จากสวิทซ์ถึงทรานซิสเตอร์ [คอมพิวเตอร์สำหรับอนุบาล]
หลังจากได้รู้กลไกการทำงานของสวิทซ์ไปแล้วในบทความก่อนหน้าไปแล้ว ในบทความนี้จะพูดถึงการที่วิศวกรคอมพิวเตอร์ได้เอาความรู้พวกนั้นมาใช้คราวนี้ขอเริ่มที่เทคโนโลยีเก่าแก่อย่างการทอผ้า เมื่อ Joseph Marie Jacquard ช่างทอผ้าผู้มีปัญหาหนี้สินรุมเร้า เขาต้องหาทางทำให้เครื่องทอผ้าระบบไอน้ำสามารถทำงานได้อัตโนมัติ เลยคิดหาทางใช้บัตรเจาะรูเพื่อให้ได้การทอผ้าตามที่เขาต้องการ [1][2] แม้การทำงานของบัตรเจาะรูจะคล้ายกับการโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่นิยมใช้ในช่วงหนึ่ง แต่เขาก็ไม่ได้เป็นโปรแกรมเมอร์คนแรก เพราะอะไรผมก็ไม่รู้แต่ถ้าให้เดาก็คงเป็นเพราะว่าเครื่องนี้มันเป็นเครื่องทอผ้า ไม่ใช่คอมพิวเตอร์ แต่ก็คงจะมีคนแย้งว่าตอนที่ Ada เขียน Babage ก็ยังไม่ได้มีเครื่องคอมพิวเตอร์เหมือนกันนี่!!!
ยังไงซะเรื่องนั้นก็ไม่เกี่ยวกับเรื่องของเรา เรื่องของเราเริ่มที่ Harvard Mark I และ Mark II ตะหากหล่ะ
ยุคของสวิทซ์ Relay
เสปกของเจ้าเครื่องนี้ก็แรงเอาเรื่องเลยครับ ใช้ Electromechanical Relay
> บวกหรือลบเลขได้ 3 คำสั่งต่อวินาที
> คูณหนึ่งคำสั่งใช้เวลา 6 วินาที
> หารหนึ่งคำสั่งใช้เวลา 12 วินาที
แม้ปัจจุบันนี้มันแรกไม่ได้เสี้ยวหนึ่งของนาฬิกาที่ผมสวมอยู่ด้วยซ้ำไป… การทำงานง่ายๆ ของ Electromechanical Relay มันคือว่ามันมีแม่เหล็กอยู่ด้านล่างถ้าจ่ายไฟให้แม่เหล็กมันก็จะดูดก้านสวิทซ์ลงมาทำให้ไฟฟ้าครบวงจร เห็นไหมง่ายๆ เหมือนเรากดสวิทซ์เองแหล่ะแต่นี่มีเครื่องทุนแรงเป็นแม่เหล็กพอไม่จ่ายไฟมันก็ดีดกลับที่เดิม ความเร็วของ Relay พวกนี้จะอยู่ที่ราวๆ เปิดปิดได้ 50 ครั้งต่อวินาที

ยุคของหลอดสุญญากาศ

หลักการทำงานก็เหมือนกับสวิทซ์อีกนั่นแหละคือเราจะมีหลอดที่ด้านในเป็นสุญญากาศมีก๊าซเฉื่อยอยู่เราจ่ายไฟให้ใส้หลอดบริเวณสีส้มจนมันร้อน พอร้อนปุ๊บมันจะเริ่มปล่อยอิเล็กตรอนออกมาซึ่งถ้าจะจินตนาการตามง่ายๆ มันก็คือหลอดสุญญากาศจะกลายเป็นสายไฟนั่นเอง หากเราต้องการจะให้มันเผิดหรือเปิดเราก็จะจ่ายไฟไปที่ Control หากแรงดันมีค่าเป็น + มันจะปล่อยให้อิเล็กตรอนวิ่งไปยังแผ่นรับอิเล็กตรอนด้านบนทำให้หลอดไฟฟ้าเชื่อมถึงกันครบวงจร แต่ถ้าต้องการปิดก็จ่ายแรงดันเป็น -ไปที่ Control เมื่ออิเล็กตรอนวิ่งมาเจอแผ่นกั้นที่มีค่าลบจะทำให้อิเล็กตรอนถูกกักอยู่เสมือนว่าสายไฟโดนตัดไป ความเร็วของการทำงานสลับสวิทซ์อยู่ที่ราวๆ 1,000 ครั้งต่อวินาที

ยุคของทรานซิสเตอร์
ปัจจุบันคอมพิวเตอร์ของเราอยู่ในยุคของทรานซิสเตอร์นี่เอง แต่เนื่องจากมันเป็นเรื่องที่น่าจะนานเลยขอยกยอดไปเป็นบทความหน้า ซึ่งจะอธิบายตั้งแต่พื้นฐานระดับการทำงานของมันขึ้นมา แต่ไม่ต้องตกใจถ้าคุณเปิดปิดไฟห้องนอนของคุณทุกวันแล้วหล่ะก็มันคืองานอย่างเดียวกัน แค่เร่งความเร็วให้มากขึ้นก็เท่านั้นเอง!
References
[1] http://www.chakkham.ac.th/technology/computer/web.htm
[2] https://www.youtube.com/watch?v=XaKHhuYvJqA
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_Mark_I
[4] https://www.youtube.com/watch?v=0Smj2nHo9zA
