ฮาร์ดแวร์ ในระบบสารสนเทศคอมพิวเตอร์ ฮาร์ดแวร์ ในระบบสารสนเทศคอมพิวเตอร์ วรวิทย์ พูลสวัสดิ์ 1

Computer information System Overview เน้น Basic Environment Front End Programming ใช้ภาษาอะไร C Java-Script Java php vb.Net หรือ อื่นๆ รูปแบบการเขียนใช้แบบ structure programming หรือ Object Oriented Programming Algorithm ที่เขียน  คำตอบเดียวสามารถทำได้มากกว่า 1 วิธี การจำลอง business definition  mathematic model  computer command Database  เก็บข้อมูล รูปแบบการเก็บไม่ให้ซ้ำซ้อน และไม่ซับซ้อน และเพียงพอ การสร้าง application ที่ผู้ใช้สามารถใช้งานได้ง่าย

คำอธิบายของ แบบจำลอง Information System Overviews user : ผู้ใช้งานระบบ User interface : ส่วนที่ช่วยในการติดต่อระหว่างผู้ใช้กับระบบคอมพิวเตอร์ มองได้แง่ Hardware และ Software ฮาร์ดแวร์ เน้นไปที่ Input-Output Device Software เน้นที่ รูปแบบการใช้งานระบบสารสนเทศ ได้แก่แบบ Text base และแบบ Gui (Graphicuser interface) ความต่อเนื่องของการทำงาน (Choreograph)

ข้อมูล - Data ข้อมูลเป็นปัจจัยในสำคัญในการเลือก Interface Device Text , Number , Date ประมวลผลโดยการคำนวณแบบคณิตศาสตร์ หรือ จัดเรียง เมื่อเวลาเปลี่ยนไป ข้อมูลไม่เปลี่ยนแปลง Image ไม่ สามารถจัดเรียง หรือ คำนวณในแบบคณิตศาสตร์ ได้

ข้อมูล – Data (2) Sound / Voice ไม่ สามารถจัดเรียง หรือ คำนวณในแบบคณิตศาสตร์ ได้ เมื่อเวลาเปลี่ยนไป ข้อมูล “เปลี่ยนแปลง” Video / Clip Hardware กลุ่ม Input-Output Device จะมีการเลือกใช้ไปตามประเภทของข้อมูลที่ระบบใช้งาน

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 การเก็บและปรับปรุงข้อมูล จากแหล่งข้อมูล ให้อยู่ในรูปแบบที่สามารถนำเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ได้โดยตรง 6 6

Native of Data (2) Data entry Data input ** Converts human-readable data into machine-readable form Data input ** Transfers machine-readable data into system

Hardware คืออะไร อุปกรณ์ที่ช่วยในการทำกิจกรรมในการ นำข้อมูลเข้า ประมวลผลข้อมูล บันทึกข้อมูล แสดงผลลัพธ์ รวมทั้งการเชื่อต่อเครือข่าย สำหรับระบบสารสนเทศ การเลือกใช้ Hardware ต้องดูว่าเหมาะสม พร้อมที่จะตอบจุดประสงค์ขององค์กรหรือไม่ 8

Quote “The computer hardware industry is rapidly changing and highly competitive, creating an environment ripe for technological breakthroughs ” 9 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 and etc. 11

Input Device ที่น่าสนใจ RFID

Output Devices Monitor Printers and plotters Digital audio player 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 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

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. เป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ที่เกี่ยวกับการโปรแกรม เช่น ประเภทข้อมูลที่ใช้ การเก็บข้อมูลพื้นที่ทำงาน สถาปัตยกรรมของหน่วยความจำ และ การจัดการ Input/Output ภายนอก 19

Instruction Set (2) An ISA includes a specification of the set of opcodes (machine language), and the native commands implemented by a particular processor. นอกจากนี้ยังหมายถึงกลุ่มของภาษาเครื่องและคำสั่งที่เป็นคำสั่งเฉพาะของแต่ละ Processor

การทำงานของ CPU Step 1: Fetch instruction Step 2: Decode instruction Step 3: Execute instruction Step 4: Store results 21 21

การทำงานของ CPU (2) 22

Quote พิจารณาคำสั่งต่อไปนี้ area := ( base * Height ) / 2 ; เปรียบเทียบกับ area := ( base * height ) ; area := area / 2 ; ผลลัพธ์ถูกต้องเหมือนกันหรือไม่ คำสั่งใดทำงานเร็วกว่า

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)

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

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 division of Fairchild Camera and Instrument Corp. 1975

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)

Memory Characteristics and Functions

Types of Memory Random access memory (RAM) Types of RAM Temporary and volatile Types of RAM DRAM (Dynamic RAM) DDR2 SDRAM and DDR3 SDRAM Static Random Access Memory (SRAM) Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory (DDR SDRAM)

Types of Memory (2) Read-only memory (ROM) Cache memory 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

Types of Memory (3)

Multiprocessing Multiprocessing Coprocessor Multicore microprocessor Simultaneous execution of two or more instructions at the same time Coprocessor Speeds processing Multicore microprocessor Combines two or more independent processors into a single computer

Parallel Computing Parallel computing Massively parallel processing 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 a common problem

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 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 media that allow faster access Generally more expensive than slower media

Access Methods Sequential access Direct 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)

Storage Devices Magnetic tapes Virtual tape Magnetic disks RAID Optical disks Digital video disk (DVD)

Enterprise Storage Options

Question? Question? to be continue!

Homework Data แบ่งได้กี่กลุ่มได้แก่อะไรบ้าง Instruction set คืออะไร ขั้นตอนการทำงานของ CPU มีกี่ขั้นตอน แต่ละขั้นตอนมีการทำงานอย่างไร Main Memory และ Hard disk ต่างก็เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บข้อมูล แต่อุปกรณ์ทั้งสองชนิดมีอะไรที่แตกต่างกันที่ทำให้มีผลต่อการเลือกใช้งาน ส่ง 20 มิถุนายน 2555