คอมพิวเตอร์ในยุคต่างๆ

         เป็นเวลาร้อยกว่าปีมาแล้วที่คอมพิวเตอร์เครื่องแรกได้ถูกสร้างขึ้นมา จากนั้นคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาต่อมาเรื่อยๆ จนทุกวันนี้คอมพิวเตอร์เข้าไปเป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์ทุกชนิดตั้งแต่ขนาดใหญ่ไปจนกระทั่งขนาดเล็กจิ๋ว ในอนาคตคอมพิวเตอร์สามารถนำมาควบคุมทุกอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของมนุษย์ และรองรับเทคโนโลยีใหม่อย่าง                 อินเตอร์เน็ตออฟธิงส์ (Internet of Things) และเอไอ (Artificial Intelligence) เราจะมาทำความรู้จักกับวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ในยุคต่างๆตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน

คอมพิวเตอร์เครื่องแรก

คอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลกมีชื่อว่า Difference Engine สร้างโดย ชาร์ล แบบเบจ (Charles Babbage) วิศวกรเครื่องกลชาวอังกฤษ เป็นเครื่องกลคอมพิวเตอร์ (Mechanical Computer) ที่ทำงานเป็นเครื่องมือวิเคราะห์ (Analytical Engine)

และถือเป็นต้นแบบของเครื่องคอมพิวเตอร์แบบเอนกประสงค์ ซึ่งรวมคุณสมบัติของ Arithmetic Logic Unit (ALU), Control Flow และ Integrated Memory ไว้ในตัวเอง

อนาล็อคคอมพิวเตอร์

         อนาล็อคคอมพิวเตอร์ (Analog Computer) คือคอมพิวเตอร์ที่มีการทำงานร่วมกันของกระแสไฟฟ้ากับเครื่องกลแต่ยังไม่มีความสามารถด้านการโปรแกรมและขาดคุณสมบัติเรื่องความถูกต้องของการทำงานแบบดิจิตอลคอมพิวเตอร์ อนาล็อคคอมพิวเตอร์เครื่องแรกเป็นแบบ Tide-Predict Machine และเครื่องกลอนาล็อคคอมพิวเตอร์แบบ Differential Analyzer ที่สามารถแก้สมการ Differential ได้ โดยใช้กลไกของวงล้อและจาน (Wheel and Disc) เครื่องกลอนาล็อคคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนามาถึงจุดสูงสุดเมื่อ Differential Analyzer ร่วมทำงานกับเครื่องขยายแรงบิด (Torque Amplifiers) ได้ แต่เครื่องกลอนาล็อคคอมพิวเตอร์ก็ถูกแทนที่โดยการเข้ามาของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ในเวลาไม่นาน

ดิจิตอลคอมพิวเตอร์

ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ (Digital Computer) ในยุคแรกจะใช้แม่เหล็กไฟฟ้าและสวิทซ์ไฟฟ้าไปขับเคลือนรีเลย์แบบแมคคานิคในการทำงาน อุปกรณ์พวกนี้มีความเร็วต่ำและต่อมาก็ถูกแทนด้วยดิจิตอลคอมพิวเตอร์แบบใช้ไฟฟ้าทั้งหมดที่เรียกว่าคอมพิวเตอร์แบบรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า

ต่อมาเมื่อปี 1941 จึงเกิดคอมพิวเตอร์แบบเครื่องกลไฟฟ้าที่โปรแกรมไว้ (Electromechanical Programmable) ซึ่งเป็นดิจิตอลคอมพิวเตอร์เต็มรูปแบบเครื่องแรกมีชื่อว่า Z3 ในปี 1944 มีการพัฒนาคอมพิวเตอร์อิเลคทรอนิคส์ที่โปรแกรมได้ (Electronic Programmable Computer) เครื่องแรกมีชื่อว่าโคลอสซัส (Colossus) คอมพิวเตอร์อิเลคทรอนิคส์ที่โปรแกรมได้เครื่องแรกที่สร้างในสหรัฐอเมริกามีชื่อว่า ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) ซึ่งมีความเร็วมากกว่าโคลอสซัสมาก

ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ในยุคแรกจะทำงานด้วยหลอดสุญญากาศ (Vacuum Tubes) ภายหลังจึงเปลี่ยนเป็นใช้วงจรอิเลคทรอนิคส์ (Electronic Circuits) ซึ่งเป็นทางทำงานร่วมกันของ ชิ้นส่วนอิเลคทรอนิคส์ อย่าง ตัวต้านทาน, ทรานซิสเตอร์, อินดัคเตอร์, คาปาซิเตอร์ และไดโอด

คอมพิวเตอร์สมัยใหม่

         คอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะอยู่ในแบบสั่งงานโดยโปรแกรมที่เก็บในเครื่อง (Stored Program) ซึ่งจะประกอบด้วยชุดคำสั่ง (Instruction Set) ทำงานร่วมกับอุปกรณ์เก็บข้อมูลดิจิตอลแบบ Random Access โดยในยุคแรกของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะทำงานด้วย MOSFET หรือ Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์แบบแรกที่ย่อส่วนได้และผลิตได้เป็นจำนวนมากเพื่อนำมาใช้อย่างแพร่หลาย MOSFET เป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาวงจรรวมความหนาแน่นสูง (High Density Integrated Circuit) หรือ VLSI (Very Large Scale Integration) และ หน่วยความจำเซมิคอนดัคเตอร์ที่ใช้ MOS (MOS Semiconductor Memory) และไมโครโปรเซสเซอร์ (Microprocessor) ในการพัฒนาไปสู่การสร้างไมโครคอมพิวเตอร์ในเวลาต่อมา ซึ่งเป็นการปฏิวัติคอมพิวเตอร์ให้สามารถกระจายการใช้งานไปยังผู้คนทั่วไปด้วย

         ต่อมาจึงมีการพัฒนาวงจรรวมหรือ Integrated Circuit เป็นวงจรที่รวม MOS ทรานซิสเตอร์จำนวนมากมาอยู่ในชิปเล็กๆ ตัวเดียว ไปจนถึง Hybrid Integrated Circuit ซึ่งรวมอุปกรณ์เซมิคอนดัคเตอร์อย่าง ทรานซิสเตอร์, ไดโอด และวงจรรวม กับ Passive Component อื่นอย่าง ตัวต้านทาน, ทรานสฟอร์มเมอร์, อินดัคเตอร์, คาปาซิเตอร์ มารวมอยู่ในแผงวงจร PCB (Print Circuit Board) แผงเดียว

สรุปว่าคอมพิวเตอร์มีวิวัฒนาการมาอย่างยาวนานทั้งเรื่องขนาด ประสิทธิภาพ รูปทรง วัตถุประสงค์ในการใช้งาน เพื่อตอบโจทย์ความต้องการของผู้คนในแต่ละยุค และจะมีการพัฒนาต่อไปเรื่อยอย่างที่เราอาจนึกไม่ถึงเลยก็ได้

เครดิคภาพ Wikipedia, MKS

#วิวัฒนาการคอมพิวเตอร์ #ประวัติคอมพิวเตอร์ #สาระน่ารู้