CPU

การทางานของ CPU

การทางานของ CPUโพรเซสเซอร์ (Processor) ถา้ เปรียบเทียบกบั ร่างกายของมนุษยโ์ พรเซสเซอร์กน็ ่าจะเปรียบเทียบเป็ นเหมือนสมองของมนุษยน์ งั่ เอง ซ่ึงคอยคิดควบคุมการทางานส่วนตา่ งๆของร่างกาย ดงั น้นั ถา้ จดั ระดบั ความสาคญัแลว้ โพรเซสเซอร์กน็ ่าจะมีความสาคญั เป็นอนั ดบั แรกส่วนประกอบของโพรเซสเซอร์มดี ังนี้ • Bus Interface Unit (BIU) (Cbox) คือส่วนท่ีเช่ือมต่อระหวา่ ง address bus, control busและ data bus กบั ภายนอกเช่น หน่วยความจาหลกั (main memory) และอุปกรณ์ภายนอก(peripherals) • Memory Management Unit (MMU) (Mbox) คือส่วนท่ีควบคุมโพรเซสเซอร์ในการใช้งานแคช (cache) และหน่วยความจา (memory) โดย MMU ยงั ช่วยในการทา virtual memory และpaging ซ่ึงแปลง virtual addresses ไปเป็น physical addresses โดยใช้ Translation Look-asideBuffer (TLB) • Integrated on-chip cache เป็นส่วนสาหรับเกบ็ ขอ้ มูลท่ีใชง้ านบ่อยๆใน SynchronousRAM (SRAM) เพื่อใหก้ ารทางานของโพรเซสเซอร์มีประสิทธิภาพสูงสุด ใชง้ านไดท้ ้งั L1 และ L2on chip cache • Prefetch Unit (part of Ibox) คือส่วนที่ดึงขอ้ มูลและคาสั่งจาก instruction cache และ datacache หรือ main memory based เมื่อ Prefetch Unit อา่ นขอ้ มูลและคาสง่ั มาแลว้ กจ็ ะส่งขอ้ มลู และคาส่งั เหล่าน้ีตอ่ ไปให้ Decode Unit • Decode Unit or Instruction Unit (part of Ibox) คือส่วนท่ีแปลความหมาย ถอดรหสั หรือแปลคาสัง่ ใหเ้ ป็นรูปแบบท่ี ALU และ registers เขา้ ใจ • Branch Target Buffer (BTB) คือส่วนที่บรรจุคาสัง่ เก่าๆท่ีเขา้ มาสู่โพรเซสเซอร์ ซ่ึง BTBน้นั เป็นส่วนหน่ึงของ Prefetch Unit • Control Unit or Execution Unit คือส่วนท่ีเป็นศูนยก์ ลางคอยควบคุมการทางานในโพรเซสเซอร์ดงั นี้ • อ่านและแปลความหมายของคาสง่ั ตามลาดบั • ควบคุม Arithmetic and Logic Unit (ALU), registers และส่วนประกอบอ่ืนๆของโพรเซสเซอร์ตามคาส่งั • ควบคุมการเคล่ือนยา้ ยของขอ้ มูลที่รับ-ส่งจาก primary memory และอุปกรณ์ I/O

• ALU (Ebox) คือส่วนท่ีปฎิบตั ิตามคาสง่ั และเปรียบเทียบ operands ในบางโพรเซสเซอร์มีการแยกALU ออกเป็ น 2 ส่วนดังนี้ • Arithmetic Unit (AU) • Logic Unit (LU) • operation ที่ ALU ปฎิบตั ิตามเช่น • Arithmetic operations (+, -, *, และ /) • Comparisons (<, >, และ =) • Logic operations (and, or)• Floating-Point Unit (FPU) (Fbox) คือส่วนท่ีทาการคานวณเก่ียวกบั จานวนตวั เลขที่เป็นจุดทศนิยม• Registers (part of Ibox, Fbox, และ Ebox) คือส่วนที่ใชส้ าหรับเกบ็ ขอ้ มูลสาหรับการคานวณในโพรเซสเซอร์ • Data register set เกบ็ ขอ้ มลู ท่ีใชง้ านโดย ALU เพ่อื ใชส้ าหรับการคานวณท่ีไดร้ ับการควบคุมจาก Control Unit ซ่ึงขอ้ มูลน้ีอาจส่งมาจาก data cache, main memory, หรือ Control Unit ก็ได้ • Instruction register set เก็บคาส่ังที่กาลงั ทางานอยู่ การเลอื กซื้อCPU ซีพยี ู คือส่ิงท่ีสาคญั ที่สุด มนั เปรียบเสมือนกบั สมองของเครืองคอมพิวเตอร์ เป็นส่วนที่ทาหนา้ ท่ีในการประมวลผลขอ้ มลู และควบคุมการทางานของระบบ ความเร็วของการทางานของซีพียูจะมีหน่วยวดั เป็น MHz และในปัจจุบนั หน่วยประมวลผลมีความเร็วสูง ถึงระดบั GHz เช่น 533mhz 900 mhz 966 mhz 1.1 GHz 1.5 GHz 2.0GHZเป็นตน้ ความเร็วในท่ีน้ีคือความเร็วสัญญาญนาฬิกาที่มีแลห่งกาเนิดมาจากส่วนที่เรียกวา่ คล็อก (Clock) สัญญาญนาฬิกาดงั กล่าวจะทาใหต้ วัซีพยี แู ละระบบท้งั หมดทางานได้

สรุปไดว้ า่ ความถี่ของสัญญาญนาฬิกาน้ีเป็นตวั บอกถึงความเร็วในการทางานของระบบ ถา้ความเร็วสัญญาณนาฬิการสูงๆซีพยี กู จ็ ะทางานไดเ้ ร็ว ซีพยี ู ที่คนนิยมซ้ือกนั ในปัจจุบนั ก็จะมาจากผผู้ ลิตสอง คา่ ย กค็ ือ อินเทล กบั เอเอม็ ดี ซ่ึงสามารถเลือกซ้ือมาใชง้ านได้ เหมือนๆกนั Intel Pentium 4(ความเร็วสูงสุดถึง 3.2 GHz และราคาแพง ท่ีสุด) กบั AMD Athlon XP(3200+) จะเป็นซิปความเร็วสูง แต่ราคาก็จะสูงตามไปดว้ ย ส่วน Intel Celeron ความเร็วจะไม่สูงเท่าสองแบบแรก แต่ราคาจะถูกซีพียูที่คนนิยมซ้ือกนั ในปัจจุบนั ก็จะมาจากผผู้ ลิตสองคา่ ย ก็คือ อินเทล กบั เอเอม็ ดี ซ่ึงสามารถเลือกซ้ือมาใชง้ านไดเ้ หมือนๆกนัIntel Pentium 4(ความเร็วสูงสุดถึง 3.2 GHz และราคาแพงท่ีสุด) กบั AMD Athlon XP(3200+) จะเป็นซิปความเร็วสูง แต่ราคากจ็ ะสูงตามไปดว้ ย ส่วน Intel Celeron ความเร็วจะไมส่ ูงเท่าสองแบบแรก แต่ราคาจะถูกกวา่ ซีพยี จู ากคา่ ย อินเทล เป็นซีพยี ทู ี่ไดร้ ับความนิยมสูงสุด และเป็นบริษทั เก่าแก่ท่ีเป็นผนู้ าในดา้ นเทคโนโลยกี ารผลิดซีพยี ู ซ่ึงมีการพฒั นาการมายาวนานท่ีสุด เริ่มต้งั แต่ รุ่น 8088,80286,80386,80486,เพนเทียม(Pentium ) ,เพนเทียม เอม็ เอม็ เอกซ์ (Pentium MMX) ,เพนเทียมโปร (Pentuim Pro),เพนเทียม ทู (Pentium II),เพนเทียม ทู + mmx ,เชเลรอน(Cerelon) ,เพนเทียม ทรี(Pentium III )และจนกระทง่ั ล่าสุด เพนเทียม โฟร์ (Pentium 4)ซ่ึงมีความเร็วสูงถึงระดบั GHz ซีพียจู าดค่าย เอเอม็ ดี เป็นบริษทั คูแ่ ขง่ ที่สาคญของอนเทล ปัจจุบนั ซีพยี จู ากคา่ ย เอ เอม็ ดี มีประสิทธิภาพสูงมากจนเป็นที่ยอมรับของตลาดบา้ นเรา และกาลงั ไดร้ ับความนิยมมากข้ึนเรื่อยๆซีพยี จู าก เอเอม็ ดีเช่น เช่น K5,K6,K6+2,K6+3 k7 และมีข่าววา่ จะมีการออกรุ่นใหม่ คือ Athlon XPซ่ึงมีความเร็วสูงถึงระดบั GHZ เช่นเดียวกบั เพนเทียมโฟร์ ส่วนซีพยจู ากคา่ ย ไซริกซ์ ปัจจุบนั ยงัไดร้ ับความนิยมอยนู่ อ้ ยเม่ือเทียบกบั อินเทล และ เอเอม็ ดี แต่กเ็ ป็นซีพยี ทู ี่มีราคาถูก และมีคุณภาพใชไ้ ด้ เป็นอีกทางเลือกหน่ึงของผทู้ ่ีตอ้ งการซีพยี รู าคาถูกและมีงบประมาณนอ้ ยซีพยี ู จากค่าย ไซริกซ์

การเลือก CPU สาหรับคอมพวิ เตอร์ น้ีควรจะเป็นสิ่ง แรก ที่ตอ้ งนึกถึงก่อนอยา่ งอื่นใหม้ องภาพใหอ้ อกก่อนวา่ CPU ท่ีมีใชง้ านอยใู่ นตลาดปัจจุบนั น้ีมีรุ่นไหน ความเร็วเทา่ ไรกนั บา้ งอยา่ ลืมวา่ ยงิ่ CPU ท่ีมีความเร็วสูง ๆ ราคาก็จะยงิ่ แพงตามไปดว้ ย หากท่านเลือกซ้ือ CPU ที่ราคาแพง ๆ เม่ือใชง้ านไปไดส้ ักระยะหน่ึง CPU ที่คุณเคยภมู ิใจนกั หนา อาจจะมีราคาตกลงมา เหลือแค่หลกั พนั ตน้ ๆ กไ็ ด้ ดงั น้นั ควรเลือกซ้ือ CPU ที่เหมาะกบั การใชง้ านของคุณเองดีกวา่ หากตอ้ งการใช้งาน คอมพิวเตอร์ แบบธรรมดา ใชพ้ มิ พเ์ อกสารต่าง ๆ เล่นอินเตอร์เน็ต ก็เลือก CPU ที่ราคาถูก ๆ ก็เพยี งพอแลว้ แต่หากใครตอ้ งการเนน้ ไปท่ี การใชง้ านแบบหนกั ๆ กค็ งจะตอ้ งเลือก CPU ท่ีมีความเร็วและประสิทธิภาพสูงข้ึนไปอีกสกั หน่อย อยา่ ลืมวา่ ควรเลือกอุปกรณ์สาหรับเผ่อื การUpgrade ในอนาคตดว้ ย อีกปัจจยั หน่ึงของการเลือก CPU คือขนาดของ Cache โดยท่ี Cache ส่วนใหญจ่ ะแบง่ออกเป็ น 2 แบบคือ L1 และ L2 Cache (หรือ Cache Level 1 กบั Level 2) จะอยใู่ นแผน่ ชิปเดียวกบัCPU ทางานที่ความเร็วเทา่ กบั CPU แบบ Full Speed หรือทางานท่ีความเร็วคร่ึงหน่ึงของ CPU หรือเรียกวา่ Half Speed ดงั น้นั ตอ้ งหาขอ้ มูลของ CPU รุ่นต่าง ๆ กนั ก่อน วา่ รุ่นไหนมี L1 และ L2 ขนาดเท่าไร ทางานท่ีความเร็วเทา่ ไร ยง่ิ จานวนของ Cache มีมากเท่าไร ก็จะไดป้ ระสิทธิภาพของ CPUมากข้ึน เหตุผลน้ีเองที่ทาให้ Intel ตอ้ งออก CPU แบบ Celeron มาโดยลดขนาดของ Cache ลงเพ่อื ใหเ้ ป็ น CPU ราคาถูกแข่งขนั กบั AMD แต่การลดขนาดของ Cache กท็ าใหป้ ระสิทธิภาพลดลงไปดว้ ยนะ หากจะแบ่ง CPU ตามราคาต่างๆ แล้วกอ็ าจจะสามารถแบ่งออกเป็ น 3 ระดบั CPU สาหรับตลาดระดบั ล่าง จะเป็น CPU ที่มีราคาค่อนขา้ งถูก คือ AMD K6II, AMD K6IIIและ Intel Celeron CPU สาหรับตลาดระดบั กลาง จะเป็น CPU ท่ีมีราคาสูงข้ึนมา แตจ่ ะไดป้ ระสิทธิภาพตา่ ง ๆมากข้ึนเช่น Intel Pentium II, Intel Pentium III, Pentium 4 หรือ AMD Athlon CPU สาหรับตลาดระดบั สูง สาหรับงานที่ใชค้ วามเร็วคอ่ นขา้ งมากเช่นการทา Server ตา่ ง ๆซ่ึงขอไมพ่ ดู ถึงในส่วนของ CPU ของค่าย Intel รุ่นใหม่ ๆ ที่เป็นแบบ Coppermine เช่น 500E, 550E, 533EB จะ

เห็นวา่ มีรหสั ต่อทา้ ยความเร็วดว้ ยนะครับ โดยที่ความหมายของรหสั ต่าง ๆ คือ E หมายถึง CPU แบบ Coppermine ใชเ้ ทคโนโลยี 0.18 ไมครอน ใช้ FSB 100 MHz B หมายถึง CPU ท่ีทางานโดยใช้ FSB เป็น 133 MHz EB หมายถึง CPU แบบ Coppermine ใชเ้ ทคโนโลยี 0.18 ไมครอน ใช้ FSB 133 MHz ในส่วนของ CPU ที่ความเร็วสูงกวา่ 667 MHz จะไม่มีรหสั ต่อทา้ ยนะครับ เพราะวา่ ถา้ความเร็วสูงกวา่ น้ีกค็ ือจะเป็ น EB ท้งั หมดซ่ึงใช้ FSB เป็น 133MHzสาหรับการเลือก CPU ที่เป็นแบบ FSB 133 MHz ก็เป็นอีกทางเลือกหน่ึง ท่ีจะทาใหป้ ระสิทธิภาพโดยรวมของระบบ ทางานไดเ้ ร็วข้ึนกวา่ CPU ที่ทางานที่ FSB 100 MHz เพราะวา่ การส่งถ่ายขอ้ มูลตา่ ง ๆ จะทาไดเ้ ร็วกวา่ แต่ขอ้ เสียของ CPU แบบ FSB 133MHz คืออุปกรณ์ตา่ ง ๆ รอบขา้ งตอ้ งมีคุณภาพคอ่ นขา้ งดีดว้ ย ไมเ่ ช่นน้นั จะก่อใหเ้ กิดปัญหาไดม้ าก และขอ้ เสียอีกอยา่ งหน่ึงก็คือ เพราะความเร็วบสั ท่ีสูงถึง 133 MHz อยแู่ ลว้ จึงทาใหก้ ารทา Over Clock ทาไดย้ ากหรือทาไม่ไดเ้ ลย หากใครคิดจะซ้ือมาลองทา Over Clock กใ้ หเ้ ลือกแบบ FSB 100 MHzควรเลือกซีพยี ู ที่มีอินเทอร์เฟซท่ีสามารถใชก้ บั เมนบอร์ดของคุณ และตอ้ งดูดว้ ยวา่ ซิบเซตบนเมนบอร์ดสามารถรองรับซีพียทู ี่เราจะซ้ือไดห้ ริอไม่ควรเลือกซีพยี ู รุ่นที่สามารถอพั เกรดความเร็วสูงข้ึนในอนาคตไดส้ ะดวก ควรเลอื กซื้อซีพยี ูทมี่ กี ารรับประกนั อย่างน้อย 1 ปีอนิ เทล Core™2 Duo Processor E6700 ATX ราคาขาย : 23,540 บาท 25,188 บาท (ราคารวมภาษีมูลค่าเพ่มิ ) มีจาหน่ายต้งั แต่ : อ. ๑๔ พฤศจิกายน, ๒๕๔๙ ๑๗:๔๙ ปรับปรุงล่าสุด : จ. ๑๘ ธนั วาคม, ๒๕๔๙ ๑๐:๕๕

รายละเอยี ดCache MemoryInstalled Size 4 MBTechnology Advanced Smart CacheType L2 cacheHeaderCompatibility PCManufacturer IntelPackaged Quantity 1MiscellaneousProcessor Package Intel BoxedProduct Type (AD) ProcessorProcessor64-bit Computing YesBus Speed 1066 MHzClock Speed 2.66 GHzCompatible Processor Socket LGA775 SocketFeatures Enhanced SpeedStep technology, Execute Disable Bit capability, Intel ExtendedMemory 64 Technology, Intel Virtualization TechnologyInstalled Qty 1Manufacturer IntelManufacturing Process 65 nmMulti-Core Technology Dual-CoreProcessor Number E6700Thermal Design Power 65 WThermal Specification 60.1 °CType Core 2 DuoRAMType None

แหล่งท่ีมาhttp://web.ku.ac.th/http://www.shop4thai.com/th/product/?pid=13442www.smiletips.comwww.sct.ac.th/elearning