเดทหน้าต่าง
ปุ่ม F4 = แสดงรายการแอดเดรสบาร์ใน My Computer หรือ Windows Explorer
ปุ่ม F6 = สลับไปตามรายการอิลิเมนต์บนหน้าจอในหน้าต่างหรือบนเดสก์ทอป
ปุ่ม F10 = เปิดแถบเมนูในโปรแกรมที่กำลังใช้งาน
ลูกศรขวา = เปิดเมนูถัดไปทางขวา หรือเปิดเมนูย่อย
ลูกศรซ้าย = เปิดเมนูถัดไปทางซ้าย หรือปิดเมนูย่อย
CTRL+A = เลือกทั้งหมด (Select All)
CTRL+C = คัดลอก (Copy)
CTRL+X = ตัด (Cut)
CTRL+V = วาง (Paste)
CTRL+Z = ยกเลิก (Undo)
CTRL+S = Save งานที่กำลังทำอยู่
SHIFT+F10 = เหมือนกับคลิ๊กขวา
SHIFT+DELETE = ลบรายการที่เลือกอย่างถาวรโดยไม่เก็บไว้ใน Recycle Bin
กดปุ่ม CTRL ขณะที่ลากรายการ = คัดลอกรายการที่เลือก
กดปุ่ม CTRL+SHIFT ขณะที่ลากรายการ = สร้างทางลัดไปยังรายการที่เลือก
ALT+SPACEBAR = เปิดเมนูระบบสำหรับหน้าต่างที่ทำงานอยู่
CTRL+Q = ออกจากโปรแกรม
CTRL+F = เปิดกล่องค้นหาขึ้นมา
CTRL+F4 = ปิดเอกสารที่ใช้งานอยู่
CTRL+ ลูกศรขวา = ย้ายเคอร์เซอร์ไปยังจุดเริ่มต้นของคำถัดไป
CTRL+ ลูกศรซ้าย = ย้ายเคอร์เซอร์ไปยังจุดเริ่มต้นของคำก่อนหน้า
CTRL+ ลูกศรลง = ย้ายเคอร์เซอร์ไปยังจุดเริ่มต้นของย่อหน้าถัดไป
CTRL+ ลูกศรขึ้น = ย้ายเคอร์เซอร์ไปยังจุดเริ่มต้นของย่อหน้าก่อนหน้าไป
CTRL+SHIFT พร้อมกับปุ่มลูกศรใดๆ = ไฮไลต์บล็อกข้อความ
CTRL+ESC = แสดงเมนู Start
ALT+ENTER = ดูคุณสมบัติต่างๆ ของรายการที่เลือก
ALT+F4 = ปิดรายการที่ใช้งานอยู่ หรือปิดโปรแกรมที่ใช้งาน
ALT+ENTER = แสดงคุณสมบัติของออบเจกต์ที่เลือก
ALT+SPACEBAR = เปิดเมนูทางลัดสำหรับหน้าต่างที่ทำงานอยู่
ALT+TAB = สลับระหว่างรายการต่างๆ ที่เปิดอยู่
ALT+TAB = ใช้เปิด File ในโปรแกรมต่าง ๆ
ALT+ESC = สลับไปยังรายการต่างๆ ตามลำดับที่เปิด
ALT+อักษรขีดเส้นใต้ในชื่อเมนู = แสดงเมนูนั้นๆ
อักษรที่ขีดเส้นใต้ในชื่อคำสั่งบนเมนูที่เปิด = ทำงานตามคำสั่งนั้น ๆ
กดปุ่ม SHIFT ขณะที่ใส่แผ่นซีดีรอมลงในไดรฟ์ซีดีรอม = ยกเลิกการเล่นซีดีรอมอัตโนมัติ
CTRL+SHIFT+ESC = เปิด Task Manager
CTRL+ALT+DELETE = เปิด Task Manager
TAB = เลื่อนไปยังส่วนต่อไป
SHIFT+TAB = เลื่อนไปยังส่วนก่อนหน้า
CTRL+TAB = ไปในแถบต่อไป (กรณีเปิดหลายหน้าต่าง ใช้ใน Browser ที่มีแถบก็ได้ เช่น Firefox, IE7 ขึ้นไป)
CTRL+SHIFT+TAB = กลับไปในแถบก่อนหน้า
ปุ่ม Windows +E เปิด windows Explorer ปุ่ม Windows +M = ย่อขนาดหน้าต่างทั้งหมดลงมาเพื่อให้เห็น Desktop
ปุ่ม Windows +Shift+M = ทำให้หน้าต่าที่ย่อกลับสู่สภาพเดิม
ปุ่ม Windows +D = ย่อ/ยกเลิก ขนาดหน้าต่างทั้งหมดลงมาเพื่อให้เห็น Desktop
ALT+Print Screen = ใช้copy หน้าต่างที่เปิดล่าสุด ไปไว้ที่คลิปบอร์ด แล้วนำไปpaste ในที่ต่างๆได้ ปุ่ม Alt+Esc ใช้เลือกหน้าต่างที่เปิดไว้มากๆโดยวนไปรอบๆ
ปุ่ม Alt+F4 ปิดโปรแกรม / ปิด windows(shut down)
ปุ่ม shift + ลูกศร หรือ เมาส์ เป็นการเลือก(select) เพิ่มจากเดิม
ปุ่ม Ctrl + คลิ๊กเมาส์ เป็นการเลือก(select)file มากว่า1 โดยกดctrl ค้างไว้
ปุ่ม shift + shut down ( alt+F4) restart windows(ให้กดshiftค้างไว้)
ปุ่ม shift ค้างไว้ขณะใส่แผ่น Cd ยกเลิก autorun.
วันอาทิตย์ที่ 21 สิงหาคม พ.ศ. 2554
เทคนิคการใช้งาน window xp อย่างเซียน
1. ในขณะที่คุณกำลังจะ Restart เครื่องใหม่ ก่อนที่จะกดปุ่ม
OK ให้คุณกด Shift ค้างไว้ จะทำให้คุณ Restart
ได้เร็วขึ้น
2. ในบาง Web Site หากคุณกด Ctrl ค้างไว้ และเลื่อน Scroll
ที่ Mouse จะทำให้ตัวอักษรของ Web Site นั้นใหญ่ขึ้น
3. หากกดปุ่ม Refresh หรือ F5 แล้วยังเป็นข้อมูลเดิม ลองกด
Ctrl + F5 รับรองจะได้ข้อมูลที่ใหม่ล่าสุดแน่ๆ
4. คุณสามารถเปิดไฟล์ Tips.txt ขึ้นมาเพื่ออ่านเทคนิคต่างๆ
ได้ ซึ่งไฟล์นี้จะอยู่ใน c:\\windows ของคุณ
5. ในระหว่างที่คุณกำหลังใช้งาน IE อยู่นั้น สามารถกดปุ่ม
F4 เพื่อเป็นการเปิดดู URL List ในช่อง Address ได้เลย
6. การกดปุ่ม Esc ระหว่างการใช้ IE จะทำให้ IE
ของคุณนั้นหยุดโหลดได้ โดยที่ไม่ต้องกดปุ่ม Stop
7. ระหว่างการใช้ IE สามารถกดปุ่ม Alt + D หรือ Ctrl + Tab
เพื่อเข้า Address bar อย่างเร็วได้
8. คุณสามารถเพิ่มความเร็วให้กับ Internet
ได้โดยทำการถอดสายเครื่องโทรศัพท์
ที่มีการต่อพ่วงอยู่กับสายที่ใช้ต่อ Internet ออก
9. คุณสามารถ ไปที่ Start -> Run และพิมพ์ว่า welcome กด
Enter เพื่อเปิดหน้าต่างต้อนรับของ Windows ได้
10. ที่ Notepad หรือ ICQ หากคุณลืมเปลี่ยน Mode ภาษา
ให้กดปุ่ม Ctrl + Back Space
เพื่อแก้คำที่พิมพ์ผิดไปแล้ว
11. คุณสามารถ เปิด Folder Desktop อย่างรวดเร็ว โดย Start
-> Run พิมพ์จุด (.) ลงไปแล้วกด Enter
12. ใน IE สามารถกด Space Bar เพื่อนเลื่อนหน้า Page ลงได้
ส่วนเลื่อนขึ้นคือ Shift + Space Bar
13. ใน Windows คุณไม่สามารถ สร้าง Folder ที่ชื่อ \"con\"
ได้
14. ใน IE ที่ช่อง Address ปุ่ม Ctrl+Enter สามารถช่วยคุณ
ในการพิมพ์ URL ได้เร็วยิ่งขึ้น
15. การกด Ctrl ค้างเอาไว้ ตอนเวลา BOOT เครื่อง
จะทำให้คุณไม่พลาด Startup Menu
16. คุณสามารถปิดนาฬิกาที่ Taskbar ได้ โดยคลิกขวาที่ Task
bar > Properties > เอาเครื่องหมาย Show Click ออก
17. หากคุณกด F11 ใน Windows Explorer จะช่วยให้มีการทำงานที่สะดวกขึ้น
18. ใน ICQ การส่ง Message หากคุณกด Ctrl+Enter จะสะดวก
กว่าการ Click Mouse ที่ปุ่ม send
19. คุณสามารถกด F2 เพื่อ ใช้ในการเปลี่ยนชื่อ Icon ต่างๆ
ได้
20. การกด F5 ใน NotePad จะเป็นการแทรก เวลา และวันที่
ปัจจุบัน
21. การกด Windows + E จะเป็นเปิด Windows Explorer ขึ้นมา
22. เปิด System Properties อย่างรวดเร็วคือการกด Window +
Pause Break
23. การย่อยทุกๆ หน้าต่างที่เปิดใช้งาน ให้ยุบไปให้หมด
คือการกด Window + D ถ้าจะขยายคืนมาอีก ให้กดซ้ำ
24. การเคาะวรรคในโปรแกรม Dreamweaver คือ Shift + Ctrl +
Space Bar ส่วนการเว้นบรรทัดคือ Shift + Enter
25. การลบไฟล์แบบ ไม่เก็บไว้ใน Recycle Bin คือการกด Shift +
Delete
26. การกด Shift ค้างไว้ เวลาใส่แผ่น CD-Rom
จะเป็นการไม่ให้มันเปิด Autorun ของแผ่น CD-Rom
นั้นขึ้นมา
27. การ Restart เครื่องอย่างเร็ว คือไปที่ Start -> Shut
Down... -> Restart จากนั้น ก่อนที่จะ OK ให้กด Shift
ค้างเอาไว้
28. ในระหว่างใช้ Browser คุณสามารถกดปุ่ม Space Bar
เพื่อเลื่อนหน้าลง และ Shift + Space Bar
เพื่อนเลื่อนหน้าขึ้นได้
29. กด Shift + คลิก จะเป็นการเปิดหน้าต่างขึ้นมาใหม่ โดยไม่ต้อง back กลับ
OK ให้คุณกด Shift ค้างไว้ จะทำให้คุณ Restart
ได้เร็วขึ้น
2. ในบาง Web Site หากคุณกด Ctrl ค้างไว้ และเลื่อน Scroll
ที่ Mouse จะทำให้ตัวอักษรของ Web Site นั้นใหญ่ขึ้น
3. หากกดปุ่ม Refresh หรือ F5 แล้วยังเป็นข้อมูลเดิม ลองกด
Ctrl + F5 รับรองจะได้ข้อมูลที่ใหม่ล่าสุดแน่ๆ
4. คุณสามารถเปิดไฟล์ Tips.txt ขึ้นมาเพื่ออ่านเทคนิคต่างๆ
ได้ ซึ่งไฟล์นี้จะอยู่ใน c:\\windows ของคุณ
5. ในระหว่างที่คุณกำหลังใช้งาน IE อยู่นั้น สามารถกดปุ่ม
F4 เพื่อเป็นการเปิดดู URL List ในช่อง Address ได้เลย
6. การกดปุ่ม Esc ระหว่างการใช้ IE จะทำให้ IE
ของคุณนั้นหยุดโหลดได้ โดยที่ไม่ต้องกดปุ่ม Stop
7. ระหว่างการใช้ IE สามารถกดปุ่ม Alt + D หรือ Ctrl + Tab
เพื่อเข้า Address bar อย่างเร็วได้
8. คุณสามารถเพิ่มความเร็วให้กับ Internet
ได้โดยทำการถอดสายเครื่องโทรศัพท์
ที่มีการต่อพ่วงอยู่กับสายที่ใช้ต่อ Internet ออก
9. คุณสามารถ ไปที่ Start -> Run และพิมพ์ว่า welcome กด
Enter เพื่อเปิดหน้าต่างต้อนรับของ Windows ได้
10. ที่ Notepad หรือ ICQ หากคุณลืมเปลี่ยน Mode ภาษา
ให้กดปุ่ม Ctrl + Back Space
เพื่อแก้คำที่พิมพ์ผิดไปแล้ว
11. คุณสามารถ เปิด Folder Desktop อย่างรวดเร็ว โดย Start
-> Run พิมพ์จุด (.) ลงไปแล้วกด Enter
12. ใน IE สามารถกด Space Bar เพื่อนเลื่อนหน้า Page ลงได้
ส่วนเลื่อนขึ้นคือ Shift + Space Bar
13. ใน Windows คุณไม่สามารถ สร้าง Folder ที่ชื่อ \"con\"
ได้
14. ใน IE ที่ช่อง Address ปุ่ม Ctrl+Enter สามารถช่วยคุณ
ในการพิมพ์ URL ได้เร็วยิ่งขึ้น
15. การกด Ctrl ค้างเอาไว้ ตอนเวลา BOOT เครื่อง
จะทำให้คุณไม่พลาด Startup Menu
16. คุณสามารถปิดนาฬิกาที่ Taskbar ได้ โดยคลิกขวาที่ Task
bar > Properties > เอาเครื่องหมาย Show Click ออก
17. หากคุณกด F11 ใน Windows Explorer จะช่วยให้มีการทำงานที่สะดวกขึ้น
18. ใน ICQ การส่ง Message หากคุณกด Ctrl+Enter จะสะดวก
กว่าการ Click Mouse ที่ปุ่ม send
19. คุณสามารถกด F2 เพื่อ ใช้ในการเปลี่ยนชื่อ Icon ต่างๆ
ได้
20. การกด F5 ใน NotePad จะเป็นการแทรก เวลา และวันที่
ปัจจุบัน
21. การกด Windows + E จะเป็นเปิด Windows Explorer ขึ้นมา
22. เปิด System Properties อย่างรวดเร็วคือการกด Window +
Pause Break
23. การย่อยทุกๆ หน้าต่างที่เปิดใช้งาน ให้ยุบไปให้หมด
คือการกด Window + D ถ้าจะขยายคืนมาอีก ให้กดซ้ำ
24. การเคาะวรรคในโปรแกรม Dreamweaver คือ Shift + Ctrl +
Space Bar ส่วนการเว้นบรรทัดคือ Shift + Enter
25. การลบไฟล์แบบ ไม่เก็บไว้ใน Recycle Bin คือการกด Shift +
Delete
26. การกด Shift ค้างไว้ เวลาใส่แผ่น CD-Rom
จะเป็นการไม่ให้มันเปิด Autorun ของแผ่น CD-Rom
นั้นขึ้นมา
27. การ Restart เครื่องอย่างเร็ว คือไปที่ Start -> Shut
Down... -> Restart จากนั้น ก่อนที่จะ OK ให้กด Shift
ค้างเอาไว้
28. ในระหว่างใช้ Browser คุณสามารถกดปุ่ม Space Bar
เพื่อเลื่อนหน้าลง และ Shift + Space Bar
เพื่อนเลื่อนหน้าขึ้นได้
29. กด Shift + คลิก จะเป็นการเปิดหน้าต่างขึ้นมาใหม่ โดยไม่ต้อง back กลับ
เทคนิคการใช้งาน window xp
1. คุณสามารถดูเปิดเว็บได้เต็มจอโดยการกด F11
2. คุณสามารถเลื่อนหน้าจอ IE ลงได้โดยกด space และเลื่อนขึ้นโดยกด shift+space
3. คุณสามารถซ่อนขอบหน้าต่างและ titlebar ของ task manager ได้โดยการดับเบิ้ลคลิกที่ว่างตามขอบใดๆก็ได้
4. คุณสามารถหยุดยั้งการปิดเครื่องเองภายใน 60 วินาทีของ blaster.worm ได้
โดยการเปิด run แล้วพิมพ์ "shutdown -a"
5. และคุณสามารถสั่งปิดเครื่องที่อยู่ข้างๆได้โดยพิมพ์ "shutdown -i"
6. คุณสามารถส่งแฟกซ์หรือ print-to-fax ด้วยโมเด็มได้โดยไม่ต้องพึ่งโปรแกรมอื่นๆช่วย
7. คุณสามารถเร่งหรือชะลอความเร็วของเพลง หรือแม้แต่เล่นเพลงย้อนกลับได้
โดยใช้ play speed settings ที่อยู่ใน windows media player
8. คุณสามารถเปิดและเข้ารหัสไฟล์ zip ได้โดยไม่ต้องใช้ winzip หรือ winrar
ใช้คุณสมบัติของ compressed folder
9. คุณสามารถเปลี่ยนรูปภาพอะไรก็ได้ให้เป็นไอคอนแค่เพียงคุณเปลี่ยนนามสกุลมันเป็น .ico เท่านั้น
10. เมื่อเมาส์ของคุณพัง คุณยังสามารถใช้เมาส์ได้ด้วยคีย์บอร์ดโดยเลือกที่ accessibility option > mouse > mousekeys แล้วใช้ numpad เป็นตัวควบคุมเมาส์ขยับเมาส์คลิกเมาส์แทน
11. เมื่อคีย์บอร์ดของคุณพัง คุณยังสามารถใช้เมาส์พิมพ์ข้อความได้โดยเปิด run แล้วพิมพ์ osk
12. คุณสามารถทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ของคุณพูดไม่หยุดปากได้โดยเปิด run แล้วพิมพ์ narrator
และสั่งให้มันพูดอีกครั้งเมื่อพูดจบก็ให้กด ctrl+shift+space
วันอังคารที่ 5 กรกฎาคม พ.ศ. 2554
ข้อมูล CPU multi-core
ข้อมูล CPU multi-core มีลักษนะอย่างไร มีข้อดีอย่างไร และแตกต่างจาก CPU เดิมอย่างไร
ให้มีภาพประกอบ
1. ความเป็นมาของ CPU แบบ Multi-Core
แต่ก่อน CPU เป็นลักษณะของชิป(chip) ที่ภายในมีหน่วยประมวลผลอยู่หน่วยเดียวต่อมาความต้องการความสามารถในการประมวลผลมีมากขึ้นก็เริ่มมีการพัฒนาความเร็วของซีพียู (CPU) ให้มากขึ้นไปเรื่อยๆให้พอต่อความต้องการ เมื่อความเร็วนั้นพัฒนาขึ้นมากจนยากที่จะทำต่อไปได้จึงมีการนำ CPU มาใช้เทคนิคให้สามารถประมวลผลได้มากขึ้น เราเรียกว่าไฮเปอร์เทรดดิ้ง(Hyper-Threading) การทำงานแบบไฮเปอร์เทรดดิ้ง ยังมีข้อเสียหลายประการและเทคโนโลยีซีพียู จึงพัฒนามาสู่ยุคของซีพียูแบบหลายหน่วยประมวลผลหรือที่เรียกว่า (core) ซึ่งทำให้การพัฒนา
สมรรถนของซีพียูเป็นไปอย่างก้าวกระโดด
รูปที่ 1 ภาพของซีพียูแบบดูอัลคอร์
(http://features.cgsociety.org/stories/2005_12/cgretro_2005/06_pic.jpg, 2007)2. เรื่องราวทั่วไปเกี่ยวกับซีพียู
2.1 central processing unit (CPU)
เป็นองค์ประกอบหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่ในการคำนวณหรือประมวลผลชุดคำสั่ง ประกอบไปด้วยวงจรขนาดเล็กจำนวนมากที่สลับซับซ้อนที่ทำหน้าที่ประมวลผลเชิงตรรกะ(ALU) และส่วนประกอบหลักภายในซีพียูเป็นดังนี้
มีส่วนประกอบหลักภายในดังนี้
-อินพุต(Input) คือหน่วยที่ทำหน้าที่รับข้อมูล
-เอาท์พุต(Output) คือหน่วยที่ส่งข้อมูลออก
-Storage Memory คือหน่วยความจำหรือเก็บข้อมูล
ทั้งสามอย่างนี้จะรวมกันเป็นหน่วยประมวลผลหนึ่งหน่วย ซึ่งจะหมายถึงโปรเซสหรือการประมวลผล(process) ได้ครั้งละ 1 โปรเซส ต่อหนึ่งหน่วยเวลาของ ซีพียูเมื่อโปรเซส เข้ามาหลายๆ โปรเซสอย่างต่อเนื่องเราเรียกสิ่งนั้นว่าเทรด (thread) การทำไฮเปอร์เทรดดิ้งนี้เปรียบเสมือนสัญลักษณ์ของการจุดประกายการทำให้ ซีพียูได้มาซึ่งการประมวลผลทีละหลายงานพร้อมกัน
2.2 วิวัฒนาการของซีพียู
CPU จาก 8 บิต ถึง 64 บิต
การส่งข้อมูลนั้นจะสูงมาเป็น ชุดๆ แต่ละชุดนั้นสามารถอ้างที่อยู่(address) ได้กี่ตัว ก็ใช้เลขบิต(Bit) ตัวนี้เป็นตัวกำหนดว่าสามารถอ้างที่อยู่ ได้มากน้อยเพียงใด ยิ่งอ้างได้มากนั่นหมายถึงทำให้ส่งข้อมูลเข้าหรืออออกที่ซีพียูตามไปด้วย ซึ่งไม่ว่าจะทำงานเป็น 8,16,32,64 บิตได้หรือไม่นั้นต้องขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการที่รองรับการทำงานด้วย
8086, 8088 ซีพียูสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ ตระกูลเครื่องพีซีหรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล(PC) ตัวแรกเป็นผลผลิตของบริษัทอินเทล(Intel) ยักษ์ใหญ่มือวางอันดับหนึ่งของวงการซีพียูนั่นเอง
80286 ยุคเริ่มต้นซีพียูขนาด 16 บิตเริ่มจากซีพียูตัวนี้
80386, 80486 เป็น CPU เบอร์แรกที่ประมวลผลทีละ 32 บิต ทำให้สามารถจัดการหน่วยความจำได้ดีกว่า 80286
Pentium เนื่องจากเริ่มมีบริษัทอื่นๆ ผลิตซีพียูสำหรับพีซีออกมาแข่งขันกับอินเทลจึงทำให้ CPU รุ่น
ถัดมาของ Intel ไม่ใช้ชื่อเรียกเป็นหมายเลข ใช้เป็นชื่ออื่นแทน
Pentium MMX, AMD K6 3DNOW, Cylix 6X86MX คือ Pentium ที่เพิ่มความสามารถในเชิงมัลติมิเดีย (MMX สำหรับ Pentium, 3DNOW)
Intel Itanium Intel ได้ตั้งชื่ออย่างเป็นทางการให้กับ CPU 64 บิตของตัวเองว่า Itanuim
จากที่กล่าวมาข้างต้นจะเห็นว่า ในยุคเริ่มแรกซีพียู เป็นแบบหน่วยประมวลผลเดี่ยว
(single-core) แล้วจึงพัฒนาเป็นหลายหน่วยประมวลผล(multi-core) ซึ่งคาดว่าจะพัฒนาต่อไปอีกในอนาคตอาจจะมีชิปที่มีหน่วยประมวลมากมาย(many-core) ดังกราฟข้างล่าง แสดงถึงการพัฒนาของCPU ควบคู่กับประสิทธิภาพและการใช้พลังงาน
รูปที่ 2 แสดงกราฟวิวัฒนาการของ CPU จนเป็น Dual-core (Intel, 2007)เมื่อซีพียูในช่วงแรกมีหน่วยประมวลผลอยู่หน่วยเดียวและทำงานด้วยความเร็วต่ำอยู่ ซึ่งจุดประสงค์หลักของการทำซีพียูที่ดีนั้น นักวิชาการก็มองว่ามีดังต่อไปนี้คือ ต้องมีความเร็วนาฬิกา(clockspeed) ที่สูงหมายถึงการประมวลผลได้เร็ว แคชหรือหน่วยความจำภายใน(Cache) ขนาดใหญ่ ทำให้ไม่ต้องเสียเวลาในการสลับสับเปลี่ยนข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก(Main Memory) บัสที่สูงที่จะทำให้ซีพียูนั้นตอบสนองได้เร็วเนื่องจากเป้นเสมือนช่องทางเดินของสัญญาน และซีพียูที่ทำงานติดต่อกันได้เป็นเวลานาน ทนทานและใช้พลังงานต่ำ
2.3 Hyper-Threading (Intel, 2000)
การทำงานจะทำการจัดการข้อมูลต่างๆที่วิ่งเข้า-ออก (I/O) ได้มากกว่า 1 เทรดเมื่เปรียบเทียบกับการทำงานในซีพียูปกติที่ไม่ได้เป็นไฮเปอร์เทรดดิ้งการที่ซีพียูทำงานส่งข้อมูลประมวลผลนั้น จะสามารถใช้แบนวิทหรือช่วงทางเดินสัญญาณ (Bandwidth) มากขึ้นเพียง 35% เท่านั้นเองต่อการทำงานหนึ่งอย่าง แต่ถ้าเป็นดูอัลซีพียูหรือซีพียูสองตัว(Dual CPU) สามารถทำงานได้เร็วกว่าถึงเกือบสองเท่า และส่งงานต่างๆ ออกมาให้ทำทีละสองชิ้น (2 Thread) พร้อมกันอย่างแท้จริง แต่การทำงานแบบไฮเปอร์เทรดดิ้งนั้นเป็นการทำงานกับโปรเซสได้ทีละมากกว่า 1 process ต่อหนึ่งหน่วยเวลา โดยเป็นการใช้เทคนิคของตารางงานซีพียู(CPU Schedule) และหน่วยความจำภายในเพื่อทำให้ซีพียู จัดการโดยที่ไม่เพิ่มหน่วยประมวลผล(core) ผลที่ได้ทำให้ได้ความเร็วในการประมวลผลเพิ่มขึ้นมาจากชิปยุคเดิมเล็กน้อย ปัจจุบันวันนี้ซีพียูทั้งหมดเป็นไฮเปอร์เทรดดิ้ง ซึ่งทำให้พูดได้ว่าไฮเปอร์เทรดดิ้งเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานที่จำเป็นต้องเพิ่มเข้าไปในซีพียูยุคปัจจุบัน
รูปที่ 3 แสดงการทำงานของไฮเปอร์เทรดดิ้ง (Intel, 2007)3. ข้อมูลทั่วไปของซีพียู Multi-Core
ภายใน Chip CPU นั้นมีหน่วยประมวลผลย่อย ที่เราเรียกว่าคอร์มากกว่า แต่ละคอร์มีหน่วยความจำหลักเป็นของตัวเอง เรียกว่าแคชระดับที่1 หรือ L1(Cache L1)แต่ละแกนอาจจะมีการใช้หน่วยความจำร่วมกันเรียกว่าแคช L2 การเข้าถึงข้อมูลที่อยู่ภายในแคช L1 นั้นสามารถทำได้รวดเร็วกว่าการเข้าถึงแคช L2 หรือการเข้าถึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก แต่การออกแบบโครงสร้างซีพียูนั้น จะต้องมีส่วนที่ทำงานร่วมกันได้ด้วย เพื่อที่จะทำให้สามารถประมวลผลร่วมกันได้ซึ่งส่วนที่จำทำงานร่วมกันก็คือแคช L2 นั่นเอง
แคช(cache) คือน่วยความจำขนาดเล็กที่มีความเร็วสูงซึ่งเก็บข้อมูล หรือคำสั่งที่ถูกเรียกใช้หรือเรียกใช้บ่อยๆ ข้อมูลและคำสั่งที่เก็บอยู่ในแคชซึ่งทำงานโดยใช้ SRAM(STATIC RAM) จะถูกดึงไปใช้งานได้เร็วกว่าการดึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก(MAIN MEMORY)ซึ่งใช้ DRAM (DYNAMIC RAM )หลายเท่าตัวดดยในแคชของซีพียูแบบมัลติคอร์นั้น ก็มีถึงสองระดับคือแคช L1 และแคช L2 ซึ่ง ซึ่งขนาดของแคชนั้นก็จะแตกต่างกันออกไปแล้วแต่รุ่นของซีพียูนั้นๆ แต่โดยส่วนใหญ่ในขณะนี้(ปี 2550) มีขนาดอยู่ที่ 2-4 เมกกะไบท์โดยประมาณ
3.2 Clock Speed
ใช้อธิบายความถึงสมรรถนะของซีพียู บอกถึงความเร็วในการประมวลผล ตัวอย่างเช่น ซีพียูที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิกา(Clock Speed) 3.2 GHz. สามารถทำงานได้เร็ววกว่า ซีพียูที่มีความเร็วสัญญานนาฬิกา 2.8 GHz ความเร็วสัญญานนาฬิกาเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Clock rate คือ ความเร็วที่ซีพียูประมวลผลคำสั่ง มีหน่วยวัดเป็นรอบต่อวินาทีหรือเฮิร์ท(Hz) เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง ต้องมีระบบสร้างสัญญาณนาฬิกาภายใน เพื่อใช้เป็นสัญญาณอ้างอิง ในการจัดระเบียบการประมวลผลคำสั่ง และควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ให้สอดคล้องกันอีกด้วย
ในซีพียูแบบมัลติคอร์นั้น มิได้เน้นการพัฒนาทางด้านการเพิ่มความเร็วของสัญญานนาฬิกามากมายนักเนื่องจากการเพิ่มความเร็วของสัญญานนาฬิกา จะเป็นการเพิ่มความต้องการพลังงาน ซึ่งเป็นผลทำให้ความร้อนก็เพิ่มขึ้นด้วย
4. Dual-Core CPU
ดูอัลคอร์ (Dual-core) เป็นเทคโนโลยีการประมวลผลแบบคู่ขนาน โดยการอาศัยหน่วยประมวลผลอิเล็กทรอนิกส์หลายตัว มาคำนวณปัญหาที่ซับซ้อนร่วมกัน ซึ่งพัฒนาการล่าสุดของเทคโนโลยีดังกล่าว คือการสร้างชิปที่มีกำลังประมวลผล เทียบเท่าไมโครโพรเซสเซอร์ 2 ตัวโดยพื้นฐานคือการนำไมโครโปรเซสเซอร์ 2 ตัวมารวมกันไว้ในแพ็คเกจชิปเดียวกัน การทำงานจะเสมือนระบบซิงเกิลคอร์ที่ซัพพอร์ตเทคโนโลยีมัลติเธรด (Multithread) คือสามารถทำงานหลายๆงานหรือหลายๆเธรดได้ในเวลาเดียวกัน แต่ต่างกันตรงความเร็วที่ต่ำกว่าและกินไฟน้อยกว่า เมื่อมีหน่วยประมวลผลสองหน่วย จะทำให้สามารถทำงานได้สองเทรดอย่างแท้จริง เนื่องจากมีหน่วยประมวลผลสองหน่วยจริงๆ แตกต่างจากการทำเทคนิคของซีพียูแบบไฮเปอร์เทรดดิ้ง ซึ่งจะแสดงให้เห็นได้ชัดเจนมากขึ้นดังรูป
รูปที่ 5 แสดงการทำงานของดูอัลคอร์ (Intel, 2007)4.1 ประโยชน์ของ Dual-core
ชิปประเภทดูอัลคอร์นั้นเป็นที่นิยมแพร่หลายในปัจจุบัน(2007) สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลประโยชน์ของมันคือการทำงานแบบหลายงานได้ใน เวลาเดียวกันดังที่ได้อธิบายไปแล้วในแง่ของความเร็วซีพียูแบบดูอัลคอร์จะประมวลผลได้เร็วกว่าซีพียูแบบซิงเกิลคอร์เนื่องจากเป็นการทำงานของหน่วย ประมวลผลสองหน่วยจะช่วยกันทำงานพร้อมกันในแง่ของความประหยัดพลังงานดังที่กล่าวไปข้างต้นแล้วว่าการพัฒนาซีพียูแบบมัลติคอร์นั้น จะไม่เน้นการความเร็วของสัญญานนาฬิกาแต่จะเน้นในเรื่องของการเพิ่มจำนวนของคอร์ทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าดังนั้นการใช้พลังงานจะลด ต่ำลงกว่าชิปที่มีความเร็วสัญญานนาฬิกาที่สูงในแง่ของความมีเสถียภาพเป็นผลพวงมาจากการใช้พลังงานที่ต่ำทำให้ความร้อนไม่สูงมาก จึงสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง ในส่วนของเปรียบเทียบข้อมูลทางเทคนิคในการพัฒนาซีพียูแบบมัลติคอร์ (multi-core optimization) จะกล่าวถึงในบทต่อไป
4.2 Dual-Core กับการนำมาใช้งาน
งานที่เหมาะกับชิปประเภทนี้คืองานที่ต้องการความเร็วในการประมวลผลสูง เช่นการทำงานเกี่ยวกับมัลติมีเดียซึ่งต้องมีการเรนเดอร์ นั่นหมายถึงนอกจากจะต้องการความเร็วแล้ว ยังต้องการระยะเวลาในการประมวลผล(CPU Time) พร้อมกับบัฟเฟอร์หรือแหล่งพักข้อมูลที่ใหญ่นั่นหมายความถึงแคชที่มากขึ้นนั่นเอง นอกจากนี้โปรแกรมประยุกต์หรือไม่ว่าจะเป็นเกมส์ใหม่ๆ ยังถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานร่วมกับซีพียูแบบดูอัลคอร์อีกด้วย สรุปคือเหมาะกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสมัยใหม่นั่นเอง
5. Quad-Core CPU
ควอดคอร์ซีพียูหรือชิปแบบที่หน่วยประมวลผลสี่หน่วยเป็นการพัฒนาขั้นต่อมาของดูอัลคอร์ ซึ่งได้เปรียบเทียบให้ดูจากรูปข้างบนหลักการทำงานนั้นเหมือนกันกับดูอัลคอร์ แต่จะมีหน่วยประมวลผลถึงสี่หน่วยประมวลผลนั่นคือสามารถทำงานได้พร้อมกันถึงสี่เทรดเป็นการเพิ่มสมรรถนะของซีพียูขึ้นไปอีก และได้รวมข้อดีของซีพียูแบบดูอัลคอร์ไว้หมดแล้วไปโดยปริยาย
5.1 ประโยชน์ของ Quad-Core
ชิปประเภทนี้นิยมนำมาใช้งานสำหรับงานที่ต้องการพลังการประมวลผลระดับสูงและการทำงานพร้อมกันทีละหลายงาน และชิปประเภทนี้ได้รวมเอาข้อดีทั้งหมดของดูอัลคอร์ไว้หมดแล้ว นั่นคือทั้งความเร็ว การประหยัดพลังงาน อุณหภูมิ แต่ส่วนที่เพิ่มขึ้นมาคือหน่วยประมวลผล และแคชที่ใหญ่กว่าดูอัลคอร์มาก ทำให้การทำงานยิ่งรวดเร็วขึ้นไปอีก
5.2 Quad-Core กับการนำมาใช้งาน
เป็นที่รู้กันแล้วควัดคอร์รวมเอาข้อดีของดูอัลคอร์ไว้หมดแล้ว ดังนั้นงานที่ดูอัลคอร์ทำได้ควัดคอร์ก็ย่อมทำได้ดีเช่นกัน แต่งานที่เหมาะสมกับควัดคอร์นี้จะเป็นงานที่เกี่ยวกับเซิร์ฟเวอร์ เพราะเนื่องจากต้องการความรวดเร็วในการประมวลผล และมีการเรียกใช้งานกับไคลเอนท์จำนวนมากดังนั้นชิปแบบควัดคอร์นี้จะมีความเหมาะสมในการจัดทำเป็นเซิร์ฟเวอร์ ระยะเวลาในการใช้งานก็มีส่วนมาก เนื่องจากการทำงานแบบสี่หน่วยประมวลผล จะสามารถแบ่งเบาภาระงานในการประมวลผลได้ ทำให้การรักษาความร้อนเป็นไปอย่างดีเยี่ยมทำให้สามารถทำงานให้บริการเครื่องลูกข่ายได้อย่างต่อเนื่อง
6. ข้อมูลทางเทคนิคเกี่ยวกับการพัฒนา
ในบทนี้เราจะมาดูกันถึงการพัฒนาสมรรถณะของซีพียูแบบมัลติคอร์ว่าเป็นไปอย่างไร ทั้งในแง่ของความเร็วและพลังงาน ทำให้เราทราบถึงที่มาของซีพียูลักษณะนี้ และจะกล่าวถึงข้อเสียของซีพียูประเภทมัลติคอร์ด้วย
6.1 การพัฒนา
การเพิ่มความเร็วให้กับชิปนั้น เพื่อให้ได้มาซึ่งความสมรรณนะที่เพิ่มขึ้นแล้วโดยหลักก็คือการเพิ่มความเร็วของสัญญานนาฬิกาขึ้นมานั่นเองแต่การกระทำดังกล่าวทำให้ซีพียูต้องใช้พลังงานมากขึ้น ทำให้เกิดความร้อนสูงตามมาอีกด้วย ต่อมาเมื่อมีแนวคิดการเพิ่มคอร์ให้กับซีพียูแล้ว ทำให้การพัฒนาแบบใหม่ถือกำเนิดขึ้นมา นั่นคือการเพิ่มหน่วยประมวลผลให้แก่ซีพียูปรากฏซ่าผลที่ออกมาเป้นที่น่าพอใจ นั่นคือซีพียูนอกจากจะทำงานในสมรรถนะที่สูงขึ้นมากแล้วยังใช้พลังงานน้อยกว่าอีกด้วย ทำให้ได้มีการเพิ่มจำนวนคอร์ให้กับซีพียูเป็นสี่ แปด หรือมากกว่านั้นทำให้การพัฒนาซีพียูในยุคใหม่นี้นอกจากจะพัฒนาความเร็วสัญญานนาฬิกาแล้ว ยังเน้นถึงเรื่องการประหยัดพลังงานและการเพิ่มหน่วยประมวลผลด้วยทำให้การพัฒนาซีพียูในยุคนี้เป็นไปอย่างรวดเร็ว
6.2 ข้อดี
1. การดีไซน์ซีพียูแบบมัลติคอร์ทำให้แคชของแต่ละคอร์ออกแบบมาให้แคบอยู่ใกล้กันกับซีพียูทำให้สัญญาณที่สิ่งระว่างแคชไปที่ซีพียูนั้นเป็นไปอย่างรวดเร็ว
2. ในแต่ละที่ประกอบไปด้วยซีพียูและแคชนั้นอยู่ใกล้กันมากดังนั้นจึงมีการเพิ่มเทคโนโลยีที่ชื่อว่า Cache coherency ซึ่งเป็นการทำให้ข้อมูลในแต่ละแคชนั้นเข้าถึงกันได้ สามารถแบ่งงานกันโหลดได้ระหว่างหน่วยประมวลผล
3. เนื่องจากมัลติคอร์ใช้พื้นที่ของแผงวงจรน้อยกว่า ทำให้มีสมรรถนะสูงกว่า ขณะที่อัตราการใช้พลังงานยังคงอยู่ในระดับเดียวกันเมื่อเทียบกับซีพียูแบบเดิม นอกจากนั้น ระบบจัดการความร้อนที่เล็กลงทำให้ใช้ไฟน้อยลงด้วย จึงช่วยประหยัดพลังงาน แต่ความร้อนกลับน้อยลง เพราะมัลติคอร์ ไม่ได้ใช้งานทุกคอร์ตลอดเวลา
4. ราคาลดต่ำลงมาเรื่อยๆ จนในตอนนี้เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลใหม่ๆก็เริ่มทยอยกันใช้ซีพียูแบบดูอัลคอร์กันหมดแล้ว
รูปที่ 6 ภาพแสดงโครงสร้างของ Cache coherency
(http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-core, 2007)6.3 ข้อเสีย
1. การเพิ่มจำนวนหน่วยประมวลผลให้สามารถบรรจุอยู่ในซีพียูเพียงแค่ตัวเดียวได้นั้นต้องการความละเอียดสูงเป็นหน่วยนาโนเลยทีเดียวนั่นคือปัญห
าของความยากในการผลิตทำให้ซีพียูนั้นมีราคาแพง
2. Application ที่จะทำงานร่วมกับมัลติคอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพต้องรองรับการทำงานแบบมัลติคอร์ด้วย 3.การทำงานบางอย่างซิงเกิลคอร์ก็ประมวลได้เรวกว่าดูอัลคอร์อยู่
7. ผลกระทบที่เกิดจากมัลติคอร์
การพัฒนาชิปประเภทมัลติคอร์นั้นส่งผลกระทบกับเทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์หลายอย่างไม่ว่าจะเป็นฮาร์ดแวร์ ซอฟแวร์ เนตเวิร์ค ก็เปลี่ยนผันพัฒนาไปตามความเร็วของซีพียูที่มีมากขึ้น
7.1 ผลกระทบทางด้านฮาร์ดแวร์
เมื่อมีการประมวลผลที่รวดเร็วขึ้น ต้องเพิ่มหน่วยความจำหลักเพื่อให้เหมาะสมกับความเร็วของซีพียูนั่นคือการเพิ่มแรมนั่นเองทำ อีกทั้งการพัฒนาโปรแกรมมีแนวโน้มว่าโปรกแรมจะขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ การประมวลผลข้อมูลจำนวนมากแน่นอนว่าต้องการแหล่งเก็บข้อมูลขนาดที่เพิ่มขึ้น ทำให้การเพิ่มแหล่งเก็บข้อมูลนั้นก็จำเป็นไม่แพ้กันนั่นก็คือขนาดของฮาร์ดดิสต้องใหญ่ขึ้นตามมา การพัฒนาช่องทางการติดต่อ (interface)ก็ต้องได้รับการปรับปรุงเช่นกัน อาจจะเพื่อการนำสัญญาณที่ดีขึ้นหรือรองรับกับขนาดของชิปทำให้สล๊อต(Slot) ที่อยู่บนเมนบอร์ดจะต้องมีการปรับเปลี่ยนไป
รูปที่ 7 เมนบอร์ดที่รองรับชิปแบบดูอัลคอร์
(http://www.pantipmarket.com/computer/picture/C5601480.jpg, 2007)7.2 ผลกระทบทางด้านซอฟท์แวร์
การประมวลผลเป็นไปอย่างมีสมรรถนะมากขึ้น ซอฟแวร์ต่างๆจึงมีขนาดใหญ่ขึ้น และใช้ซีพียูไทม์ได้อย่างเต็มที่เช่นการตัดต่อมัลติมีเดียร์ที่จะมีโปรแกรมที่ความสามารถมากขึ้น โปรแกรมประยุกต์อื่นๆ ที่รองรับการทำงานแบบมัลติคอร์ทำให้ประมวลผลได้รวดเร็วขึ้น หรือว่าจะเป็นการประมวลทศนิยมจำนวนมากๆ ก็ทำได้อย่างแม่นยำมากขึ้น ในเวลาอันเท่าเดิมเมื่อเทียบกับซีพียูแบบซิงเกิลคอร์ และที่เห็นได้ชัดแล้วในปุจจุบันคือเกมส์คอนโซล์ใหม่ๆที่ต้องใช้สเปกเครื่องที่สูงๆเพื่อความสมจริงในการเล่น จำเป็นที่จะต้องใช้งานซีพียูแบบดูอัลคอร์ การพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน การเขียโปรแกรมให้ทำงานโดยดึงข้อดัของมัลติคอร์มาใช้งานนั้นทำเป็นไปอย่างยากขึ้น การเขียนเทรดจะดีบักโปรแกรมแบบเดิมไม่ได้อีกแล้วเพราะว่าเป้นการประมวลผลแบบสองหน่วยประมวลผลโดยแท้จริง
รูปที่ 8 เกมส์ Star Craft 2 ที่ต้องการซีพียูแบบมัลติคอร์
(http://starcraft2weblog.com/wp-content/uploads/starcraft2screenshot1.jpg, 2007)7.3 ผลกระทบต่อผู้ใช้งาน
การใช้งานของผู้ใช้งานเป็นไปในทิศทางที่ดีขึ้นมาก เพราะว่าแต่ก่อนการทำงานนั้นจะเน้นทำให้เสร็จไปทีละงาน เนื่องจากข้อจำกัดด้านสมรรถนะของซีพียู แต่เมื่อมีมัลติคอร์เข้ามามีส่วนช่วยในการประมวลผลแทนที่ชิปแบบเดิมๆ การทำงานทีละหลายๆอย่างพร้อมกันจะเป็นไปได้อย่างดีเยี่ยมมากขึ้น ผู้ใช้งานอาจจะฟังเพลง เรนเดอร์งานมัลติมีเดียร์ และเล่นเกมส์ไปด้วยในเวลาเดียวกันได้เลยก็สามารถทำได้ เนื่องจากการที่มีหน่วยประมวลผลหลายหน่วยนั่นก็หมายถึงการงานได้ทีละหลายๆงาน หรือว่าจะเป็นส่วนติดต่อกับผู้ใช้(User Interface) แบบใหม่ที่ต้องใช้กำลังการประมวลผลเช่น มัลติทัชสกรีน ก็จะเป็นเรื่องที่ไกล้ตัวเรามากยิ่งขึ้น อีกทั้งแนวโน้มในการใช้งานก็จะมีการใช้งานซีพียูแบบมัลติคอร์กันอย่างแพร่หลายจากข้อดีของมันนั่นเอง ดังที่ได้เห็นทุกวันนี้การเลือกซื้อคอมพิวเตอร์ใหม่ๆ ก็จะถามถึงแต่มัลติคอร์ซีพียูกันทั้งนั้น ไม่ว่าจะเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หรือเมนเฟรมก็ตามแต่
8. การเลือกซื้อซีพียูแบบมัลติคอร์
การเลือกซื้อมีหลักการดังต่อไปนี้
1. ความต้องการว่าท่านต้องการซื้อมัลติคอร์ซีพียูไปทำอะไร
2. ประเภทการใช้งานว่าการใช้งานเกี่ยวกับด้านไหน เป็นการใช้งานทั่วไปหรือเฉพาะทาง
3. ความเร็วของซีพียูว่าเพียงพอต่อความต้องการของโปรแกรมที่ท่านจะนำไปใช้งานหรือไม่
4. หน่วยความจำภายในหรือแคชต้องมีขนาดใหญ่พอและเหมาะสมกับองค์ประกอบโดยรวม
5. องค์ประกอบโดยรวมของเครื่องนั่นคือต้องมีความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยความจำ ความเร็วเครือข่าย ความสามารถของการ์ดแสดงผล ความจุข้อมูล ความสามารถในการจ่ายไฟ เป็นต้น
6. ราคาต้องไม่แพงเกินกว่าที่จะซื้อหามาได้
7. ประกัน แม้ว่าจะไม่ส่งผลต่อการใช้งาน แต่ก็เป็นสิ่งที่จำเป็นเช่นกันหากมีความเสียหายที่เกิดขึ้นกับชิป
8.1 ระดับของการใช้งานแต่ละประเภท
8.1.1 Home User / Office
เน้นไปที่ใช้งาน application ทั่วไป มีเสถียรภาพ จะเลือกชิปที่ไม่ต้องแพงแคชไม่มากและความเร็วไม่ต้องสูง เพื่อจะได้ราคาที่คุ้มค่าที่สุด เช่น
Chip : Sempron64,Athlon64,Core2Duo
Clock :2200~3000 GHz
Cache : 512~1024 KB
8.2.2 Notebook
ทำงานได้ในลักษณะที่เหมือนกับ Home User เน้นไปที่การประหยัดพลังงาน
เลือกชิปที่ออกแบบมาสำหรับ notebook โดยเฉพาะของแต่ละค่ายและราคาจะสูงกว่าปกตินิดหน่อยเช่น
Chip : Turion64,PentuimM
Clock :2000~2800 GHz
Cache : 512~1024 KB
8.2.3 Developer
สำหรับนักพัฒนาที่ต้องการใช้ในการเขียนโปรแกรม ต้องการความรวดเร็วและหน่วยความจำจำนวนมาก มีเสถียรภาพใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง ประมวลผลได้ทีละหลายงานพร้อมกัน จะเลือกหาชิปที่มีขนาดของ clock สูงๆ
Chip : Core2Extreme , Athlon64X2
Clock :3800~4500 GHz
Cache : 2~4 MB
8.2.4 Multimedia
สำหรับนักพัฒนาที่ต้องการใช้ในการเขียนโปรแกรม ต้องการความรวดเร็วและหน่วยความจำจำนวนมาก มีเสถียรภาพใช้งานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานจะเลือกหาชิปที่มีขนาดของ cache มากๆ
Chip : Core2Quad , Athlon64X2
Clock :3200~3800 GHz
Cache : 4~6 MB
8.2.5 Workstation
ต้องการความทนทาน สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องและต้องการหน่วยความจำจำนวนมาก ดังนั้นจึงแสดงตัวอย่างสเปกเครื่องดังนี้
Intel? Core? 2 Extreme quad-core Xeon
Clock : 2.66-3.00 GHz
Mfg. Process : 65 nm
Transistors 582 million
Addressable Memory : 64 GB
Cache L2 : 8 MB
Bus : 1066-1333 MHz
นอกจากนี้ก็ยังมีของค่ายอื่นๆเช่น UltraSPARC T2, T1 , Cell(IBM)
8.2.6 Mainframe
มีความปลอดภัย อุณหภูมิต่ำ ทำงานอย่างต่อเนื่อง มีความรวดเร็วใช้หน่วยความจำมากเราจะใช้ CPU ที่มีคุณภาพสูงเป็นรุ่นที่ออกแบบ
มาเพื่อนเฉพาะรุ่นที่รองรับกับอุปกรณ์และระบบปฏิบัติการของเมนเฟรมนั้นๆจะขายเป็นชิปและอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆที่สามารถทำงานเข้ากันได้ดี อย่างเช่นชุดเซฟเวอร์ของ IBM, SunMicrosystem เป็นต้น
9. แนวโน้มในอนาคตและบทสรุป
การพัฒนาชิปและเทคนิคตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันเป็นไปอย่างรวดเร็วในแง่ของสมรรถนะและปัจจุบันยังเน้นถึงประสิทธิภาพในการใช้พลังงานให้คุ้มค่ามากที่สุดอีกด้วย และในบทนี้จะกล่าวถึงแนวโน้มในอนาคตและบทสรุปของเรื่องราวเกี่ยวกับซีพียูแบบมัลติคอร์อีกด้วย
9.1 TeraSacle
เทอราสเกลหรือบางค่ายก็เรียกว่าเทอราฟล็อบส์(Teraflops)แต่ในที่นี้จะเรียกรวมว่าเทอราสเกลเป็นเทคโนโลยีซีพียูแบบหลายคอร์ที่กำลังพัฒนา และจะเปิดตัวใช้งานในอนาคตอันใกล้นี้แนวคิดนี้มาจากการเพิ่มจำนวนหน่วยประมวลผลเข้าไปในซีพียทำให้ประสิทธิภาพในการใช้พลังงานเพิ่มขึ้น โดยเริ่มจากการเพิ่มจำนวนคอร์เป็นสอง นั่นก็คือซีพียูแบบดูอัลคอร์ที่ประหยัดพลังงานและทำงานได้เร็วกว่าซิลเกิลคอร์ และเพิ่มคอร์เป็นสี่ ก็ทำให้ได้ซีพียูแบบควัดคอร์ที่ทำงานได้เร็วและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าดูอัลคอร์ ดังนั้นจึงมีแนวคิดการเพิ่มจำนวนคอร์ให้มากๆเป็น Many Core ซีพียู หรือซีพียูที่มีหน่วยประมวลผลมากมายภายในชิปตัวเดียว
ข้อดีของเทอราสเกลนั้นทำให้หน่วยประมวลผลที่มีมากมายสามารถถูกแบ่งออกมาประมวลผลเฉพาะด้านและแบ่งเบาภาระงานกันเองได้เนื่องจา
กโครงสร้างของชิปแบบเทอราสเกลในหนึ่วงหน่วยประมวลผลนั้นนั้นแบ่งออกเป็นCore หรือหน่วยประมวลผลทำหน้าที่ประมวลผลทำหน้าประมวลผล
Internal Cache หรือแคช L1 นั่นเองซึ่งหน่วยความจำภายใน
Shared Cache หรือแคช L2 เพื่อให้แต่ละตัวทำงานร่วมกัน
Routing เป็นส่วนที่เพิ่มเข้ามาใหม่ เมื่อมีหน่วยประมวลผลจำนวนมากจะต้องมีตัวที่คอยจัดการการทำงานร่วมกันของแต่ละหน่วยประมวลผล
ส่วนการวางตัวเรียงกันของหน่วยประมวลผลคล้ายกับการปูกระเบื่องจึงเรียกโครงสร้างแบบนี้ว่าสถาปัตยกรรมซีพียูแบบ Tiled Processor
รูปที่ 9 แสดงโครงสร้างแบบ Tiled ของเทอราสเกล
(PC Perspective, 2007)ซีพียูแบบเทอราสเกลนั้นช่วยกระประมวลผลการทำงานดังนั้นจึงทำให้ซีพียูแห่งอนาคตตัวนี้ทำงานที่อุณหภูมิที่ต่ำในความเร็วที่สูงและใช้พลังงาน อย่างมีประสิทธิภาพมากกกว่าสิ่งที่น่าสนใจประการต่อมาของเทคโนโลยีแบบเทอราสเกลนี้คือการมีหน่วยความจำแบบแนบชิดติดกันกับซีพียูซึ่ง จะมาแทนที่หน่วยความจำหลักหรือแรมนั่นเองสาเหตุที่เป็นเช่นนั้นก็เพราะว่าการมีหน่วยความจำที่หลักที่ชิดกันกับซีพียูทำให้ระยะทางการเดินทางข้อมูลนั้นสั้นลง ซึ่งนั่นหมายถึงความเร็วในการทำงานก็จะเพิ่มขึ้นอีกด้วย เราเรียกว่าการเข้าถึงหน่วยความจำแบบนูม่า (NUMA)
รูปที่ 10 แสดงลักษณะหน่วยความจำแบบนูม่า
(PC Perspective, 2007) การนำเทอราสเกลไปประยุกต์ใช้ตอนนี้ยังอาจจะไม่มีใครมองภาพออกด้วยความที่สมรรถนะอันสูงส่งของมัน อีกทั้งในขณะนี้ยังไม่มีการนำออกมาวางจำหน่ายให้ทดลองกัน แต่มีการคาดคะเนไว้ว่าความต้องการที่เพิ่มขึ้นของมนุษย์ทำให้ชิปนั้นต้องพัฒนาต่อไปและการนำเทอราสเกลมาใช้ก็เพื่อการประมวลผลที่รวดเร็ว และทำงานได้ทีละหลายโปรเซส ซึ่งก็จะตอบสนองต่อความต้องการของเราได้นั่นเอง
9.2 บทสรุป
ตั้งแต่อดีตความต้องการความเร็วในการประมวลผลของซีพียูเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ มีการพัฒนาเทคนิคต่างๆเพื่อให้ซีพียูประมวลผลได้เร็วขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มความเร็วของสัญญานนาฬิกาการเพิ่มขนาดของแคช การใช้เทคนิคจัดการตารางงานของซีพียูที่มีคุณภาพ การเพิ่มจำนวนของหน่วยประมวลผล และเดี๋ยวนี้ยังคำนึงถึงการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน แต่ดูเหมือนว่าความต้องการพลังในการประมวลผลนั้น ยังไม่มีวี่แววว่าจะถึงจุดสิ้นสุด การพัฒนายังคงเป็นไปอย่างต่อเนื่อง และเทคโนโลยีไดที่เราคิดว่าสูงส่ง อาจจะกลายเป็นแค่ของธรรมดาๆ ที่มีใช้กันอยู่ทั่วไปในอนาคตอย่างเช่นดูอัลคอร์ ที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน การเปลี่ยนแปลงครั้งยิ่งใหญ่นี้คือการเพิ่มหน่วยประมวลผลทำให้เกิดผลกระทบครั้งใหญ่ต่อวงการคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นทางด้านฮาร์ดแวร์ ซอฟท์แวร์ เนตเวิร์ค หรือยูเซอร์ ก็ต่างเปลี่ยนแปลงไปตามกระแสของชิปกันทั้งหมด ผลที่ตามมาคือเราสามารถทำงานได้เร็วขึ้น ทำงานได้หลายอย่างมากขึ้น และคอมพิวเตอร์ก็ตอบสนองกับเราในสิ่งที่หลากหลายไปกว่าเดิม เมื่อข้อจำกัดทางด้านของหน่วยประมวลผลถูกพัฒนาไปในทางที่ดีขึ้นเช่นนี้เราเองซึ่งเป็นผู้ใช้งานก็ต้องมีความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่ๆอยู่เสมอเพื่อปรับตัว ให้เข้ากับเทคโนโลยีในปัจจุบันได้อย่างทันสมัยและใช้ประโยชน์จากมันให้ได้มากที่สุด
ในแง่ของการใช้พลังงานนั้นชิปแต่ละตัวที่ถูกส่งออกมาใหม่ๆ จะเน้นในเรื่องของการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งจะช่วยลดปัญหาใหญ่คือภาวะโลกร้อนและเมื่อลดพลังงานก็ทำให้อุณหภูมิลดตามไปด้วย เราจะพบเห็นชิปที่สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานๆ
ในแง่ของราคาและการถูกนำมาใช้งานเป็นธรรมดาที่เทคโนโลยีใหม่ๆจะมีราคาที่สูงอาจจะเป็นเพราะความยากในการผลิต และความต้องการของผู้คน แต่อุปกรณ์ทางด้านคอมพิวเตอร์เหล่านี้เมื่อถูกวางจำหน่ายแล้ว มีแนวโน้มว่าจะลดราคาลงอยู่ตลอด จนเป็นสิ่งที่เราสามารถมีไว้ครอบครองได้และการเลือกสรรนั้นควรเลือกสรรให้เหมาะสมกับการใช้งานอีกด้วยทำให้ในภายภาคหน้าทุกคนคงจะ ต้องมาใช้มัลติคอร์ซีพียูกันทั้งหมดจนกลายเป้นมาตราฐานที่ทุกคนยอมรับกันในที่สุด และซีพียูยังคงถูกพัฒนาต่อไป
ความแตกต่างของ CPU
เปรียบเทียบชัดๆ กันระหว่าง พี่-น้อง เทคโนโลยีภายในเพิ่มขึ้นมาสำหรับ CPU ตัวใหม่นี้
Optimized Performance Technologies
1. Dual-Core Architecture : เป็น CPU ที่ออกแบบให้มี คอร์ในการประมวลผล 2 คอร์ภายใน หน่วย ประมวลผลตัวเดียว เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ และยังช่วยในการประหยัดพลังงาน โดยในส่วนของ Core Duo นั้นจะเป็นการ เอา หน่วยประมวลผล 2 ตัวมารวมเข้าด้วยกัน บนชิพ 1 ตัว (เหมือนกับการเอา Pentium M จำนวน 2 ตัวมารวมกัน)
2. Intel Wide Dynamic Execution : เป็นการเพิ่มความสามารถในการประมวลผล โดยแต่เดิมนั้น จะ สามารถทำการคำนวณ ได้ 3 คำสั่งใน 1 Clock แต่ Core2Duo สามารถทำการคำนวณเพิ่มได้เป็น 4 คำสั่งต่อ 1 Clock
3. Intel Advanced Smart Cache : คือ Core 2 Duo ได้ทำการเพิ่ม Cache จากเดิมที่มีแค่ 2MB เป็น 4MB ทำให้มีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้น และแน่นอนว่าประหยัดไฟเพิ่มขึ้นด้วย
4. Intel? Advanced Digital Media Boost : คือ Core2Duo นั้นได้ทำการเพิ่มประสิทธิภาพในการคิด คำนวณทางด้าน video, speech and image, photo processing, encryption, financial, engineering and scientific เร็วขึ้นกว่า Core Duo ถึง 2 เท่า
5. Intel? Smart Memory Access : เทคโนโลยีนี้ช่วยพัฒนาประสิทธิภาพโดยการ ปรับปรุง Bandwidth บัสระบบ และหน่วยความจำ ซึ่งมันจะลดความล่าช้าในการเข้าถึงข้อมูล ที่อยู่ใน Memory เมื่อ CPU ต้องการ
6. Intel? 64 : Core2duo นี้สามารถใช้ประโยชน์จาก โปรแกรมที่เป็น 64-bit และ Microsoft Window
Vista OS Intelligent Power Capability
1. Advanced Power Gating : เป็นการอนุญาตให้บางส่วนของ CPU สามารถถูกปิดลงไปได้ระหว่างการ ประมวลผลระดับสูง เพื่อปรับปรุงอัตราส่วน ประสิทธิภาพ/พลังงานที่ใช้
2. Enhanced Deep C4 Sleep State : เป็นความสามารถในการประหยัดพลังงาน โดยลด Voltage ของ CPU ลงเมื่อ L2cache หยุดทำงาน
3. Split Bus Array : สามารถนำข้อมูลที่ไม่ต้องการไปอยู่ในสถานะใช้พลังงานต่ำเพื่อ ปรับปรุงการ ประหยัดพลังงาน
4. Intel? Dynamic Power Coordination : คอร์แต่ละคอร์สามารถทำการเปลี่ยนแปลงตัวเองไปอยู่ ใน สถานนะการใช้พลังงานปริมาณต่ำ หรือหลับไปได้เลย
5. Dynamic Cache Sizing : Cor2Duo สามารถทำการผลักข้อมูลทั้งหมดใน Cache ไปยัง Memory เพื่อ การประหยัดพลังงาน
. จะเห็นว่าเทคโนโลยีที่ Intel เพิ่มเข้าไปใน CPU รุ่นใหม่นี้นั้น ล้วนแล้วแต่เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็พยายาม ลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็นออกไป ทำให้ค่า ประสิทธิภาพ/พลังงานที่ใช้ มีค่าสูงขึ้น เพื่อเหมาะแก่การเป็น CPU ของโน๊ตบุ๊คที่สามารใช้งานได้เป็นเวลานาน โดยไม่ต้องเสียบปลั๊ก และได้งาน ออกมารวดเร็ว จากบทความจากเว็บไซต์ Intel เองและการทดสอบจากเว็บไซต์คอมพิวเตอร์ต่าง นั้นเห็นด้วยกับคำอ้าง ที่ว่า Core2Duo นั้นสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ มากกว่า Core Duo ถึงประมาณ 40% และยัง สามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่าเดิมอีกด้วย CPU ตัวนี้ของอินเทล จึงกำลังเป็นที่ต้องการ และจ้องเป็น spec แรก ๆ ของผู้ที่จะซื้อโน๊ตบุ๊คใหม่หลาย ๆคน ส่วนจำเป็นหรือไม่นั้นมันขึ้นอยู่กับการใช้งานของแต่ละคนว่า เอา Notebook ไปใช้งานด้านไหนบ้าง เพราะว่า ตัว Core2Duo ที่ออกมาใหม่นี้ก็มีราคาค่อนข้างสูงในขณะที่ CPU ร่นเก่ากว่า เช่น Core Duo ,Pentium M ก็ลดราคาลงมากันเป็นหลักหมื่น จึงนับว่าเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจทีเดียว ก็ขึ้นอยู่กับผู้ใช้แต่ละคน นะครับว่า เราต้องการโน๊ตบุ๊คไปทำอะไร ?
1. รหัสของ CPU ที่เปลี่ยนไปจากเดิม Core Duo จะใช้ T2xxx เปลี่ยนมาเป็นใช้ T7xxx(cache 4MB) ,T5xxx(Cache 2 MB)
2. Cache เพิ่มจาก 2M เป็น 4MB
3. Power(TDP-ค่าพลังงานที่ใช้) ที่ใช้ของ Core2Duo 34W ส่วน CoreDuo 31 W
4. Core2Duo เปลี่ยนชื่อ สถาปัตยกรรม เป็น Merom ส่วน Core Duo ใช้ชื่อ Yonah
ข้อดีของ CPU multi-core
คือ เราจะเห็นว่าการพัฒนาระบบเทคโนโลยีมีความก้าวหน้ามีการพัฒนาโดยไม่มีการหยุดทำให้มันทันสมัยมากยิ่งขึ้น เมื่อ CPU แต่ละตัวมีควาทแตกต่างกัน ลักษณะไม่เหมือนกันมันจะมีประโยชน์และดีต่อตัวเราที่ CPU มีการปรับปรุงแก้ไขให้มันดีขึ้นกว่าเดิม ทำให้มีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้นและบางรุ่นก็แน่นอนว่าประหยัดไฟเพิ่มขึ้นด้วย
ให้มีภาพประกอบ
1. ความเป็นมาของ CPU แบบ Multi-Core
แต่ก่อน CPU เป็นลักษณะของชิป(chip) ที่ภายในมีหน่วยประมวลผลอยู่หน่วยเดียวต่อมาความต้องการความสามารถในการประมวลผลมีมากขึ้นก็เริ่มมีการพัฒนาความเร็วของซีพียู (CPU) ให้มากขึ้นไปเรื่อยๆให้พอต่อความต้องการ เมื่อความเร็วนั้นพัฒนาขึ้นมากจนยากที่จะทำต่อไปได้จึงมีการนำ CPU มาใช้เทคนิคให้สามารถประมวลผลได้มากขึ้น เราเรียกว่าไฮเปอร์เทรดดิ้ง(Hyper-Threading) การทำงานแบบไฮเปอร์เทรดดิ้ง ยังมีข้อเสียหลายประการและเทคโนโลยีซีพียู จึงพัฒนามาสู่ยุคของซีพียูแบบหลายหน่วยประมวลผลหรือที่เรียกว่า (core) ซึ่งทำให้การพัฒนา
สมรรถนของซีพียูเป็นไปอย่างก้าวกระโดด
รูปที่ 1 ภาพของซีพียูแบบดูอัลคอร์
(http://features.cgsociety.org/stories/2005_12/cgretro_2005/06_pic.jpg, 2007)
2.1 central processing unit (CPU)
เป็นองค์ประกอบหลักของเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่ในการคำนวณหรือประมวลผลชุดคำสั่ง ประกอบไปด้วยวงจรขนาดเล็กจำนวนมากที่สลับซับซ้อนที่ทำหน้าที่ประมวลผลเชิงตรรกะ(ALU) และส่วนประกอบหลักภายในซีพียูเป็นดังนี้
มีส่วนประกอบหลักภายในดังนี้
-อินพุต(Input) คือหน่วยที่ทำหน้าที่รับข้อมูล
-เอาท์พุต(Output) คือหน่วยที่ส่งข้อมูลออก
-Storage Memory คือหน่วยความจำหรือเก็บข้อมูล
ทั้งสามอย่างนี้จะรวมกันเป็นหน่วยประมวลผลหนึ่งหน่วย ซึ่งจะหมายถึงโปรเซสหรือการประมวลผล(process) ได้ครั้งละ 1 โปรเซส ต่อหนึ่งหน่วยเวลาของ ซีพียูเมื่อโปรเซส เข้ามาหลายๆ โปรเซสอย่างต่อเนื่องเราเรียกสิ่งนั้นว่าเทรด (thread) การทำไฮเปอร์เทรดดิ้งนี้เปรียบเสมือนสัญลักษณ์ของการจุดประกายการทำให้ ซีพียูได้มาซึ่งการประมวลผลทีละหลายงานพร้อมกัน
2.2 วิวัฒนาการของซีพียู
CPU จาก 8 บิต ถึง 64 บิต
การส่งข้อมูลนั้นจะสูงมาเป็น ชุดๆ แต่ละชุดนั้นสามารถอ้างที่อยู่(address) ได้กี่ตัว ก็ใช้เลขบิต(Bit) ตัวนี้เป็นตัวกำหนดว่าสามารถอ้างที่อยู่ ได้มากน้อยเพียงใด ยิ่งอ้างได้มากนั่นหมายถึงทำให้ส่งข้อมูลเข้าหรืออออกที่ซีพียูตามไปด้วย ซึ่งไม่ว่าจะทำงานเป็น 8,16,32,64 บิตได้หรือไม่นั้นต้องขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการที่รองรับการทำงานด้วย
8086, 8088 ซีพียูสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ ตระกูลเครื่องพีซีหรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล(PC) ตัวแรกเป็นผลผลิตของบริษัทอินเทล(Intel) ยักษ์ใหญ่มือวางอันดับหนึ่งของวงการซีพียูนั่นเอง
80286 ยุคเริ่มต้นซีพียูขนาด 16 บิตเริ่มจากซีพียูตัวนี้
80386, 80486 เป็น CPU เบอร์แรกที่ประมวลผลทีละ 32 บิต ทำให้สามารถจัดการหน่วยความจำได้ดีกว่า 80286
Pentium เนื่องจากเริ่มมีบริษัทอื่นๆ ผลิตซีพียูสำหรับพีซีออกมาแข่งขันกับอินเทลจึงทำให้ CPU รุ่น
ถัดมาของ Intel ไม่ใช้ชื่อเรียกเป็นหมายเลข ใช้เป็นชื่ออื่นแทน
Pentium MMX, AMD K6 3DNOW, Cylix 6X86MX คือ Pentium ที่เพิ่มความสามารถในเชิงมัลติมิเดีย (MMX สำหรับ Pentium, 3DNOW)
Intel Itanium Intel ได้ตั้งชื่ออย่างเป็นทางการให้กับ CPU 64 บิตของตัวเองว่า Itanuim
จากที่กล่าวมาข้างต้นจะเห็นว่า ในยุคเริ่มแรกซีพียู เป็นแบบหน่วยประมวลผลเดี่ยว
(single-core) แล้วจึงพัฒนาเป็นหลายหน่วยประมวลผล(multi-core) ซึ่งคาดว่าจะพัฒนาต่อไปอีกในอนาคตอาจจะมีชิปที่มีหน่วยประมวลมากมาย(many-core) ดังกราฟข้างล่าง แสดงถึงการพัฒนาของCPU ควบคู่กับประสิทธิภาพและการใช้พลังงาน
รูปที่ 2 แสดงกราฟวิวัฒนาการของ CPU จนเป็น Dual-core (Intel, 2007)
2.3 Hyper-Threading (Intel, 2000)
การทำงานจะทำการจัดการข้อมูลต่างๆที่วิ่งเข้า-ออก (I/O) ได้มากกว่า 1 เทรดเมื่เปรียบเทียบกับการทำงานในซีพียูปกติที่ไม่ได้เป็นไฮเปอร์เทรดดิ้งการที่ซีพียูทำงานส่งข้อมูลประมวลผลนั้น จะสามารถใช้แบนวิทหรือช่วงทางเดินสัญญาณ (Bandwidth) มากขึ้นเพียง 35% เท่านั้นเองต่อการทำงานหนึ่งอย่าง แต่ถ้าเป็นดูอัลซีพียูหรือซีพียูสองตัว(Dual CPU) สามารถทำงานได้เร็วกว่าถึงเกือบสองเท่า และส่งงานต่างๆ ออกมาให้ทำทีละสองชิ้น (2 Thread) พร้อมกันอย่างแท้จริง แต่การทำงานแบบไฮเปอร์เทรดดิ้งนั้นเป็นการทำงานกับโปรเซสได้ทีละมากกว่า 1 process ต่อหนึ่งหน่วยเวลา โดยเป็นการใช้เทคนิคของตารางงานซีพียู(CPU Schedule) และหน่วยความจำภายในเพื่อทำให้ซีพียู จัดการโดยที่ไม่เพิ่มหน่วยประมวลผล(core) ผลที่ได้ทำให้ได้ความเร็วในการประมวลผลเพิ่มขึ้นมาจากชิปยุคเดิมเล็กน้อย ปัจจุบันวันนี้ซีพียูทั้งหมดเป็นไฮเปอร์เทรดดิ้ง ซึ่งทำให้พูดได้ว่าไฮเปอร์เทรดดิ้งเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานที่จำเป็นต้องเพิ่มเข้าไปในซีพียูยุคปัจจุบัน
รูปที่ 3 แสดงการทำงานของไฮเปอร์เทรดดิ้ง (Intel, 2007)
ภายใน Chip CPU นั้นมีหน่วยประมวลผลย่อย ที่เราเรียกว่าคอร์มากกว่า แต่ละคอร์มีหน่วยความจำหลักเป็นของตัวเอง เรียกว่าแคชระดับที่1 หรือ L1(Cache L1)แต่ละแกนอาจจะมีการใช้หน่วยความจำร่วมกันเรียกว่าแคช L2 การเข้าถึงข้อมูลที่อยู่ภายในแคช L1 นั้นสามารถทำได้รวดเร็วกว่าการเข้าถึงแคช L2 หรือการเข้าถึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก แต่การออกแบบโครงสร้างซีพียูนั้น จะต้องมีส่วนที่ทำงานร่วมกันได้ด้วย เพื่อที่จะทำให้สามารถประมวลผลร่วมกันได้ซึ่งส่วนที่จำทำงานร่วมกันก็คือแคช L2 นั่นเอง
Dual-core
Quad-core
รูปที่ 4 แสดงความโครงสร้างโดยคร่าวของ Dual-Core, Quad-Core (http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-core, 2007)
3.1 Cache MemoryQuad-core
รูปที่ 4 แสดงความโครงสร้างโดยคร่าวของ Dual-Core, Quad-Core (http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-core, 2007)
แคช(cache) คือน่วยความจำขนาดเล็กที่มีความเร็วสูงซึ่งเก็บข้อมูล หรือคำสั่งที่ถูกเรียกใช้หรือเรียกใช้บ่อยๆ ข้อมูลและคำสั่งที่เก็บอยู่ในแคชซึ่งทำงานโดยใช้ SRAM(STATIC RAM) จะถูกดึงไปใช้งานได้เร็วกว่าการดึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก(MAIN MEMORY)ซึ่งใช้ DRAM (DYNAMIC RAM )หลายเท่าตัวดดยในแคชของซีพียูแบบมัลติคอร์นั้น ก็มีถึงสองระดับคือแคช L1 และแคช L2 ซึ่ง ซึ่งขนาดของแคชนั้นก็จะแตกต่างกันออกไปแล้วแต่รุ่นของซีพียูนั้นๆ แต่โดยส่วนใหญ่ในขณะนี้(ปี 2550) มีขนาดอยู่ที่ 2-4 เมกกะไบท์โดยประมาณ
3.2 Clock Speed
ใช้อธิบายความถึงสมรรถนะของซีพียู บอกถึงความเร็วในการประมวลผล ตัวอย่างเช่น ซีพียูที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิกา(Clock Speed) 3.2 GHz. สามารถทำงานได้เร็ววกว่า ซีพียูที่มีความเร็วสัญญานนาฬิกา 2.8 GHz ความเร็วสัญญานนาฬิกาเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Clock rate คือ ความเร็วที่ซีพียูประมวลผลคำสั่ง มีหน่วยวัดเป็นรอบต่อวินาทีหรือเฮิร์ท(Hz) เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง ต้องมีระบบสร้างสัญญาณนาฬิกาภายใน เพื่อใช้เป็นสัญญาณอ้างอิง ในการจัดระเบียบการประมวลผลคำสั่ง และควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ให้สอดคล้องกันอีกด้วย
ในซีพียูแบบมัลติคอร์นั้น มิได้เน้นการพัฒนาทางด้านการเพิ่มความเร็วของสัญญานนาฬิกามากมายนักเนื่องจากการเพิ่มความเร็วของสัญญานนาฬิกา จะเป็นการเพิ่มความต้องการพลังงาน ซึ่งเป็นผลทำให้ความร้อนก็เพิ่มขึ้นด้วย
4. Dual-Core CPU
ดูอัลคอร์ (Dual-core) เป็นเทคโนโลยีการประมวลผลแบบคู่ขนาน โดยการอาศัยหน่วยประมวลผลอิเล็กทรอนิกส์หลายตัว มาคำนวณปัญหาที่ซับซ้อนร่วมกัน ซึ่งพัฒนาการล่าสุดของเทคโนโลยีดังกล่าว คือการสร้างชิปที่มีกำลังประมวลผล เทียบเท่าไมโครโพรเซสเซอร์ 2 ตัวโดยพื้นฐานคือการนำไมโครโปรเซสเซอร์ 2 ตัวมารวมกันไว้ในแพ็คเกจชิปเดียวกัน การทำงานจะเสมือนระบบซิงเกิลคอร์ที่ซัพพอร์ตเทคโนโลยีมัลติเธรด (Multithread) คือสามารถทำงานหลายๆงานหรือหลายๆเธรดได้ในเวลาเดียวกัน แต่ต่างกันตรงความเร็วที่ต่ำกว่าและกินไฟน้อยกว่า เมื่อมีหน่วยประมวลผลสองหน่วย จะทำให้สามารถทำงานได้สองเทรดอย่างแท้จริง เนื่องจากมีหน่วยประมวลผลสองหน่วยจริงๆ แตกต่างจากการทำเทคนิคของซีพียูแบบไฮเปอร์เทรดดิ้ง ซึ่งจะแสดงให้เห็นได้ชัดเจนมากขึ้นดังรูป
รูปที่ 5 แสดงการทำงานของดูอัลคอร์ (Intel, 2007)
ชิปประเภทดูอัลคอร์นั้นเป็นที่นิยมแพร่หลายในปัจจุบัน(2007) สำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลประโยชน์ของมันคือการทำงานแบบหลายงานได้ใน เวลาเดียวกันดังที่ได้อธิบายไปแล้วในแง่ของความเร็วซีพียูแบบดูอัลคอร์จะประมวลผลได้เร็วกว่าซีพียูแบบซิงเกิลคอร์เนื่องจากเป็นการทำงานของหน่วย ประมวลผลสองหน่วยจะช่วยกันทำงานพร้อมกันในแง่ของความประหยัดพลังงานดังที่กล่าวไปข้างต้นแล้วว่าการพัฒนาซีพียูแบบมัลติคอร์นั้น จะไม่เน้นการความเร็วของสัญญานนาฬิกาแต่จะเน้นในเรื่องของการเพิ่มจำนวนของคอร์ทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าดังนั้นการใช้พลังงานจะลด ต่ำลงกว่าชิปที่มีความเร็วสัญญานนาฬิกาที่สูงในแง่ของความมีเสถียภาพเป็นผลพวงมาจากการใช้พลังงานที่ต่ำทำให้ความร้อนไม่สูงมาก จึงสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง ในส่วนของเปรียบเทียบข้อมูลทางเทคนิคในการพัฒนาซีพียูแบบมัลติคอร์ (multi-core optimization) จะกล่าวถึงในบทต่อไป
4.2 Dual-Core กับการนำมาใช้งาน
งานที่เหมาะกับชิปประเภทนี้คืองานที่ต้องการความเร็วในการประมวลผลสูง เช่นการทำงานเกี่ยวกับมัลติมีเดียซึ่งต้องมีการเรนเดอร์ นั่นหมายถึงนอกจากจะต้องการความเร็วแล้ว ยังต้องการระยะเวลาในการประมวลผล(CPU Time) พร้อมกับบัฟเฟอร์หรือแหล่งพักข้อมูลที่ใหญ่นั่นหมายความถึงแคชที่มากขึ้นนั่นเอง นอกจากนี้โปรแกรมประยุกต์หรือไม่ว่าจะเป็นเกมส์ใหม่ๆ ยังถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานร่วมกับซีพียูแบบดูอัลคอร์อีกด้วย สรุปคือเหมาะกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสมัยใหม่นั่นเอง
5. Quad-Core CPU
ควอดคอร์ซีพียูหรือชิปแบบที่หน่วยประมวลผลสี่หน่วยเป็นการพัฒนาขั้นต่อมาของดูอัลคอร์ ซึ่งได้เปรียบเทียบให้ดูจากรูปข้างบนหลักการทำงานนั้นเหมือนกันกับดูอัลคอร์ แต่จะมีหน่วยประมวลผลถึงสี่หน่วยประมวลผลนั่นคือสามารถทำงานได้พร้อมกันถึงสี่เทรดเป็นการเพิ่มสมรรถนะของซีพียูขึ้นไปอีก และได้รวมข้อดีของซีพียูแบบดูอัลคอร์ไว้หมดแล้วไปโดยปริยาย
5.1 ประโยชน์ของ Quad-Core
ชิปประเภทนี้นิยมนำมาใช้งานสำหรับงานที่ต้องการพลังการประมวลผลระดับสูงและการทำงานพร้อมกันทีละหลายงาน และชิปประเภทนี้ได้รวมเอาข้อดีทั้งหมดของดูอัลคอร์ไว้หมดแล้ว นั่นคือทั้งความเร็ว การประหยัดพลังงาน อุณหภูมิ แต่ส่วนที่เพิ่มขึ้นมาคือหน่วยประมวลผล และแคชที่ใหญ่กว่าดูอัลคอร์มาก ทำให้การทำงานยิ่งรวดเร็วขึ้นไปอีก
5.2 Quad-Core กับการนำมาใช้งาน
เป็นที่รู้กันแล้วควัดคอร์รวมเอาข้อดีของดูอัลคอร์ไว้หมดแล้ว ดังนั้นงานที่ดูอัลคอร์ทำได้ควัดคอร์ก็ย่อมทำได้ดีเช่นกัน แต่งานที่เหมาะสมกับควัดคอร์นี้จะเป็นงานที่เกี่ยวกับเซิร์ฟเวอร์ เพราะเนื่องจากต้องการความรวดเร็วในการประมวลผล และมีการเรียกใช้งานกับไคลเอนท์จำนวนมากดังนั้นชิปแบบควัดคอร์นี้จะมีความเหมาะสมในการจัดทำเป็นเซิร์ฟเวอร์ ระยะเวลาในการใช้งานก็มีส่วนมาก เนื่องจากการทำงานแบบสี่หน่วยประมวลผล จะสามารถแบ่งเบาภาระงานในการประมวลผลได้ ทำให้การรักษาความร้อนเป็นไปอย่างดีเยี่ยมทำให้สามารถทำงานให้บริการเครื่องลูกข่ายได้อย่างต่อเนื่อง
6. ข้อมูลทางเทคนิคเกี่ยวกับการพัฒนา
ในบทนี้เราจะมาดูกันถึงการพัฒนาสมรรถณะของซีพียูแบบมัลติคอร์ว่าเป็นไปอย่างไร ทั้งในแง่ของความเร็วและพลังงาน ทำให้เราทราบถึงที่มาของซีพียูลักษณะนี้ และจะกล่าวถึงข้อเสียของซีพียูประเภทมัลติคอร์ด้วย
6.1 การพัฒนา
การเพิ่มความเร็วให้กับชิปนั้น เพื่อให้ได้มาซึ่งความสมรรณนะที่เพิ่มขึ้นแล้วโดยหลักก็คือการเพิ่มความเร็วของสัญญานนาฬิกาขึ้นมานั่นเองแต่การกระทำดังกล่าวทำให้ซีพียูต้องใช้พลังงานมากขึ้น ทำให้เกิดความร้อนสูงตามมาอีกด้วย ต่อมาเมื่อมีแนวคิดการเพิ่มคอร์ให้กับซีพียูแล้ว ทำให้การพัฒนาแบบใหม่ถือกำเนิดขึ้นมา นั่นคือการเพิ่มหน่วยประมวลผลให้แก่ซีพียูปรากฏซ่าผลที่ออกมาเป้นที่น่าพอใจ นั่นคือซีพียูนอกจากจะทำงานในสมรรถนะที่สูงขึ้นมากแล้วยังใช้พลังงานน้อยกว่าอีกด้วย ทำให้ได้มีการเพิ่มจำนวนคอร์ให้กับซีพียูเป็นสี่ แปด หรือมากกว่านั้นทำให้การพัฒนาซีพียูในยุคใหม่นี้นอกจากจะพัฒนาความเร็วสัญญานนาฬิกาแล้ว ยังเน้นถึงเรื่องการประหยัดพลังงานและการเพิ่มหน่วยประมวลผลด้วยทำให้การพัฒนาซีพียูในยุคนี้เป็นไปอย่างรวดเร็ว
6.2 ข้อดี
1. การดีไซน์ซีพียูแบบมัลติคอร์ทำให้แคชของแต่ละคอร์ออกแบบมาให้แคบอยู่ใกล้กันกับซีพียูทำให้สัญญาณที่สิ่งระว่างแคชไปที่ซีพียูนั้นเป็นไปอย่างรวดเร็ว
2. ในแต่ละที่ประกอบไปด้วยซีพียูและแคชนั้นอยู่ใกล้กันมากดังนั้นจึงมีการเพิ่มเทคโนโลยีที่ชื่อว่า Cache coherency ซึ่งเป็นการทำให้ข้อมูลในแต่ละแคชนั้นเข้าถึงกันได้ สามารถแบ่งงานกันโหลดได้ระหว่างหน่วยประมวลผล
3. เนื่องจากมัลติคอร์ใช้พื้นที่ของแผงวงจรน้อยกว่า ทำให้มีสมรรถนะสูงกว่า ขณะที่อัตราการใช้พลังงานยังคงอยู่ในระดับเดียวกันเมื่อเทียบกับซีพียูแบบเดิม นอกจากนั้น ระบบจัดการความร้อนที่เล็กลงทำให้ใช้ไฟน้อยลงด้วย จึงช่วยประหยัดพลังงาน แต่ความร้อนกลับน้อยลง เพราะมัลติคอร์ ไม่ได้ใช้งานทุกคอร์ตลอดเวลา
4. ราคาลดต่ำลงมาเรื่อยๆ จนในตอนนี้เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลใหม่ๆก็เริ่มทยอยกันใช้ซีพียูแบบดูอัลคอร์กันหมดแล้ว
รูปที่ 6 ภาพแสดงโครงสร้างของ Cache coherency
(http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-core, 2007)
1. การเพิ่มจำนวนหน่วยประมวลผลให้สามารถบรรจุอยู่ในซีพียูเพียงแค่ตัวเดียวได้นั้นต้องการความละเอียดสูงเป็นหน่วยนาโนเลยทีเดียวนั่นคือปัญห
าของความยากในการผลิตทำให้ซีพียูนั้นมีราคาแพง
2. Application ที่จะทำงานร่วมกับมัลติคอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพต้องรองรับการทำงานแบบมัลติคอร์ด้วย 3.การทำงานบางอย่างซิงเกิลคอร์ก็ประมวลได้เรวกว่าดูอัลคอร์อยู่
7. ผลกระทบที่เกิดจากมัลติคอร์
การพัฒนาชิปประเภทมัลติคอร์นั้นส่งผลกระทบกับเทคโนโลยีด้านคอมพิวเตอร์หลายอย่างไม่ว่าจะเป็นฮาร์ดแวร์ ซอฟแวร์ เนตเวิร์ค ก็เปลี่ยนผันพัฒนาไปตามความเร็วของซีพียูที่มีมากขึ้น
7.1 ผลกระทบทางด้านฮาร์ดแวร์
เมื่อมีการประมวลผลที่รวดเร็วขึ้น ต้องเพิ่มหน่วยความจำหลักเพื่อให้เหมาะสมกับความเร็วของซีพียูนั่นคือการเพิ่มแรมนั่นเองทำ อีกทั้งการพัฒนาโปรแกรมมีแนวโน้มว่าโปรกแรมจะขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ การประมวลผลข้อมูลจำนวนมากแน่นอนว่าต้องการแหล่งเก็บข้อมูลขนาดที่เพิ่มขึ้น ทำให้การเพิ่มแหล่งเก็บข้อมูลนั้นก็จำเป็นไม่แพ้กันนั่นก็คือขนาดของฮาร์ดดิสต้องใหญ่ขึ้นตามมา การพัฒนาช่องทางการติดต่อ (interface)ก็ต้องได้รับการปรับปรุงเช่นกัน อาจจะเพื่อการนำสัญญาณที่ดีขึ้นหรือรองรับกับขนาดของชิปทำให้สล๊อต(Slot) ที่อยู่บนเมนบอร์ดจะต้องมีการปรับเปลี่ยนไป
รูปที่ 7 เมนบอร์ดที่รองรับชิปแบบดูอัลคอร์
(http://www.pantipmarket.com/computer/picture/C5601480.jpg, 2007)
การประมวลผลเป็นไปอย่างมีสมรรถนะมากขึ้น ซอฟแวร์ต่างๆจึงมีขนาดใหญ่ขึ้น และใช้ซีพียูไทม์ได้อย่างเต็มที่เช่นการตัดต่อมัลติมีเดียร์ที่จะมีโปรแกรมที่ความสามารถมากขึ้น โปรแกรมประยุกต์อื่นๆ ที่รองรับการทำงานแบบมัลติคอร์ทำให้ประมวลผลได้รวดเร็วขึ้น หรือว่าจะเป็นการประมวลทศนิยมจำนวนมากๆ ก็ทำได้อย่างแม่นยำมากขึ้น ในเวลาอันเท่าเดิมเมื่อเทียบกับซีพียูแบบซิงเกิลคอร์ และที่เห็นได้ชัดแล้วในปุจจุบันคือเกมส์คอนโซล์ใหม่ๆที่ต้องใช้สเปกเครื่องที่สูงๆเพื่อความสมจริงในการเล่น จำเป็นที่จะต้องใช้งานซีพียูแบบดูอัลคอร์ การพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน การเขียโปรแกรมให้ทำงานโดยดึงข้อดัของมัลติคอร์มาใช้งานนั้นทำเป็นไปอย่างยากขึ้น การเขียนเทรดจะดีบักโปรแกรมแบบเดิมไม่ได้อีกแล้วเพราะว่าเป้นการประมวลผลแบบสองหน่วยประมวลผลโดยแท้จริง
รูปที่ 8 เกมส์ Star Craft 2 ที่ต้องการซีพียูแบบมัลติคอร์
(http://starcraft2weblog.com/wp-content/uploads/starcraft2screenshot1.jpg, 2007)
การใช้งานของผู้ใช้งานเป็นไปในทิศทางที่ดีขึ้นมาก เพราะว่าแต่ก่อนการทำงานนั้นจะเน้นทำให้เสร็จไปทีละงาน เนื่องจากข้อจำกัดด้านสมรรถนะของซีพียู แต่เมื่อมีมัลติคอร์เข้ามามีส่วนช่วยในการประมวลผลแทนที่ชิปแบบเดิมๆ การทำงานทีละหลายๆอย่างพร้อมกันจะเป็นไปได้อย่างดีเยี่ยมมากขึ้น ผู้ใช้งานอาจจะฟังเพลง เรนเดอร์งานมัลติมีเดียร์ และเล่นเกมส์ไปด้วยในเวลาเดียวกันได้เลยก็สามารถทำได้ เนื่องจากการที่มีหน่วยประมวลผลหลายหน่วยนั่นก็หมายถึงการงานได้ทีละหลายๆงาน หรือว่าจะเป็นส่วนติดต่อกับผู้ใช้(User Interface) แบบใหม่ที่ต้องใช้กำลังการประมวลผลเช่น มัลติทัชสกรีน ก็จะเป็นเรื่องที่ไกล้ตัวเรามากยิ่งขึ้น อีกทั้งแนวโน้มในการใช้งานก็จะมีการใช้งานซีพียูแบบมัลติคอร์กันอย่างแพร่หลายจากข้อดีของมันนั่นเอง ดังที่ได้เห็นทุกวันนี้การเลือกซื้อคอมพิวเตอร์ใหม่ๆ ก็จะถามถึงแต่มัลติคอร์ซีพียูกันทั้งนั้น ไม่ว่าจะเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล หรือเมนเฟรมก็ตามแต่
8. การเลือกซื้อซีพียูแบบมัลติคอร์
การเลือกซื้อมีหลักการดังต่อไปนี้
1. ความต้องการว่าท่านต้องการซื้อมัลติคอร์ซีพียูไปทำอะไร
2. ประเภทการใช้งานว่าการใช้งานเกี่ยวกับด้านไหน เป็นการใช้งานทั่วไปหรือเฉพาะทาง
3. ความเร็วของซีพียูว่าเพียงพอต่อความต้องการของโปรแกรมที่ท่านจะนำไปใช้งานหรือไม่
4. หน่วยความจำภายในหรือแคชต้องมีขนาดใหญ่พอและเหมาะสมกับองค์ประกอบโดยรวม
5. องค์ประกอบโดยรวมของเครื่องนั่นคือต้องมีความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยความจำ ความเร็วเครือข่าย ความสามารถของการ์ดแสดงผล ความจุข้อมูล ความสามารถในการจ่ายไฟ เป็นต้น
6. ราคาต้องไม่แพงเกินกว่าที่จะซื้อหามาได้
7. ประกัน แม้ว่าจะไม่ส่งผลต่อการใช้งาน แต่ก็เป็นสิ่งที่จำเป็นเช่นกันหากมีความเสียหายที่เกิดขึ้นกับชิป
8.1 ระดับของการใช้งานแต่ละประเภท
8.1.1 Home User / Office
เน้นไปที่ใช้งาน application ทั่วไป มีเสถียรภาพ จะเลือกชิปที่ไม่ต้องแพงแคชไม่มากและความเร็วไม่ต้องสูง เพื่อจะได้ราคาที่คุ้มค่าที่สุด เช่น
Chip : Sempron64,Athlon64,Core2Duo
Clock :2200~3000 GHz
Cache : 512~1024 KB
8.2.2 Notebook
ทำงานได้ในลักษณะที่เหมือนกับ Home User เน้นไปที่การประหยัดพลังงาน
เลือกชิปที่ออกแบบมาสำหรับ notebook โดยเฉพาะของแต่ละค่ายและราคาจะสูงกว่าปกตินิดหน่อยเช่น
Chip : Turion64,PentuimM
Clock :2000~2800 GHz
Cache : 512~1024 KB
8.2.3 Developer
สำหรับนักพัฒนาที่ต้องการใช้ในการเขียนโปรแกรม ต้องการความรวดเร็วและหน่วยความจำจำนวนมาก มีเสถียรภาพใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง ประมวลผลได้ทีละหลายงานพร้อมกัน จะเลือกหาชิปที่มีขนาดของ clock สูงๆ
Chip : Core2Extreme , Athlon64X2
Clock :3800~4500 GHz
Cache : 2~4 MB
8.2.4 Multimedia
สำหรับนักพัฒนาที่ต้องการใช้ในการเขียนโปรแกรม ต้องการความรวดเร็วและหน่วยความจำจำนวนมาก มีเสถียรภาพใช้งานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานจะเลือกหาชิปที่มีขนาดของ cache มากๆ
Chip : Core2Quad , Athlon64X2
Clock :3200~3800 GHz
Cache : 4~6 MB
8.2.5 Workstation
ต้องการความทนทาน สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องและต้องการหน่วยความจำจำนวนมาก ดังนั้นจึงแสดงตัวอย่างสเปกเครื่องดังนี้
Intel? Core? 2 Extreme quad-core Xeon
Clock : 2.66-3.00 GHz
Mfg. Process : 65 nm
Transistors 582 million
Addressable Memory : 64 GB
Cache L2 : 8 MB
Bus : 1066-1333 MHz
นอกจากนี้ก็ยังมีของค่ายอื่นๆเช่น UltraSPARC T2, T1 , Cell(IBM)
8.2.6 Mainframe
มีความปลอดภัย อุณหภูมิต่ำ ทำงานอย่างต่อเนื่อง มีความรวดเร็วใช้หน่วยความจำมากเราจะใช้ CPU ที่มีคุณภาพสูงเป็นรุ่นที่ออกแบบ
มาเพื่อนเฉพาะรุ่นที่รองรับกับอุปกรณ์และระบบปฏิบัติการของเมนเฟรมนั้นๆจะขายเป็นชิปและอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆที่สามารถทำงานเข้ากันได้ดี อย่างเช่นชุดเซฟเวอร์ของ IBM, SunMicrosystem เป็นต้น
9. แนวโน้มในอนาคตและบทสรุป
การพัฒนาชิปและเทคนิคตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันเป็นไปอย่างรวดเร็วในแง่ของสมรรถนะและปัจจุบันยังเน้นถึงประสิทธิภาพในการใช้พลังงานให้คุ้มค่ามากที่สุดอีกด้วย และในบทนี้จะกล่าวถึงแนวโน้มในอนาคตและบทสรุปของเรื่องราวเกี่ยวกับซีพียูแบบมัลติคอร์อีกด้วย
9.1 TeraSacle
เทอราสเกลหรือบางค่ายก็เรียกว่าเทอราฟล็อบส์(Teraflops)แต่ในที่นี้จะเรียกรวมว่าเทอราสเกลเป็นเทคโนโลยีซีพียูแบบหลายคอร์ที่กำลังพัฒนา และจะเปิดตัวใช้งานในอนาคตอันใกล้นี้แนวคิดนี้มาจากการเพิ่มจำนวนหน่วยประมวลผลเข้าไปในซีพียทำให้ประสิทธิภาพในการใช้พลังงานเพิ่มขึ้น โดยเริ่มจากการเพิ่มจำนวนคอร์เป็นสอง นั่นก็คือซีพียูแบบดูอัลคอร์ที่ประหยัดพลังงานและทำงานได้เร็วกว่าซิลเกิลคอร์ และเพิ่มคอร์เป็นสี่ ก็ทำให้ได้ซีพียูแบบควัดคอร์ที่ทำงานได้เร็วและใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าดูอัลคอร์ ดังนั้นจึงมีแนวคิดการเพิ่มจำนวนคอร์ให้มากๆเป็น Many Core ซีพียู หรือซีพียูที่มีหน่วยประมวลผลมากมายภายในชิปตัวเดียว
ข้อดีของเทอราสเกลนั้นทำให้หน่วยประมวลผลที่มีมากมายสามารถถูกแบ่งออกมาประมวลผลเฉพาะด้านและแบ่งเบาภาระงานกันเองได้เนื่องจา
กโครงสร้างของชิปแบบเทอราสเกลในหนึ่วงหน่วยประมวลผลนั้นนั้นแบ่งออกเป็นCore หรือหน่วยประมวลผลทำหน้าที่ประมวลผลทำหน้าประมวลผล
Internal Cache หรือแคช L1 นั่นเองซึ่งหน่วยความจำภายใน
Shared Cache หรือแคช L2 เพื่อให้แต่ละตัวทำงานร่วมกัน
Routing เป็นส่วนที่เพิ่มเข้ามาใหม่ เมื่อมีหน่วยประมวลผลจำนวนมากจะต้องมีตัวที่คอยจัดการการทำงานร่วมกันของแต่ละหน่วยประมวลผล
ส่วนการวางตัวเรียงกันของหน่วยประมวลผลคล้ายกับการปูกระเบื่องจึงเรียกโครงสร้างแบบนี้ว่าสถาปัตยกรรมซีพียูแบบ Tiled Processor
รูปที่ 9 แสดงโครงสร้างแบบ Tiled ของเทอราสเกล
(PC Perspective, 2007)
รูปที่ 10 แสดงลักษณะหน่วยความจำแบบนูม่า
(PC Perspective, 2007)
9.2 บทสรุป
ตั้งแต่อดีตความต้องการความเร็วในการประมวลผลของซีพียูเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ มีการพัฒนาเทคนิคต่างๆเพื่อให้ซีพียูประมวลผลได้เร็วขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มความเร็วของสัญญานนาฬิกาการเพิ่มขนาดของแคช การใช้เทคนิคจัดการตารางงานของซีพียูที่มีคุณภาพ การเพิ่มจำนวนของหน่วยประมวลผล และเดี๋ยวนี้ยังคำนึงถึงการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน แต่ดูเหมือนว่าความต้องการพลังในการประมวลผลนั้น ยังไม่มีวี่แววว่าจะถึงจุดสิ้นสุด การพัฒนายังคงเป็นไปอย่างต่อเนื่อง และเทคโนโลยีไดที่เราคิดว่าสูงส่ง อาจจะกลายเป็นแค่ของธรรมดาๆ ที่มีใช้กันอยู่ทั่วไปในอนาคตอย่างเช่นดูอัลคอร์ ที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน การเปลี่ยนแปลงครั้งยิ่งใหญ่นี้คือการเพิ่มหน่วยประมวลผลทำให้เกิดผลกระทบครั้งใหญ่ต่อวงการคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นทางด้านฮาร์ดแวร์ ซอฟท์แวร์ เนตเวิร์ค หรือยูเซอร์ ก็ต่างเปลี่ยนแปลงไปตามกระแสของชิปกันทั้งหมด ผลที่ตามมาคือเราสามารถทำงานได้เร็วขึ้น ทำงานได้หลายอย่างมากขึ้น และคอมพิวเตอร์ก็ตอบสนองกับเราในสิ่งที่หลากหลายไปกว่าเดิม เมื่อข้อจำกัดทางด้านของหน่วยประมวลผลถูกพัฒนาไปในทางที่ดีขึ้นเช่นนี้เราเองซึ่งเป็นผู้ใช้งานก็ต้องมีความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่ๆอยู่เสมอเพื่อปรับตัว ให้เข้ากับเทคโนโลยีในปัจจุบันได้อย่างทันสมัยและใช้ประโยชน์จากมันให้ได้มากที่สุด
ในแง่ของการใช้พลังงานนั้นชิปแต่ละตัวที่ถูกส่งออกมาใหม่ๆ จะเน้นในเรื่องของการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งจะช่วยลดปัญหาใหญ่คือภาวะโลกร้อนและเมื่อลดพลังงานก็ทำให้อุณหภูมิลดตามไปด้วย เราจะพบเห็นชิปที่สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานๆ
ในแง่ของราคาและการถูกนำมาใช้งานเป็นธรรมดาที่เทคโนโลยีใหม่ๆจะมีราคาที่สูงอาจจะเป็นเพราะความยากในการผลิต และความต้องการของผู้คน แต่อุปกรณ์ทางด้านคอมพิวเตอร์เหล่านี้เมื่อถูกวางจำหน่ายแล้ว มีแนวโน้มว่าจะลดราคาลงอยู่ตลอด จนเป็นสิ่งที่เราสามารถมีไว้ครอบครองได้และการเลือกสรรนั้นควรเลือกสรรให้เหมาะสมกับการใช้งานอีกด้วยทำให้ในภายภาคหน้าทุกคนคงจะ ต้องมาใช้มัลติคอร์ซีพียูกันทั้งหมดจนกลายเป้นมาตราฐานที่ทุกคนยอมรับกันในที่สุด และซีพียูยังคงถูกพัฒนาต่อไป
ความแตกต่างของ CPU
เปรียบเทียบชัดๆ กันระหว่าง พี่-น้อง เทคโนโลยีภายในเพิ่มขึ้นมาสำหรับ CPU ตัวใหม่นี้
Optimized Performance Technologies
1. Dual-Core Architecture : เป็น CPU ที่ออกแบบให้มี คอร์ในการประมวลผล 2 คอร์ภายใน หน่วย ประมวลผลตัวเดียว เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ และยังช่วยในการประหยัดพลังงาน โดยในส่วนของ Core Duo นั้นจะเป็นการ เอา หน่วยประมวลผล 2 ตัวมารวมเข้าด้วยกัน บนชิพ 1 ตัว (เหมือนกับการเอา Pentium M จำนวน 2 ตัวมารวมกัน)
2. Intel Wide Dynamic Execution : เป็นการเพิ่มความสามารถในการประมวลผล โดยแต่เดิมนั้น จะ สามารถทำการคำนวณ ได้ 3 คำสั่งใน 1 Clock แต่ Core2Duo สามารถทำการคำนวณเพิ่มได้เป็น 4 คำสั่งต่อ 1 Clock
3. Intel Advanced Smart Cache : คือ Core 2 Duo ได้ทำการเพิ่ม Cache จากเดิมที่มีแค่ 2MB เป็น 4MB ทำให้มีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้น และแน่นอนว่าประหยัดไฟเพิ่มขึ้นด้วย
4. Intel? Advanced Digital Media Boost : คือ Core2Duo นั้นได้ทำการเพิ่มประสิทธิภาพในการคิด คำนวณทางด้าน video, speech and image, photo processing, encryption, financial, engineering and scientific เร็วขึ้นกว่า Core Duo ถึง 2 เท่า
5. Intel? Smart Memory Access : เทคโนโลยีนี้ช่วยพัฒนาประสิทธิภาพโดยการ ปรับปรุง Bandwidth บัสระบบ และหน่วยความจำ ซึ่งมันจะลดความล่าช้าในการเข้าถึงข้อมูล ที่อยู่ใน Memory เมื่อ CPU ต้องการ
6. Intel? 64 : Core2duo นี้สามารถใช้ประโยชน์จาก โปรแกรมที่เป็น 64-bit และ Microsoft Window
Vista OS Intelligent Power Capability
1. Advanced Power Gating : เป็นการอนุญาตให้บางส่วนของ CPU สามารถถูกปิดลงไปได้ระหว่างการ ประมวลผลระดับสูง เพื่อปรับปรุงอัตราส่วน ประสิทธิภาพ/พลังงานที่ใช้
2. Enhanced Deep C4 Sleep State : เป็นความสามารถในการประหยัดพลังงาน โดยลด Voltage ของ CPU ลงเมื่อ L2cache หยุดทำงาน
3. Split Bus Array : สามารถนำข้อมูลที่ไม่ต้องการไปอยู่ในสถานะใช้พลังงานต่ำเพื่อ ปรับปรุงการ ประหยัดพลังงาน
4. Intel? Dynamic Power Coordination : คอร์แต่ละคอร์สามารถทำการเปลี่ยนแปลงตัวเองไปอยู่ ใน สถานนะการใช้พลังงานปริมาณต่ำ หรือหลับไปได้เลย
5. Dynamic Cache Sizing : Cor2Duo สามารถทำการผลักข้อมูลทั้งหมดใน Cache ไปยัง Memory เพื่อ การประหยัดพลังงาน
. จะเห็นว่าเทคโนโลยีที่ Intel เพิ่มเข้าไปใน CPU รุ่นใหม่นี้นั้น ล้วนแล้วแต่เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็พยายาม ลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็นออกไป ทำให้ค่า ประสิทธิภาพ/พลังงานที่ใช้ มีค่าสูงขึ้น เพื่อเหมาะแก่การเป็น CPU ของโน๊ตบุ๊คที่สามารใช้งานได้เป็นเวลานาน โดยไม่ต้องเสียบปลั๊ก และได้งาน ออกมารวดเร็ว จากบทความจากเว็บไซต์ Intel เองและการทดสอบจากเว็บไซต์คอมพิวเตอร์ต่าง นั้นเห็นด้วยกับคำอ้าง ที่ว่า Core2Duo นั้นสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ มากกว่า Core Duo ถึงประมาณ 40% และยัง สามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่าเดิมอีกด้วย CPU ตัวนี้ของอินเทล จึงกำลังเป็นที่ต้องการ และจ้องเป็น spec แรก ๆ ของผู้ที่จะซื้อโน๊ตบุ๊คใหม่หลาย ๆคน ส่วนจำเป็นหรือไม่นั้นมันขึ้นอยู่กับการใช้งานของแต่ละคนว่า เอา Notebook ไปใช้งานด้านไหนบ้าง เพราะว่า ตัว Core2Duo ที่ออกมาใหม่นี้ก็มีราคาค่อนข้างสูงในขณะที่ CPU ร่นเก่ากว่า เช่น Core Duo ,Pentium M ก็ลดราคาลงมากันเป็นหลักหมื่น จึงนับว่าเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจทีเดียว ก็ขึ้นอยู่กับผู้ใช้แต่ละคน นะครับว่า เราต้องการโน๊ตบุ๊คไปทำอะไร ?
1. รหัสของ CPU ที่เปลี่ยนไปจากเดิม Core Duo จะใช้ T2xxx เปลี่ยนมาเป็นใช้ T7xxx(cache 4MB) ,T5xxx(Cache 2 MB)
2. Cache เพิ่มจาก 2M เป็น 4MB
3. Power(TDP-ค่าพลังงานที่ใช้) ที่ใช้ของ Core2Duo 34W ส่วน CoreDuo 31 W
4. Core2Duo เปลี่ยนชื่อ สถาปัตยกรรม เป็น Merom ส่วน Core Duo ใช้ชื่อ Yonah
ข้อดีของ CPU multi-core
คือ เราจะเห็นว่าการพัฒนาระบบเทคโนโลยีมีความก้าวหน้ามีการพัฒนาโดยไม่มีการหยุดทำให้มันทันสมัยมากยิ่งขึ้น เมื่อ CPU แต่ละตัวมีควาทแตกต่างกัน ลักษณะไม่เหมือนกันมันจะมีประโยชน์และดีต่อตัวเราที่ CPU มีการปรับปรุงแก้ไขให้มันดีขึ้นกว่าเดิม ทำให้มีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้นและบางรุ่นก็แน่นอนว่าประหยัดไฟเพิ่มขึ้นด้วย
วันอาทิตย์ที่ 3 กรกฎาคม พ.ศ. 2554
รวบรวมวิวัฒนาการ CPU ของ INTEL
รวบรวมวิวัฒนาการCPU ของ INTEL
ประวัติความเป็นมาของ CPU ตระกูล Intel1971 : 4004 Microprocessor รุ่นแรกของ Intel ใช้งานในเครื่องคิดเลข
เริ่มจากยุคแรก ๆ สมัยที่มีคอมพิวเตอร์ใช้กันเลยอันนี้ก็เป็นการพัฒนาของ Intel
ประวัติความเป็นมาของ CPU ตระกูล Intel1971 : 4004 Microprocessor รุ่นแรกของ Intel ใช้งานในเครื่องคิดเลข
หลังจากที่ Intel ออกCPU สำหรับอุปกรณ์พกพาในชื่อว่า Atom ไปเรียบร้อยแล้วนั้น กระแสก็ออกมาแรงเห็นๆ ทั้งกลุ่มผู้ผลิตมากมายก็เจาะตลาดขาย Netbook กันอย่างล้นหลาม Intel นั้นมีตำนานในการผลิต Microprocessor ตั้งแต่ใช้ในเครื่องคิดเลข และพัฒนาต่อยอดขึ้นมาอย่างไม่หยุดยั้ง ซึ่งทำให้เห็นว่าศักยภาพของการพัฒนาที่ไม่มีที่สิ้นสุดนั้น ทำให้เราได้ใช้เทคโนโลยีอย่างไร้ขีดจำกัด อยู่ที่ว่าเงินในกระเป๋าเราจะมีแค่ไหน ที่นี่เรามาย้อนดูวิวัฒนาการตั้งแต่ ปี 1971 จนถึงปัจจุบันกัน
CPU รุ่นเก่า ๆ ในอดีตเริ่มจากยุคแรก ๆ สมัยที่มีคอมพิวเตอร์ใช้กันเลยอันนี้ก็เป็นการพัฒนาของ Intel
15 พ.ย. อินเทลเปิดตัว “Intel 4004” รุ่นแรกของโลกIntel 4004 เป็นชิปไมโครโพรเซสเซอร์รุ่นแรก ที่ทางบริษัทอินเทลเปิดตัวพร้อมจำหน่ายไปทั่วโลก |
| วันที่ 15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2514 (ค.ศ. 1971) หรือเมื่อ 38 ปีที่ผ่านมา ชิปไมโครโปรเซสเซอร์ (Micro Processor) ตัวแรกที่ทาง Intel ได้นำออกสู่ตลาดเป็นครั้งแรก ซึ่งมีชื่อทางการค้าว่า Intel 4004 ซึ่งในขณะนั้น ชิปไมโครโปรเซสเซอร์ตัวนี้มีราคาจำหน่ายอยู่ที่ 200 เหรียญสหรัฐ Intel 4004 เป็น CPU (Central Processing Unit) ขนาด 4.2 X 3.2 มิลลิเมตร ภายในประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ จำนวน 2250 ตัว และเป็น ไมโครโปรเซสเซอร์ขนาด 4 บิต ต่อมาปี 1972 Intel ได้ออกไมโครโปรเซสเซอร์ ขนาด 8 บิต โดยใช้ชื่อว่า Intel 8008 มีชุดคำสั่ง 48 คำสั่ง และมีหน่วยความจำ 16 Kbyte และต่อมาในปี 1973 Intel ได้ออกไมโครโปรเซสเซอร์ Intel 8080 ที่มีชุดคำสั่งพื้นฐาน 74 คำสั่งและมีหน่วยความจำ 64 Kbyte เดิม “อินเทล” (Intel) เป็นที่รู้จักกันเฉพาะในกลุ่มนักวิศวกรและนักเทคโนโลยี แต่หลังจากที่มีการโฆษณา “อินเทล อินไซด์” ในช่วงทศวรรษ 1990 “อินเทล” ก็เป็นที่รู้จักกันมากขึ้น และผลิตภัณฑ์ที่ทำให้ทุกคนรู้จักมาก “อินเทล” มากที่สุด คือ หน่วยประมวลผลกลางตระกูลเพนเทียม (CPU Pentium) ไมโครโพรเซสเซอร์ (microprocessor) หมายถึง ชิปที่ใช้เป็นหน่วยประมวลผลกลางของเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ แบ่งได้ 2 ชนิด คือ - RISC (Reduced Instruction Set Computer) คือ ไมโครโพรเซสเซอร์ที่มีคำสั่งน้อย แต่คำสั่งทำงานได้เร็ว - CISC (Complex Instruction Set Computer) เป็นไมโครโพรเซสเซอร์ที่มีคำสั่งมากและซับซ้อน ได้แก่ ไมโครโพรเซสเซอร์ x86, Pentium และ Celeron ของ Intel และ ไมโครโพรเซสเซอร์จากบริษัทเอเอ็มดี (AMD) ไมโครโพรเซสเซอร์ที่รู้จักกันดี ได้แก่ ยี่ห้อ Motorola 68030, 68040 ซึ่งใช้กับเครื่องแมคอินทอชรุ่นเก่า ส่วนที่ใช้กับเครื่องพีซี ได้แก่ Intel i486, Intel Pentium, Intel Celeron, AMD Athlon, AMD Sempron เป็นต้น |
1972 : 8008 Microprocessor รุ่นที่พัฒนาต่อมา ใช้งานแบบ "TV typewriter" กับ dump terminal 8008: เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ขนาด 8 bit มีหน่วยความจำ 16 Kbyte
เรียบเรียงจาก : หนังสือไมโครคอมพิวเตอร์
กฎของมัวร์ (Moore’s Law)
กฎของมัวร์ (Moore's Law)
กำลัง (หรือ ความจุ หรือ ความเร็ว) ของสิ่งต่อไปนี้เพิ่มขึ้นสองเท่าทุกๆ 18 เดือน
1. ความเร็ว Computer Processor
2. แบนด์วิธการสื่อสารและโทรคมนาคม
3. หน่วยความจำของคอมพิวเตอร์
4. ความจุฮาร์ดดิสก์
Moore's Law ตายแล้ว ทำไงดี GPUs ก็เกิด
สวัสดีครับ
ท่านคงทราบกันดีนะครับ ว่ากฏของมัวร์ Moore's Law (Gordon Moore) ค้นพบในปี 1965 ได้กล่าวไว้ว่า ทุกๆ สิบแปดเดือนความเร็วของซีพียูจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า นั่นคือหากท่านซื้อคอมพิวเตอร์ที่มีซีพียูล่าสุดวันนี้ อีกหนึ่งปีครึ่งถัดไป คุณไปซื้อซีพียูตัวใหม่หรือว่าซื้อคอมตัวใหม่ คุณจะได้ซีพียูที่แรงกว่าเดิมสองเท่า สะใจกว่าสองเท่าครับ (อ่านเพิ่มเติมได้ที่ http://www.firstmonday.org/issues/issue7_11/tuomi/)
แต่นั่นมันเป็นอดีตไปแล้วครับ เพราะว่ากฏนี้ไม่ได้เป็นจริงแล้วในวันนี้ และกฏนี้ได้ตายไปตั้งแต่ปี 2003 ก็เพราะว่าซีพียูไม่สามารถที่จะอัดตัวทรานซิสเตอร์เข้าไปได้อีกเหมือนเมื่อก่อน
ดังนั้นเทคโนโลยีใหม่ตอนนี้ที่เกิดก็คือ การเกิดคอร์คู่ คอร์แฝด สองคอร์ สี่คอร์ แปดคอร์ ขึ้นมานะครับ ที่ว่าดูโอ้ คอร์ (Duo Core) นะครับ นั่นคือ อัดจำนวนซีพียูเพิ่มเข้าไปแทน ในคอมพิวเตอร์ อยู่ที่ว่าบริษัทไหนจะอัดเข้าไปได้เท่าไหร่ในเมนบอร์ด
สำหรับการคำนวณหล่ะครับ มันจะแรงขึ้นเร็วกว่าจริงหรือ แล้วจะจัดการให้มันคำนวณอย่างไรให้ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพเวลามีสองคอร์ นั่นคือ ระบบปฏิบัติการมันก็ต้องมีหน้าที่ในการแจกจ่ายงานให้ไปทำเพื่อแบ่งเบาภาระงานกันครับ
แล้วสำหรับคนเขียนโปรแกรมเองหล่ะครับ หากเขียนโปรแกรมอยู่ที่เป็นแบบวิ่งบนหนึ่งคอร์ ซีพียูตัวเดียวแล้วมันจะวิ่งบนสองตัวต้องทำอย่างไร อันนี้ต้องจัดการด้วยการเขียนด้วยภาษาที่สามารถจะสั่งให้มันทำงานคำนวณในเชิงขนาน Parallel computing ให้ได้เพื่อจะได้ใช้ศักยภาพของคอร์ที่มีอยู่ทั้งสอง
แล้วมีการจัดการหรือคิดเทคโนโลยีไรมาทดแทนหรือประยุกต์ใช้ หรือมีทางเลือกอื่นอีกไหม
ทางเลือกหนึ่งก็คือ เทคโนโลยีของการ์ดจอ Graphic card ที่ทำหน้าที่ในการประมวลผลก่อนส่งภาพออกหน้าจอนั้นได้มีการพัฒนามาตั้งแต่ปี 1998 แล้วพัฒนามาเรื่อยๆ ให้มีศักยภาพขึ้นเรื่อยๆ จนมาพัฒนาหนักเอาปี 2003 ที่ชดเชยการจากไปของมัวร์ลอว์ แต่การเขียนโปรแกรมนั้นไม่ใช่จะง่ายนักเพราะต้องผ่านการเขียนเพื่อจัดการส่งงานไปคำนวณบนการ์ดจอแทนจะคำนวณบนซีพียู ก่อนที่ สองคอร์ จะออกมานะครับ
มาดูตัว GPUs (Graphics Processing Units) มันคืออะไร จีพียูมันคือหน่วยประมวลผลกราฟิกส์ บนการ์ดจอนั่นเองที่จะทำหน้าที่คำนวณพวกสีต่างๆก่อนที่จะวาดแล้วส่งออกหน้าจอ ข้อดีของการ์ดจอสมัยนี้คือว่า มันจะมีจำนวนหน่วยประมวลผล GPUs พวกนี้หลายๆ ตัว อย่างน้อย ก็ 20 ตัวขึ้นไป แล้วแต่รุ่นและยี่ห้อ ที่จะมาแรงหน่อยก็คือ Nvidia รองๆลงไปก็พวก ATI อันนี้ก็แล้วแต่ว่าใครออกรุ่นใหม่มาก่อนกันครับ คราวนี้การคำนวณบนการ์ดจอนี้ ผู้ใช้จะต้องเขียนโปรแกรมเพื่อส่งไปคำนวณบนการ์ดจอ ที่สอดรับกับโปรแกรมนั้นๆ เพื่อจะให้สามารถแสดงผลที่หน้าจอ แบบหมุนแล้วโดนใจวัยรุ่น แบบทันทีทันควัน โดยซีพียูจะทำหน้าที่ในการจัดงานแบบภาพรวม แล้วส่งสิ่งอำนวยความสะดวกและข้อมูลส่งไปให้ GPUs ในการประมวลผลแล้วส่งออกทางจอภาพ ซึ่งการคำนวณบนการ์ดจอพวกนี้จะมีความเร็วมากขึ้นกว่าคำนวณบน ซีพียูเพียงตัวเดียว
GPUs ก็ยังไม่ชนเพดานของความเร็วในตอนนี้ เพื่อให้สนองต่อกิเลสของมนุษย์ที่ไม่หยุดยั้งกับเทคโนโลยี ผู้ออกแบบก็หาหนทางในการซื้อการ์ดจอเสียบเข้าไปได้หลายๆ ตัว ต่อไปคงมีออกมาให้เห็นกันอีกครับ แต่การเขียนโปรแกรมตอนนี้ก็มีหลายๆ ภาษาที่ออกมาเอื้ออำนวยความสะดวกเพื่อจะให้คำนวณบน GPUs ได้ เช่น ภาษา Cg, Brook, Sh และหลายๆตัว
สำหรับโปรแกรมที่เขียนด้วยภาษาเหล่านี้ หรือไลบรารี่ด้วยโปรแกรมเหล่านี้จะต้องทำงานบนเครื่องที่มีการ์ดจอสนับสนุนโปรแกรมนั้นถึงจะรันโปรแกรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ซึ่งจริงๆ แล้วการ์ดจอจะทำหน้าที่ในการเก็บคุณสมบัติของข้อมูลก่อนจะทำการคำนวณเพื่อส่งออกหน้าจอในการแสดงผล แต่มีทางออกที่จะสามารถส่งข้อมูลจากแรมไปอัดใส่ไว้ในแรมของการ์ดจอแทนที่จะจัดการและบริหารในการคำนวณบนการ์ดจอ ในเชิงขนานได้ทำให้ศักยภาพในการคำนวณเร็วมากขึ้น
อันนี้นับว่าเป็นเทคโนโลยีใหม่ในทางการบริหารจัดการความรู้เช่นกันครับ สำหรับงานทางคอมพิวเตอร์
ลองอ่านข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ Nvidia ครับ http://developer.nvidia.com/object/cg_tutorial_home.html
ใครมีเครื่องแรงๆ ก็ลองดูนะครับ เผื่อว่าจะได้ใช้ให้คุ้มค่าสำหรับงานทางกราฟิกนะครับ
แต่ว่าการ์ดจอที่ว่าตอนนี้ยังแพงอยู่ครับ ตัวแพงๆ ล่าสุด ก็คงซื้อโนทบุคได้ซักตัวครับ ราคาเท่ากับการ์ดจอหนึ่งใบ โนทบุคแรงๆ ที่ใช้ RAM 512 Mb ก็คงราคาเหยียบหนึ่งแสนบาทครับ แต่คิดว่าเมื่อตัวใหม่ๆ ออกมาก็จะถูกลงครับ
ขอบคุณมากครับผม
สมพร ช่วยอารีย์
สมัครสมาชิก:
ความคิดเห็น (Atom)