Information Systems

Information Systems Chapter 3 Hardware: Input, Processing, and Output Devices บรรยายภาษาไทยโดย ผศ.วิชัย บุญเจือ คณะวิทยาการสารสนเทศ มหาวิทยาลัยบูรพา 2

Why Learn About Hardware? • Hardware • Any machinery that assists in the input, processing, storage, and output activities of an information system ฮาร์ดแวร์เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้เราทำกิจกรรมเกี่ยวกับเรื่องการนำข้อมูลเข้า การประมวลผล การจัดเก็บ และการแสดงผล • When making hardware decisions, businesses must consider how the hardware can support เมื่อมีการตัดสินใจใช้ฮาร์ดแวร์ในทางธุรกิจ จะต้องพิจารณาว่าฮาร์ดแวร์สามารถจะสนับสนุน วัตถุของวัตถุประสงค์ของระบบสารสนเทศ และเป้าหมายขององค์กร • Objectives of the information system • Goals of the organization Principles of Information Systems, Ninth Edition

Hardware Components • Central processing unit (CPU) • Input devices • Output devices • Primary storage devices • Secondary storage devices • Communications devices

Hardware Components (continued) Figure 3.1: Hardware Components

Computer Systems: Integrating The Power of Technologyระบบคอมพิวเตอร์ ที่รวมพลังทางเทคโนโลยี • Hardware Components • Central processing unit (CPU) • Arithmetic/logic unit, the control unit, and the register areas • Arithmetic/logic unit (ALU) • Performs mathematical calculations and makes logical comparisons ทำหน้าที่คำนวณทางคณิตศาสตร์ และทำการเปรียบเทียบทางตรรกศาสตร์ Principles of Information Systems, Ninth Edition

Computer Systems: Integrating The Power of Technology (continued) • Control unit • Sequentially accesses program instructions, decodes them, and coordinates the flow of data in and out of the ALU, registers, primary storage, and even secondary storage and various output devices ทำหน้าที่ในการเรียกคำสั่งในโปรแกรมเรียงตามลำดับ ตีความ และประสานงานการไหลข้อมูลเข้าและออกจาก ALU ที่เก็บเก็บข้อมูล หน่วยความจำหลัก และหน่วยความจำรอง รวมทั้งอุปกรณ์นำข้อมูลออกอื่นๆ • Registers • High-speed storage areas • Primary storage • Closely associated with the CPU Principles of Information Systems, Ninth Edition

Hardware Components in Action (continued) Principles of Information Systems, Ninth Edition

Hardware Components in Action • Step 1: Fetch instruction • Step 2: Decode instruction • Step 3: Execute instruction • Step 4: Store results Principles of Information Systems, Ninth Edition

Hardware Components in Action (continued) Principles of Information Systems, Ninth Edition 11

Hardware Components Principles of Information Systems, Ninth Edition 12

Processing and Memory Devices: Power, Speed, and Capacity • System unit • Houses the components responsible for processing (the CPU and memory) ตัวเครื่องเป็นที่วางส่วนประกอบต่างๆ ที่ต้องใช้ในเรื่องของการประมวลผล • All other computer system devices are linked either directly or indirectly into the system unit housing อุปกรณือื่นๆ จะเชื่อมต่อเข้ากับตัวเครื่องไม่ทางตรงก็ทางอ้อม Principles of Information Systems, Ninth Edition

Processing and Memory Devices: Power, Speed, and Capacity Principles of Information Systems, Ninth Edition 14

Processing Characteristics and Functions • Machine cycle time is measured in: • Nanoseconds (1 billionth of a second) • Picoseconds (1 trillionth of a second) • MIPS (millions of instructions per second) Principles of Information Systems, Ninth Edition

Processing Characteristics and Functions (continued) • Clock speed • Series of electronic pulses produced at a predetermined rate that affects machine cycle time เป็นจังหวะการทำงานอิเล็กทรอนิกส์ที่ต่อเนื่องกันเพื่อเป็นตัวกำนดเวลารอบเครื่อง • Often measured in: • Megahertz (MHz): millions of cycles per second • Gigahertz (GHz): billions of cycles per second • Microcode • Predefined, elementary circuits and logical operations that the processor performs when it executes an instruction เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่กำหนดการกระทำทางตรรกศาสตร์เมื่อมีการทำงานหนึ่งคำสั่ง Principles of Information Systems, Ninth Edition

Physical Characteristics of the CPU ลักษณะทางกายภาพของซีพียู • Digital circuits on chips เป็นวงจรดิจิตอลบนชิป มีกระแสอิเล็กทริคไฟฟ้าไหลผ่านแผ่นซิลีกอน • Electrical current flows through silicon • Moore’s Law • Transistor densities on a single chip double every two years ความหนาแน่นของทราบซิสเตอร์บนชิป จะเพิ่มขึ้นเท่าตัวทุกๆ 2 ปี Principles of Information Systems, Ninth Edition

CPUChip CPU chip เป็น Microprocessor ที่ประกอบด้วย Transistorขนาดเล็กมาก ประมาณ 0.25-0.13 ไมครอน จำนวนเป็นล้านตัว (1 ไมครอน = 1 ส่วนล้านเมตร)

Physical Characteristics of the CPU (continued) Figure 3.3: Moore’s Law

Memory Characteristics and Functions • Main memory • Located physically close to the CPU, but not on the CPU chip itself ความจำตั้งอยู่ติดกับซีพียู แต่ไม่ได้อยู่บนชิพซีพียู • Rapidly provides data and instructions to the CPU จะจัดส่งข้อมูลและคำสั่งให้กับซีพียู อย่างรวดเร็ว • Storage Capacity • Eight bits together form a byte (B) ความสามารถในการจัดเก็บ 8 บิตจะทำให้เกิด 1 ไบต์ตัวอักษร Principles of Information Systems, Ninth Edition

Memory Characteristics and Functions (continued) Principles of Information Systems, Ninth Edition

Types of Memory • Random access memory (RAM) • Temporary and volatile แรมเป็นหน่วยความจำไม่คงที่ถาวร ลเลือนได้ • Types of RAM • DRAM (Dynamic RAM) • DDR2 SDRAM and DDR3 SDRAM • Static Random Access Memory (SRAM) • Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory (DDR SDRAM) Principles of Information Systems, Ninth Edition

Types of Memory (continued) • Read-only memory (ROM) • Nonvolatile • Provides permanent storage for data and instructions that do not change รอม เป็นหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน มีการจัดเก็บข้อมูลไว้ถาวร รวมทั้งคำสั่งที่ไม่มีการแก้ไขเปลี่ยนแปลง • Cache memory • High-speed memory that a processor can access more rapidly than main memory แคช เป็นหน่วยความจำความเร็วสูง ที่โปรเซสเซอร์สามารถจะ เข้าถึงได้เร็วกว่าหน่วยความจำหลัก Principles of Information Systems, Ninth Edition

Types of Memory (continued) Principles of Information Systems, Ninth Edition

Multiprocessing • Multiprocessing • Simultaneous execution of two or more instructions at the same time เป็นการทำงาน 2 คำสั่งหรือมากกว่าในเวลาเดียวกัน • Coprocessor • Speeds processing การใช้โปรเซสเซอร์ช่วยเพิ่มความเร็วในการประมวลผล • Multicore microprocessor • Combines two or more independent processors into a single computer มัลติคอร์โปรเซสเซอร์เป็นรวมโปรเซสเซอร์อิสระ 2 หรือมากกว่าเข้าไว้ไนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวกัน Principles of Information Systems, Ninth Edition

Parallel Computing • Parallel computing • Simultaneous execution of the same task on multiple processors to obtain results faster เป็นการทำงานเดียวกันไปพร้อมพร้อมกัน บนเครื่องที่มีโปรเซสเซอร์หลายตัวเพื่อให้เกิดผลเร็วๆขึ้น • Massively parallel processing • Systems with thousands of such processors มีโพรเซสเซอร์จำนวนมากๆ เป็น 1000 ตัว • Grid computing • Use of a collection of computers to work in a coordinated manner to solve a common problem เป็นการประมวลผลโดยใช้คอมพิวเตอร์จำนวนมากๆ เพื่อเป็นการทำงานร่วมกันในลักษณะที่จะแก้ปัญหาร่วมกัน Principles of Information Systems, Ninth Edition

Parallel Computing (continued) • Cloud computing • Uses giant cluster of computers, that serves as a host, to run applications that require high-performance computing เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ ขนาดยักษ์เป็นกลุ่มเป็น โฮสต์เพื่อทำงานประยุกต์ที่ต้องการประมวลผลด้วยความเร็วสูง • Supports a wider variety of applications than grid computing สนับสนุนการประยุกต์ลักษณะต่างๆ กว้างขวางกว่กรด • Pools computing resources so they can be managed primarily by software rather than people เป็นการนำเอา ทรัพยากรต่างๆ นำมาจัดการเบื้องต้นได้ด้วยซอฟต์แวร์ดีกว่าโดยคน Principles of Information Systems, Ninth Edition

Secondary Storage • Compared with memory, offers the advantages of nonvolatility, greater capacity, and greater economy เมื่อเทียบกับหน่วยความจำหลัก ข้อได้เปรียบคือเป็น การเก็บที่ไม่ลบเลือน ความจุสูงกว่า และประหยัดกว่า • On a cost-per-megabyte basis • Most forms of secondary storage are considerably less expensive than primary memory • Storage media that allow faster access • Generally more expensive than slower media หน่วยเเก็บข้อมูลที่สามารถเข้าถึงได้เร็วกว่ามักจะแพงกว่าที่เข้าถึงได้ช้า Principles of Information Systems, Ninth Edition

Access Methods • Sequential access การเข้าถึงข้อมูลตามลำดับ • Records must be retrieved in order in which it is storedระเบียนข้อมูลจะต้องถูก เรียกใช้ตามลำดับที่จัดเก็บ • Devices used called sequential access storage devices (SASDs) อุปกรณ์ที่ใช้จึงถูกเรียกว่าเป็น อุปกรณ์เข้าถึงข้อมูลตามลำดับ • Direct access การเข้าถึงข้อมูลโดยตรง • Records can be retrieved in any order ระเบียนจะต้องถูกเรียกใช้ในรูปแบบหรือลำดับอย่างไรก็ได้ • Devices used are called direct access storage devices (DASDs) เครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่ใช้จะถูกเรียกว่าเป็นอุปกรณ์จัดเก็บและเรียกใช้โดยตรง Principles of Information Systems, Ninth Edition

Devices • Magnetic tapes • Magnetic disks • RAID (Redundant Array of Inexpensive Disk) • Virtual tape • Optical disks • Digital video disk (DVD) • Holographic versatile disc (HVD) Principles of Information Systems, Ninth Edition

Devices (continued) • Memory cards • Flash memory

Enterprise Storage Options • Attached storage • Network-attached storage (NAS) • Storage area network (SAN) Principles of Information Systems, Ninth Edition

Enterprise Storage Options (continued) Principles of Information Systems, Ninth Edition

Input and Output Devices: The Gateway to Computer Systems • Input and output devices อุปกรณ์นำเข้า และอุปกรณ์ส่งออก • Gateways to the computer system ประตูของระบบคอมพิวเตอร์ • Part of a computer’s user interface เป็นส่วนหนึ่งของสื่อประสานกับผู้ใช้ • Organizations • Should keep their business goals in mind when selecting input and output devices องค์กรจะต้องคิดถึงเป้าหมายทางธุรกิจ เมื่อเลือกใช้อุปกรณ์นำเข้าและส่งออก Principles of Information Systems, Ninth Edition

Characteristics and Functionality ลักษณะคุณสมบัติและการทำงาน • Data can be human-readable or machine-readable ข้อมูลอาจจะเป็นลักษณะที่คนอ่านได้หรือเครื่องอ่านได้ • Data entry • Converts human-readable data into machine-readable form การป้อนข้อมูลเป็นการเปลี่ยนข้อมูลที่มนุษย์อ่านได้ให้เป็นแบบเครื่องอ่านได้ • Data input • Transfers machine-readable data into system การนำข้อมูลเข้าเป็นการย้ายข้อมูลที่เครื่องอ่านได้เข้าไปไว้ในระบบ Principles of Information Systems, Ninth Edition

Characteristics and Functionality ลักษณะคุณสมบัติและการทำงาน • Source data automation • Capturing and editing data where the data is initially created and in a form that can be directly input to a computer แหล่งข้อมูลแบบอัตโนมัติ เป็นการจับและแก้ไขข้อมูลเมื่อข้อมูลถูกสร้างขึ้นมาในครั้งแรก และอยู่ในรูปแบบที่สามารถที่จะป้อนเข้าสู่ระบบคอมพิวเตอร์ได้โดยตรง Principles of Information Systems, Ninth Edition

Input Devices • Personal computer input devices • Keyboard • Mouse • Speech-recognition technology • Digital cameras • Terminals Principles of Information Systems, Ninth Edition

Input Devices (continued) Scanning devices Optical data readers Magnetic ink character recognition (MICR) devices Magnetic stripe card Point-of-sale devices Principles of Information Systems, Ninth Edition 38

Input Devices (continued) • Automated teller machine (ATM) devices • Pen input devices • Touch-sensitive screens • Bar-code scanners • Radio frequency identification Principles of Information Systems, Ninth Edition

Input Devices (continued) Principles of Information Systems, Ninth Edition

Output Devices Display monitors Plasma displays Liquid crystal displays (LCDs) Organic light-emitting diodes (OLEDs) Principles of Information Systems, Ninth Edition 41

Output Devices • Printers and plotters • Digital audio player Principles of Information Systems, Ninth Edition

Special-Purpose Input and Output Devices อุปกรณ์นำเข้าและส่งออกข้อมูลแบบพิเศษ • E-books • Digital media equivalent of a conventional printed book อีบุ๊ค เป็นอุปกรณ์สือข้อมูลดิจิตอลที่สร้างขึ้นในรูปแบบของหนังสือพิมพ์ • Eyebud screens • Portable media devices that display video in front of one eye จอภาพอายบัด เป็นอุปกรณ์ที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ที่จะแสดงภาพวีดีโอ โดยใช้ตาเดียว Principles of Information Systems, Ninth Edition

Computer System Types ประเภทของคอมพิวเตอร์ • Special-purpose computers ประเภทใช้งานเฉพาะทาง • Used for limited applications by military and scientific research groups such as the CIA and NASA คอมพิวเตอร์ประยุกต์ใช้ในทางทหาร ทางการวิจัยวิทยาศาสตร์ เช่น องค์กรซีไอเอ และนาซ่า • General-purpose computers คอมพิวเตอร์ใช้งานทั่วไป • Used for a wide variety of applications นำมาประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในรูปแบบต่างๆ Principles of Information Systems, Ninth Edition

Computer System Types • Handheld computers บทที่ 2 คอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์และอุปกรณ์อื่น ๆ

Computer System Types • Portable computers • Thin client

Computer System Types • Desktop computers

Computer System Types (continued) • Workstations

Computer System Types (continued) • Servers

Computer System Types (continued) • Mainframe computers

Information Systems