หน่วยท่ี 4
เมนบอรด์
สาระสาคญั
เมนบอร์ดหรือแผงวงจรหลักมีความสำคัญอย่างมากต่อระบบการทำงานของเครื่อง คอมพิวเตอร์ ซง่ึ สามารถแบง่ เปน็ ข้อ ๆ ได้ดงั นี้
1. เป็นท่ตี ดิ ตอ่ ของอปุ กรณต์ า่ ง ๆ เชน่ ซพี ียู แรม ซปิ เซต (Chipset) และเปน็ จุดเชื่อมตอ่ ของอปุ กรณต์ ่าง ๆ รวมไปถงึ อุปกรณต์ อ่ พ่วงอื่น ๆ
2. ทำหนา้ ท่ีควบคมุ อปุ กรณ์ท่อี ยบู่ นเมนบอรด์ และอปุ กรณ์ท่ีเชอ่ื มโยงกบั เมนบอร์ด ให้ สามารถทำการติดตอ่ ส่ือสารกนั ได้อย่างดี โดยจะมีชปิ เซต็ (Chipset) เป็นตัวกลางการสอื่ สารขอ้ มูล ระหวา่ งอปุ กรณภ์ ายในที่อย่บู นเมนบอรด์ เอง หรือระหว่างเครอ่ื งคอมพวิ เตอร์ดว้ ยกัน
3. ทำหนา้ ทส่ี นับสนุนการทำงานของซพี ยี ูอย่างเต็มที่ และเป็นตวั กำหนดวา่ จะต้องใชง้ าน เมนบอรด์ กบั ซีพยี ูของคา่ ยใด รนุ่ ไหน
4. เปน็ ตวั กำหนดประสทิ ธภิ าพโดยรวมของเครื่องคอมพวิ เตอร์ จากท่กี ล่าวมาแลว้ วา่ เมนบอรด์ เป็นตวั กำหนดว่าสามารถเลือกใชซ้ พี ยี แู บบไหน แรมประเภทอะไร บสั ระบบเป็นอย่างไร หรอื จะต่อกบั ฮาร์ดดสิ กอ์ ยา่ งไร ซ่งึ ปัจจยั เหล่านเี้ มื่อทำงานรว่ มกันกบั เมนบอร์ด ก็จะสามารถบอกถงึ ประสิทธิภาพของเครือ่ งคอมพิวเตอร์นน้ั ได้
5. เป็นตัวบอกถึงความสามารถในการอัพเกรดเครื่องคอมพิวเตอร์เครือ่ งนั้นว่าสามารถ ปรับปรุงเคร่ือง (Upgrade) ขึ้นได้ถึงระดับไหน มีข้อจำกัดของการอัพเกรดอะไรบ้าง ไม่ว่าจะเป็น ความเรว็ ซีพียสู งู สูดท่ีรองรบั ได้จำนวนแรมสงู สุดทีเ่ พ่มิ ได้ หรอื จำนวนฮารด์ ดสิ กท์ ต่ี ่อได้ เป็นตน้
จดุ ประสงคก์ ารเรียนการสอน
จุดประสงค์ทวั่ ไป 1. เพื่อให้ทราบหน้าทีก่ ารทำงานของเมนบอรด์ 2. เพือ่ ใหท้ ราบสว่ นประกอบตา่ ง ๆ ของเมนบอร์ด 3. เพอ่ื ใหม้ ีกจิ นสิ ัยในการศึกษาหาความรูเ้ พ่มิ เตมิ
จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม 1. บอกหน้าทแี่ ละการทำงานของเมนบอรด์ ได้ 2. บอกสว่ นประกอบของเมนบอร์ดได้ 3. บอกหนา้ ทกี่ ารทำงานของชิปเซต็ ได้
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 98
4. บอกหน้าทีข่ องวงจรกำเนิดสญั ญาณนาฬกิ าได้ 5. บอกหน้าท่ขี องชปิ รอมไบออสได้ 6. บอกชนิดของสล็อตหรอื ซอ็ กเก็ตตดิ ตัง้ ซพี ยี ไู ด้ 7. บอกรปู แบบของสลอ็ ตตดิ ตง้ั แรมได้ 8. บอกหน้าท่ีของแบตเตอร่ซี ีมอสได้ 9. บอกสล็อตตดิ ตง้ั การด์ แบบต่าง ๆ ได้ 10. อธิบายการใชง้ านสล็อตพซี ีไอเอ็กเพรสได้ 11. อธบิ ายการใช้งานพอร์ตสำหรับต่อฮารด์ ดิสก์ได้ 12. บอกวิธีการใชง้ านพอรต์ สำหรบั ควบคุมฟล็อปปี้ไดรฟ์ ได้ 13. บอกหนา้ ท่ีและการใชง้ านพอร์ตเชือ่ มตอ่ อุปกรณ์ตอ่ พ่วงของเมนบอรด์ ได้ 14. บอกวิธกี ารใช้งานจุดต่อแหล่งจ่ายไฟได้ 15. บอกหนา้ ทกี่ ารใชง้ านจุดต่อสวติ ชแ์ ละไฟแสดงผลได้
เน้ือหา
4.1 ชิปเซ็ต (Chipset) 4.1.1 ชปิ เซต็ โครงสร้าง North Bridge 4.1.2 ชิปเซต็ โครงสร้าง South Bridge 4.1.3 ชปิ เซต็ โครงสรา้ ง Accelerated Hub Architecture
4.2 วงจรกำเนดิ สญั ญาณนาฬกิ า (Clock Generator) 4.3 ชิปรอมไบออส (ROM BIOS) 4.4 สล็อต/ซอ็ กเก็ตตดิ ตัง้ ซพี ียู (Slot/Socket CPU) 4.5 สลอ็ ตติดต้งั แรม (RAM Slot) 4.6 แบตเตอรร์ ซ่ี มี อส (CMOS Battery) 4.7 สลอ็ ตติดต้งั การ์ด (Expansion Slot)
4.7.1 สล็อตไอเอสเอ หรือ ไอซ่า (ISA) 4.7.2 สลอ็ ตพีซไี อ (PCI) 4.7.3 สล็อตเอจีพี (AGP) 4.7.4 สลอ็ ตเอเอ็มอาร์ (AMR) 4.7.5 สล็อตซเี อ็นอาร์ (CNR) 4.7.6 สล็อตพซี ไี อเอก็ ซเ์ พรส (PCI Express Slot) 4.8 ขว้ั ต่ออปุ กรณ์แบบไอดอี ี (IDE Controller Port)
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 99
4.9 ขั้วตอ่ อุปกรณซ์ าต้า (SATA) 4.10 พอรต์ สำหรับควบคมุ ฟล็อปป้ีไดรฟ์ (Floppy Drive Controller Port) 4.11 พอรต์ เชื่อมต่ออปุ กรณต์ ่อพ่วง 4.12 จดุ ตอ่ แหลง่ จา่ ยไฟ (Power Supply Connector) 4.13 จุดต่อสวิตช์และไฟแสดงผล (Front Panel Connector)
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 100
แบบทดสอบกอ่ นเรียน หน่วยที่ 4 เมนบอรด์
คำชแ้ี จง 1. แบบทดสอบเปน็ ชนดิ เลือกตอบ แต่ละขอ้ มี 4 ตัวเลอื ก จำนวนทัง้ หมด 15 ข้อ คะแนนเตม็ 15 คะแนน ใช้เวลา 10 นาที
2. ให้นกั เรียนทำเครอ่ื งหมาย X เพอ่ื เลอื กคำตอบในชอ่ งคำตอบ ก ข ค หรือ ง ที่เห็นวา่ ถกู ต้องทส่ี ดุ เพียงคำตอบเดยี ว
1. ขอ้ ใดกลา่ วถงึ เมนบอรด์ ไดถ้ กู ต้องทส่ี ดุ ก. เปน็ แผงวงจรในการควบคุมการแสดงผลของคอมพิวเตอร์ ข. เปน็ หนว่ ยความจำหลักของคอมพวิ เตอร์ ค. เปน็ หน่วยความจำสำรองของคอมพวิ เตอร์ ง. แผงวงจรหลักในคอมพิวเตอร์
2. ขอ้ ใดไมใ่ ช่หนา้ ทข่ี องชปิ เซ็ต ก. ควบคมุ การทำงานและการรบั สง่ ขอ้ มลู ระหว่างอุปกรณ์ ข. กำหนดความถใ่ี หก้ บั ระบบบสั ค. เปน็ ทางผา่ นของข้อมูลจากอุปกรณ์ต่าง ๆ ท่ซี ีพียูไมไ่ ดท้ ำ ง. ควบคมุ การทำงานของซีพียู
3. ชปิ เซต็ ใดทท่ี ำหน้าท่คี วบคุมแรม และสล็อตติดตง้ั การด์ แสดงผล ก. ชิปเซต็ นอรท์ บรดิ จ์ (North Bridge) ข. ชิปเซ็ตเซาทบ์ ริดจ์ (South Bridge) ค. ชปิ เซ็ตแอคเซอร์รีเรท ฮบั (Accelerate Hub) ง. ชปิ เซต็ ออลอินวนั (All in One)
4. ขอ้ ใดคือหนา้ ทีข่ องวงจรกำเนดิ สญั ญาณนาฬกิ า ก. ตั้งเวลาของเคร่อื งคอมพิวเตอร์ ข. กำหนดช่วงเวลาในการทำงานของเครอื่ งคอมพิวเตอร์ ค. สรา้ งความถเ่ี พือ่ ใหจ้ ังหวะในการทำงานของซพี ยี ู ง. จบั เวลาในการทำงานของคอมพิวเตอร์
5. ขอ้ ใดไมใ่ ชห่ นา้ ท่ขี องไบออส ก. จัดเก็บระบบปฏบิ ัตกิ าร ข. ตรวจสอบอุปกรณบ์ นเครือ่ งคอมพวิ เตอร์ ค. ควบคมุ การบู๊ตของเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ ง. ควบคมุ การรบั สง่ ขอ้ มูลของอปุ กรณ์
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ 101
6. ข้อใดเป็นสาเหตุทีท่ ำให้ผผู้ ลิตซพี ยี ผู ลติ ซพี ียูแบบตลบั (Cartridge)
ก. ตน้ ทนุ การผลติ ซีพยี แู บบซ็อกเก็ตสงู
ข. ซีพียูแบบซอ็ กเก็ตทำงานช้ากวา่ ซีพียแู บบตลับ
ค. อายุการใช้งานของซพี ยี ูแบบตลับสูงกว่าแบบซ็อกเกต็
ง. การระบายความรอ้ นดีกวา่ ซีพยี แู บบซอ็ กเก็ต
7. ช่องเสียบแรมแบบใดที่ใช้กับอาร์ดแี รม (RDRAM)
ก. สล็อตแบบ SIMM
ข. สล็อตแบบ DIMM
ค. สลอ็ ตแบบ RIMM
ง. สลอ็ ตแบบ TIMM
8. สลอ็ ตใดท่มี กี ารส่งข้อมลู ครงั้ ละ 16 บติ
ก. ISA ข. PCI
ค. AGP ง. PCI-Express
9. สล็อตใดท่ีบนเมนบอร์ดมีไดเ้ พยี ง 1 สลอ็ ต
ก. ISA ข. PCI
ค. AGP ง. PCI-Express
10. สลอ็ ต PCI-Express ใดท่ีออกแบบมาแทนสล็อตแบบ AGP 8X
ก. PCI Express x 2 ข. PCI Express x 4
ค. PCI Express x 8 ง. PCI Express x 16
11. การเชอ่ื มตอ่ ฮารด์ ดสิ กแ์ บบใดท่ีรบั ส่งข้อมลู แบบอนกุ รม
ก. IDE ข. E-IDE
ค. SATA ง. DMA
12. ปลายสายสญั ญาณฟลอ็ ปปไี้ ดรฟ์ ทม่ี ีการบิดสายเมอื่ ตอ่ กับอปุ กรณจ์ ะเป็นไดรฟ์ ใด
ก. A ข. B
ค. C ง. D
13. พอร์ตขนาน (Parallel Port) ถกู ออกมาใชเ้ ชอ่ื มตอ่ อปุ กรณใ์ ด
ก. กลอ้ งวดิ โี อ ข. โมเด็ม
ค. เครื่องพิมพ์ ง. เมาส์
14. จุดต่อแบบ ATX ไม่มีแรงดันไฟฟา้ ใด
ก. +3.3 V ข. +5 V
ค. +9 V ง. +12 V
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ 102
15. ข้อใดมีสว่ นช่วยในการตอ่ สวติ ช์และไฟแสดงผลน้อยท่สี ุด ก. ตวั อักษรทพี่ มิ พไ์ ว้ขา้ ง ๆ จุดต่อบนเมนบอร์ด ข. คมู่ อื เมนบอร์ด ค. สีของจุดตอ่ ง. ตวั อกั ษรท่ีพมิ พ์ไวบ้ นหัวตอ่
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 103
หน่วยที่ 4 เมนบอรด์
เมนบอร์ด (Main board) ได้ถูกออกแบบมาเพื่อเป็นศูนย์กลางในการเช่ือมตอ่ และความ คุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตา่ ง ๆ ทป่ี ระกอบกนั เปน็ คอมพวิ เตอร์ เช่น ซีพยี ู แรม ชิปเซต็ ฮาร์ดดสิ ก์ ที่ ประกอบข้ึนมาเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ เมนบอร์ดหรืออาจเรียกอีกอย่างว่า มาเธอร์บอร์ด (Motherboard) ได้มีการออกแบบให้ผู้ใช้เมนบอร์ดสามารถขยายระบบ (Expand) ได้ในภายหลัง โดยใช้วิธีนำการ์ดเพิ่มขยาย (Expansion Card) มาติดตั้งลงไปในส่วนท่ีเป็น สล็อตเพิ่มเติม (Expansion Slot) บนเมนบอรด์ ชว่ ยใหก้ ารอพั เกรดเครือ่ งทำได้ง่าย
ภาพที่ 4.1 เมนบอรด์ (Mainboard) ท่มี า : //www.bionic.com.cy/products/asus-m5a97-le-r2-0-am3, 2559
สำหรับการ์ดท่ีจะนำมาติดตั้งเพ่ิมนั้น ก็มีหลากหลายชนิดตามแต่ท่ีออกแบบไว้ เช่น เมมโมร่ีการ์ด (Memory Card) ซึ่งเป็นการ์ดไว้เพ่ิมหน่วยความจำหลักของเครื่อง การ์ดจอภาพ (Adapter Card) สำหรับเพ่ิมความสามารถในการแสดงผลสู่จอภาพ แมก้ ระทง่ั พอร์ตขนาน (Parallel Port) และพอรต์ อนุกรม (Serial Port) ท่ีใช้สำหรับต่ออุปกรณ์ตอ่ พ่วงอย่างเคร่ืองพิมพ์และโมเดม็ ก็ ทำเป็นการ์ดต่อขยายเชน่ กัน
ภาพท่ี 4.2 การด์ หนว่ ยความจำของ IBM (IBM Memory Card) ทีม่ า : //minuszerodegrees.net/5170/cards/5170_cards.htm, 2559
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 104
ภาพท่ี 4.3 การด์ จอ (Display Card) ทมี่ า : //www.xgcdb.com/cards/evga/geforce-210-512-p3-1210-lr.html, 2559
เมนบอร์ดหรือแผงวงจรหลักมีความสำคัญอย่างมากต่อระบบการทำงานของเคร่ือง คอมพิวเตอร์ ซึง่ สามารถแบง่ เป็นขอ้ ๆ ไดด้ ังนี้
1. เปน็ ที่ตดิ ตง้ั ของอุปกรณ์ตา่ ง ๆ เชน่ ซพี ียู แรม ซิปเซ็ต (Chipset) และเป็นจุดเชื่อมต่อ ของอปุ กรณต์ า่ ง ๆ รวมไปถึงอปุ กรณ์ต่อพ่วงอ่ืน ๆ
2. ทำหน้าที่ควบคุมอุปกรณ์ทอ่ี ยู่บนเมนบอร์ด และอุปกรณ์ทเ่ี ชื่อมโยงกับเมนบอร์ด ให้ สามารถทำการตดิ ต่อสื่อสารกนั ไดอ้ ย่างดี โดยจะมีชิปเซ็ต (Chipset) เป็นตัวกลางการส่ือสารข้อมูล ระหว่างอปุ กรณภ์ ายในที่อยู่บนเมนบอร์ดเอง หรือระหวา่ งเครอื่ งคอมพิวเตอร์ด้วยกัน
3. ทำหน้าท่ีสนับสนุนการทำงานของซีพียูอย่างเต็มที่ และเป็นตัวกำหนดว่าจะใช้งาน เมนบอร์ดกับซพี ียขู องค่ายใด รุ่นไหน
4. เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องคอมพิวเตอร์ จากที่กล่าวมาแล้วว่า เมนบอร์ดเป็นตัวกำหนดว่าสามารถเลือกใช้ซีพียูแบบไหน แรมประเภทอะไร บัสระบบเป็นอย่างไร หรือจะต่อกับฮาร์ดดสิ ก์อย่างไร ซึ่งปจั จัยเหล่านเี้ มื่อทำงานรว่ มกันกับเมนบอร์ด กจ็ ะสามารถบอกถึง ประสทิ ธภิ าพของเคร่ืองพซี ีนั้นได้
5. เป็นตัวบอกถึงความสามารถในการอัพเกรดเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นว่าสามารถ ปรับปรุงเคร่ือง (Upgrade) ข้ึนได้ถึงระดับใด มีข้อจำกัดของการอัพเกรดอะไรบ้าง ไม่ว่าจะเป็น ความเร็วซพี ยี สู ูงสูดท่ีรองรบั ไดจ้ ำนวนแรมสงู สดุ ท่ีเพ่มิ ได้ หรอื จำนวนฮาร์ดดิสกท์ ่ตี อ่ ได้ เป็นตน้
ในตวั เมนบอร์ดนั้นประกอบไปด้วยสว่ นต่าง ๆ มากมาย ไม่ว่าจะเป็นซอ็ กเก็ตติดตั้งซีพียู สลอ็ ตติดต้ังแรม ช่องเพ่ิมขยายการด์ ช่องเชือ่ มโยงไดร์ฟ ซ่ึงแต่ละส่วนล้วนมีหนา้ ท่ีและมคี วามสำคัญ ทงั้ สน้ิ ซ่งึ สามารถอธิบายรายละเอียดของแตล่ ะส่วนไดด้ ังตอ่ ไปนี้
4.1 ชิปเซ็ต (Chipset) ชปิ เซ็ตคอื กลุม่ ของชน้ิ สว่ นอิเล็กทรอนิกส์ หรอื ชปิ (Chip) ทไี่ ดร้ บั การออกแบบให้ทำงาน
เป็นหน่วย โดยที่ชิปเซต็ จะถูกตดิ ตั้งอย่บู นเมนบอร์ด เพือ่ ควบคมุ การทำงานต่าง ๆ บนเมนบอร์ด โดย สามารถกล่าวไดว้ ่าชปิ เซต็ เปรียบเสมือนหวั ใจ หรือผู้จัดการควบคุมการทำงานของอปุ กรณ์ทง้ั หมดบน เมนบอร์ด ชิปเซ็ตจึงเป็นตัวที่กำหนดคุณลักษณะที่สำคัญของเมนบอร์ดในแต่ละรุ่น แต่ละย่ีห้อว่า
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ 105
สามารถใช้งานกับซพี ียู และอุปกรณ์ต่าง ๆ ประเภทใดได้บ้าง โดยชิปเซต็ ก็มีอยหู่ ลายยหี่ อ้ ดว้ ยกนั เชน่ VIA, Intel, SiS, AMD, nVidia เป็นต้น
ภาพท่ี 4.4 ชิปเซ็ตย่หี ้อต่าง ๆ ทม่ี า : //techreport.com/review/3836/sis-648-chipset, 2559 ทีม่ า : //www.wikiwand.com/es/Intel_810, 2559 ทมี่ า : //www.sospc20.com/lexique_informatique/lettre-s.php?ref=330, 2559
โดยทวั่ ไปชปิ เซต็ บนเมนบอร์ดจะประกอบด้วยชปิ มากกว่า 1 ตวั และ ชิปเซ็ตแต่ละตัวจะ มที รานซสิ เตอรม์ ากกวา่ 1 ลา้ นตัว ซึ่งหน้าทห่ี ลกั ของชิปเซต็ มดี ังต่อไปนี้
1. ควบคุมการทำงานและการเช่ือมต่อของการรับส่งข้อมูลระหว่างหน่วยความจำหลัก หรอื อุปกรณร์ ับเขา้ -สง่ ออก (input/output device) หรือ อปุ กรณต์ อ่ พ่วงตา่ ง ๆ
2. ควบคุมและเป็นทางผ่านของข้อมูลจากอุปกรณ์ต่าง ๆ ทุกอย่างท่ีซีพียูไม่ได้ทำ เช่น การส่งข้อมูลจากหน่วยความจำหลักไปยังซีพียู การส่งผ่านข้อมูลจากฮาร์ดดิสก์ จากไดร์ฟซีดีรอม รวมถงึ การส่งข้อมูลของแผงวงจร (Card) ต่าง ๆ
3. เป็นตัวกำหนดจัดการไมว่ ่าจะเป็นเร่ืองของการกำหนดความถี่ ให้แก่บัสทง้ั ระบบ หรือ จะเปน็ การจำกดั สทิ ธ์ิในการใชซ้ พี ยี ู กำหนดให้เมนบอร์ดน้นั ต้องมีสลอ็ ตแบบใดบ้าง
4. สนับสนนุ การทำงานของซีพียูหลายตวั (Multi Processor) โดยทวี่ งจรควบคุมของชิป เซ็ต จะทำหน้าที่ประสานงานการทำงานของซีพียูท้งั สอง ไม่ใหแ้ ต่ละซีพียูกวนการทำงานของกนั และ กัน โดยทำงานร่วมกบั ระบบปฏบิ ตั ิการ
โดยปกติชิปเซ็ตจะทำหน้าที่ช่วยจัดการ ในการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ต่อพ่วงกับ เมนบอรด์ โดยแบง่ ออกเป็น 2 โครงสรา้ ง คือ
1. โครงสร้างนอรท์ บริดจ์ (North Bridge) และเซาท์บริดจ์ (South Bridge) 2. โครงสรา้ งแอคเซอร์รีเรท ฮบั (Accelerated Hub Architecture) 4.1.1 ชิปเซ็ตโครงสรา้ งนอรท์ บรดิ จ์ (North Bridge) หรือสะพานฝ่ังเหนอื ชปิ เซ็ตทที่ ำหนา้ ทใี่ นฝ่งั นอรท์ บรดิ จ์ จะทำการควบคุมแรม (RAM) และสล็อตสำหรบั ติดตง้ั การด์ แสดงผลแบบเอจพี ี (AGP) ทำการเชื่อมต่อโดยตรงกบั ซีพยี ู และการด์ แสดงผล หนว่ ยความจำ หลัก และหน่วยความจำแคช (Static RAM) และสล็อตสำหรับติดตั้งอปุ กรณต์ า่ ง ๆ ท่ีตอ่ ผ่านระบบบัส
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ 106
แบบพีซีไอ (PCI Bus) ทั้งหมด ซงึ่ ถกู ควบคมุ ผ่านสะพานฝง่ั เหนอื จะเห็นวา่ ชิปเซต็ นอรท์ บรดิ จน์ เ้ี ป็น อุปกรณห์ ลกั ทท่ี ำหนา้ ท่ีควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์
4.1.2 ชิปเซต็ โครงสรา้ งเซาท์บรดิ จ์ (South Bridge) หรือสะพานฝงั่ ใต้ หน้าท่ีอ่ืน ๆ ที่เหลือจากชิปเซ็ตนอร์ทบริดจ์เป็นงานของชิปเซ็ตเซาท์บริดจ์ (South Bridge) ไดแ้ ก่ การควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ, ฮาร์ดดิสก์, การด์ เสียง, การ์ดเครือขา่ ย, ออปติคอล ไดร์ฟ , พอรต์ ไอดีอี (IDE),พอร์ตซาตา้ , พอร์ตยูเอสบี (USB), ไบออส รวมทั้งควบคุมการทำงานของ อุปกรณ์ที่ต่อเชื่อมกับสล็อต (ISA Bus), สล็อตพซี ีไอ (PCI Bus) ดว้ ย หน้าทเ่ี พิ่มอีกอย่างหน่ึงของ ชิป เซ็ตเซาท์บริดจ์คือเป็นตัวควบคุมเกี่ยวกับการจัดการการใช้พลังงาน ( Power Management Controllers) อีกด้วย
ภาพที่ 4.5 อุปกรณต์ า่ ง ๆ ที่ชปิ เซต็ ควบคมุ ทีม่ า : //www.shuttle.eu/_archive/old/en/www.shuttle.eu/index-2995.html, 2559
4.1.3 ชปิ เซต็ โครงสรา้ งแอคเซอรร์ เี รท ฮบั (Accelerated Hub Architecture) หน้าท่ีของชิปเซต็ แอคเซอรร์ เี รท ฮบั (Accelerated Hub Architecture) หรือ AHA คือ เปน็ สถาปตั ยกรรมที่ผนวกตัวประมวลผลภาพและเสยี งเขา้ ด้วยกัน รวมทง้ั การแบ่งหน่วยความจำของ ระบบแบ่งปันไปให้ชิปประมวลผลกราฟิกใช้ ซึ่งจะมโี ครงสรา้ งท่ี คล้ายกบั แบบนอร์ทบริดจ์ และเซาท์ บริดจ์แต่จะมีเฟริมแวร์ (Firmware) ท่ีใช้เป็นระบบรักษาความปลอดภัย (Security) ให้แก่เคร่ือง คอมพิวเตอร์เพิ่มเข้ามาด้วย ชิปเซ็ตท่ีมีโครงสร้างแบบน้ีจะมีระบบบัสแบบพีซีไอ (PCI) ที่เช่ือมต่อ ระหว่างการ์ดแสดงผลกับชุดควบคุมอุปกรณ์อินพุตและเอาท์พุต ที่มีความกว้างของบัส 32 บิต ความเรว็ 66 MHz ทำใหม้ คี วามสามารถในการถ่ายโอนข้อมลู ระหว่างกนั ถึง 264 Mbps ซ่ึงถือว่าเร็ว
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ 107
กว่าแบบนอร์ทบริดจ์ และเซาทบ์ ริดจ์ ในปัจจบุ ันผู้ผลิตส่วนใหญ่นยิ มออกแบบชิปเซ็ตดว้ ยโครงสร้าง แบบ AHA มากขึ้น เนอื่ งจาก AHA ชว่ ยลดปญั หาคอขวดและเพิ่มแบนด์วดิ ท์ (Bandwidth) ในการส่ง ข้อมลู เพม่ิ ขึน้ เทา่ ตัว และ เพิ่มขดี ความสามารถในการโต้ตอบข้อมูลได้เรว็
ในอนาคตชิปเซ็ต อาจไม่จำเป็นต้องมีนอร์ทบริดจ์ โดยเป็นตัวควบคุมแรมและการ์ดจอ เมื่อบริษทั AMD และ Intel นำตัวควบคุมหน่วยความจำรวมเขา้ ไปไว้ในซีพยี ู โดยจะจัดให้สล็อตพซี ีไอ เอ็กซ์เพรส (PCI Express) และกราฟิก เชื่อมต่อโดยตรงเข้าซีพียู ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้ ชิปเซ็ตนอร์ท บริดจ์และเซาท์บรดิ จ์อกี ต่อไป
4.2 วงจรกำเนิดสัญญาณนาฬิกา (Clock Generator) โดยปกติอุปกรณ์ต่าง ๆ และส่วนประกอบของเมนบอร์ดจะทำงานร่วมกันในลักษณะท่ี
เรียกว่า ประสานจังหวะการทำงานไปด้วยกัน (Synchronous) โดยใช้ความถ่ีสัญญาณนาฬิกาเป็น หลักในการใหจ้ งั หวะการทำงาน และบนเมนบอรด์ จะมอี ปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนกิ สส์ ่วนหนึง่ ที่คอยทำหน้าท่ี ให้กำเนิดสัญญาณนาฬิกาท่ีว่านี้ในเมนบอร์ดยุคแรก ๆ ก็จะมีเพียงชุดเดียว และวงจรควบคุมไม่ ซบั ซอ้ นมากนกั ซึง่ สัญญาณนาฬิกาหรอื ความถ่ีท่วี งจรในสว่ นน้ีผลิตออกมาจะมหี น่วยเป็นเมกะเฮริ ตซ์ (MHz) หรือจำนวนรอบ/วินาที โดยสัญญาณนาฬิกานี้จะคอยให้จังหวะในการอ่านคำสั่งและ ประมวลผลคำสั่งที่อ่านมาได้ในตัวซีพียู รวมท้ังจังหวะการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ บน เมนบอร์ด ซ่ึงในซีพียูยุคแรก ๆ ก็ใช้ความถ่ีหรือสัญญาณนาฬิกาเพียงแค่ 8 MHz หรอื 8 ล้านรอบ/ วินาที (ในช่วงเวลา 1 วินาทีนี้ซีพียูตัวน้ีสามารถทำงานได้ 8 ล้านคำส่ังย่อย กรณีให้ 1 รอบสัญญาณ หรือ 1 ลูกสญั ญาณนาฬกิ า ซพี ียูทำงานได้ 1 คำสง่ั )
ภาพที่ 4.6 วงจรกำเนิดสัญญาณนาฬกิ า (Clock Generator) ท่ีมา : //www.hardwareanalysis.com/content/image/10299/, 2559
4.3 ชิปรอมไบออส (ROM BIOS) รอมไบออส หรือ ไบออส (BIOS) ย่อมาจาก Basic Input Output System เป็นส่วนที่
บรรจคุ ำส่ังควบคุมการบู๊ตเคร่อื งในช่วงเปิดเครื่องครัง้ แรก และควบคุมการรับส่งข้อมูลของอุปกรณ์
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 108
ฮาร์ดแวร์ตา่ ง ๆ ท่ีต่ออยกู่ ับเครื่องคอมพิวเตอร์ ให้สามารถทำงานได้โดยปกติไม่ติดขัด ซึ่งคำสัง่ ของ การควบคุมและตรวจสอบอุปกรณ์เหล่านี้ ได้ถูกบรรจุอยู่ในหน่วยความจำประเภทหน่ึงซึ่งเรียกว่า แฟลชเมมโมร่(ี Flash Memory)
โปรแกรมไบออสจะถูกเรียกข้ึนมาทำงาน หลงั จากท่เี ปดิ เคร่อื งคอมพิวเตอรข์ น้ึ มา โดยทำ การตรวจสอบอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่ต่ออยู่กับเมนบอร์ด ว่ายังสามารถทำงานได้ถูกต้องอยู่หรือไม่ อย่างเชน่ ฮารด์ ดสิ ก์ ,คีย์บอรด์ , ซีดีรอม หรือแหล่งจ่ายไฟจนกระทัง่ ไบออสได้ สว่ นการทำงานต่อไป ยังระบบปฏิบัติการเช่น Microsoft Windows หรือ Linux เพ่ือเข้าสู่การทำงานต่อไป ซึ่งไบออสน้ี สามารถอัพเดตใหท้ ันสมยั ได้ เพื่อจะได้รูจ้ ักกบั อุปกรณร์ ุ่นใหม่ ๆ ทน่ี ำมาตอ่ กับเมนบอร์ดได้
ภาพท่ี 4.7 ชปิ รอมไบออส (ROM BIOS) ทมี่ า : //tenews40.wordpress.com/2012/07/30/a-a-a-bios-a-2/, 2559 ทมี่ า : //korkingkub.wordpress.com/2012/09/10/bios-คืออะไร/, 2559
4.4 สลอ็ ต/ซอ็ กเกต็ ตดิ ตั้งซีพียู (Slot/Socket CPU) ซ็อกเกต็ และสลอ็ ตเป็นชนิดของฐานสำหรบั ติดต้งั ซีพยี ู ทอี่ ยูบ่ นเมนบอร์ด ซึ่งลกั ษณะของ
ซอ็ กเก็ตบนเมนบอร์ด จะเป็นฐานราบ ส่วนลักษณะของสลอ็ ตซีพียูบนเมนบอร์ด จะมีลักษณะคล้าย กบั สลอ็ ตเพิ่มขยายของเมนบอร์ด แต่มักจะทำให้สดี ตู ่างกนั และวางตำแหน่งแยกโดดเดยี่ วออกมาบน เมนบอรด์
ภาพท่ี 4.8 ซอ็ กเก็ตสำหรบั ใสซ่ พี ียู ทีม่ า : //techreport.com/news/23951/rumor-intel-to-stop-offering-socketed- desktop-cpus, 2559
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 109
ภาพท่ี 4.9 สลอ็ ตสำหรบั ใสซ่ ีพียู ทมี่ า : //en.wikipedia.org/wiki/Slot_A, 2559 ทม่ี า : //commons.wikimedia.org/wiki/File:Slot1_a.jpg, 2559 ในยุคแรก ๆ น้ัน ซีพียูจะมีลักษณะเป็นซ็อกเก็ต ต่อมาบริษัทผู้ผลิตซีพียูได้ผลิตซีพียทู ี่มี ลกั ษณะเป็นการ์ดบรรจุในตลบั (Cartridge) บริษัทผผู้ ลิตเมนบอร์ดจึงมีการผลิตเมนบอรด์ ท่ใี ช้ สลอ็ ต ในการ ติดตั้งซีพียู เมอ่ื เทคโนโลยีสารกึ่งตัวนำท่ีใช้ในการผลิตซีพียูสูงข้ึน ราคาตน้ ทุนการผลิตต่ำลง ผ้ผู ลิตซพี ยี จู ึงกลับมาผลติ ซพี ยี ูในลกั ษณะซอ็ กเก็ตเช่นเดมิ
4.5 สลอ็ ตติดตั้งแรม (RAM Slot) สล็อตหรือช่องสำหรับติดต้ังแรมหรือหน่วยความจำนั้น จะมีหลายแบบขึ้นอยู่กับว่า
เมนบอรด์ แต่ละตวั ใช้ชิปเซต็ ที่สนับสนนุ แรมชนิดใด ซ่ึงในปัจจุบันนี้จะมีท้ังเอสดีแรม (SDRAM) ,ดีดี อาร์แรม (DDR RAM) และ อาร์ดีแรม (RDRAM) หรือแรมบัส (Rambus) โดยแรมแต่ละแบบจะมี ลักษณะของสลอ็ ตหรอื ช่องเสยี บท่ีต่างกัน สำหรับชอ่ งเสยี บแรมในเคร่อื งคอมพวิ เตอร์สว่ นบคุ คลท่ัวไป นน้ั มชี อ่ งเสยี บแรมอยู่ 3 รปู แบบคอื
1. ช่องเสียบแรมแบบซิมม์ (SIMM) ย่อมาจาก Single In-line Memory Module โดยช่องเสียบแรมชนิดน้ีจะรองรับการรับส่งข้อมูลขนาด 32 บิต โดยท้ังสองด้านของ แผงวงจรจะให้สัญญาณเดยี วกัน
ภาพที่ 4.10 ชอ่ งเสยี บแรมแบบซมิ ม์ (SIMM) ท่มี า : //comptia-aplus.blogspot.com/2012/09/06-memory-slots.html, 2559
2. ช่องเสียบแรมแบบริมม์ (RIMM) ย่อมาจาก Rambus In-line Memory Module โดยช่องเสียงแรมชนิดน้ีรองรับการรับส่งข้อมูลขนาด 16 บิต และ 32 บิต ใช้กับแรมชนิด อาร์ดีแรม (RDRAM) หรอื แรมบสั (Rambus)
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 110
ภาพที่ 4.11 ช่องเสียบแรมแบบริมม์ (RIMM) ที่มา : //www.tomshardware.com/reviews/pricey-foundations,372-10.html, 2559
3. ช่องเสียบแรมแบบดิมม์ (DIMM) ย่อมาจาก Dual In-line Memory Module โดยช่องเสียบแรมชนิดนี้จะรองรับการรับส่งข้อมูลขนาด 64 บิต โดยทั้งสองด้านของ แผงวงจรจะให้สัญญาณท่ีต่างกัน นับต้ังแต่ซีพียูตระกูล Pentium เป็นต้นมามีการออกแบบให้การ รับสง่ ขอ้ มลู มขี นาดมากกวา่ 32 บิต เพราะฉะนั้น เวลาจะใสแ่ รมท่มี ีชอ่ งเสยี บแรมแบบซมิ มจ์ ะตอ้ งใส่ เป็นคู่ ใสแ่ ผงเดยี ว หรือใส่เป็นจำนวนคีไ่ ม่ได้
ภาพท่ี 4.12 ช่องเสยี บแรมแบบดมิ ม์ (DIMM) ท่ีมา : //www.hardwarelogic.com/articles.php?id=5254&page=2, 2559
4.6 แบตเตอร์รซี่ มี อส (CMOS Battery) แบตเตอร์ร่ีหรือถา่ นสำหรับสำรองข้อมูลของซีมอส (CMOS : Complementary Metal
Oxide Semiconductor) ในขณะที่เครื่องคอมพิวเตอร์ถูกปิดอยู่ โดยในส่วนของซีมอสนี้จะใช้เก็บ ข้อมูลของการตั้งค่าต่าง ๆ ของอุปกรณ์ทนี่ ำมาต่อกับเมนบอรด์ เชน่ ข้อมูลของฮาร์ดดสิ ก์ จำนวนแรม ท่ตี ดิ ต้ังลงไปบนเมนบอร์ด หรือแมแ้ ต่นาฬกิ าของระบบ
ภาพท่ี 4.13 แบตเตอรี่ซีมอส (CMOS Battery) แบบต่าง ๆ 111 ท่ีมา : //www.repair-notebook.com/archives/3097, 2559
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ
4.7 สล็อตตดิ ตง้ั การด์ (Expansion Slot) สลอ็ ตติดตั้งการ์ด หรือเอ็กแพนชัน่ สล็อต (Expansion Slot) เปน็ สลอ็ ตหรอื ช่องเสริมบน
เมนบอร์ดทอ่ี อกแบบมาเพอ่ื ให้เสียงการ์ดเพมิ่ เติมลงไปในเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ เช่น การ์ดประมวลผล เสยี ง เพ่อื เสริมประสทิ ธิภาพในการประมวลผลเสยี งของเครือ่ งคอมพวิ เตอร์ โดยทั่วไปบนเมนบอร์ดจะ มีสลอ็ ตติดต้ังการ์ดไวใ้ ห้ประมาณ 3 ถงึ 8 ชอ่ ง ซึง่ จำนวนช่องเสียบนน้ั จะขน้ึ อยูก่ ับความสามารถของ เมนบอร์ดน้ัน ๆ ด้วย โดยสล็อตในเมนบอร์ดมีอยู่หลายแบบด้วยกัน โดยส่วนใหญ่มีการแบ่งตาม ความเรว็ ในการถา่ ยโอนขอ้ มลู ของการด์ กบั ซพี ยี ู ซงึ่ สลอ็ ตมาตรฐานท่ีมกี ารใช้งานมีดังตอ่ ไปนี้
4.7.1 สล็อตไอเอสเอ หรือ ไอซ่า (ISA) ย่อมาจาก Industry Standard Architecture สำหรับสล็อตแบบนี้ มีการสง่ ข้อมูลครั้งละ 16 บิต มีลักษณะสีดำ รูปร่างของสล็อตจะมขี นาดท่ียาว กว่าสล็อต PCI เล็กน้อย ซ่ึงปัจจุบันเราแทบไม่คอ่ ยไดพ้ บเห็นสลอ็ ต ISA ในเมนบอร์ดรุน่ ใหม่ ๆ แล้ว ทง้ั นี้เพราะการ์ดทอี่ อกมามกั จะใชอ้ นิ เทอรเ์ ฟซแบบ PCI กนั หมดแลว้
ภาพที่ 4.14 สล็อตไอเอสเอ หรอื ไอซ่า (ISA) ท่มี า : //en.wikipedia.org/wiki/Industry_Standard_Architecture, 2559
4.7.2 สล็อตพีซีไอ (PCI) ย่อมาจาก Peripheral Component Interconect) เป็น สลอ็ ตลักษณะยาว ๆ สขี าว แตช่ ่วงหลงั ๆ ผู้ผลติ ต่างออกแบบให้มสี ีสนั ทีส่ วยงามเพ่อื ดงึ ดดู ความสนใจ สลอ็ ตพีซีไอน้ี เป็นช่องสำหรบั รองรับกบั การด์ ตา่ ง ๆ ท่ีมอี ินเทอร์เฟสแบบพซี ไี อมีการส่งข้อมลู คร้งั ละ 32 บติ และมคี วามเร็ว 33 เมกะเฮริ ตซ์
ภาพท่ี 4.15 สลอ็ ตพซี ไี อ (PCI) 112 ทมี่ า : //www.orbitmicro.com/company/blog/639, 2559
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ
4.7.3 สล็อตเอจีพี (AGP) ย่อมาจาก Accelerated Graphics Port มีความเร็วในการ ทำงานเปน็ 66 เมกะเฮิรตซ์ 32 บิต และสนบั สนนุ เทคโนโลยี AGP2x ทีใ่ ชช้ ่วงแบนด์วดิ ธใ์ นการรบั -ส่ง ข้อมูลไดม้ ากถงึ 2.1 กกิ ะไบต์ตอ่ วนิ าที สำหรับสลอ็ ต AGP จะมีการเช่ือมต่อกับ Chipset ของระบบ แบบพอยท์ ทู พอยท์ (Point-to-Point) ซ่ึงจะช่วยให้การสง่ ผา่ นขอ้ มลู ระหวา่ งการด์ แสดงผลกับชิป เซ็ตของระบบทำได้เรว็ ข้ึน และยังมเี ส้นทางเฉพาะ สำหรบั ติดตอ่ กบั หน่วยความจำหลกั ของระบบ เพอ่ื ใชท้ ำการ Render ภาพ แบบสามมิติ ได้อย่างรวดเรว็ อีกด้วย
ภาพท่ี 4.16 สลอ็ ตเอจีพี (AGP) ท่ีมา : //www.dansdata.com/i845s.htm, 2559 4.7.4 สล็อตเอเอ็มอาร์ (AMR) ย่อมาจาก Audio Modem Riser เป็นสล็อตเล็ก ๆ ที่ ออกแบบมาใช้งานกับโมเด็ม ในปัจจุบันจะมีสล็อตแบบเอเอ็มอาร์น้ีมาให้ ต้องพิจารณาเป็นพิเศษ เพราะการ์ดโมเดม็ แบบภายใน (Internal Modem) ส่วนใหญม่ กั เปน็ สลอ็ ตแบบพซี ีไอ
ภาพท่ี 4.17 สล็อตเอเอ็มอาร์ (AMR) ท่มี า : //www.dansdata.com/homepc.htm, 2559 4.7.5 สล็อตซีเอ็นอาร์ (CNR) ย่อมาจาก Communication and Networking Riser ในเมนบอร์ดบางรุ่น บางย่ีห้อจะตดิ ตั้งสล็อตซีเอ็นอาร์มาให้ด้วย ซึ่งสล็อตชนิดน้ี ใช้สำหรบั ใส่การ์ด เครือข่าย และการ์ดโมเด็ม ท่ีเป็นแบบรวมความสามารถทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน เปน็ การพัฒนาต่อ จากสล็อตเอเอม็ อาร์เพอ่ื รองรับมาตรฐาน V.90 และ Ethernet 10/100
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 113
ภาพที่ 4.18 สลอ็ ตซีเอ็นอาร์ (CNR) ทีม่ า : //preat55charasrawee.wordpress.com/2013/01/15/expansion-slot/, 2559
4.7.6 สล็อตพีซีไอเอ็กซ์เพรส (PCI Express Slot) PCI Express น้ันเป็นบัสท่ีทำงาน แบบอนุกรม (Serial) และสามารถเลือกใช้ความเร็วมากน้อยตามต้องการได้ โดยแบ่งออกเป็น ช่องสัญญาณ (Channel) หรือ เลน (Lane) ของพีซีไอ ซ่ึงจะมีความเร็วในการรับส่งข้อมูลแต่ละ ทิศทาง 250 MB/sec และรวมสองทาง (Full-Duplex) สูงถึง 500 MB/sec ซึง่ ขนั้ ตำ่ สุดเรียกวา่ PCI Express x1 ถูกออกแบบให้มาแทนที่ PCI Bus แบบเดิม ประกอบด้วย 1 lane สล็อตก็จะสน้ั หน่อย สว่ นขัน้ ถดั ไปจะมีความเร็วเพ่มิ ขึน้ เปน็ 2, 4, 8 และ 16 เทา่ ตามลำดบั ก็จะประกอบดว้ ย 2, 4, 8 และ 16 lane ท่ีรับส่งข้อมูลพร้อมกัน สลอ็ ตก็จะยาวขึ้น (มีข้ัวต่อมากขึ้น) เรียกว่าเป็น PCI Express x2, x4, x8 และสูงสดุ คือ PCI Express x16 ที่เร็วถึง 8 GB/sec ซง่ึ จะมาแทนทสี่ ลอ็ ตแบบ AGP 8x ท่ีใช้ กันอยู่ในปัจจุบัน นอกจากน้ีด้วยข้อจำกัดท่ีมีมานาน เมนบอรด์ ส่วนใหญ่จะสามารถมีสล็อต AGP ได้ เพียงสล็อตเดียวเท่าน้ัน แต่สำหรบั มาตรฐานใหม่อยา่ ง PCI Express x16 ที่จะมาแทนที่สล็อต AGP แบบเดมิ นน้ั จะสามารถมีได้มากกวา่ 1 ช่องบนเมนบอร์ดเดียวกัน
PCI –Express X 1 PCI –Express X 16 PCI –Express X 4
ภาพท่ี 4.19 สลอ็ ตพซี ไี อเอก็ ซเ์ พรส (PCI Express Slot) ท่ีมา : //www.bit-tech.net/reviews/tech/pci-express-3-0-explained/1/, 2559
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ 114
4.8 ขัว้ ตอ่ อปุ กรณแ์ บบไอดอี ี (IDE Controller Port) IDE ย่อมาจาก Integrated Drive Electronics หมายถึงประเภทของฮาร์ดไดร์ฟที่รวม
วงจรควบคุมไว้บนตัวของไดรฟ์ โดยหมายถึงฮารด์ ดิสก์และออปติคอลไดร์ฟ ที่เราใช้อยู่ ซ่ึงช่อื เรียกที่ ถูกต้องของจุดเช่ือมต่อระหวา่ งฮาร์ดดิสก์กับเมนบอร์ดซงึ่ เป็นข้อกำหนดมาตรฐานน้ีว่า เอทีเอ (ATA ยอ่ มาจาก Attachment/IDE) คิดค้นขน้ึ มาโดยบริษทั ไอบีเอ็ม ในสมัยท่ีสร้างเคร่ืองคอมพิวเตอร์ รุ่น PC/AT ในยคุ ต้น ๆ (ค.ศ. 1984) ซ่ึงประกอบด้วยจดุ ต่อที่มีขา 40 ขาพร้อมกับสายแพ (Cable) ท่ีมี ความยาวไม่เกิน 18 น้ิว และฮาร์ดดิสก์ที่จะนำมาใช้ด้วยกันจะต้องมีวงจรควบคุมการอ่านเขยี นของ แผ่นจานข้อมูลมาด้วย โดยในวงจรควบคมุ อาจจะมีหน่วยความจำส่วนหนึ่ง เพื่อไวส้ ำหรบั พักข้อมูล (Buffer) ระหวา่ งฮารด์ ดสิ กแ์ ละซีพียดู ้วย
ภาพที่ 4.20 ขัว้ ตอ่ อปุ กรณแ์ บบไอดีอี (IDE Controller Port) ทมี่ า : //www.overclockzone.com/Adel/11-05/pc_chips_m871g/, 2559
นอกเหนือจาก IDE/ATA จะใช้กับฮาร์ดดิสกแ์ ล้ว ยังมีการนำเอาหลกั การน้ีไปประยกุ ต์ใช้ กับออปติคอลไดร์ฟ ฟลอ็ ปปี้ไดร์ฟ เทปแบค็ อพั ไดรฟ์ และอุปกรณ์จดั เกบ็ ขอ้ มลู แบบอน่ื ๆ อีก
4.9 ขว้ั ต่ออปุ กรณ์ซาตา้ (SATA) SATA ย่อมาจาก Serial Advanced Technology Attachment คือระบบการรับส่ง
ขอ้ มลู แบบอนุกรม โดยจะส่งข้อมูลทีละบิตเรียงกัน ทำให้ซาต้าสามารถรับสง่ ข้อมลู ได้เรว็ กว่า และมี ประสทิ ธภิ าพมากกว่าเทคโนโลยแี บบขนาน (IDE) ความเร็วท่ีเพิ่มข้ึนของซาต้านี้ยังช่วยใหก้ ารเรียกใช้ โปรแกรมและข้อมูลต่าง ๆ ทำได้รวดเร็วยิ่งข้ึนอีกดว้ ย โดยตามท้องตลาดมีฮาร์ดดิสก์อยู่สองรูปแบบ คือ รุ่นใหม่เรียกว่า Serial ATA หรือ SATA และอีกแบบคือ แบบไอดีอี (IDE) ซึ่งทั้งสองแบบใช้ สายสัญญาณและสายไฟในการเชื่อมต่อท่ีแตกต่างกัน การเลือกใช้งานต้องตรวจสอบว่า เมนบอร์ด รองรับการทำงานกับฮาร์ดดสิ กแ์ บบใดดว้ ย
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ 115
ภาพที่ 4.21 ขว้ั ต่ออุปกรณ์ซาต้า (SATA) ทม่ี า : //www.tippscout.de/sata-anschluesse-farbe-mainboard.html, 2559
4.10 พอรต์ สำหรับควบคุมฟล็อปปีไ้ ดรฟ์ (Floppy Drive Controller Port) เป็นพอร์ตมาตรฐานทีม่ ีมาให้บนเมนบอรด์ ใช้สำหรับตอ่ เขา้ กับเคร่ืองอ่าน-เขยี น ฟล็อปป้ี
ดิสก์ ซ่ึงตำแหนง่ มักจะอยู่ใกล้ ๆ กับพอร์ตที่เชื่อมตอ่ กับฮาร์ดดิสก์แบบไอดอี ี (IDE) เสมอ โดยพอร์ต สำหรบั ตอ่ กบั ฟล็อปป้ีไดรฟ์ น้จี ะมขี นาดเล็กกวา่ พอรต์ แบบไอดอี ี เพราะว่ามีจำนวนขาหรือเขม็ ในชอ่ ง เพียง 34 ขาเทา่ น้ัน ในขณะท่ีพอรต์ ไอดีอีท่ีมไี ว้ตอ่ กับฮารด์ ดสิ กห์ รอื ซีดีรอมมี 40 ขา ดังน้นั สายแพที่ จะนำมาต่อจงึ มีขนาดเล็กตามลงไปด้วย โดยท่ปี ลายสายแพทีต่ อ่ ไปยังตวั ไดรฟ์ จะมกี ารพลิกสายเอาไว้ เพื่อให้ปลายสายท่ีจะนำไปต่อกับไดร์ฟเป็นไดร์ฟ A ส่วนตรงกลางนั้นก็จะเป็นของไดร์ฟ B ไป ซ่ึง สามารถสลับอักษรของตัวไดร์ฟ ในการใชง้ านได้ โดยผ่านการปรับแต่งผ่านโปรแกรมไบออสเซตอัพ ยูทลิ ติ ้ี
ภาพที่ 4.22 พอร์ตสำหรับควบคมุ ฟล็อปปีไ้ ดรฟ์ (Floppy Drive Controller Port) ที่มา : //www.pcstats.com/articleview.cfm?articleid=2091&page=4, 2559
สำหรับตัวที่ควบคุมการอ่าน-เขียนของฟล็อปปี้ไดร์ฟ จะอยู่ในชิปเซ็ตของเมนบอร์ด ซึ่ง ยังคงใช้ฟังก์ชันการทำงานเดิมของตัวคอนโทรลเลอร์ไดร์ฟในสมัยก่อนท่ีเรียกว่า NEC-PD765 โดย สามารถควบคมุ ฟล็อปปีไ้ ดร์ฟไดท้ ้ังแบบ 5.25 หรอื 3.5 นวิ้ ซงึ่ ตัวคอนโทรลเลอรน์ ี้สามารถตรวจสอบ ได้เองต้ังแต่ตอนเร่ิมเปิดเครื่องวา่ เป็น ฟล็อปป้ีไดรฟ์ แบบใด และจะเก็บค่าท่ีตรวจพบไวใ้ นส่วนของ หนว่ ยความจำแบบซีมอส (CMOS) ในเมนบอรด์
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ 116
ในการส่งข้อมูลท่ีอ่านได้จากแผ่นดิสก์ ไปยังหน่วยความจำหลักบ นเมนบอร์ดน้ัน ตัว คอนโทรลเลอร์จะอา่ นข้อมลู จากแผ่นดสิ ก์ในแบบอนกุ รม (Serial ซ่งึ เป็นการอ่านข้อมลู ครง้ั ละ 1 บิต แบบเดยี วกบั การอา่ นข้อมูลจากฮาร์ดดิสก์) แต่จะส่งข้อมูลไปยังหน่วยความจำหลักของเคร่ืองในแบบ ขนาน (Parallel ซง่ึ สง่ ขอ้ มูลครง้ั ละ 16 บิต) โดยในการส่งขอ้ มูลนี้จะผ่านตรงไปยงั หนว่ ยความจำหลัก โดยไม่จำเป็นตอ้ งรบกวนเวลาของซีพียู ซึ่งวิธีการนี้เราเรียกว่า “DMA (Direct Memory Access)” ซ่ึงส่วนใหญจ่ ะนำมาใช้กับอปุ กรณ์หลักสำคัญ เชน่ พวกฮารด์ ดสิ ก์ ซดี ีรอม และฟลอ็ ปปไ้ี ดร์ฟ
4.11 พอรต์ เช่อื มตอ่ อปุ กรณ์ต่อพ่วง พอร์ตเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง (Peripheral Ports) เป็นส่วนท่ีใช้เช่ือมต่อกับอุปกรณ์
ภายนอก เพอ่ื นำข้อมูลหรือส่งข้อมูลออกจากเครอ่ื ง ซึง่ พอร์ตตา่ ง ๆ ท่ีควรรจู้ ักมดี งั นี้ - พอร์ตพีเอส/ทู (PS/2 Port) เป็นช่องท่ีใช้ต่อกับคีย์บอร์ดและเมาส์ พอร์ต
PS/2 เป็นพอร์ตสำหรับต่อเมาสบ์ นเมนบอรด์ แบบ ATX, AT มขี าจำนวน 6 ขา - พอร์ตยูเอสบี (USB Port) เปน็ ช่องทใ่ี ช้ต่ออุปกรณ์ที่สนบั สนุนการเช่ือมโยง
แบบ USB เชน่ กลอ้ งดจิ ิตอล กล้องถา่ ยวดิ โี อระบบดิจิตอล เคร่ืองสแกนเนอร์ เปน็ ตน้ - พอร์ตอาร์เจ-45 (RJ-45 LAN Port) ช่องนี้พบได้บนเมนบอร์ดที่สนับสนุน
การเช่อื มตอ่ เครอื ข่าย ซึ่งเมนบอรด์ ท่มี ชี อ่ งตอ่ นี้ก็ไมจ่ ำเปน็ ต้องซ้อื การ์ดแลนมาติดตัง้ เพ่ิม - พอร์ตขนาน (Parallel Port) หรือพอร์ตแอลพีที (LPT Port) ในอดีตเป็น
ชอ่ งต่อมาตรฐานเขา้ กบั เคร่ืองพิมพ์ (Printer) จนถูกเรียกว่าพอร์ตปริ้นเตอร์ แต่ปัจจุบันเริ่มมีการใช้ งานน้อยลง เนอ่ื งจากเครอื่ งพมิ พ์สว่ นใหญจ่ ะหนั มาใชพ้ อร์ตยเู อสบี (USB Port) ซ่งึ มีความเรว็ สงู กวา่
- พอร์ตอนุกรม (Serial Port) เปน็ ชอ่ งต่อทใี่ ช้สำหรบั เช่ือมต่อกบั อุปกรณ์ทมี่ ี การรับส่งขอ้ มลู แบบอนุกรม เชน่ โมเด็ม หรือใช้สื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ ในอดีตเคยใช้เป็น ช่องเช่ือมต่อเมาส์แบบอนุกรม (Serial)
- การ์ดเสียงออนบอร์ด (MIDI/Game Port Onboard) เป็นช่องท่ีจะพบได้ เฉพาะเมนบอร์ดที่มีการ์ดเสียงออนบอร์ด (Sound on Board) ซึ่งเมนบอร์ดท่ีมีช่องต่อนี้ก็ไม่ จำเปน็ ตอ้ งซือ้ การ์ดเสยี งมาติดตั้งเพ่ิม ยกเวน้ ตอ้ งการระบบเสียงที่มคี วามสามารถสงู ขน้ึ
- การ์ดจอออนบอร์ด (Display Card on Board) มีอยู่ในเมนบอร์ดบางรุ่น โดยการ์ดจอท่ีถูกติดต้ังมาบนเมนบอร์ด ซ่ึงการ์ดจอออนบอร์ดจะไม่มีหน่วยความจำที่ใช้ในการ แสดงผลข้อมลู จึงจำเปน็ ต้องไปแบง่ หนว่ ยความจำหลกั (RAM) หรอื เรยี กกันว่าการแชรแ์ รม
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 117
Parallel Port RJ-45 LAN Port
PS/2 Port Serial Port การด์ จอออนบอรด์ USB Port การ์ดเสยี งออนบอร์ด
ภาพที่ 4.23 พอรต์ เชอ่ื มต่ออปุ กรณ์ต่อพว่ งของเมนบอร์ด ทมี่ า : //www.freepik.com/free-photos-vectors/motherboard, 2559
4.12 จดุ ตอ่ แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply Connector) แหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะเป็นแบบ เอทีเอ็กซ์ (ATX) ซ่ึงจุดต่อ
แหลง่ จ่ายไฟในปจั จบุ ันจะมีรปู แบบแหล่งจ่ายไฟอยทู่ ั้งหมด 2 แบบ คือ 1. จุดต่อแบบเอทีเอ็กซ์ (ATX) เป็นจุดต่อหลักที่เมนบอร์ดทุกรุ่นน้ันต้องมี ในอดีตจุดต่อ
เอทีเอ็กซ์ จะเป็นแบบ 20 ช่อง (เวอร์ช่ัน 1.0) ปัจจุบันจะเป็น 24 ช่อง (เวอร์ชั่น 2.0) โดยเพ่ิม ตำแหนง่ ของการจ่ายไฟใหม้ ากข้ึน
ภาพท่ี 4.24 ตำแหนง่ ขาตา่ ง ๆ ของจดุ ตอ่ แหล่งจา่ ยไฟแบบเอทีเอก็ ซ์ (ATX) ที่มา : //thetada.com/pc-power-supply-color-code, 2559
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 118
ภาพท่ี 4.25 หวั ต่อแหล่งจา่ ยไฟแบบเอทเี อก็ ซ์ (ATX) และจดุ ต่อบนเมนบอรด์ ทม่ี า : //www.techchore.com/parts-motherboard-functions/, 2559
2. หัวต่อแบบเอทีเอ็กซ์ 12 โวลต์ (ATX 12V) หัวต่อชนิดน้ีจะเพ่ิมการจ่ายแรงดันไฟฟ้า 12 โวลตข์ ึ้นมาซึ่งเมนบอร์ดทุกรุ่นในปัจจุบนั จำเป็นต้องใช้หัวต่อชนิดนี้เพม่ิ ขน้ึ มาจากหัวต่อเดิม และ แหลง่ จ่ายไฟในปจั จุบันก็ทำหัวตอ่ ชนิดนี้ไวใ้ หอ้ ยู่แล้ว
ภาพท่ี 4.26 หัวตอ่ แหลง่ จ่ายไฟแบบเอทเี อก็ ซ์ 12 โวลต์ (ATX 12 V) และจดุ ตอ่ บนเมนบอรด์ ทม่ี า : //www.smpspowersupply.com/connectors-pinouts.html, 2559 ทม่ี า : //www.overclockzone.com/Adel/11-05/gigabyte_gak8n_pro_sli/, 2559
4.13 จดุ ตอ่ สวิตช์และไฟแสดงผล (Front Panel Connector) จุดตอ่ สวิตชแ์ ละไฟแสดงผลจะอยบู่ นเมนบอรด์ ซ่ึงจะมลี ักษณะเป็นแทง่ ยาว ๆ ข้ึนมาจาก
เมนบอร์ด เปน็ จดุ ต่อท่ีใชเ้ ชอื่ มต่อเข้ากบั สายไฟตา่ ง ๆ ที่ถูกโยงมาจากปมุ่ สวิตซแ์ ละไฟแสดงสถานะที่ อย่บู รเิ วณหน้าเครอื่ งของตัวเคร่ือง รวมทั้งลำโพงขนาดเล็กท่ีถกู ตดิ ตั้งไว้อยภู่ ายในตวั เครือ่ งอกี ด้วย จดุ ตอ่ เหลา่ น้สี ามารถแยกแยะไดโ้ ดยจากการทดี่ ูสที ่แี ตกต่างกัน พร้อมกับสัญลักษณ์ขั้วบวก/ลบ หรอื อ่าน ยอ่ จากตัวอกั ษรท่ีพมิ พ์ไว้ขา้ ง ๆ ก็ได้ แต่ก็ควรเปิดดูรายละเอียดจากคมู่ อื เมนบอร์ดที่ใหม้ าด้วยเพอื่ ปอ้ งกนั ความผิดพลาด เพราะเมนบอร์ดแตล่ ะยห่ี อ้ กำหนดไวไ้ ม่เหมอื นกนั
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 119
ภาพที่ 4.27 จุดต่อสวติ ช์และไฟแสดงผลบนเมนบอร์ดและหวั ต่อปุ่มสวิตชแ์ ละไฟแสดงผล ทม่ี า : //techreport.com/blog/12098/front-panel-connectors, 2559 ทีม่ า : //4archive.org/board/g/2248, 2559
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 120
แบบฝึ กหดั หน่วยที่ 4
เมนบอรด์
คำช้ีแจง แบบฝกึ หดั มีทงั้ หมด 11 ขอ้ ใหน้ กั เรยี นทำแบบฝกึ หัดทกุ ขอ้ คะแนนเต็ม 20 คะแนน ใชเ้ วลา 20 นาที
1. เมนบอร์ดคอื อะไร (1 คะแนน) 2. จงบอกความสำคญั ของเมนบอรด์ (2 คะแนน) 3. จงบอกหนา้ ทข่ี องชิปเซ็ตดงั ตอ่ ไปน้ี (3 คะแนน)
- นอร์ทบรดิ จ์ (North Bridge) (1 คะแนน) - เซาทบ์ ริดจ์ (South Bridge) (1 คะแนน) - แอคเซอร์รเี รท ฮับ (Accelerated Hub) (1 คะแนน) 4. จงบอกหน้าที่ของวงจรกำเนิดสญั ญาณนาฬิกา (1 คะแนน) 5. จงบอกหน้าทีข่ องรอมไบออส (ROM BIOS) (1 คะแนน) 6. จงบอกข้อแตกต่างระหวา่ งสลอ็ ตกับซ็อกเกต็ ซพี ยี ู (1 คะแนน) 7. จงบอกสลอ็ ตตดิ ต้งั แรมแบบต่าง ๆ (1 คะแนน) 8. จงบอกหนา้ ทข่ี องแบตเตอรซี่ ีมอส (1 คะแนน) 9. จงบอกคณุ สมบตั ขิ องสลอ็ ตมาตรฐานต่าง ๆ บนเมนบอรด์ (2 คะแนน) 10. จงอธบิ ายลกั ษณะการใช้งานพอรต์ สำหรบั ควบคุมฟล็อปปิไ้ ดร์ฟ (1 คะแนน) 11. จงบอกอุปกรณท์ ใ่ี ชเ้ ช่ือมต่อกบั พอรต์ ดงั ตอ่ ไปนี้ (6 คะแนน) - พอร์ตพเี อส/ทู (PS/2 Port) (1 คะแนน) - พอร์ตยเู อสบี (USB Port) (1 คะแนน) - พอรต์ อารเ์ จ-45 (RJ-45 LAN Port) (1 คะแนน) - พอรต์ ขนาน (Parallel Port) (1 คะแนน) - พอรต์ อนกุ รม (Serial Port) (1 คะแนน)
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ 121
แบบทดสอบหลงั เรียน หน่วยที่ 4 เมนบอรด์
คำช้แี จง 1. แบบทดสอบเปน็ ชนิดเลอื กตอบ แต่ละข้อมี 4 ตัวเลือก จำนวนท้ังหมด 15 ขอ้ คะแนนเตม็ 15 คะแนน
2. ให้นักเรยี นทำเครอ่ื งหมาย X เพือ่ เลอื กคำตอบในชอ่ งคำตอบ ก ข ค หรอื ง ทีเ่ หน็ วา่ ถูกตอ้ งทส่ี ดุ เพียงคำตอบเดยี ว
1. ข้อใดไม่ใชห่ นา้ ทข่ี องเมนบอรด์ ก. ควบคมุ อุปกรณ์ที่อยู่บนเมนบอรด์ ข. เป็นท่ตี ิดตั้งของอุปกรณ์ตา่ ง ๆ ของคอมพิวเตอร์ ค. เป็นตวั กำหนดประสทิ ธิภาพโดยรวมของเครอ่ื งคอมพิวเตอร์ ง. คดิ คำนวณ ประมวลผลตามชุดคำสัง่ ต่าง ๆ
2. ขอ้ ใดไมใ่ ช่หนา้ ที่ของชิปเซต็ ก. ควบคมุ การทำงานของซพี ยี ู ข. กำหนดความถใี่ หก้ ับระบบบสั ค. ควบคมุ การทำงานและการรบั สง่ ข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ทซ่ี ีพยี ไู ม่ไดท้ ำ ง. เป็นทางผ่านของขอ้ มลู จากอปุ กรณ์ต่าง ๆ
3. ชปิ เซต็ ใดที่ทำหน้าท่ีควบคมุ แรม และสลอ็ ตตดิ ตงั้ การ์ดแสดงผล ก. ชิปเซ็ตออลอินวนั (All in One) ข. ชิปเซต็ แอคเซอรร์ ีเรท ฮับ (Accelerate Hub) ค. ชปิ เซต็ นอรท์ บริดจ์ (North Bridge) ง. ชปิ เซ็ตเซาทบ์ ริดจ์ (South Bridge)
4. ข้อใดคอื หนา้ ท่ขี องวงจรกำเนดิ สญั ญาณนาฬกิ า ก. กำหนดช่วงเวลาในการทำงานของเครอื่ งคอมพิวเตอร์ ข. สร้างความถีเ่ พอ่ื ให้จงั หวะในการทำงานของซพี ยี ู ค. จับเวลาในการทำงานของคอมพวิ เตอร์ ง. ต้ังเวลาของเครอื่ งคอมพิวเตอร์
5. ขอ้ ใดไม่ใชห่ น้าท่ขี องไบออส ก. ตรวจสอบอปุ กรณ์บนเครอื่ งคอมพวิ เตอร์ ข. ควบคมุ การบู๊ตของเครือ่ งคอมพวิ เตอร์ ค. ควบคุมการรบั สง่ ข้อมลู ของอปุ กรณ์ ง. จัดเกบ็ ระบบปฏบิ ตั ิการ
ระบบคอมพิวเตอรแ์ ละสว่ นประกอบ 122
6. ขอ้ ใดเป็นสาเหตุทท่ี ำใหผ้ ผู้ ลติ ซีพยี ผู ลิตซีพยี แู บบตลบั (Cartridge)
ก. การระบายความรอ้ นดกี ว่าซีพยี แู บบซ็อกเกต็
ข. ต้นทนุ การผลิตซพี ียแู บบซ็อกเกต็ สงู
ค. อายุการใช้งานของซพี ยี แู บบตลบั สงู กว่าแบบซอ็ กเก็ต
ง. ซพี ียูแบบซอ็ กเกต็ ทำงานชา้ กวา่ ซีพยี ูแบบตลบั
7. ช่องเสยี บแรมแบบใดทีใ่ ชก้ บั อารด์ ีแรม (RDRAM)
ก. สลอ็ ตแบบ TIMM ข. สลอ็ ตแบบ SIMM
ค. สลอ็ ตแบบ DIMM ง. สลอ็ ตแบบ RIMM
8. สลอ็ ตใดทม่ี กี ารส่งขอ้ มูลครัง้ ละ 16 บติ
ก. PCI ข. ISA
ค. PCI-Express ง. AGP
9. สล็อตใดทบี่ สั ทำงานแบบอนุกรม
ก. PCI ข. ISA
ค. PCI-Express ง. AGP
10. สลอ็ ต PCI-Express ใดทอ่ี อกแบบมาแทนสล็อตแบบ AGP 8X
ก. PCI Express x 2 ข. PCI Express x 4
ค. PCI Express x 8 ง. PCI Express x 16
11. สายสญั ญาณทีใ่ ชต้ ่ออุปกรณไ์ อดอี ีมคี วามยาวไม่เกินเท่าใด
ก. 12 น้ิว ข. 14 นิ้ว
ค. 16 นิว้ ง. 18 น้วิ
12. ปลายสายสัญญาณฟล็อปปีไ้ ดรฟ์ ท่ีไม่มกี ารบิดสายเมื่อตอ่ กบั อปุ กรณจ์ ะเปน็ ไดร์ฟใด
ก. A ข. B
ค. C ง. D
13. พอร์ตขนาน (Parallel Port) ถูกออกมาใช้เชื่อมตอ่ อุปกรณ์ใด
ก. เครือ่ งพมิ พ์ ข. กลอ้ งวดิ โี อ
ค. เมาส์ ง. โมเดม็
14. พอรต์ ใดใชใ้ นการเชื่อมต่อระบบเครอื ข่าย
ก. พอรต์ ยเู อสบี (USB Port) ข. พอรต์ อารเ์ จ-45 (RJ-45)
ค. พอรต์ ขนาน (Parallel Port) ง. พอร์ตอนกุ รม (Serial Port)
15. ขอ้ ใดมีสว่ นชว่ ยในการตอ่ สวติ ช์และไฟแสดงผลนอ้ ยทส่ี ดุ
ก. สีของจดุ ต่อ ข. ตวั อักษรทีพ่ ิมพไ์ วข้ ้าง ๆ จุดต่อบนเมนบอรด์
ค. ตวั อักษรที่พมิ พไ์ วบ้ นหวั ตอ่ ง. คูม่ อื เมนบอร์ด
ระบบคอมพิวเตอร์และสว่ นประกอบ 123