หน่วยความจำในคอมพิวเตอร์ทำงานอย่างไร - กัณวัฒน์ เสนานันท์
-
0:07 - 0:10ในหลายแง่มุม ความจำทำให้เราเป็นเราอย่างในทุกวันนี้
-
0:10 - 0:12ช่วยให้เราจดจำอดีต
-
0:12 - 0:14เรียนรู้ และสะสมความรู้ต่าง ๆ ไว้ได้
-
0:14 - 0:16และวางแผนอนาคตได้อีกด้วย
-
0:16 - 0:20สำหรับคอมพิวเตอร์ที่ได้กลายเป็น
ส่วนต่อขยายชีวิตคนเรา -
0:20 - 0:22ความจำของมันก็ทำหน้าที่คล้ายความจำของมนุษย์
-
0:22 - 0:24ไม่ว่าจะเป็นภาพยนตร์ที่ยาว 2 ชั่วโมง
-
0:24 - 0:25หรือไฟล์ที่มีคำอยู่เพียง 2 คำ
-
0:25 - 0:28หรือคำสั่งให้เปิดนู้นเปิดนี่ สิ่งต่าง ๆ
-
0:28 - 0:33ในความจำของคอมพิวเตอร์นั้น
เก็บอยู่ในรูปแบบพื้นฐานที่เรียกว่า บิต (bit) -
0:33 - 0:36หรือรหัสเลขฐาน 2
-
0:36 - 0:38แต่ละบิตจะถูกเก็บไว้ในเซลล์ความจำ
-
0:38 - 0:42ที่สามารถสับเปลี่ยนได้ระหว่าง 2 สถานะ
-
0:42 - 0:44สำหรับค่าที่เป็นได้ 2 ค่า คือ 0 และ 1
-
0:44 - 0:47ไฟล์และโปรแกรมต่าง ๆ ประกอบไปด้วย
พวกบิตเหล่านี้เป็นจำนวนล้าน ๆ -
0:47 - 0:50ที่ถูกคำนวณในส่วนคำนวณกลาง
-
0:50 - 0:52หรือ CPU
-
0:52 - 0:54ที่ทำหน้าที่เป็นเหมือนสมองของคอมพิวเตอร์
-
0:54 - 0:59และเมื่อจำนวนบิตที่ต้องถูกประมวลผลนั้น
โตขึ้นอย่างรวดเร็ว -
0:59 - 1:02นักออกแบบคอมพิวเตอร์จึงต้องเจอกับปัญหาอยู่เสมอ
-
1:02 - 1:05ทั้งเรื่องของขนาด ราคา และความเร็ว
-
1:05 - 1:10ในเรื่องความจำคอมพิวเตอร์ก็ไม่ต่างกับคน
ในเรื่องที่มีความจำระยะสั้นสำหรับงานที่ต้องทำทันที -
1:10 - 1:13และความจำระยะยาวสำหรับจัดเก็บสิ่งที่จะอยู่ถาวร
-
1:13 - 1:15เมื่อคุณเปิดโปรแกรมสักโปรแกรมขึ้นมาใช้
-
1:15 - 1:19ระบบปฏิบัติการก็จะเข้าไปใช้งาน
-
1:19 - 1:21ในส่วนของความจำระยะสั้น
-
1:21 - 1:24เช่น เมื่อคุณกดปุ่มสักปุ่มในโปรแกรม Word
-
1:24 - 1:30CPU ก็จะเข้าไปในบริเวณที่ว่านี้
เพื่อนำบิตของข้อมูลมาใช้ -
1:30 - 1:34ซึ่งมันสามารถที่จะปรับใช้อันเดิม
หรือสร้างบิตใหม่ขึ้นมา -
1:34 - 1:38เราจะเรียกช่วงเวลานี้ว่า
ค่าความหน่วงเวลาของหน่วยความจำ -
1:38 - 1:44และเนื่องจากคำสั่งโปรแกรมที่ต้องถูก
ประมวลผลอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง -
1:44 - 1:49พื้นที่ต่าง ๆ ในส่วนของหน่วยความจำระยะสั้น
จึงถูกเข้าถึงได้แบบไม่มีลำดับก่อนหลังใด ๆ -
1:49 - 1:52เราจึงเรียกมันว่า ความจำเข้าถึงแบบสุ่มหรือ R.A.M.
-
1:52 - 1:56ชนิดของ R.A.M. ที่พบเห็นบ่อยที่สุด
คือ R.A.M.พลวัต หรือ D.R.A.M. -
1:56 - 2:01ที่นั่นเองที่เซลล์ความจำแต่ละตัวประกอบไปด้วย ทรานซิสเตอร์ขนาดเล็ก
-
2:01 - 2:03และตัวเก็บประจุไฟฟ้า
-
2:03 - 2:08ซึ่งจะเป็น 0 เมื่อไม่มีการชาร์จ
และเป็น 1 เมื่อชาร์จแล้ว -
2:08 - 2:09เราเรียกความจำแบบนี้ว่า ไดนามิก หรือ พลวัต
-
2:09 - 2:13เพราะว่ามันจะคงความชาร์จไว้
ได้แค่แป๊บเดียวก่อนที่ประจุจะรั่วออกไป -
2:13 - 2:17ทำให้ต้องทำการชาร์จอยู่เรื่อย ๆ
เพื่อเก็บข้อมูลไว้ได้ต่อเนื่อง -
2:17 - 2:20อย่างไรก็ตามค่าความหน่วงเวลาที่ต่ำมาก
ถึง 100 นาโนวินาที -
2:20 - 2:23ก็ยังยาวนานเกินไปสำหรับ CPU รุ่นใหม่ ๆ
-
2:23 - 2:27คอมพิวเตอร์จึงมีแคชความจำภายใน
ที่เป็น high-speed และมีขนาดเล็ก -
2:27 - 2:29ซึ่งทำมาจาก R.A.M.สถิต หรือ S.R.A.M.
-
2:29 - 2:32ที่มักจะประกอบไปด้วยทรานซิสเตอร์ 6 ตัว
-
2:32 - 2:34ที่เชื่อมกันและไม่ต้องทำการรีเฟรช
-
2:34 - 2:37S.R.A.M. คือความจำที่เร็วที่สุดในระบบคอมพิวเตอร์
-
2:37 - 2:39แต่ก็แพงที่สุดเช่นกัน
-
2:39 - 2:42และยังกินความจุถึง 3 เท่าของ D.R.A.M.
-
2:42 - 2:47แต่ว่า R.A.M. และแคชสามารถจดจำข้อมูลได้
ตอนที่มันเพาเวอร์เท่านั้น -
2:47 - 2:50เพราะฉะนั้นเพื่อให้ข้อมูลยังคงอยู่
หลังจากที่คุณปิดเครื่อง -
2:50 - 2:53เครื่องมือเหล่านั้นจะต้องย้ายไปที่
เครื่องมือจัดเก็บระยะยาว -
2:53 - 2:55ซึ่งมีให้เลือก 3 แบบด้วยกัน
-
2:55 - 2:58การเก็บแบบแม่เหล็กจะมีราคาถูกที่สุด
-
2:58 - 3:04ข้อมูลจะถูกเก็บในรูปแบบแม่เหล็ก
ที่มีจานหมุนที่เคลือบด้วยฟิล์มแม่เหล็ก -
3:04 - 3:07แต่เนื่องจากแผ่นดิสก์จะต้องหมุนไปยัง
ที่ที่ข้อมูลถูกเก็บเอาไว้ -
3:07 - 3:09เพื่อจะอ่านข้อมูลนั้น ๆ
-
3:09 - 3:15ค่าความหน่วงเวลาจึงมากกว่า D.R.A.M.
ถึง 100,000 เท่า -
3:15 - 3:19ส่วนการเก็บในรูปแบบจานแสงอย่าง DVD และ Blu-ray
-
3:19 - 3:21แม้จะยังใช้จานหมุน
-
3:21 - 3:23แต่ก็จะมีโค้ชสะท้อนทับอีกชั้นหนึ่ง
-
3:23 - 3:28บิตจะถูกใส่รหัสเป็นสว่างกับมืด
โดยใช้สีย้อมที่อ่านได้ด้วยเลเซอร์ -
3:28 - 3:31แม้ว่าการเก็บแบบจานแสงราคาจะถูกและเคลื่อนย้ายได้
-
3:31 - 3:35แต่พวกมันมีค่าหน่วงเวลาที่มากกว่า
การเก็บในรูปแบบแม่เหล็กเสียอีก -
3:35 - 3:37แล้วก็มีความจุน้อยกว่าอีกด้วย
-
3:37 - 3:43ชนิดสุดท้ายคือ SSD ซึ่งเป็นการเก็บความจำระยะยาว
ชนิดที่ใหม่สุดและเร็วสุด -
3:43 - 3:44ซึ่งคล้ายกับ USB drive นั่นเอง
-
3:44 - 3:46SSD จะไม่มีส่วนไหนเคลื่อนที่เลย
-
3:46 - 3:49เพราะว่าใช้ทรานซิสเตอร์แบบเกตลอย หรือ FG
-
3:49 - 3:53ที่จัดเก็บบิตด้วยการปล่อยหรือดึงประจุไฟฟ้า
ภายในโครงสร้างภายใน -
3:53 - 3:56ที่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะ
-
3:56 - 4:00และบิตจำนวนพันล้านพวกนี้เชื่อถือได้แค่ไหนกัน
-
4:00 - 4:03พวกเรามักจะชอบคิดว่าความจำเหล่านี้จะมั่นคงและถาวร
-
4:03 - 4:06แต่จริง ๆ แล้ว ความจำเหล่านั้นเสื่อมลงค่อนข้างเร็ว
-
4:06 - 4:09ความร้อนจากตัวอุปกรณ์และสิ่งแวดล้อม
-
4:09 - 4:12จะค่อย ๆ ขจัดแม่เหล็กออกไปจากจานหมุน
-
4:12 - 4:14ลดประสิทธิภาพสีย้อมบนจานแสง
-
4:14 - 4:17และก่อให้เกิดการรั่วของประจุในเกตลอย SSD
-
4:17 - 4:20สำหรับ SSD นั้น จะยังมีจุดอ่อนเพิ่มอีก 1 ข้อ
-
4:20 - 4:24การเขียนข้อมูลทับบนทรานซิสเตอร์แบบเกตลอยนั้น
-
4:24 - 4:27จะกัดกร่อนมันไปเรื่อย ๆ
จนในที่สุดก็จะอ่านข้อมูลต่อไปไม่ได้ -
4:27 - 4:29โดยเหตุที่ข้อมูลบนตัวเก็บข้อมูลในความจำปัจจุบันนั้น
-
4:29 - 4:32มีอายุอยู่ได้ไม่ถึง 10 ปี
-
4:32 - 4:36นักวิทยาศาสตร์จึงกำลังหาวิธี
ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางกายภาพของวัตถุ -
4:36 - 4:39ลงมาถึงระดับควอนตัม
-
4:39 - 4:41โดยหวังจะให้อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานเร็วขึ้น
-
4:41 - 4:42ขนาดเล็กลง
-
4:42 - 4:44และคงทนกว่าเดิม
-
4:44 - 4:49แต่ว่าตอนนี้ความเป็นอมตะนั้นดูเป็นเรื่องไกลตัวเหลือเกิน
ไม่ว่าจะกลับมวลมนุษย์หรือคอมพิวเตอร์
- Title:
- หน่วยความจำในคอมพิวเตอร์ทำงานอย่างไร - กัณวัฒน์ เสนานันท์
- Speaker:
- Kanawat Senanan
- Description:
-
more » « less
ในหลายแง่มุม ความจำทำให้เราเป็นเราอย่างในทุกวันนี้
ช่วยให้เราจดจำอดีต เรียนรู้ และสะสมความรู้ต่าง ๆ ไว้ได้ และวางแผนอนาคตได้อีกด้วย สำหรับคอมพิวเตอร์ที่ได้กลายเป็นส่วนต่อขยายชีวิตคนเรา ความจำของมันก็ทำหน้าที่คล้ายความจำของมนุษย์ กัณวัฒน์ เสนานันท์จะมาอธิบายว่าหน่วยความจำในคอมพิวเตอร์ทำงานยังไง - Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:05
|
TED Translators admin approved Thai subtitles for How computer memory works | |
|
Panaya Hasitabhan accepted Thai subtitles for How computer memory works | |
|
|
Panaya Hasitabhan edited Thai subtitles for How computer memory works | |
|
|
Panaya Hasitabhan edited Thai subtitles for How computer memory works | |
|
Chanchai Tasujai edited Thai subtitles for How computer memory works | |
|
|
Chanchai Tasujai edited Thai subtitles for How computer memory works | |
|
|
Chanchai Tasujai edited Thai subtitles for How computer memory works | |
|
|
Chanchai Tasujai edited Thai subtitles for How computer memory works |