จากสวิทซ์ถึงทรานซิสเตอร์ [คอมพิวเตอร์สำหรับอนุบาล]

Bhuridech Sudsee
Nov 2 · 2 min read

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

Mark I [3]

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

หลอดสุญญากาศ

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

Welcome to a place where words matter. On Medium, smart voices and original ideas take center stage - with no ads in sight. Watch
Follow all the topics you care about, and we’ll deliver the best stories for you to your homepage and inbox. Explore
Get unlimited access to the best stories on Medium — and support writers while you’re at it. Just $5/month. Upgrade