องค์ประกอบพื้นฐานของคอมพิวเตอร์

วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์หมายถึง

อุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์ที่มีความสามารถในการแปลคำสั่งในโปรแกรมและทำงานตามคำสั่งนั้นๆ ซึ่งคำสั่งเกี่ยวข้องกับการรับข้อมูลนำเข้า การคำนวณ การปฏิบัติการทางตรรกะ และการสร้างผลลัพธ์ตามที่ผู้ใช้ต้องการ คอมพิวเตอร์ หรือที่เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า หน่วยประมวลผล (Process) นับเป็นส่วนที่มีความสามรรถมากที่สุดในระบบคอมพิวเตอร์ (Computer System) โดยระบบคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 4 หน่วย คือ หน่วยนำข้อมูลเข้า (Input Unit) หน่วยประมวลผล (Processing Unit) หน่วยแสดง ผลลัพธ์ (Output Unit) และสื่อเก็บข้อมูล (Storage Media)ดังนั้น ระบบคอมพิวเตอร์จึงไม่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ "เพราะคอมพิวเตอร์ที่แท้จริง คือ หน่วยประมวลผลเพียง อย่างเดียวเท่านั้น" เมื่อนำหน่วยประมวลผลมาประกอบกับอีก 3 หน่วยที่เหลือจึงได้ระบบคอมพิวเตอร์
- การปฏิบัติงานของคอมพิวเตอร์

1. ปฏิบัติการนำข้อมูลเข้าและนำข้อมูลออก (Input/Output Operation) ก่อนที่ข้อมูลจะผ่านการประมวลให้เป็นสารสนเทศข้อมูลเหล่านี้จะถูกคอมพิวเตอร์อ่านจากอุปกรณ์นำข้อมูลเข้า หรืออ่านจากหน่วยเก็บข้อมูลสำรองอุปกรณ์นำข้อมูลเข้า ก็อย่างเช่น คีย์บอร์ด สแกนเนอร์

2. ปฏิบัติการประมวลผล (Processing Operation) คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้ 2 ด้าน คือ การคำนวณและปฏิบัติการด้านตรรกะ ความสามารถในการคำนวณคือ การบวก ลบ คูณ หาร ส่วนความสามารถด้านตรรกะ คือการที่เครื่อง คอมพิวเตอร์สามารถเปรียบเทียบเลข 2 จำนวน หรือเปรียบเทียบข้อความ 2 ข้อความ เพื่อนำผลที่ได้จากการ เปรียบเทียบตัดสินใจ หรือเลือกการทำงานที่เหมาะสม
-ข้อดีของคอมพิวเตอร์

1. มีความถูกต้องแม่นยำ

2. มีความเร็ว

3. มีความเชื่อถือได้

4. มีการเก็บบันทึกข้อมูลข้อจำกัดของคอมพิวเตอร์

-ข้อจำกัดของคอมพิวเตอร์

1. การวางระบบงานคอมพิวเตอร์ต้องใช้เวลามาก

2. การรบกวนระบบงานปกติ

3. การทำงานขึ้นอยู่กับมนุษย์
- ประเภทของเครื่องคอมพิวเตอร์แบ่งตามลักษณะของข้อมูล

1. อนาลอกคอมพิวเตอร์ เป็นคอมพิวเตอร์ที่ทำงานโดยใช้หลักการวัด รับข้อมูลในลักษณะของปริมาณที่มีค่าต่อเนื่องกัน แสดงผลลัพธ์ออกมาทางจอภาพของหน้าปัด ส่วนมากออกมาเป็นตัวเลขหรือเส้นกราฟต่างๆ เช่น คอมพิวเตอร์ที่ใช้ ตรวจวัด สายตา และตรวจคลื่นสมอง คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรม เป็นต้น

2. ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลักการนับ โดยรับข้อมูลในลักษณะของตัวเลขให้ผลลัพธ์ออกมาเป็น ตัวเลข มีผลลัพธ์แม่นยำกว่าอนาลอกคอมพิวเตอร์

3. ไฮบริดคอมพิวเตอร์ เป็นการนำข้อดีของคอมพิวเตอร์

2 ประเภทแรกมาสร้างขึ้น เพื่อใช้กับงานทางด้านวิทยาศาสตร์ และอุตสาหกรรม เช่น คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในโรงพยาบาลในการวัดการเต้นของหัวใจของคนไข้ด้วยส่วนของอนาล็อกคอมพิวเตอร์ ต่อจากนั้นทำการแปลงข้อมูลเป็นตัวเลขเพื่อส่งให้ดิจิตอลคอมพิวเตอร์แบ่งตามวัตถุประสงค์การใช้งาน

1. คอมพิวเตอร์ที่ใช้กับงานทั่วไป

2. คอมพิวเตอร์ที่ใช้กับงานเฉพาะด้านแบ่งตามขนาดของเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนี้

2.1 ไมโครคอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กและมีราคาค่อนข้างถูก บางครั้งอาจเรียกเครื่องประเภทนี้ว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล Personal Computer หรือที่เรียกกันว่า เครื่อง PC ตัวเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์มีความ แตกต่างกัน 2 แบบ คือ คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ และคอมพิวเตอร์แบบพกพาคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ แบ่งออกเป็น 2 ชนิด - ตัวเครื่องแบบเดสก์ทอป (Desktop) ตัวเครื่องแบบนี้ปกติวางอยู่บนโต๊ะและใช้เป็นฐานวางจอภาพด้วย- ตัวเครื่องแบบทาวเวอร์ (Tower) ตัวเครื่องแบบนี้ปกติวางอยู่บนพื้นข้างโต๊ะด้านใน ซึ่งค่อนข้างเป็นที่นิยมและมีพื้นที่ภายในมากกว่าแบบอื่นคอมพิวเตอร์แบบพกพา แบ่งออกเป็น 4 ชนิด- โน้ตบุ๊ค (Notebook) ขนาดพอๆกับหนังสือเล่นหนึ่ง ความสามารถของเครื่องนับว่าใกล้เคียงกับคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะมาก- สับโน้ตบุ๊ค (Sub-notebook) น้ำหนักเบากว่าเครื่องโน้ตบุ๊คและมีสมรรถนะต่ำกว่าเครื่องโน้ตบุ๊ค- ปาล์มทอป (Palmtop) มีขนาดเล็กใกล้มาก เหมาะสำหรับใช้กับงานเล็กๆ- แล๊ปทอป (Laptop) ในปัจจุบันแทบไม่มีการผลิตออกมาอีกแล้ว

2.2 มินิคอมพิวเตอร์ มีขนาดใหญ่กว่าไมโครคอมพิวเตอร์ในหลายๆ ด้าน นิยมใช้ในธุรกิจหลายๆด้าน เพื่อใช้เป็นระบบคอมพิวเตอร์หลักสำหรับงานทั่วไป เช่น งานวิเคราะห์ด้านวิศวกรรม

2.3 เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ มีขนาดใหญ่กว่าเครื่องมินิคอมพิวเตอร์มาก มีราคาแพงกว่าคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กแต่ประสิทธิภาพก็ดีกว่าด้วย ใช้กันมากในวงการธุรกิจขนาดใหญ่และขนาดกลาง

2.4 ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ถูกออกแบบมากเพื่อใช้ในการคำนวณด้วยความเร็วสูงใช้ในงานสำรวจ และวิจัยองค์การขนาดใหญ่ของรัฐบาล เช่น ธนาคารเพื่อให้บริการฝาก-ถอนเงิน บริการ ATM

วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์
จุดกำเนิดของคอมพิวเตอร์
ต้นกำเนิดของคอมพิวเตอร์อาจกล่าวได้ว่ามาจากแนวความคิดของระบบตัวเลข ซึ่งได้พัฒนาเป็นวิธีการคำนวณต่าง ๆ รวมทั้งอุปกรณ์ที่ช่วยในการคำนวณอย่างง่าย ๆ คือ" กระดานคำนวณ" และ "ลูกคิด"
ในศตวรรษที่ 17 เครื่องคำแบบใช้เฟื่องเครื่องแรกได้กำเนิดขึ้นจากนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศษ คือ Blaise Pascal โดยเครื่องของเขาสามารถคำนวณการบวกการลบได้อย่างเที่ยงตรง และในศตวรรษเดียวกันนักคณิตศาสตร์ชาวเยอร์มันคือ Gottried Wilhelm von Leibniz ได้สร้างเครื่องคิดเลขเครื่องแรกที่สามารถคูณและหารได้ด้วย
ในต้นศตวรรษที่ 19 ชาวฝรั่งเศษชื่อ Joseph Marie Jacquard ได้พัฒนาเครื่องทอผ้าที่สามารถโปแกรมได้ โดยเครื่องทอผ้านี้ใช้บัตรขนาดใหญ่ ซึ่งได้เจาะรู้ไว้เพื่อควบคุมรูปแบบของลายที่จะปัก บัตรเจาะรู(punched card) ที่ Jacquard ใช้นี้ได้ถูกพัฒนาต่อๆมาโดยผู้อื่น เพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ป้อนข้อมูลและโปรแกรมเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆ
ต่อมาในศตวรรษเดียวกัน ชาวอังกฤษชื่อ Charles Babbage ได้ทำการสร้างเครื่องสำหรับแก้สมการโดยใช้พลังงานไอน้ำ เรียกว่า difference engine และถัดจากนั้นได้เสนอทฤษฎีเกี่ยวกับ คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ เมื่อเขาได้ทำการออกแบบ เครื่องจักรสำหรับทำการวิเคราะห์ (analytical engine) โดยใช้พลังงานจากไอน้ำ ซึ่งได้มีการออกแบบให้ใช้บัตรเจาะรูของ Jacquard ในการป้อนข้อมูล ทำให้อุปกรณ์ชิ้นนี้มีหน่วยรับข้อมูล หน่วยประมวลผล หน่วยแสดงผล และหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง ครบตามรูปแบบของคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ แต่โชคไม่ดีที่แม้ว่าแนวความคิดของเขวจะถูกต้อง แต่เทคโนโลยีในขณะนั้นไม่เอื้ออำนวยต่อการสร้างเครื่องที่สามารถทำงานได้จริง อย่างไรก็ดี Charles Babbage ก็ได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาของคอมพิวเตอร์คนแรก และผู้ร่วมงานของเขาคือ Augusta Ada Byron ก็ได้รับการยกย่องว่าเป็นนักเขียนโปรแกรมคนแรกของโลก

เครื่อง Difference Engine ของ Charles Babbage

จากนั้นประมาณปี ค.ศ. 1886 Dr.Herman Hollerith ได้พัฒนาเครื่องจัดเรียงบัตรเจาะรูแบบ electromechanical ขึ้น ซึ่งทำงานโดยใช้พลังงานไฟฟ้า และสามารถทำการ จัดเรียง (sort) และ คัดเลือก (select) ข้อมูลได้ ต่อมาในปี ค.ศ. 1896 Hollerith ได้ทำการก่อตั้งบริษัทสำหรับเครื่องจักรในการจัดเรียงชื่อ Tabulating Machine Company และในปี ค.ศ.1911 Hollerith ได้ขยายกิจการโดยเข้าหุ้นกับบริษัทอื่นอีก 2 บริษัทจัดตั้งเป็นบริษัท Computing -Tabulating-Recording-Company ซึ่งประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก และในปี ค.ศ. 1924 ได้เปลี่ยนชื่อเป็น International Business Corporation หรือที่รู้จักกันต่อมาในชื่อของบริษัท IBM นั่นเอง

เครื่องจัดเรียงบัตรเจาะรูของ Dr. Her Hollerith

ในปี ค.ศ.1939 Dr. Howard H. Aiken จาก Harvard University ได้ร่วมมือกับบริษัท IBM ออกแบบคอมพิวเตอร์โดยใช้ทฤษฎีของ Babbage และในปี ค.ศ.1944 Harvard mark I ก็ได้ถือกำเนิดขึ้นเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรก ซึ่งมีขนาดยาว 5 ฟุต ใช้พลังงานไฟฟ้าและใช้ relay แทนเฟือง แต่ยังทำงานได้ช้าคือใช้เวลาประมาณ 3-5 วินาทีสำหรับการคูณ
การพัฒนาที่สำคัญกับ Mark I ได้เกิดขึ้นปี 1946 ดดย Jonh Preper Eckert, Jr. และ Dr. Jonh W.Msuchly จาก University of Pennsylvnia ได้ออกแบบสร้างเครื่อง ENIAC ( Electronic Numeric Integator and Calcuator ) ซึ่งทำงานได้เร็วอยู่ในหน่วยของหนึ่งส่วนล้านวินาที ในขณะที่ Mark I ทำงานอยู่ในหน่วยของหนึ่งส่วนพันล้านเท่า โดยหัวใจของความสำเร็จนี้อยู่ที่การใช้หลอดสูญญากาศมาแทนที่ relay นั่นเอง และถดจากนั้น Mauchly และ Eckert ก็ทำการสร้าง UNIVAC ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิส์เพื่อการค้าเครื่องแรกของโลก

เครื่อง ENIAC สูง 10 ฟุต กว้าง 10 ฟุต และยาว 10 ฟุต

การพัฒนาที่สำคัญได้เกิดขึ้นมาอีก เมื่อ Jonh von Neumann ซึ่งเป็นที่ปรึกษาของโครงการ ENIAC ได้เสนอแผนสำหรับคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่จะทำการเก็บโปรแกรมไว้ในหน่วยโปรแกรมไว้ในหน่วยความจำที่เหมือนกับที่เก็บข้อมูล ซึ่งพัฒนาการนี้ทำให้สามารถเปลียนวงจรของคอมพิวเตอร์ได้ดดยอัตโนมัติแทนที่จะต้องทำการเปลียนสวิทต์ด้วยมือเหมือนช่วงก่อน นอกจากนี้ Dr. Von neumann ยังได้นำระบบเลขฐานสองมาใช้ในคอมพิวเตอร์ซึ่งหบักการต่งๆเหล่านี้ได้ทำให้เครื่อง IAS ที่สร้างโดย Dr. von Neumann เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์เครื่องแรกของโลก เป็นการเปิดศักราชของคอมพิวเตอร์อย่างแท้จริงและยังได้เป็นบิดาคอมพวเตอร์คนที่ 2
ยุคของคอมพิวเตอร์
เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง สามารถแบ่งออกได้โดยแบ่งส่วนประกอบของฮาร์ดแวร์ (Hardward ) เป็น 4 ยุคด้วยกัน
ยุคที่ 1 (1951-1958)
ก่อนหน้าปี 1951 เครื่องคอมพิวเตอร์จะมีใช้เฉพาะนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร และทหารเท่านั้น จนกระทั่งผู้สร้าง ENIAC คือ Mauchly และ Eckert ได้จัดตั้งบริษัทเพื่อทำตลาดเชิงพาณิชย์ของเครื่องรุ่นถัดมาของพวกเขา คือเครื่อง UNIVAC ซึ่งคอมพิวเตอร์ในยุคนี้จะมี หลอดสูญญากาศ และ ดรัมแม่เหล็ก (magnetic drum) เป็นส่วนประกอบสำคัญ แต่หลอดสุญญากาศจะมีไม่น่าเชื่อถือสูง เป็นเหตุให้ต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการทำให้เครื่องในยุคนั้นสามารถทำงานได้ ส่วนดรัมแม่เหล็กถูกใช้เป็นหน่วยความจำหลัก (primary memory) บนเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนมากในยุคแรกนี้ ส่วนหน่วยบันทึกข้อมูลสำรอง (secondary storage) ซึ่งใช้เก็บทั้งข้อมูลและคำสั่งโปรแกรมในยุคนี้จะอยู่ในบัตรเจารู จนปลายยุคนี้เทปแม่เหล็กจึงได้ถูกนำมาใช้เป็นหน่วยบันทึกข้อมูลสำรอง
ภาษาคอมพิวเตอร์ในยุคนี้จะอยู่ในรูปของภาษาเครื่อง ซึ่งเป็นตัวเลขฐาน 2 ทั้งสิ้น ทำให้ผู้ที่จะสามารถโปรแกรมให้เครื่องทำงานได้ ต้องเป็นผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น

เครื่อง UNIVAC

ยุคที่ 2 (1959-1964)
การพัฒนาที่สำคัญที่สุดที่แบ่งแยกยุคนี้ออกจากยุคแรก คือการแทนที่หลอดสูญญากาศด้วยทรานซิสเตอร์ (transistor) หน่วยความจำพื้นฐานก็ได้มีการพัฒนามาเป็น magnetic core รวมทั้งมีการใช้ magnetic disk ซึ่งเป็นหน่วยบันทึกข้อมูลสำรองที่มีความเร็วสูงขึ้น นอกจากนี้ ส่วนประกอบที่คอมพิวเตอร์ได้ถูกรวบรวมเข้าไว้ใน แผ่นวงจรพิมพ์ลาย (printed circuit boards) ซึ่งง่ายต่อการเปลี่ยนและมีการสร้างโปรแกรมวิเคราะห์เพื่อหาส่วนผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว
ภาษาโปรแกรมระดับสูง เช่น FORTRAN และ COBOL ได้ถูกใช้ในการโปรแกรมสำหรับยุคนี้ โปรแกรมเมอร์สามารถใช้งานภาษาเหล่านี้ได้สะดวกกว่าคอมพิวเตอร์ในยุคที่ 1 เนื่องจากมีไวยากรณ์ที่คล้ายคลืงกับภาษาอังกฤษ อย่างไรก็ดี เนื่องจากคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้แต่เฉพาะกับภาษาเครื่อง ทำให้ต้องใช้โปรแกรมตัวอื่น คือ compiler และ interpreter ในการแปลงภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง
ในยุคที่ 2 เริ่มมีการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องที่อยู่ห่างกันโดยผ่านสายโทรศัพท์ ถึงแม้ว่าจะติดสื่อสารกันได้ช้ามากก็ตาม ปัญหาในยุคนี้คืออุปกรณ์รับข้อมูลและอุปกรณ์แสดงผลทำงานได้ช้ามาก ทำให้คอมพิวเตอร์ต้องรอการรับข้อมูลหรือการแสดงผลบ่อย ๆ ซึ่ง Dr.Daniel Slotnick ได้ทำการพัฒนาเพิ่มเติม โดยใช้หลักการของการประมวลผลแบบขนานกัน นอกจากนั้ยังมีกลุ่มคณาจารย์และนักเรียกจาก Massachusetts Instiute of Technoligy พัฒนาระบบ มัลติโปรแกรมมิ่ง (multiprogramming) ซึ่งเป็นการจัดสรรให้คอมพิวเตอร์ทำงานหลายโปรแกรมพร้อม ๆ กนได้ ทำให้ไม่ต้องเสียเวลารอหน่วยรับข้อมูลและหน่วยแสดงผลอีกต่อไป
ยุคที่ 3 (1965-1971)
ในยุคที่ 3 เป็นยุคของอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ที่มีการเติบโตมาก ได้มีการนำ แผงวงจรรวม (IC หรือ integrated circuits) ซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์และวงจรไฟฟ้าที่รวอยู่บนแผ่นซิลิกอนเล็ก ๆ มาแทนการประกอบแผ่นวงจรพิมพ์ลาย ทำให้เวลาการทำงานขิงคอมพิวเตอร์ลดลงอยู่ในหน่วยหนึ่งส่วนพันล้านวินาที นอกจากนี้ มินิคอมพิวเตอร์ได้ถือกำเนิดขึ้นในปี ค.ศ.1965 คือเครื่อง PDP-8 ของ Digital Equipment Corportion (DEC) ซึ่งต่อมาก็มีการใช้มินิคอมพิวเตอร์ที่สามารถติดต่อกับคอมพิวเตอร์กันอย่างแผร่หลาย รวมทั้งมีการใช้งาน เทอร์มินัล (terminal) ซึ่งเป็นจอคอมพิวเตอร์ผ่านทาง คีย์บอร์ด (keyboard) ทำให้การป้อนข้อมูลและพัฒนาโปรแกรมกระทำได้สะดวกขึ้น

แผงวงจรรวมเปรียเทียบกันทรานซิสเตอร์และหลอดสูญญากาศ

ภาษาโปรแกรมระดับสูงได้เกิดขึ้นมากมานในยุคที่ 3 เช่น RPG APL BASICA เป็นต้น และได้มีการเปิดตัว โปรแกรมจัดการระบบ (Operating system) ซึ่งช่วยให้สามารถบริการทรัพยากรของคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ระบบแบ่งเวลา (time sharing) ก็ทำให้สามารถติดต่อเทอร์มินัลจำนวนมากเข้าไปยังคอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง โดยที่ผู้ใช้แต่ละคนสามารถทำงานในส่วนของตนได้พร้อม ๆ กัน
ยุคที่ 4 (1971-ปัจจุบัน)
ในยุคที่ 4 เทคโนโลยีแผงวงจรรวมได้พัฒนาขึ้นเป็น แผงวงจรรวมขนาดใหญ่ (LSI หรือ large-scale integartion) และจากนั้นก็มีการพัฒนาต่าเป็น แผงวงจรขนาดใหญ่มาก (Very Large-Scale integartion - VLSI) ซึ่งทำให้เกิด microprocessor ตัวโลกของโลก คือ Intel 4004 จากบริษัท Intel ซึ่งเป็นการใช้แผ่นชิฟเพียงแผ่นเดียวสำหรับเก็บ หน่วยควบคุม (control unit) และ คำนวณเลขตรรกะ (arithmetic-logic unit) ของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดเทคนิคในการย่อทรานซีสเตอร์ให้อยู่กันอย่างหนาแน่นบนแผ่นซิลิกอนนี้ ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจากปัจจุบันสามารถเก็บทรานซิสเตอร์นับล้านตัวไว้ในชิปเพียงหนึ่งแผ่น ในส่วนของหน่วยบันทึกข้อมูลสำรอง (secondary storage) ก็ได้เพิ่มความจุขึ้นอย่างมากจนสามารถเก็บข้อมูลนับพันล้านตัวอักษรได้ในแผ่นดิสก์ขนาด 3 นิ้ว
เนื่องจากการเพิ่มความจุของหน่วยบันทึกข้อมูลสำรองนี่เอง ซอฟต์แวร์ชนิดใหม่ได้พัฒนาขึ้น เพื่อให้สามารถเก็บรวมรวบและบันทึกแก้ไขข้อมูลจำนวณมหาศาลที่ถูกจัดเก็บไว้ นั่นคือ ซอฟร์แวร์ ฐานข้อมูล (Data base ) นอกจากนี้ ยังมีการถือกำเนิดขึ้นของเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในปี 1975 คือเครื่อง Altair ซึ่งใช้ชิป intel 8080 และถัดจากนั้นก็เป็นยุคของเครื่อง และ ตามลำดับ ในส่วนของซอฟต์แวร์ก็ได้มีการพัฒนาให้เป็นมิตรกับผู้ใช้ มีขนาดใหญ่และซับซ้อนมากขึ้นเรื่อย ๆ รวมทั้งมีการนำเทคนิคต่าง ๆ เช่น OOP (Object-Oriented Programming) และ Visual Programming มาเป็นเครื่องมือช่วยในการพัฒนา
การพัฒนาที่สำคัญอื่นๆในยุคที่ 4 คือการพัฒนาเครื่องข่ายคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถเชื่อมโยงและแลกเปลี่ยนกันได้ โดยการใช้งานภายในองค์กรนั้น ระบบเครื่อข่ายท้องถิ่น (Local Araa Networks) ซึ่งนิยมเรียกว่า แลน (LANs) จะมีบทบาทในการเชื่องโยงเครื่องนับร้อยเข้าด้วยกันในพื้นที่ไท่ห่าวกันนัก ส่วนระบบเครื่องข่ายระยะไกล ( Wide Area Networks ) หรือ แวน (WANs) จะทำหน้าที่เชื่อมโยงเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ห่างไกลคนละซีกโลกเข้าด้วยกัน

ชนิดของคอมพิวเตอร์
พัฒนาการทางคอมพิวเตอร์ได้ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง จากอดีตเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้หลอดสุญญากาศขนาดใหญ่ ใช้พลังงานไฟฟ้ามาก และอายุการใช้งานต่ำ เปลี่ยนมาใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทำจากชิ้นซิลิกอนเล็กๆ ใช้พลังงานไฟฟ้าต่ำ และผลิตได้จำนวนมาก ราคาถูก ต่อมาสามารถสร้างทรานซิสเตอร์จำนวนหลายแสนตัว บรรจุบนชิ้นซิลิกอนเล็ก ๆ เป็นวงจรรวมที่เรียกว่า ไมโครชิป (microchip) และใช้ไมโครชิปเป็นชิ้นส่วนหลักที่ประกอบอยู่ในคอมพิวเตอร์ ทำให้ขนาดของคอมพิวเตอร์เล็กลง

รูปที่ 1 ภาพเปรียบเทียบระหว่างหลอดสุญญากาศ ทรานซิสเตอร์ และวงจรรวม

ไมโครชิปที่มีขนาดเล็กนี้สามารถทำงานได้หลายหน้าที่ เช่น ทำหน้าที่ช่วยหน่วยความจำสำหรับเก็บข้อมูล ทำหน้าที่เป็นหน่วยควบคุมอุปกรณ์รับเข้าและส่งออก หรือทำหน้าที่เป็นหน่วยประมวลผลกลาง ที่เรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ ไมโครโพรเซสเซอร์ หมายถึงหน่วยงานหลักในการคิดคำนวณ การบวก ลบ คูณ หาร การเปรียบเทียบ การดำเนินการทางตรรกะ ตลอดจนการสั่งการเคลื่อนย้ายข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง หน่วยประมวลผลกลางเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ซีพียู(Central)

รูปที่ 2 วงจรอิเล็กทรอนิกส์และไมโครโพรเซสเซอร์ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์

การพัฒนาไมโครชิบที่ทำหน้าที่เป็นไมโครโพรเซสเซอร์มีการกระทำอย่างต่อเนื่องทำให้มีคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ ๆ ที่ดีกว่าเกิดขึ้นเสมอ จึงเป็นการยากที่จะจำแนกชนิดของคอมพิวเตอร์ออกมาอย่างชัดเจน เพราะเทคโนโลยีได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ขีดความสามารถของคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กอาจมีประสิทธิภาพสูงกว่าคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่
เราสามารถจำแนกชนิดของคอมพิวเตอร์ตามสภาพการทำงานของระบบเทคโนโลยีที่ประกอบอยู่และสภาพการใช้งานได้ดังนี้

1) ไมโครคอมพิวเตอร์ (micro computer)

2) สถานีงานวิศวกรรม (engineering worksstation)

3) มินิคอมพิวเตอร์ (mini computer)

4) เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (mainframe computer)

5) ซูปเปอร์คอมพิวเตอร์หรือคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง (super computer)
1. ไมโครคอมพิวเตอร์
ไมโครคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็ก บางคนเห็นว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานส่วนบุคคล หรือเรียกว่า พีซี (Personal computer: PC) สามารถใช้เป็นเครื่องต่อเชื่อมในเครือข่าย หรือใช้เป็นเครื่องปลายทาง (terminal) ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นเพียงอุปกรณ์รับและแสดงผลสำหรับป้อนข้อมูลและดูผลลัพธ์ โดยดำเนินการการประมวลผลบนเครื่องอื่นบนเครือข่ายอาจจะกล่าวได้ว่าไมโครคอมพิวเตอร์ คือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีหน่วยประมวลผลกลางเป็นไมโครโพรเซสเซอร์ใช้งานง่าย ทำงานในลักษณะส่วนบุคคลได้ สามารถแบ่งแยกไมโครคอมพิวเตอร์ตามขนาดของเครื่องได้ดังนี้

1) คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ (desktop computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กถูกออกแบบมาตั้งบนโต๊ะ มีการแยกชิ้นส่วนประกอบเป็น ซีพียู จอภาพ และแผง

รูปที่ 3 คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ

2) แล็ปท็อปคอมพิวเตอร์ (laptop computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่วางใช้งาน บนตักได้ จอภาพที่ใช้เป็นแบบแบนราบชนิดจอภาพผลึกเหลว (Liquid Crystal Display : LCD ) น้ำหนักของเครื่องประมาณ 3-8 กิโลกรัม

รูปที่ 4 แล็ปท็อปคอมพิวเตอร์

3) โน้ตบุ๊คคอมพิวเตอร์ (notebook computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดและความหนามากกว่า แล็ปท็อปน้ำหนักประมาณ1.5-3กิโลกรัมจอภาพที่ใช้เป็นแบบแบนราบมีทั้งแสดงผลแบบสีเดียว หรือแบบหลายสี โน้ตบุ๊คที่มีขายอยู่ทั่วไปมีประสิทธิภาพและความสามารถเท่ากับ แล็ปท็อป

รูปที่ 5 โน้ตบุ๊คคอมพิวเตอร์

4) ปาล์มท็อปคอมพิวเตอร์ (palmtop computer) เป็นไมโครคอมพิวเตอร์สำหรับทำงานเฉพาะอย่าง เช่น เป็นพจนานุกรม เป็นสมุดจดบันทึกประจำวัน บันทึกการนัดหมายและการเก็บข้อมูลบางอย่างที่สามารถพกพาไปได้สะดวก

รูปที่ 6 ปาล์มท็อปคอมพิวเตอร์

2. สถานีงานวิศวกรรม
ผู้ใช้สถานีงานวิศวกรรมส่วนใหญ่เป็นวิศวกร นักวิทยาศาสตร์ สถาปนิกและนักออกแบบ สถานีงานวิศวกรรมมีจุดเด่นทางกราฟิก การสร้างรูปภาพ และการทำภาพเคลื่อนไหว การเชื่อมโยงสถานีงานวิศวกรรมรวมกันเป็นเครือข่าย ทำให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลและใช้งานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ บริษัทพัฒนาซอฟต์แวร์หลายบริษัทได้พัฒนาซอฟต์แวร์สำเร็จสำหรับใช้กับสถานีงานวิศวกรรมขึ้น เช่น โปรแกรมการจัดทำต้นแบบหนังสือ การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์งานจำลองและคำนวณทางวิทยาศาสตร์ งานออกแบบทางด้านวิศวกรรมและการควบคุมเครื่องจักร การซื้อสถานีงานวิศวกรรมต่างจากการซื้อเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสามารถใช้โปรแกรมสำเร็จสำหรับไมโครคอมพิวเตอร์ได้ และมีลักษณะการใช้งานเหมือนกัน ส่วน การซื้อสถานีงานวิศวกรรมนั้นยุ่งยากกว่า สถานีงานวิศวกรรมมีราคาแพงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์มาก การใช้งานก็ต้องการบุคคลากรที่มีการฝึกหัดมาอย่างดี หรือต้องใช้เวลาเรียนรู้ สถานีงานวิศวกรรมส่วนใหญ่ใช้ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ ประสิทธิภาพของซีพียูของระบบอยู่ในช่วง 50-100 ล้านคำสั่งต่อวินาที (Million Instruction Per Second : MIPS) อย่างไรก็ตามหลังจากที่ใช้ซีพียูแบบริสก์ (Reduced Instruction Set Computer : RISC) ก็สามารถเพิ่มขีดความสามารถเชิงคำนวณของซีพียูสูงขึ้นได้อีก ทำให้สร้างสถานีงานวิศวกรรมให้มีขีดความสามารถเชิงคำนวณได้มากกว่า 100 ล้านคำสั่งต่อวินาที

รูปที่ 7. สถานีงานวิศวกรรม

3. มินิคอมพิวเตอร์

มินิคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องที่สามารถใช้งานได้พร้อมกันหลาย ๆ คนจึงเป็นเครื่องปลายทางต่อได้ มินิคอมพิวเตอร์เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีราคาสูงกว่าสถานีงานวิศวกรรม นำมาใช้สำหรับการประมวลผลในงานสารสนเทศขององค์การขนาดกลาง จนถึงองค์การขนาดใหญ่ที่มีการวางระบบเป็นเครือข่ายเพื่อใช้งานร่วมกัน เช่น งานบัญชีและการเงิน งานออกแบบทางวิศวกรรม งานควบคุมการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม มินิคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขององค์การที่เรียกว่าเครื่องให้บริการ (server) มีหน้าที่ให้บริการช่วยในการคำนวณ และการสื่อสาร

รูปที่ 8 มินิคอมพิวเตอร์

4. เมนเฟรมคอมพิวเตอร์
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุดที่มีการพัฒนาตั้งแต่เริ่มแรกเหตุที่เรียกว่า เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ เพราะตัวเครื่องประกอบด้วยตู้ขนาดใหญ่ที่ภายในตู้มีชิ้นส่วนและอุปกรณ์ต่าง ๆ อยู่เป็นจำนวนมาก แต่อย่างไรก็ตามในปัจจุบันเมนเฟรมคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลงมากaaaaaเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ที่มีราคาสูงมาก มักอยู่ที่ศูนย์คอมพิวเตอร์หลักขององค์การ และต้องอยู่ในห้องที่ต้องมีการควบคุมอุณหภูมิและมีการรักษาเป็นอย่างดีaaaaaบริษัทผู้ผลิตเมนเฟรมได้พัฒนาขีดความสามารถของเครื่องให้สูงขึ้น ข้อเด่นของการใช้เมนเฟรมอยู่ที่งานที่ต้องการให้มีระบบศูนย์กลาง และกระจายการใช้งานไปเป็นจำนวนมาก เช่น ระบบเอทีเอ็มซึ่งเชื่อมต่อกับฐานข้อมูลที่จัดการโดยเครื่องเมนเฟรม อย่างไรก็ตามขนาดของเมนเฟรมและ มินิคอมพิวเตอร์ก็ยากที่จะจำแนกจากกันอย่างชัดเจนaaaaaปัจจุบันเมนเฟรมได้รับความนิยมน้อยลง ทั้งนี้เพราะเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กมีประสิทธิภาพและความสามารถสูงขึ้น ราคาถูกลง ขณะเดียวกันระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็ดีขึ้นจนทำให้การใช้งานบนเครือข่ายกระทำได้เหมือนการใช้งานบนเมนเฟรม

รูปที่ 9 เมนเฟรมคอมพิวเตอร์

5. ซูปเปอร์คอมพิวเตอร์

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เหมาะกับงานคำนวณที่ต้องมีการคำนวณตัวเลขจำนวนหลายล้านตัวภายในเวลาอันรวดเร็ว เช่น งานพยากรณ์อากาศ ที่ต้องนำข้อมูลต่าง ๆ เกี่ยวกับอากาศทั้งระดับภาคพื้นดิน และระดับชั้นบรรยากาศเพื่อดูการเคลื่อนไหวและการเปลี่ยนแปลงของอากาศ งานนี้จำเป็นต้องใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูงมาก นอกจากนี้มีงานอีกเป็นจำนวนมากที่ต้องใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ซึ่งมีความเร็วสูง เช่น งานควบคุมขีปนาวุธ งานควบคุมทางอวกาศ งานประมวลผลภาพทางการแพทย์ งานด้านวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะทางด้านเคมี เภสัชวิทยา และงานด้านวิศวกรรมการออกแบบ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็ว และมีประสิทธิภาพสูงกว่าคอมพิวเตอร์ชนิดอื่น การที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็ว เพราะมีการพัฒนาให้มีโครงสร้างการคำนวณพิเศษ เช่น การคำนวณแบบขนานที่เรียกว่า เอ็มพีพี (Massively Parallel Processing : MPP) ซึ่งเป็นการคำนวณที่กระทำกับข้อมูลหลาย ๆ ตัวในเวลาเดียวกัน

รูปที่ 10 ซูเปอร์คอมพิวเตอร์