คอมพิวเตอร์

ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์

4.  สื่อจัดเก็บข้อมูล  (Storage)

สื่อที่ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลในอดีตเริ่มตั้งแต่การใช้บัตรเจาะรู ต่อมามีการใช้เทปแม่เหล็กซึ่งสามารถอ่านและเขียนได้รวดเร็วกว่า รวมทั้งยังเก็บรักษาง่ายและมีความจุสูง ต่อมามีการพัฒนาดิสก์(Disk) ขึ้นมา ซึ่งสามารถอ่าน และค้นหาข้อมูลได้รวดเร็วกว่าเทปแม่เหล็ก ดิสก์ในปัจจุบันมี 2 แบบ คือ

1.        ดิสก์แบบอ่อน เป็นดิสก์ที่มีลักษณะเป็นแผ่นพลาสติกบางๆ และมีสารแม่เหล็กเคลือบภายนอก ตัวอย่างดิสก์แบบนี้ เช่น แผ่นดิสก์ขนาด 3.25 นิ้ว ที่เราใช้กันอยู่

2.        ดิสก์แบบแข็ง เป็นแผ่นดิสก์ที่เป็นแผ่นอลูมิเนียม มีสารแม่เหล็กเคลือบอยู่ เช่นฮาร์ดดิสก์ชนิดต่างๆ ดิสก์แบบนี้จะสามารถบันทึกได้มากกว่าดิสก์แบบอ่อน เพราะสามารถบรรจุข้อมูลได้หนาแน่นกว่า และมีความเร็วในการหมุนเร็วมาก ดังนั้นดิสก์แบบนี้จะมีการเก็บที่ดีมาก โดยจะมีกล่องครอบดิสก์ไว้ ไม่ให้มีอากาศ หรือฝุ่นเข้าไปถูกแผ่นดิสก์เลยและในปัจจุบันก็มีอุปกรณ์อีกอย่างที่พัฒนาขึ้นมาใหม่ เรียกว่า Handy Drive จะเป็นชิปขนาดเล็กที่สามารถเก็บข้อมูลไว้ภายในได้ มีลักษณะคล้าย ROM แบบเขียนได้ โดยจะติดต่อกับเครื่องผ่านพอร์ต USB ปัจจุบันมีตั้งแต่ขนาด 2, 4, 8,… จนถึง 128 Mb

ดิสก์

ดังที่กล่าวมาข้างต้นแล้วว่าดิสก์มี 2 แบบ โดยมีลักษณะเป็นแผ่นกลมบาง สำหรับโครงสร้างของดิสก์จะมี 3 อย่าง คือ

1.        แทร็ก(Track) เป็นลักษณะที่มีการแบ่งดิสก์ออกเป็นวง หลายๆวง แต่ละวงเรียกว่าแทร็ก โดยจะเริ่มที่แทร็ก 0

2.        เซกเตอร์(Sector) เป็นการแบ่งแทร็กออกเป็นส่วนๆอีกครั้ง หากมองดูแล้วจะเหมืนเป็นการแบ่งดิสก์ออกเป็นส่วนๆโดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลาง สำหรับในดิสก์แบบอ่อนจะมีการแบ่งเซกเตอร์ออกตั้งแต่ 8 ถึง 32 เซกเตอร์ ตามแต่ชนิดแผ่น แต่ในดิสก์แบบแข็งอาจมีการแบ่งเป็นหลายร้อยเซกเตอร์ก็ได้ โดยจะเริ่มที่เซกเตอร์ที่ 0 แต่เนื่องจากความกว้างของเซกเตอร์ในส่วนรอบนอกจะกว้างกว่าด้านใน ในบางครั้งจะมีการแบ่งเซกเตอร์ที่อยู่ในส่วนนอกอีกครั้งเพื่อให้มีขนาดที่เหมาะสม

3.        ไซลินเดอร์(Cylinder) เนื่องจากดิสก์แบบแข็งจะมีดิสก์หลายแผ่นเรียงซ้อนกัน เราจะเรียกแทร็ก และเซกเตอร์ ของดิสก์แต่ละแผ่นที่ตรงกันว่า ไซลินเดอร์

หน่วยที่เล็กที่สุดในโครงสร้างของดิสก์คือบล็อก(Block) หรือช่องที่เกิดจากการแบ่งแทร็ก และเซกเตอร์นั่นเอง ซึ่งบล็อกนี้อาจจะมีเนื้อที่ 512 ไบต์ หรือ 1024 ไบต์ ก็ได้ ตามแต่วิธีการจัดการดิสก์

สำหรับในปัจจุบันนี้นั้น ได้มีทางเลือกให้ผู้ทำงานเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ ได้จัดเก็บข้อมูล ดังตัวอย่างที่จะนำมาเสนอดังต่อไปนี้

ตัวอย่างของสื่อหรืออุปกรณ์การจัดเก็บข้อมูล

ฮาร์ดดิสก์  

 

ฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูลต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ มีลักษณะเป็นรูปสี่เหลี่ยมที่มีเปลือกนอก เป็นโลหะแข็ง และมีแผงวงจรสำหรับการควบคุมการทำงานประกบอยู่ที่ด้านล่าง พร้อมกับช่องเสียบสายสัญญาณและสายไฟเลี้ยง ส่วนประกอบภายในจะถูกปิดผนึกไว้อย่างมิดชิด โดยจะเป็นแผ่นดิสก์และหัวอ่านที่บอบบางมาก และไม่ค่อยจะทนต่อการกระทบ กระเทือนได้ ดังนั้น จึงควรที่จะระมัดระวังเป็นอย่างยิ่ง เวลาจัดถือไม่ควรให้กระแทกหรือกระเทือน และระมัดระวังไม่ให้มือโดน อุปกรณ์อื่น ๆ ที่อยู่บนแผงวงจร โดยปกติ ฮาร์ดดิสก์ มักจะบรรจุอยู่ในช่องที่เตรียมไว้เฉพาะภายในเครื่อง โดยจะมีการต่อสาย สัญญาณเข้ากับตัวควบคุมฮาร์ดดิสก์ และสายไฟเลี้ยงที่มาจากแหล่งจ่ายไฟด้วยเสมอ ในที่นี้ จะขอแนะนำให้รู้จักกับ ฮาร์ดดิสก์ แบบต่าง ๆ ในเบื้องต้น พอเป็นพื้นฐานในการทำความรู้จักและเลือกซื้อมาใช้งานกัน

ชนิดของ ฮาร์ดดิสก์ แบ่งตามอินเตอร์เฟสที่ต่อใช้งาน

     ปัจจุบันนี้ ฮาร์ดดิสก์ที่มีใช้งานทั่วไป จะมีระบบการต่อใช้งานแบ่งออกเป็น 2 แบบใหญ่ ๆ คือ EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics) กับ SCSI (Small Computer System Interface) ซึ่งฮาร์ดดิสก์ทั่ว ๆ ไปที่ใช้งานกันตาม เครื่องคอมพิวเตอร์ตามบ้าน มักจะเป็นการต่อแบบ EIDE ทั้งนั้น ส่วนระบบ SCSI จะมีความเร็วของการรับส่ง ข้อมูลที่เร็วกว่า แต่ราคาของฮาร์ดดิสก์จะแพงกว่ามาก จึงนิยมใช้กันในเครื่อง Server เท่านั้น

EIDE หรือ Enhance IDE เป็นระบบของ ฮาร์ดดิสก์อินเตอร์เฟสที่ใช้กันมากในปัจจุบันนี้ การต่อไดร์ฟฮาร์ดดิสก์แบบ IDE จะต่อผ่าน สายแพรและคอนเน็คเตอร์จำนวน 40 ขาที่มีอยู่บนเมนบอร์ด ชื่อเรียกอย่างเป็นทางการของการต่อแบบนี้คือ AT Attachment หรือ ATA ต่อมาได้มีการพัฒนาไปเป็นแบบย่อยอื่น ๆ เช่น ATA-2, ATAPI, EIDE, Fast ATA ตลอดจน ATA-33 และ ATA-66 ในปัจจุบัน ซึ่งถ้าหากเป็นแบบ ATA-66 แล้วสายแพรสำหรับรับส่งสัญญาณ จะต้องเป็นสายแพรแบบที่รองรับการทำงานนั้นด้วย จะเป็นสายแพรที่มีสายข้างใน 80เส้นแทนครับ ส่วนใหญ่แล้วใน 1 คอนเน็คเตอร์ จะสามารถต่อฮาร์ดดิสก์ได้ 2 ตัวและบนเมนบอร์ด จะมีคอนเน็คเตอร์ให้ 2 ชุด ดังนั้น เราสามารถต่อฮาร์ดดิสก์หรืออุปกรณ์อื่น ๆ เช่นซีดีรอมไดร์ฟ ได้สูงสุด 4 ตัวต่อคอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง

วิธีการรับส่งข้อมูลของฮาร์ดดิสก์แบบ EIDE ยังแบ่งออกเป็นหลาย ๆ แบบ ในสมัยเริ่มต้น จะเป็นแบบ PIO (Programmed Input Output) ซึ่งเป็นการรับส่งข้อมูลโดยผ่านซีพียู คือรับข้อมูลจากฮาร์ดดิสก์ เข้ามายังซีพียู หรือส่งข้อมูลจากซีพียูไปยัง ฮาร์ดดิสก์ การรับส่งข้อมูลแบบ PIO นี้ยังมีการทำงานแยกออกไปหลายโหมด โดยจะมีความเร็วในกรรับส่งข้อมูลต่าง ๆ กันไป ดังตารางต่อไปนี้

PIO mode	อัตราการรับส่งข้อมูล (MB./sec)	อินเตอร์เฟส
0	3.3	ATA
1	5.2	ATA
2	8.3	ATA
3	11.1	ATA-2
4	16.6	ATA-2

การรับส่งข้อมูลระหว่าง ฮาร์ดดิสก์ กับเครื่องคอมพิวเตอร์อีกแบบหนึ่ง เรียกว่า DMA (Direct Memory Access) คือทำการ รับส่งข้อมูลระหว่างฮาร์ดดิสก์ กับหน่วยความจำโดยไม่ผ่านซีพียู ซึ่งจะกินเวลาในการทำงานของซีพียูน้อยลง แต่ได้อัตราการรับส่ง ข้อมูลพอ ๆ กับ PIO mode 4 และยังแยกการทำงานเป็นหลายโหมดเช่นเดียวกันการรับส่งข้อมูลทาง PIO โดยมีอัตราการรับส่ง ข้อมูลดังตารางต่อไปนี้

หัวข้อ	DMA mode	อัตราการรับส่งข้อมูล (MB./sec)	อินเตอร์เฟส
Single Word	0	2.1	ATA
	1	4.2	ATA
	2	8.3	ATA
Multi Word	0	4.2	ATA
	1	13.3	ATA-2
	2	16.6	ATA-2

ฮาร์ดดิสก์ตัวหนึ่งอาจเลือกใช้การรับส่งข้อมูลได้หลายแบบ ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักคือ ฮาร์ดดิสก์ที่ใช้นั้นสนับสนุนการทำงานแบบใดบ้าง ชิปเซ็ตและ BIOS ของเมนบอร์ดต้องสนับสนุนการทำงานในแบบต่าง ๆ และอย่างสุดท้านคือ ระบบปฏิบัติการบางตัว จะมีความสามารถเปลี่ยนหรือเลือกวิธีการรับส่งข้อมูลในแบบต่าง ๆ ได้ เพื่อให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมในการทำงาน เช่น Windows NT, Windows 98 หรือ UNIX เป็นต้น

ถัดจาก EIDE ในปัจจุบันก็มีการพัฒนามาตราฐานการอินเตอร์เฟส ที่มีความเร็วสูงยิ่งขึ้นไปอีก คือแบบ Ultra DMA/2 หรือเรียกว่า ATA-33 (บางทีเรียก ATA-4) ซึ่งเพิ่มความเร็วขึ้นไป 2 เท่าเป็น 33 MHz และแบบ Ultra DMA/4 หรือ ATA-66 (หรือ ATA-5) ซึ่งกำลังเป็นมาตราฐานอยู่ในปัจจุบัน โดยมีรายละเอียดดังนี้

DMA mode	อัตราการรับส่งข้อมูล (MB./sec)	อินเตอร์เฟส
Ultra DMA/2 (UDMA2 หรือ UDMA/33)	33.3	ATA-33 (ATA-4)
Ultra DMA/4 (UDMA4 หรือ UDMA/66)	66.6	ATA-66 (ATA-5)

นอกจากนี้ ปัจจุบันเริ่มจะเห็น ATA-100 กันบ้างแล้วในฮาร์ดดิสก์รุ่นใหม่ ๆ บางยี่ห้อ

SCSI เป็นอินเตอร์เฟสที่แตกต่างจากอินเตอร์เฟสแบบอื่น ๆ มาก ความจริงแล้ว SCSI ไม่ได้เป็น อินเตอร์เฟสสำหรับ ฮาร์ดดิสก์ โดยเฉพาะ ข้อแตกต่างที่สำคัญที่สุดได้แก่ อุปกรณ์ที่จะนำมาต่อกับอินเตอร์เฟสแบบนี้ จะต้องเป็นอุปกรณ์ที่มีความฉลาดหรือ Intelligent พอสมควร (มักจะต้องมีซีพียู หรือหน่วยความจำของตนเองในระดับหนึ่ง) โดยทั่วไป การ์ดแบบ SCSI จะสามารถต่อ อุปกรณ์ได้ 7 ตัว แต่การ์ด SCSI บางรุ่นอาจต่ออุปกรณ์ได้ถึง 14 ตัว (SCSI-2) ในทางทฤษฎีแล้ว เราสามารถนำอุปกรณ์หลายชนิด มาต่อเข้าด้วยกันผ่าน SCSI ได้เช่น ฮาร์ดดิสก์ เทปไดร์ฟ ออปติคัลดิสก์ เลเซอร์พรินเตอร์ หรือแม้กระทั่งเมาส์ ถ้าอุปกรณ์เหล่านั้น มีอินเตอร์เฟสที่เหมาะสม มาดูความเร็วของการรับส่งข้อมูลของ SCSI แบบต่าง ๆ กันดีกว่า

หัวข้อ	SCSI	Fast	Wide	Fast	Wide	Ultra	Ultra Wide	Ultra 2	Ultra 3 (Ultra160)
บัสข้อมูล (บิต)	8	8	19	16	32	16	32	16	32
ความถี่ (MHz)	5	10	5	10	10	20	20	40	40
รับส่งข้อมูล (MB/s)	5	10	10	20	40	40	80	80	160
คอนเน็คเตอร์	SCSI-1	SCSI-2	SCSI-2	SCSI-2	SCSI-2	SCSI-3	SCSI-3	SCSI-3	SCSI-3

CD-ROM

ภายในซีดีรอมจะแบ่งเป็นแทร็กและเซ็กเตอร์เหมือนกับแผ่นดิสก์ แต่เซ็กเตอร์ในซีดีรอมจะมีขนาดเท่ากัน ทุกเซ็กเตอร์ ทำให้สามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้น เมื่อไดรฟ์ซีดีรอมเริ่มทำงานมอเตอร์จะเริ่มหมุนด้วยความเร็ว หลายค่า ทั้งนี้เพื่อให้อัตราเร็วในการอ่านข้อมูลจากซีดีรอมคงที่สม่ำเสมอทุกเซ็กเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นเซ็กเตอร์ ที่อยู่รอบนอกกรือวงในก็ตาม จากนั้นแสงเลเซอร์จะฉายลงซีดีรอม โดยลำแสงจะถูกโฟกัสด้วยเลนส์ที่เคลื่อนตำแหน่งได้ โดยการทำงานของขดลวด ลำแสงเลเซอร์จะทะลุผ่านไปที่ซีดีรอมแล้วถูกสะท้อนกลับ ที่ผิวหน้าของซีดีรอมจะเป็น หลุมเป็นบ่อ ส่วนที่เป็นหลุมลงไปเรียก "แลนด์" สำหรับบริเวณที่ไม่มีการเจาะลึกลงไปเรียก "พิต" ผิวสองรูปแบบนี้เราใช้แทนการเก็บข้อมูลในรูปแบบของ 1 และ 0 แสงเมื่อถูกพิตจะกระจายไปไม่สะท้อนกลับ แต่เมื่อแสงถูกเลนส์จะสะท้อนกลับผ่านแท่งปริซึม จากนั้นหักเหผ่านแท่งปริซึมไปยังตัวตรวจจับแสงอีกที ทุกๆช่วงของลำแสงที่กระทบตัวตรวจจับแสงจะกำเนิดแรงดันไฟฟ้า หรือเกิด 1 และ 0 ที่ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ ส่วนการบันทึกข้อมูลลงแผ่นซีดีรอมนั้นต้องใช้แสงเลเซอร์เช่นกัน โดยมีลำแสงเลเซอร์จากหัวบันทึกของเครื่อง บันทึกข้อมูลส่องไปกระทบพื้นผิวหน้าของแผ่น ถ้าส่องไปกระทบบริเวณใดจะทำให้บริเวณนั้นเป็นหลุมขนาดเล็ก บริเวณทีไม่ถูกบันทึกจะมีลักษณะเป็นพื้นเรียบสลับกันไปเรื่อยๆตลอดทั้งแผ่น

ไดร์ฟซีดีอาร์ดับบลิว

Drive CD-RW เครื่องบันทึก CD สามารถอ่านและเขียนข้อมูลลงบน CD ได้ (แผ่น CD ที่ใช้ สามารถใช้ได้ทั้ง CD-R และ CD-RW) ส่วน ซอร์ฟแวร์ที่ใช้ในการบันทึก โดยปกติ ถ้าเราซื้อ recordable CD drive มาจะมีโปรแกรมแถมมาให้ด้วย เช่น Easy CD Creator, Nero Burning ROM เป็นต้น และท่านทราบหรือไม่ว่า เราสามารถนำแผ่น CR-R มาทำเป็นแผ่น CD Audio ได้ด้วย

ความเร็วในการบันทึก หน่วยที่ใช้วัดความเร็วของ CD จะวัดจาก ความเร็วในการอ่านข้อมูลที่ 150 Kb / วินาที (ความเร็วของ CD-Rom drive รุ่นแรก ๆ) โดยใช้สัญลักษณ์ตัวอักษร 'X' ต่อท้าย เพื่อบอกจำนวนเท่าของความเร็ว (ควรเลือกซื้อความเร็วอย่างน้อย 20X ขึ้นไป)

Floppy Drive

 

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการอ่านและ  เขียนแผ่น Floppy Disk ซึ่งมีความจุต่าง ๆ กันเช่น  360KB, 720KB, 1.2MB, 1.44MB, 2.88 MB  ซึ่งมีขนาด 3.5" และ 5.25" นอกจาก Floppy Drive แล้วยังมี อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลชั่วคราวอื่น ๆ เช่น Zip Drive, Jazz Drive, SuperDrive และ Trump Drive ซึ่งสามารถนำไปต่อกับ Port USB เพื่อทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลได้ทันที.