|
ประวัติความเป็นมาไมโครโปรเซสเซอร์
|
ไมโครโปรเซสเซอร์ถือกำเนิดขึ้นมาในช่วงต้นทศวรรษที่
1970 โดยกำเนิดจากการนำเทคโนโลยี 2 อย่างมาพัฒนาร่วมกันซึ่งก็คือเทคโนโลยีทางด้านดิจิตอลคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยี
ทางด้านโซลิดสเตต(Solidstate)
ดิจิตอลคอมพิวเตอร์จะทำงานตามโปรแกรมที่เราป้อนเข้าไปโดยโปรแกรมเป็นตัวบอกคอมพิวเตอร์
ว่าจะทำการเครื่องย้ายและประมวลผลข้อมูลอย่างไรการที่มันจะทำงานได้นั้นจะต้องมีวงจรคำนวณ
หน่วยความจำ และอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต(input/output) เป็นส่วนประกอบซึ่ง
รูปแบบในการนำสิ่ง ที่กล่าวมานี้รวมเข้าด้วยกันเราเรียกว่า สถาปัตยกรรม
(architecture) ไมโครโปรเซสเซอร์มีสถาปัตยกรรมคล้ายกับดิจิตอลคอมพิวเตอร์หรือพูดอีกนัยหนึ่งได้ว่า
ไมโครโปรเซสเซอร์ก็เหมือนกับดิจิตอลคอมพิวเตอร์เพราะสิ่งทั้งสองนี้ทำงานภายใต้การควบคุม
ของโปรแกรมเหมือนกันฉะนั้นการศึกษาประวัติความเป็นมาของ วงจรโซลิดสเตตก็จะช่วยให้เราเข้าใจไมโครโปรเซสเซอร์มากยิ่งขึ้นเพราะไมโครโปรเซสเซอร์ก็
คือวงจรโซลิดสเตตนั่นเอง
ช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานทางด้านการทหาร
ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1940 ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานทางด้านวิทยาศาสตร์
และ ธุรกิจ ในช่วงสงครามนี้ได้มีการศึกษาการทำงาน ของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วสูง
(มีชื่อว่า วงจรแบบพัลส์ (pulse circuit) ที่เราใช้ในเรดาร์) ทำให้เราเข้าใจดิจิตอลคอมพิวเตอร์มากขึ้น
ภายหลังสงครามได้มีการค้นคว้าเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของโซลิดสเตตอย่างมากจนกระทั่งในปี
ค.ศ. 1948 นักวิทยาศาสตร์ที่ห้องเบลล์แล็บ (Bell laboratory)ได้ประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ที่ทำจากโซลิดสเตต
ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1950 เริ่มมีการผลิตดิจิตอลคอมพิวเตอร์ขึ้นเพื่อใช้งานทั่ว
ๆ ไป ซึ่งทำมาจากหลอดสุญญากาศหลอดสุญญากาศเหล่านี้เป็นส่วนประกอบสำคัญ
ของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ ซึ่งเราจะนำไปสร้างเป็นวงจรพื้นฐาน เช่น เกต (gate)
และฟลิปฟลอป (flip-flop) โดยเราจะนำเกตและ ฟลิปฟลอปหลายๆ อันมารวมกันเพื่อใช้ในการสร้างวงจรคำนวณ
หน่วยความจำ และอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต ของดิจิตอลคอมพิวเตอร์
ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ตัวหนึ่งจะมีวงจรต่างๆ อยู่มากมาย ในช่วงแรกวงจรต่าง
ๆ จะสร้างขึ้นมาจากหลอดสุญญากาศ จึงทำให้ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ในช่วงแรก ๆ
มีขนาดใหญ่ และเนื่องจากหลอดสุญญากาศนี้เมื่อใช้งานนาน ๆ จะร้อน ดังนั้นเราจึงต้องติดตั้งระบบระบายความร้อนเข้าไปด้วย
ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลอดสุญญากาศนี้มักจะเชื่อถือไม่ค่อยได้ เมื่อเปรียบเทียบกับมาตราฐานของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน
การใช้หลอดสุญญากาศนี้เป็นส่วนประกอบ ของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ ทำให้ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ช่วงแรกมีราคาแพงและยากต่อการดูแลรักษา
ข้อเสียต่างๆ ของหลอดสุญญากาศนี้ทำให้เราพัฒนาดิจิตอลคอมพิวเตอร์ในช่วงแรกไปได้ช้ามาก
คอมพิวเตอร์ช่วงแรกๆยังไม่มีที่เก็บโปรแกรม แต่จะมีที่ไว้สำหรับเก็บข้อมูลเท่านั้น
ซึ่งในช่วงปลายทศวรรษที่1940 จนถึงต้นทศวรรษที่ 1950 การใช้งานคอมพิวเตอร์จะทำการโปรแกรมโดยวิธีที่เรียกว่า
พาตช์คอร์ด (patch-cord) ซึ่งโปรแกรมเมอร์จะต้องเป็นผู้นำสายต่อเข้ากับเครื่องเพื่อบอกให้เครื่องรู้ว่าจะต้องทำการ
ประมวลผลข้อมูลอย่างไร โดยหน่วยความจำของเครื่อง จะมีไว้สำหรับเก็บข้อมูลเท่านั้น
คอมพิวเตอร์ในช่วงหลัง ๆ จะมีที่สำหรับเก็บโปรแกรมซึ่งก็หมายความว่าขั้นตอนการทำงานของคอมพิวเตอร์
จะถูกจัดเก็บอยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ด้วย การที่เราจะทราบว่าข้อมูลในตำแหน่งใดเป็นขั้นตอนการทำงานหรือเป็นข้อมูลที่มีไว้สำหรับประมวลผล
ก็โดยการตรวจสอบดูข้อมูลนั้นว่าอยู่ในตำแหน่งใด (ซึ่งเราจะต้องทราบว่าเราเก็บข้อมูลต่างๆ
ที่ตำแหน่งใดและเก็บโปรแกรมที่ตำแหน่งใด) ความคิดเกี่ยวกับที่เก็บโปรแกรมนี้เป็นสิ่งจำเป็นอย่างมาก
รวมทั้งเป็นพื้นฐานที่สำคัญตัวหนึ่งในสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์
|