Slot 1

132

ศึกนี้ไม่จบสิ้นง่ายๆ

ด้านการตลาด

[ First Post : 07 August 1999 ] [ Update 12 November 1999 ]

ทุกวันนี้ การแข่งขันด้านตลาด CPU ของ AMD และ Intel รุนแรงมาก ทั้งแข่งกันด้วย เทคโนโลยี และ ลูกเล่นทางการตลาด มากมาย แต่ดว้ ยเทคโนโลยีใหม่ๆ นั้น ต้องอาศัยเวลาในการพัฒนาอยู่ไม่ใช่น้อยๆ ดังนั้น กลไก การแข่งขัน ทีเ่ กิดขึ้นในปัจจุบัน ก็คือ กลไก ในเรื่องของราคา ซึ่งมีการลดราคา หำ้าหั่นกันอย่างรุนแรงเลยทีเดียว จากการที่ Intel ได้ประกาศหั่นราคา CPU ของตน ทั้ง Pentium II/III และ Celeron ลงอย่างหนัก และประกาศหั่นราคาลงถี่ มากๆ ทำาให้ AMD เอง ก็ต้องหั่นราคาของตนลงด้วย เพราะ ในเมื่อ คุณภาพ ไม่ทิ้งกันมาก แต่หากราคาพอๆ กัน ก็จะทำาให้ผู้ ซือ้ ตัดสินใจลำาบาก หรือ หากว่า คุณภาพด้อยกว่า เล็กน้อย แต่ราคาพอๆกัน ผู้ซื้อ ก็ไม่ลังเลเลย ที่จะซื้อของที่มีคุณภาพสูง กว่า จริงไหมครับ? ดังนั้น เมื่อ Intel ประกาศหั่นราคาลง ทาง AMD ก็จำาเป็นต้องหั่นราคาลงด้วย ไม่ว่าจะเต็มใจ หรือ ไม่เต็มใจก็ตามที ผลที่ตาม มานั้นก็คือ ผลกำาไรลดลง จากรายงานทางการตลาดของ AMD ในไตรมาสที่ 2 ของปี 1999 นี้ สิน้ สุดเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน ผลปรากฏว่า AMD มียอด ขาดทุนสุทธิถึง 163 ล้าน USD จากยอดขายทั้งหมด 595 ล้าน USD ซึ่งจัดว่าเป็นมูลค่าไม่ใช่น้อยๆ เลยทีเดียว ยิ่งเมื่อเทียบกับ เมื่อไตรมาสแรก ที่มียอดขาดทุนเพียงแค่ 65 ล้าน USD เท่านั้น W.J. Sanders ซึง่ เป็นประธาน และ CEO ของ AMD ได้ชี้แจงให้เห็นว่า เมื่อปีที่ผ่านมา ( 1998 ) AMD สามารถ ทำากำาไรจาก CPU ของตนได้ถึงตัวละ 100 USD เลยทีเดียว แต่แล้วเมื่อมีสงครามการหำ้าหั่นราคากันหนักข้อขึ้น ก็ทำาให้กำาไรจาก CPU ของตนเหลือเพียงตัวละ 78 USD และ ท้ายสุดก็หล่นมาเหลือเพียง 6 USD เท่านั้น ดังนั้นหากมีสงครามหำ้าหั่นราคากันอย่างหนักต่อไป ก็คงเป็นปัญหากับทาง AMD แน่นอน ... แล้ว ปัญหานี้ไม่เกิดกับ Intel หรือ? เกิดครับ เกิดแน่นอน ... แต่ไม่มีผลกระทบที่หนักเท่ากับ AMD เพราะ Intel นั้นเป็นบริษัท ที่ใหญ่กว่า และ มีโรงงานผลิตที่ใหญ่ และ มากกว่า ดังนั้นต้นทุนในการผลิต และ การบรรจุ Package ก็น้อยกว่า ถึงแม้ว่า จะ

133 ได้กำาไรน้อยลง จากสงครามการหั่นราคา แต่ก็ไม่ทำาให้ Intel สูญกำาไรไปเสียทีเดียว เพราะ อย่างไรซะ Intel ก็ยังคงได้กำาไร ในส่วนของ CPU สำาหรับ High-End Computer หรือ Server ในตระกูล Xeon มากกว่า เพราะถึงแม้จะคู่แข่งอย่าง SUN แต่ก็ ไม่ได้ก่อสงครามการหั่นราคา เพื่อแย่งตลาดกันรุนแรง เหมือนกับ Low-End Computer ทำาให้ทาง Intel ยังมีกำาไร และ ได้ผล บวกตรงจุดนี้อยู่

ด้านเทคโนโลยี ในด้านเทคโนโลยี ถึงแม้ว่า จะมีการแข่งขันกันช้ากว่าด้านการตลาด แต่ก็ได้มีการบอกถึงแผนงานต่างๆ รวมถึง แผนการ ออกแบบ CPU เพื่อมาข่มขวัญกันอยู่เป็นระยะๆ มีการใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ เข้ามา เพื่อใช้เป็นจุดขาย และ เป็นจุดเด่นของ CPU ของตน ทุกวันนี้ AMD ก็ได้แก้คำาครหา ว่าเป็นผู้ตามหลัง Intel ในด้านเทคโนโลยี ได้แล้ว เพราะสามารถสร้าง CPU ของตน ให้ก้าว ลำ้านำา Intel ไปบ้างแล้ว แม้ว่าจะติดปัญหาด้านอื่นๆ ไม่ใช่น้อยๆ ก็ตามที แต่ถ้ามองเฉพาะด้าน CPU แล้ว ก็นับว่า AMD ทำาได้ สำาเร็จ โดยเฉพาะด้านการประมวลผลเชิงทศนิยมที่สามารถพัฒนา และ ปรับปรุงให้ดีขึ้นมา ทัดเทียม หรืออาจจะเหนือกว่า Intel ในบางด้านแล้ว นอกจากนั้น ยังมีแผนงานสำาหรับ CPU รุ่นใหม่ๆ เทคโนโลยีใหม่ๆ และ ระดับความเร็วสูงๆ ออกมา เกทับทาง Intel อยู่เป็นระยะๆ ส่วนทางด้าน Intel เอง ก็ไม่ได้น้อยหน้า โดยการชิงเปิดตัว CPU ที่ใช้เทคโนโลยีการผลิต 0.18 ไมครอนก่อนทาง AMD และ ยังมี เทคโนโลยีใหม่ๆ ออกมาอยู่เสมอ ผลัดกันรุก ผลัดกันรับ ... ผลัดกันเกทับอยู่เป็นระยะๆ ... ด้านเทคโนโลยีนี้ คงหาผู้ชนะกันลำาบาก เพราะผลัดกันแพ้ ผลัดกันชนะอยู่เป็นช่วงๆ ผู้แพ้ ผู้ชนะ ก็เป็นแค่ช่วงเวลาหนึ่งๆ เท่านั้น บทสรุป และ ความเห็นส่วนตัว

ดูเหมือนว่า ต่างฝ่าย ต่างก็งัดเอาอาวุธใหม่ๆ เข้ามาหำ้าหั่นกันอยู่เป็นระยะๆ นะครับ ดูแล้วไม่น่าจะจบสิ้นกันง่ายๆ ทาง Intel เองนั้น ก็คงจะลำาบากหน่อย เพราะว่าต้องรับมือหลายทาง ทั้ง ด้านตลาด Desktop PC ที่ต้องรับมือกับทั้ง AMD และ Cyrix ( VIA ) ตลาด Chipset แข่งกับทาง ( VIA และ ALI ) และรวมไปถึงตลาดเครื่อง Server ที่มคี ู่แข่งอีกหลายเจ้า ทั้ง SUN และ Compaq ( Alpha ) แต่ในขณะที่ทาง AMD นั้น แม้จะมี Chipset ของตนเองออกมาบ้างแล้ว และ พยายามจะผลักดัน CPU ตัว ใหม่ๆ ของตนให้เข้าสู่ตลาด Server ด้วย แต่ก็ยังไม่เน้นหนักไปทางนั้นสักเท่าไร โดยความเห็นส่วนตัว ณ เวลานี้ ความเร็วของ CPU ดูเหมือนจะไม่ค่อยมีผลกับความรู้สึกในการทำางานแล้ว แม้ว่าจะเพิ่ม ความเร็วกันให้ถึงระดับ 1 GHz ก็ไม่ให้ความรู้สึกว่าเร็วขึ้นจาก 300 MHz สักเท่าไร เพราะเทคโนโลยีด้านอื่นๆ ยังคงเป็นตัว

134 หน่วงให้ระบบอยู่ อย่างน้อยๆ ก็ Harddisk ละครับ ที่ยังคงเป็นตัวหน่วงความเร็วของระบบมาช้านานแล้ว ดังนั้น ถ้าทาง AMD จะหันมาสนใจด้านการตลาดบ้าง หาพันธมิตรทางการค้าเพิ่มเติมบ้าง ก็จะดีกว่านี้ไม่น้อย ... เพราะทุกๆวันนี้ แม้ เทคโนโลยีจะทัดเทียม หรืออาจจะนำาหน้าทาง Intel ไปบ้างแล้ว แต่ด้านการตลาดยังคงตามหลัง Intel อยู่หลายก้าวเลย ... จะอย่างไรก็ดี แม้ว่าเทคโนโลยีของทุกวันนี้ จะเป็นไปอย่างรวดเร็ว มีการคิดค้นสถาปัตยกรรมใหม่ๆ อยู่เสมอ และ มีการ แข่งขันกันทางตลาด อย่างมาก ทั้งเรื่องราคา และ เรื่องการโฆษณาชวนเชื่อต่างๆ นาๆ เพื่อให้หันมาใช้ CPU รุ่นใหม่ๆ อยู่ เสมอ แต่ก็ไม่จำาเป็นเสมอไป ทีเ่ ราจะต้อง ตามซื้อ เพื่อไล่ตามให้ทันเทคโนโลยีอยู่เสมอไป ... ทั้ง AMD และ Intel แข่งขันกัน ผลดีนั้นตกอยู่ที่ผู้บริโภค เพราะจะได้ซื้อ CPU คุณภาพดี ให้เหมาะสมกับงานที่ใช้ และ ราคาไม่แพง แต่ก็ต้องขึ้นอยู่กับความ เหมาะสมในการเลือกซื้อ / เลือกใช้ดว้ ย บทความนี้ คงจะขอจบลงที่ตรงนี้ แต่ สงครามการแข่งขันชิงความเป็นเจ้าตลาดของ AMD และ Intel ยังไม่จบ ยังคงมีอยู่ต่อ ไปเรื่อยๆ หากว่ามีข้อมูล ทั้งด้านการตลาด และ ด้านเทคโนโลยี เข้ามาเพิ่มอีกมาก ก็อาจมีภาค 2 ต่อ ก็เป็นได้ ... แต่อย่างไรซะ ก็อยากฝากข้อคิดไว้สักข้อ ( แม้จะไม่เกี่ยวกับเรื่องนี้สักเท่าไร ) ก็คือ " เราควรจะรู้ให้เท่าทันเทคโนโลยี แต่ ไม่ จำาเป็นจะต้อง ทำาตัวตามให้ทันเทคโนโลยีเสมอไป " ขอบคุณครับ

PC Bus เมื่อ IBM ได้ทำาการเปิดตัว IBM PC ( XT ) ตัวแรก ซึ่งใช้ CPU 8088 เป็น CPU ขนาด 8 Bit ดังนั้น เครื่อง Computer เครื่องนี้ จึงมีเส้นทางข้อมูลเพียง 8 เส้นทาง ( 8 data line ) และ เส้นทางที่อยู่ 20 เส้นทาง ( 20 address line ) เพื่อใช้ในการอ้างตำาแหน่ง ของหน่วยความจำา Card ที่นำามาต่อกับ PC Bus นั้น จะเป็น Card แบบ 62 pin ซึ่ง 8 pin ใช้สำาหรับส่งข้อมูล อีก 20 pin ไว้สำาหรับอ้างตำาแหน่ง ของหน่วยความจำา ซึ่ง CPU 8088 นั้น สามารถอ้างอิงหน่วยความจำาได้เพียง 1 Megabyte ซึ่ง ในแต่ละ pin นั้น สามารถส่ง ข้อมูลได้เพียง 2 ค่า คือ 0 กับ 1 ( หรือ Low กับ High ) ดังนั้น เมื่อใช้ 20 pin ก็จะอ้างอิงตำาแหน่งได้ที่ 2 คูณกัน 20 ครั้ง ( หรือ 2 ยกกำาลัง 20 ) ซึ่งก็จะได้เท่ากับ 1 Meg. พอดี ส่วน pin ทีเ่ หลือ ก็ใช้เป็นตัวกำาหนดการอ่านค่า ว่าอ่านจากตำาแหน่งของหน่วย ความจำา หรือ ตำาแหน่งของ Input/Output หรือ บาง pin ก็ใช้สำาหรับจ่ายไฟ +5, -5, +12 และ สาย Ground ( สายดิน ) เพื่อจ่าย ไฟให้กับ Card ที่ต่อพ่วงบน Slot ของ PC Bus นั่นเอง และ ยังมี pin บางตัวที่ทำาหน้าที่เป็นตัว reset หรือ เป็นตัว refresh หรือ แม้กระทั่ง clock หรือ สัญญาณนาฬิกาของระบบนั่นเอง ระบบ Bus แบบ PC Bus นี้ มีความกว้างของ Bus เป็น 4.77 MHz และ สามารถส่งถ่ายข้อมูลด้วยความเร็วสูงสุดที่ 2.38 MB ต่อ วินาที

135

ISA Bus ในยุคของ PC AT หรือ ตั้งแต่ CPU รุ่น 80286 เป็นต้นมา ได้มีการเปลี่ยนแปลงขนาดของ เส้นทางข้อมูลจาก 8 Bit ไปเป็น 16 Bit ทำาให้ IBM ต้องมาทำาการออกแบบระบบ Bus ใหม่ เพื่อให้สามารถส่งผ่านข้อมูลทีละ 16 Bit ได้ แน่นอนว่า การออกแบบ ใหม่นั้น ก็ต้องทำาให้เกิดความเข้ากันได้ย้อนหลังด้วย ( Compatble ) กล่าวคือ ต้องสามารถใช้งานกับ PC Bus ได้ด้วย เพราะ ถ้าหากไม่เช่นนั้นแล้ว ก็คงจะขายออกยาก ลองคิดดูว่า ถ้าหากออก PC AT ที่ใช้ ระบบบัสใหม่ทั้งหมด และ ไม่เข้ากันกับ PC XT ที่ออกมาก่อนหน้านั้นได้ เครื่อง PC AT นั้นๆ อนาคตการตลาดก็คงรุ่งได้ยาก แต่ปัญหานี้ IBM แก้ไขได้ดีทีเดียว นั่นก็คือ ได้ทำา Slot มาต่อเพิ่มจาก PC Bus เดิม อีก 36 Pin โดยทีเ่ พิ่มเส้นทางข้อมูลอีก 8 Pin รวมแล้วก็จะเป็น 16 Pin สำาหรับส่งข้อมูลได้ทีละ 16 Bit พอดี และ เพิ่ม 4 Pin สำาหรับทำาหน้าที่อ้างตำาแหน่งจากหน่วย ความจำา ซึ่งก็จะรวมเป็น 24 Pin และ จะอ้างได้มากถึง 16 Meg. ( 2 ยกกำาลัง 24 ) ซึ่ง ก็เป็นขนาดของหน่วยความจำาสูงสุดที่ CPU 80286 นั้น สามารถจะอ้างได้ แต่อย่างไรก็ตาม การอ้าง ตำาแหน่งของ I/O Port นั้น ก็ยังคงถูกจำากัดไว้ที่ 1,024 อยู่ดี เนื่องจาก ปัญหาด้านความเข้ากันได้ กับ PC Bus นอกจากนี้ Pin ทีเ่ พิ่มเข้ามา ยังช่วยเพิ่มการอ้างตำาแหน่ง DMA และ ค่าของ IRQ เพิ่มอีกด้วย ซึ่งเรื่องของ DMA และ IRQ จะ นำามาเขียน ให้อ่านกันต่อไปครับ Slot แบบใหม่นี้ เรียกว่าเป็น Slot แบบ 16-Bit ซึง่ ต่อมาก็เรียกกันว่าเป็น AT Bus แต่เราจะรู้จักกันในนามของ ISA Bus มากกว่า โดยคำาว่า ISA มาจากคำาเต็มว่า Industry Standard Architecture

รูปแสดงรูปร่าง ของ ISA Bus แสดงตำาแหน่งของทั้ง 8 Bit และ 16 Bit เราสามารถนำา Card แบบ 8 Bit มาเสียบลงบนช่อง 16 Bit ได้ เพราะ ใช้ สถาปัตยกรรมพื้นฐานเหมือนๆกัน จะต่างกันก็ตรง ส่วนที่เพิ่มมา สำาหรับ 16 Bit เท่านั้น ซึ่งจะใช้ ( ในกรณีที่ใช้ Card 16 Bit ) หรือ ไม่ใช้ ( ในกรณีใช้ Card 8 Bit ) ก็ได้

136 ระบบ Bus แบบ ISA Bus นี้ มีความกว้างของ Bus เป็น 8 MHz และ สามารถส่งถ่ายข้อมูลด้วยความเร็วสูงสุดที่ 8 MB ต่อ วินาที

ISA Bus ( Continue ) ในปี 1985 ทาง Compaq ซึง่ ไม่ยอมน้อยหน้า IBM ได้ประกาศเปิดตัว Computer ของตน ในรุ่น 286/12 โดย 12 นั้นหมายถึง ความเร็วคือ 12 MHz ซึ่ง ในขณะนั้น IBM มีแค่ 286 ที่ทำางานด้วยความเร็ว 8 MHz ในขณะนั้น ความเร็ว จาก 8 MHz ไป 12 MHz นับว่าสูงมากๆเลย เพราะเพิ่มขึ้นมาอีก ครึ่งหนึ่งเลยทีเดียว ( ถ้าเทียบกับสมัยนี้ ก็เหมือนๆกับ จาก Pentium II 300 ไปเป็น Pentium II 450 นั่นหละครับ ) ซึ่งแน่นอน Bus ของระบบ ก็ต้องทำางานที่ 12 MHz ตามไปด้วย แล้วปัญหาก็เกิดขึ้น ISA Bus นั้น เราทราบแล้วว่ามันทำางานที่ 8 MHz ถ้านำามันมาใช้งานที่ 12 MHz ก็ต้องมีปัญหาแน่ๆ และ นี่หล่ะ เป็นปัญหา สำาคัญ เพราะหากว่า CPU ทำางานได้เร็วจริง แต่ไม่สามารถใช้ Card ต่อพ่วงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้กับมันได้เลย ถ้าเป็นคุณ คุณจะซื้อไหม? นี่หละครับ ปัญหาที่ทาง Compaq จะต้องแก้ให้ได้ และ ก็แก้ได้ดีทีเดียว นั่นก็คือ ในระบบบัส มันทำางานด้วยความเร็วเดียวกับ CPU ไม่ได้ ก็แยกการใช้นาฬิกา ของระบบบัส ออกจาก CPU ไปเลย โดยที่ CPU และ อุปกรณ์อื่นๆ บน Mainboard จะทำางานที่ความเร็ว 12 MHz แต่ ที่ตวั Bus เอง จะทำางานคงที่ ที่ 8 MHz เพราะใช้สัญญาณนาฬิกา แยกจากกัน ซึง่ วิธีการนี้ ก็เป็นทางแก้ ซึ่งก็ยังใช้กันอยู่จวบจนปัจจุบันนี้ แต่ ... ในสมัยนั้น หน่วยความจำาหลัก หรือ RAM จะอยู่บน Expansion Card ที่ต่ออยู่กับ ISA Bus ด้วย เพราะฉะนั้น มันก็เลย ทำางานด้วยความเร็วเพียง 8 MHz เท่านั้น และ ต่อๆ มา ยิ่งมี CPU ขนาด 16 MHz หรือ 25 MHz ในยุคของ 386 ด้วยแล้ว RAM ก็จะทำางานด้วยความเร็วเพียงแค่ 8 MHz เท่านั้นน่ะหรือ? ทาง Compaq ก็เลยต้องแก้ไขอีกครั้ง ซึ่งในต้นปี 1987 ทาง Compaq ก็ได้ วางตลาด Compaq Deskpro 386 ที่ความเร็ว 16 MHz โดยคราวนี้ ก็แยกสัญญาณนาฬิกาของ RAM ออกไปด้วยซะเลย ซึ่งก็เป็นต้นแบบสำาคัญที่ใช้กันต่อมาในปัจจุบันนี้ โดย ให้ ISA Bus ทำางาน ทีค่ วามเร็วค่าหนึ่ง RAM อีกค่าหนึ่ง และ CPU อีกค่าหนึ่ง

137

MCA Bus ทั้ง IBM และ Compaq นั้น เป็นคู่แข่งทางการค้ากัน ดังนั้น เรื่องที่จะให้ Compaq อยูเ่ หนือตนเอง สำาหรับ IBM นั้น เป็นไปไม่ ได้ ทาง IBM จึงได้ออกมาตรฐานระบบบัส ของตนใหม่ เรียกว่า Micro Channel Architecture หรือ MCA เมื่อระบบบัส ได้มีการแข่งขันกันขึ้น แน่นอน ระบบที่ถูกนำามาใช้เป็นตัวเปรียบเทียบ คือ ISA ซึง่ ก็มีการจับตามองว่า ทาง IBM นั้น จะหาทางแก้ไขจุดอ่อนของ ISA Bus ของตนอย่างไร แต่ วิศวกรของทาง IBM นั้น มองในมุมที่แตกต่างจากคนอื่นๆ

เมื่อ Intel ได้เปิดตัว CPU ของตน รุ่น 80386 ซึง่ เป็น CPU ขนาด 32 Bit สามารถอ้างตำาแหน่งหน่วยความจำาได้มากถึง 4 Gigabyte โดยมีความเร็วเริ่มต้นที่ 16 MHz ซึง่ ISA Bus ดูจะไม่เหมาะแล้ว กับ CPU ระดับนี้ บรรดาผู้ใช้ PC ต่างก็มองกันว่า ทางออกที่ดี คือควรจะมีระบบบัสใหม่ที่สามารถรองรับในจุดนี้ได้ แต่อย่างที่บอกไปแล้วนั้นว่า วิศวกรของทาง IBM มองในจุดที่แตกต่างจากคนอื่นๆ ทัว่ ไป เพราะ แต่เดิมนั้น IBM จับตลาด Mainframe มาก่อน และ แน่นอน วิศวกรของทาง IBM ก็จะชินและ ถนัดกับ Mainframe มากกว่า ทำาให้วิศวกรเหล่านั้นมอง ว่า PC ก็ควรจะทำางาน แบบ หลายๆ task พร้อมๆ กันได้ ( Multiple task ) ประกอบกับ IBM ต้องการที่จะให้ภาพพจน์ Mainframe ของตน ดูมีประสิทธิภาพสูงกว่า PC จึงไม่ค่อยได้เพิ่มหรือเปลี่ยนแปลงขีดความสามารถให้กับระบบบัสใหม่ของ ตน ให้เด่นกว่าเดิมมากนัก มาดูกันดีกว่าว่า MCA นั้น มีจุดเด่น และ จุดด้อยอะไรบ้าง เริ่มจากจุดเด่นของ MCA กันก่อนเลยก็แล้วกันนะครับ o

o

o

o

MCA นั้นใช้ตวั ควบคุม Bus ของตัวเอง แยกจาก CPU เรียกว่า Central Arbitration Point และ การส่งผ่านข้อมูล ก็ ทำาโดยผ่านระบบที่เรียกว่า Bus Master ซึง่ ช่วยให้การส่งผ่านข้อมูลระหว่าง Card ต่างๆ กับ หน่วยความจำาหลัก ได้ อย่างรวดเร็ว และ ยังช่วยในการส่งผ่านข้อมูลระหว่าง Card อีกด้วย สามารถกำาหนดค่าต่างๆ ทั้ง IRQ, DMA, Port ผ่านทาง Software ได้ โดยไม่ต้องไปยุ่งเกี่ยวกับ Jumper หรือ Dipswitch บน Card เลย โดยค่าต่างๆ สามารถ set ผ่านทาง Program เพียงตัวเดียว ก็สามารถ set ได้กับทุกๆ Card ที่ ใช้กับ MCA สามารถแชร์ IRQ ร่วมกันได้ ซึง่ นี่เป็นปัญหาสำาคัญเรื่องหนึ่ง เพราะ IRQ มีจำานวนจำากัด แต่ก็อยากมี Card เพิ่ม มากๆ IRQ ก็อาจไม่เพียงพอ MCA สามารถ แชร์การใช้งาน IRQ ร่วมกันระหว่าง Card อื่นๆ ได้ ทำางานที่ 10 MHz สนับสนุนเส้นทางข้อมูลทั้ง 16 Bit และ 32 Bit ซึ่งสามารถให้อัตราการส่งถ่ายข้อมูลได้สูงสุดถึง 20 Meg ต่อ วินาที เลยทีเดียว และ ด้วย ความกว้างของ เส้นทางตำาแหน่งขนาด 32 Bit ก็ทำาให้สามารถอ้างตำาแหน่ง บนหน่วยความจำาได้ถึง 4 GigaByte

ดูๆแล้ว ก็น่าจะเป็นสถาปัตยกรรมระบบบัส ที่น่าสนใจอยู่ใช่น้อยนะครับ แต่สาเหตุที่ทำาให้ระบบบัส MCA นี้ ไปไม่ถึง

138 ดวงดาว ก็คือ o

o

ความไม่เข้ากันกับ ISA Bus เพราะ IBM นั้นได้ออกแบบ MCA มาใหม่ทั้งหมด ทำาให้ไม่เข้ากันกับ ISA เลยแม้แต่ น้อย แน่นอน ระบบบัสแบบ MCA นี้ ได้นำามาใช้บน IBM PS/2 ของ IBM เอง ดังนั้น ใน เครื่อง PS/2 นี้ ก็จะไม่มี ISA และ Card ISA ก็ไม่สามารถนำามาใช้กับ PS/2 ได้ นี้หล่ะ ปัญหาหลักสำาคัญเลย และ ปัญหาที่หนักที่สุด ก็คือ ทาง IBM นั้น ได้จดลิขสิทธิ์ในเรื่องของ MCA เอาไว้ด้วย ดังนั้นผู้ที่จะผลิต Card แบบ MCA เพื่อมาใช้กับ Bus แบบ MCA ของตน ก็ต้อง เสียค่าลิขสิทธิ์ให้ด้วย ( เป็นเงิน 5% ของรายได้จากการขาย Card นั้น ๆ ) ซึ่งก็ไม่ใช่น้อยๆ เลยทีเดียว ตรงนี้หล่ะ ที่เหมือนกับ IBM กำาลังฆ่าตัวตาย กับวิธีการเช่นนี้

ก็ตรงเรื่องลิขสิทธิ์นี่เอง ถึงแม้ว่าจะดูแล้วน่าสนใจ ดูแล้วเป็นระบบที่ดี แต่ มาตายเพราะการตลาดของ IBM เสียเอง ต่อมาในภายหลัง ได้มีการเพิ่มขีดความสามารถ เข้าไปอีก คือเรื่องของ Streaming Data Mode ซึง่ ทำาให้ใช้เส้นทางข้อมูลได้ถึง 64 Bit และ สามารถเพิ่มอัตราการส่งผ่านข้อมูลได้ถึง 80 M/s และ ยังได้เพิ่มสัญญาณนาฬิกาไปเป็น 20 MHz ซึง่ จะสามารถ ทำาให้อัตราส่งถ่ายข้อมูลสูงสุดที่ 160 M/s ด้วย เพื่อแข่งขันกับ EISA ซึง่ จะได้กล่าวถึงต่อไป

EISA Bus จากที่ได้กล่าวมาแล้ว ถึงจุดจบอันไม่น่าบังควรของ IBM ที่ทำาการจดลิขสิทธิ์ และ เรียกเก็บค่าลิขสิทธิ์ จากรายได้ทั้งหมด 5 % ( จากรายได้ทั้งหมดนะครับ ไม่ใช่จากกำาไรทั้งหมด ) แถมยังไม่ให้ความช่วยเหลือในด้านข้อมูลของระบบนี้อีก ทำาให้มันถูก กองไว้กับ IBM ไม่แพร่หลายทั่วไปอย่าง ISA แน่นอน Compaq ซึง่ เป็นคู่แข่งทางการค้าของ IBM คงไม่ไปก้มหัวให้กับ IBM เพื่อขอใช้ MCA เป็นแน่แท้ ทาง Compaq จึง ได้รวมทุนวิจัยระบบบัสใหม่ ร่วมกับอีก 8 บริษัท ในปี 1988 ซึ่งเรียกกันว่าเป็น "Gang of Nine" แต่พวกเขากลับเรียกตัวเองว่า "WATCHZONE" เพราะ ประกอบไปด้วยบริษัท Wyse, AST Research, Tandy, Compaq, Hewlett-Packard, Zenith Data Systems, Olivetti, NEC และ Epson และได้พัฒนา Extended Industry Standard Architecture หรือ EISA ขึ้นมาได้สำาเร็จ EISA นั้น ใช้พื้นฐานหลักมาจาก ISA แต่ได้เพิ่มขีดความสามารถบางอย่างขึ้น ซึ่งบางอย่างก็พัฒนามาจาก MCA ด้วย ซำ้ายัง เข้ากันได้กับ ระบบ ISA รุ่นเก่าด้วย และ เสียค่าลิขสิทธิ์น้อยกว่าที่จะต้องจ่ายให้กับ IBM อีกด้วย เรามาดูจุดเด่น/ด้อยของ EISA กันดีกว่าครับ o

ใช้เส้นทางข้อมูลขนาด 32 Bit ซึ่งทำาให้มีอัตราส่งผ่านข้อมูลได้ถึง 33 Meg ต่อ วินาที

139 o o

o

o

อ้างหน่วยความจำาได้ถึง 4 Gigabyte ดึงเอาความสามารถเด่นๆ ทั้ง Bus Mastering, Automated Setup และ Interrupt Sharing จาก MCA และ พัฒนามา เป็นแบบฉบับของตน ดังนั้นจึงสามารถ ปรับแต่งค่าต่างๆ ทั้ง IRQ, DMA และ Port ผ่านทาง Software โดยไม่ต้อง ไปยุ่งเกี่ยวกับ Jumper หรือ Dipswitch ได้ ใช้ สัญญาณนาฬิกาที่ 8.33 MHz เท่านั้น ซึง่ ตรงนี้เองที่เป็นจุดด้อยของมัน แต่ที่ต้องใช้เพียงเท่านี้ ก็เพื่อคงความเข้า กันได้กับ ระบบ ISA แบบเก่า ไม่มีการเพิ่ม IRQ และ DMA เพราะ ใช้ร่วมกันได้ ( เป็นความสามารถของ MCA ที่ EISA ดึงมาเป็นแบบของ ตนเอง )

เมื่อทาง IBM เห็นเช่นนี้ ก็ยอมไม่ได้ เพราะ จากอัตราส่งถ่ายข้อมูล ซึ่งสูงกว่า MCA ของตน ( 20 M/s ) จึงได้ทำาการเพิ่ม Feature ให้กับ MCA ของตน ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ซึ่งทำาให้ อัตราการส่งถ่ายข้อมูลเพิ่มได้ถึง 160 M/s และ แน่นอน ทาง WATCHZONE ก็ไม่ยอมน้อยหน้า ได้ทำาการพัฒนา EISA ขึ้นเป็น EISA-2 ซึง่ มีอัตราการส่งถ่ายถึง 132 M/s เลยทีเดียว

Local Bus เมื่อคราวที่ Compaq ได้เปิดตัว Deskpro 386 นั้น ที่เคยกล่าวไปแล้วว่า ได้แยกสัญญาณนาฬิกาของหน่วยความจำาหลัก , Bus และ CPU ออกจากกัน ซึ่ง Compaq ก็ได้ เปิดตัว ระบบ Bus ใหม่ของตนไปด้วย เพราะ หน่วยความจำาหลักของเครื่องนี้ จะอยู่ บน Slot ขนาด 32 Bit ซึง่ ออกแบบมาเฉพาะของ Compaq เท่านั้น ซึ่ง ก็เป็นจุดเริ่มต้น ให้ผผู้ ลิตแต่ละบริษัท เริ่มที่จะหันไป ออกแบบและผลิตระบบบัส ที่เป็นมาตรฐาน ของตนเองขึ้นมา แน่น อน Intel ก็เป็นหนึ่งในนั้น ระบบบัสเหล่านี้ แต่เดิมเรียกว่า เป็น Private Bus เพราะใช้เป็นการส่วนตัวเฉพาะบริษัทเท่านั้น แต่ต่อมาก็เรียกว่าเป็น Local Bus หรือ Bus เฉพาะที่ เพราะใช้ สัญญาณนาฬิกาเดียวกับ CPU โดยไม่ต้องพึ่งวงจรสัญญาณนาฬิกาพิเศษแยกออกจาก CPU เลย ข้อดีของมันก็คือ ทำาให้สามารถใช้สัญญาณนาฬิกาเดียวกันกับ CPU ในขณะนั้นได้ ซึง่ ก็มักจะนำามาใช้กับ หน่วยความจำาหลัก เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ แต่ก็มี Card แสดงผลอีกชนิดหนึ่งที่ต้องการความไวสูง เช่น Display Card ซึ่ง หาก มีการเข้าถึงและส่งถ่ายข้อมูลระหว่าง CPU กับ Display Card ได้เร็วแล้ว ก็จะช่วยลดปัญหาเรื่อง Refresh Rate ตำ่า เพราะ CPU จะต้องทำาการประมวลผลและนำามาแสดงผลบนจอภาพ ยิ่งหากว่ามีการใช้ mode resolution ของ จอภาพสูงๆ และ เป็น mode graphics ด้วยแล้ว CPU ก็ยิ่งต้องการการส่งถ่ายข้อมูลให้เร็วขึ้น เพื่อภาพที่ได้จะได้ไม่กระตุกและไม่กระพริบ ( Refresh Rate ตำ่า เป็นเหตุให้จอกระพริบ )

140 เนื่องจากระบบ Local Bus นั้น จะช่วยในการส่งผ่าน และ เข้าถึงข้อมูลได้เร็ว จึงได้มีบริษัทหัวใส นำาเอาระบบ Local Bus มา ใช้กับ Display Card ด้วย โดยบริษัทแรก ที่นำามาใช้และเปิดตัวอย่างเป็นทางการ คือ NEC ซึง่ ใช้กับ NEC Powermate ( ในปี 1991 ) และ ต่อๆมา ผูผ้ ลิตรายอื่นๆ ก็ได้พยายามเลียนแบบ แต่ก็ได้ออกแบบระบบ Local Bus ของตน ซึง่ Card ของแต่ละ บริษัท ก็นำาไปใช้ กับ บริษัทอื่นไม่ได้ ทำาให้มีการกำาหนดมาตรฐานระบบ Bus นี้ขึ้นมา โดยกลุ่มนั้นชื่อ Video Electronic Standards Association หรือ VESA และ ได้เรียก มาตรฐานนั้นว่าเป็น VESA Local Bus หรือ สัน้ ๆว่า VL Bus ในปี 1992 ระบบ VL Bus นั้น สามารถใช้สัญญาณนาฬิกา ได้สูงถึง 50 MHz ทั้งยังสนับสนุนเส้นทางข้อมูลทั้ง 32 Bit และ 64 Bit รวม ถึงอ้างตำาแหน่งหน่วยความจำาได้สูงถึง 4 Gigabyte อีกด้วย แต่อย่างไรก็ตาม VL Bus ก็ไม่เชิงว่าเป็นสถาปัตยกรรมที่ดีนัก เพราะไม่มีเอกลักษณ์ หรือ คุณสมบัติพิเศษนอกเหนือไปจาก ISA มากนัก เพราะมันเหมือนๆกับ การเพิ่มขีดความสามารถให้กับ ISA มากกว่าที่จะเป็นพัฒนาความสามารถให้กับ ISA เนื่องจากมันก็ยังคงให้ CPU เป็นตัวควบคุมการทำางาน ใช้ Bus Mastering ไม่ได้ และ ยังไม่สามารถปรับแต่งค่าต่างๆ ผ่านทาง Software ได้ จากจุดอ่อนตรงจุดนี้ ทำาให้ทาง Intel ได้พัฒนาระบบ Local Bus ของตนขึ้นมานั่นเอง

PCI Bus

141 ระบบ PCI หรือ Peripheral Component Interconnect ก็เป็น Local Bus อีกแบบหนึ่ง ที่พัฒนาขึ้นโดย Intel ในเดือนกรกฎาคม ปี 1992 โดยทีแ่ ยกการควบคุมของระบบบัส กับ CPU ออกจากกัน และส่งข้อมูลผ่านกันทางวงจรเชื่อม ( Bridge Circuit ) ซึ่ง จะมี Chipset ที่คอยควบคุมการทำางานของระบบบัสต่างหาก โดยที่ Chipset ที่ควบคุมนี้จะเป็นลักษณะ Processor Independent คือ ไม่ขึ้นกับตัว Processor ( หรือ CPU ) แรกเริ่มที่เปิดตัวนั้น PCI จะเป็นระบบบัสแบบ 32 Bit ที่ทำางานด้วยความเร็ว 33 MHz ซึ่งสามารถให้อัตราเร็วในการส่งผ่าน ข้อมูลถึง 133 M/s ต่อมา เมื่อ Intel เปิดตัว CPU ใน Generation ที่ 5 ของตน Intel Pentium ซึง่ เป็น CPU ขนาด 64 Bit ทาง Intel ก็ได้ทำาการ กำาหนดมาตรฐาน ของ PCI เสียใหม่ เป็น PCI 2.0 ในเดือนพฤษภาคม ปี 1993 ซึง่ PCI 2.0 นี้ก็จะมีความกว้างของเส้นทาง ข้อมูลถึง 64 Bit ซึง่ หากใช้งานกับ Card 64 Bit แล้ว ก็จะสามารถให้อัตราเร็วในการส่งผ่านที่สูงสุดถึง 266 M/s จุดเด่นของ PCI ที่เห็นได้ชัด นอกเหนือไปจากข้างต้น ก็ยังมีเรื่องของ Bus Mastering ซึ่ง PCI นั้น ก็สามารถทำาได้เช่นเดียวกับ EISA และ MCA แล้ว Chipset ที่ใช้เป็นตัวควบคุมการทำางาน ก็ยังสนับสนุนระบบ ISA และ EISA อีกด้วย ซึง่ ก็สามารถ ทำาให้ผลิต Mainboard ที่มีทั้ง Slot ISA , EISA และ PCI รวมกันได้ นอกจากนั้น ยังสนับสนุนระบบ Plug-and-Play อีกด้วย ( เป็นมาตรฐานที่พัฒนาในปี 1992 ที่กำาหนดให้ Card แบบ Plug-and-Play นี้ จะไม่มี Dipswitch หรือ Jumper เลย ทุกอย่าง ทั้ง IRQ, DMA หรือ Port จะถูกกำาหนดไว้แล้ว แต่เราก็สามารถเลือก หรือ เปลี่ยนแปลงได้จาก Software )

รูปแสดงรูปร่าง ของ PCI Bus ส่วน Slot สีดำาด้านล่าง ก็คือ Slot ISA นั่นเอง

142

รูปแสดงรูปร่าง ของ PCI Bus อีกรูปหนึ่ง

รูปแสดงลักษณะของ PCI 64 Bit ( วงสีเหลือง ) และ PCI 32 Bit ( วงสีแดง )

AGP

143 ในกลางปี 1996 เมื่อ Intel ได้ทำาการเปิดตัว Intel Pentium II ซึง่ พร้อมกันนั้นก็ได้ทำาการเปิดตัวสถาปัตยกรรมทีช่ ่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพ ของหน่วยแสดงผลด้วย นั่นก็คือ Accelerated Graphics Port หรือ AGP ซึง่ ก็ได้เปิดตัว Chipset ทีส่ นับสนุนการ ทำางานนี้ด้วย คือ 440LX ( ซึ่งแน่นอน Chipset ที่ออกมาหลังจากนี้ ก็จะสนับสนุนการทำางานของ AGP ด้วย ) AGP นั้น จะมีการเชื่อมต่อกับ Chipset ของระบบแบบ Point-to-Point ซึง่ จะช่วยให้การส่งผ่านข้อมูลระหว่าง Card AGP กับ Chipset ของระบบได้เร็วขึ้น และยังมีเส้นทางเฉพาะ สำาหรับติดต่อกับหน่วยความจำาหลักของระบบ เพื่อใช้ทำาการ Render ภาพ แบบ 3D ได้อย่างรวดเร็วอีกด้วย จากเดิม Card แสดงผล แบบ PCI นั้น จะมีปัญหาเรื่องของหน่วยความจำาบน Card เพราะเมื่อต้องการใช้งานด้านการ Render ภาพ 3 มิติ ที่มีขนาดใหญ่มากๆ ก็จำาเป็นต้องมีการใช้หน่วยความจำาบน Card นั้นมากๆ เพื่อรองรับขนาดของพื้นผิว ( Texture ) ทีเ่ ป็นองค์ประกอบสำาคัญของงาน Render แน่นอน เมื่อหน่วย ความจำามากๆ ราคาก็ยิ่งแพง ดังนั้น ทาง Intel จึงได้ ทำาการคิดค้นสถาปัตยกรรมใหม่เพื่องานด้าน Graphics นี้ โดยเฉพาะ AGP จึงได้ถือกำาเนิดขึ้นมา AGP นั้นจะมี mode ในการ Render อยู่ 2 แบบ คือ Local Texturing และ AGP Texturing โดยที่ Local Texturing นั้น จะ ทำาการ copy หน่วยความจำา ของระบบไปเก็บไว้ที่เฟรมบัฟเฟอร์ของ Card ( หน่วยความจำาบนตัว Card ) จากนั้นจึงทำาการ ประมวลผลโดยดึงข้อมูลจากเฟรมบัฟเฟอร์บน Card นั้นอีกที ซึ่งวิธีการนี้ ก็เป็นวิธีการที่ใช้บนระบบ PCI ด้วย วิธีนี้จะพึ่ง ขนาดของหน่วยความจำาบน Card มาก AGP Texturing นั้น เป็นเทคนิคใหม่ ทีช่ ่วยลดปริมาณของหน่วยความจำา หรือ เฟรมบัฟเฟอร์บน Display Card ลงได้มาก เพราะสามารถทำาการใช้งาน หน่วยความจำาของระบบให้เป็นเฟรมบัฟเฟอร์ได้เลย โดยไม่ต้องดึงข้อมูลมาพักไว้ที่เฟรม บัฟเฟอร์ของ Card ก่อน ( สามารถอ่านเรื่องของ AGP Texturing เพิ่มเติมได้ที่ Vision4D ครับ )

แสดงระบบบัสแบบ PCI คร่าวๆ

144

แสดงระบบบัสของ AGP ที่มจี ุดเด่นที่เหนือกว่า PCI ตรง Port พิเศษของ AGP โดยปกติแล้ว AGP จะทำางานที่ความเร็ว 66 MHz ซึ่งแม้ว่าระบบจะใช้ FSB เป็น 100 MHz แต่มันก็จะยังคงทำางานที่ 66 MHz ( ซึง่ ตรงจุดนี้ Mainboard บางรุ่น บางยี่ห้อ สามารถปรับแต่งค่านี้ได้ แต่ ทั้งนี้ และ ทั้งนั้น ก็ควรคำานึงถึงขีดจำากัดของ Card และ อุปกรณ์อื่นๆ ด้วย ) ซึ่ง ใน mode ปกติของมัน ก็จะมีความสามารถแทบจะเหมือน กับ PCI แบบ 66 MHz เลย โดยจะมี อัตราการส่งข้อมูลที่สูงถึง 266 M/s และ นอกจากนี้ยังสามารถทำางานได้ทั้งขอบขาขึ้นและขอบขาลงของ 66 Mhz จึงเท่ากับว่า มันทำางานที่ 133 MHz ซึ่งจะช่วยเพิ่มอัตราการส่งถ่ายข้อมูลขึ้นได้สูงถึง 532 M/s ( แน่นอนว่าทั้ง Card ที่ใช้ และ Chipset ที่ ใช้ ต้องสนับสนุนการทำางานแบบนี้ด้วย ) ซึง่ เรียก mode นี้ ว่า mode 2X และ mode ปกติว่าเป็น mode 1X สำาหรับความเร็วในการส่งถ่ายข้อมูลนั้น ก็ขึ้นกับชนิดของหน่วยความจำาหลักด้วย ถ้าหน่วยความจำาหลัก เป็น ชนิดที่เร็ว ก็จะ ยิ่งช่วยเพิ่มอัตราเร็วในการส่งถ่ายมากขึ้น ดังนี้ o o o

EDO DRAM หรือ SDRAM PC 66 ได้ 528 M/s SDRAM PC100 ได้ 800 M/s DRDRAM ได้ 1.4 G/s ( ขอขอบคุณ คุณ Noko สำาหรับข้อมูลตรงนี้ครับ )

อีกสาเหตุหนึ่งที่ระบบบัสแบบ AGP ทำาได้ดีกว่า PCI ก็เพราะ เป็น Slot แบบ เอกเทศ ไม่ต้องไปใช้ Bandwidth ร่วมกับใคร ( เพราะเครื่องๆ หนึ่งมี Display Card เพียง ตัวเดียวก็เพียงพอแล้ว ดังนั้น จึงใน Mainboard จึงมี Slot AGP เพียง Slot เดียว )

145

รูปแสดงรูปร่าง ของ Slot AGP

อีกไม่นาน chipset ตัวใหม่ของทาง Intel ก็จะออกมาแล้ว ซึ่งจะรองรับการทำางานของ AGP 4X ซึ่งก็จะช่วยให้เพิ่มอัตราการ ส่งผ่านข้อมูลได้สูงขึ้นอีกเท่าตัวจาก 2 X เลยทีเดียว

ตารางสรุปเกี่ยวกับระบบบัส ชนิด

ปีทเี่ ปิดตัว

ความกว้างของ Bus

ความเร็วนาฬิกา

PC Bus 1981

8 Bit

4.77 MHz

ISA

1984

16 Bit

8 MHz

MCA

1987

32 Bit

10 MHz

EISA

1988

32 Bit

8.33 MHz

VL Bus 1992

32/64 Bit

50 MHz

PCI

1992

32/64 Bit

33 MHz

AGP

1996

32 Bit ( or Greater Than )

66 MHz อ้างอิง

146 Winn L. Rosch, Hardware Bible : Premier Edition , SAMS Publishing, 1997 Vincent P. Heuring, Harry F. Jordan, Computer Systems Design and Architecture , Addison-Wesley, 1997 Peter Norton, John Goodman, Inside the PC , Seventh Edition, SAMS Publishing,1997 สัญญพงศ์ สายวงศ์นวล, คู่มือการอัปเกรด และ บำารุงรักษา PC , Fourth Edition, ซีเอ็ดยูเคชั่น, 1996 [ Web Link ] http://www.agpforum.org [ Web Link ] http://developer.intel.com/drg/mmx/AppNotes/agp.htm