คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง

(ปัจจัยที่เกี่ยวข้องที่ทำให้ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ไม่สูงเท่าที่ควร)

เป็นที่น่าสังเกตได้ว่าบรรดาผู้ผลิตซีพียูต่างก็ประสบความสำเร็จทางการตลาด เป็นอย่างดี โดยที่ผู้ซื้อยังคงวิ่งหาซื้อคอมพิวเตอร์ที่มาพร้อมกับซีพียูรุ่นใหม่ล่าสุด โดยมีบางส่วนเท่านั้นที่ตระหนักถึงหลักความจริงที่ว่า คอมพิวเตอร์ยิ่งความสามารถสูง ยิ่งขึ้นกับซีพียูน้อยลง

สืบเนื่องจากการสวนาเรื่องเทคโนโลยีไมโครคอมพิวเตอร์ระหว่างผู้ที่คลุกคลีอยู่ในวงการคอมพิวเตอร์ ปีนี้เราลงความเห็นว่าเป็นปีที่มีซีพียูความเร็วสูงออกสู่ท้องตลาดมากที่สุดปีหนึ่ง เพนเทียม 200 MHz ได้รับการกล่าวขวัญถึงในช่วงต้นปี ครั้นถึงเดือนมีนาคม 2540 เพนเทียม โปร 200 MHz ก็มาถึงมือผม (ทั้งที่ความจริงตัวนี้ออกมาเมื่อกลางปี 2539) เดือนเมษายน 2540 เพนเทียมพร้อมเทคโนโลยี MMX ก็ออกสู่ตลาดที่ความเร็วขั้นต้น 166 MHz และ 200 MHz ตามลำดับ กลางปี 2540 เพนเทียม II (คลามัธ) ก็ทยอยตามมา ในขณะที่ AMD K6 , Cyrix M2x86 ออกสู่ตลาดในระยะเวลาใกล้เคียงกัน ในไม่ช้าซีพียูความเร็ว 300 MHz คงหาได้ในตลาด ทั้งหมดนี้เขียนเป็นช่วงเวลาแห่งการพัฒนาได้ และสังเกตได้ว่า ในรอบปีที่ผ่านมา เป็นปีที่มีการพัฒนาซีพียูมากที่สุดปีหนึ่ง กฎที่ผู้ก่อตั้งอินเทลตั้งไว้ (Gordon Moore ตั้งกฎของมัวร์ ว่าจำนวนทรานซิสเตอร์ในซีพียูจะเพิ่มขึ้นเป็นจำนวนสองเท่าในทุกๆ 18 เดือน) ไม่สามารถนำมาประยุกต์กับอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ปัจจุบันได้

วงเสวนาของเราหันกลับไปมองที่ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ (Overall Performance) และพบว่าแม้จะอัปเกรดซีพียูจาก 150 MHz เป็น 300 MHz แต่ประสิทธิภาพรวมของคอมพิวเตอร์ไม่ได้เพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าเลย เราพบความจริงนี้ตั้งแต่ซีพียู 80486 DX2 66 MHz ว่าหลังจากนี้การเพิ่มสัญญาณนาฬิกาซีพียูเป็นสองเท่าไม่เคยเพิ่มประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ถึง 2 เท่าเลย อย่างมากก็แค่ 20 เปอร์เซ็นต์ เหตุผลง่ายๆที่ยกตรรกะ อย่างง่ายสุดมาอธิบายก็สามารถเข้าใจได้ ก็คือ คอมพิวเตอร์ไม่ใช่แค่ซีพียู แต่มีอะไรมากกว่า ตัวแปรที่เป็นอุปกรณ์ต่างๆ ที่มีผลต่อการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์นั้นมีมากมาย ซีพียูเป็นเพียงเครื่องจักรสำหรับผลิตเท่านั้น แต่โรงงานที่ดียังต้องการแหล่งป้อนวัตถุดิบ ต้องการโกดังเก็บสินค้าสำเร็จรูป ถ้าหากซีพียูสามารถทำงานได้อย่างเหลือเฟือ แต่ระบบการส่งข้อมูลไม่เอื้อ ซีพียูก็ไม่สามารถแสดงประสิทธิภาพได้อย่างเต็มที่ แม้ว่าเมื่อพิจารณาในเทคโนโลยีของซีพียูจะพบการพัฒนาหลายๆ อย่าง เช่น พัฒนา MMX พัฒนา Branch Prediction ,ลดแรงดันไฟในตัวซีพียู เพื่อที่จะผลิตซีพียูที่ความเร็วสูงๆ เพื่อควบคุมความร้อนที่เกิดในซีพียูระหว่างการใช้งานน้อยที่สุด แต่สิ่งเหล่านี้ก็หาได้ก่อประโยชน์กับคอมพิวเตอร์ทั้งระบบเต็มที่ไม่ เมื่อเจาะลึกลงไปถึงกระบวนการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ ปริมาณข้อมูลที่ซีพียูสามารถประมวลได้นั้นมีค่ามหาศาลเมื่อเทียบกับความสามารถในการส่งข้อมูลของหน่วยความจำหลักและฮาร์ดดิสก์ ดังนั้นในวงการสนทนาเรื่องคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงจึงได้ข้อสรุปว่า คอมพิวเตอร์ยิ่ง "ความสามารถ"สูง ยิ่งขึ้นกับซีพียูน้อยลง เมื่อพิจารณาความสามารถในการประมวลผลข้อมูล จะพบว่าซีพียู 80486/DX2 66 MHz ซึ่งภายในมีความกว้างบัส 64 บิต (8 ไบต์) ความเร็ว 66 MHz สามารถประมวลผลได้เท่ากับ 528 เมกะไบต์ต่อวินาที (64 * 8) ซึ่งเปรียบเสมือนว่าซื้อเครื่องจักรสำหรับผลิตที่มีความจุในการผลิต 528 เมกะไบต์ต่อวินาที คราวนี้เครื่องจักรดังกล่าวจะสามารถทำงาน ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับความสามารถในการส่งวัตถุดิบและการนำสินค้าสำเร็จรูปไปเก็บในโกดัง สำหรับฮาร์ดดิสก์นั้น ความสามารถในการส่งข้อมูลในทางทฤษฎีนั้น บัสของ IDE สามารถส่งข้อมูลได้สูงสุด 200 เมกะไบต์ต่อวินาที (66 MHz * 4 ไบต์)เพียงเท่านี้ก็มองเห็นภาพ-ลางๆ แล้วว่า ความสมดุลในการประมวลผลไม่อาจเกิดขึ้น การที่พัฒนาซีพียูดีๆ ก็เหมือนกับการพัฒนาเมืองหลวง แต่เวลาดูภาพรวมดูทั้งประเทศ จึงไม่แปลกที่ว่าในเมืองอาจจะได้รับการพัฒนาอย่างดี ในขณะที่ในชนบทยังล้าหลัง ภาพรวมของประเทศจึงออกมาเป็นแค่ ประเทศกำลังพัฒนาที่มีรายได้ต่อหัวของประชากร ต่ำเท่านั้นเอง

กลับมาที่การคำนวณประสิทธิภาพของการประมวลผลกันต่อ ที่ว่าบัสสามารถส่งผ่านข้อมูลได้ 200 เมกะไบต์ต่อวินาทีนั้นเป็นค่าเฉพาะสูงสุดทางทฤษฎีเท่านั้น ในทางปฎิบัติแล้วได้สูงสุดประมาณ 132 เมกะไบต์ต่อวินาที เนื่องจากมีการเสียเวลาในการโอนถ่ายข้อมูลระหว่างขั้นตอน (Overhead) ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์จะประสบปัญหาคอขวดตรงการส่งข้อมูลเข้า-ออก จากซีพียูนั่นเอง ดังนั้นเมื่อพิจารณาเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงปัจจุบัน ค่าแห่งความสมดุลดูเหมือนจะไกลห่างออกไปมากยิ่งขึ้น ไม่มีทางที่จะปรับสมดุลระหว่างความสามารถในการประมวลผลข้อมูล และความสามารถในการรับ-ส่งข้อมูลของอุปกรณ์รอบข้างได้

อย่างไรก็ตาม สำหรับผู้ผลิตซีพียูเอง ก็พยายามจะพัฒนาซีพียูให้สามารถก้าวข้ามขีดจำกัด เหล่านั้นได้ เป็นต้นว่าการเพิ่มแคชภายในซีพียูทำให้ไม่ต้องเสียเวลารอข้อมูลจากแคชภายนอกหรือหน่วยความจำหลัก ในขณะเดียวกันแคชภายในทำงานที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาเท่ากับชิปทำให้การประมวลผลเร็วขึ้น การพัฒนาอัลกอรึทึมเกี่ยวกับการพยากรณ์ความต้องการชุดข้อมูลล่วงหน้า (Branch Prediction) ให้มากที่สุด แล้วย้ายชุดข้อมูลเหล่านั้นมาไว้ในแคชภายใน เมื่อถึงรอบการประมวลผลจะได้นำข้อมูลชุดนั้นไปดำเนินการประมวลได้ทันที สิ่งเหล่านี้คือลมหายใจของผู้ผลิตซีพียู ถึงแม้ว่าผลที่ได้รับจะไม่เป็นที่น่าพอใจนักแต่ก็เป็นที่น่าสังเกตได้ว่าบรรดาผู้ผลิต ซีพียูต่างก็ประสบความสำเร็จในทางการตลาดเป็นอย่างดีผู้ซื้อยังคงวิ่งหาซื้อคอมพิวเตอร์ที่มา พร้อมกับซีพียูรุ่นใหม่ล่าสุด โดยมีบางส่วนเท่านั้นที่ตระหนักถึงหลักความจริงที่ว่าคอมพิวเตอร์ ยิ่ง"ความสามารถ" สูง ยิ่งขึ้นกับซีพียูน้อยลง

ผู้ผลิตไมโครโปรเซสเซอร์ต่างก็ตระหนักถึงปัญหาเป็นอย่างดี และต่างก็ผลักดันให้อุปกรณ์อื่นๆ ถูกพัฒนาขีดความสามารถมากขึ้น เช่น มาตรฐาน PCI 2.1 ออกมาเพื่อเพิ่มความเร็วในการส่งข้อมูล หน่วยความจำแบบ EDO และล่าสุดหน่วยความจำแบบ SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) ซึ่งเพิ่มความกว้างของช่องทางส่งข้อมูลเป็น 128 บิต เพิ่มขึ้นถึง 4 เท่าเมื่อเทียบกับ RAM แบบ EDO หน่วยเก็บข้อมูลสำรองประเภทฮาร์ดดิสก์ถูกออกแบบให้สามารถส่งข้อมูลได้เร็วขึ้น เช่น Ultra DMA (Ultra DMA/33) แผงวงจรหลักถูกพัฒนารูปแบบเป็น ATX Form Factor เพื่อช่วยในการระบายความร้อน และเพิ่มประสิทธิภาพของการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ และมีการพัฒนา ความเร็วของสัญญาณนาฬิกาหลัก (Frequency Core Speed) ให้มีค่าสูงขึ้นจาก 66 MHz เป็น 83/75 MHz และอีกไม่นานคงเห็นเมนบอร์ด 100 MHz สิ่งเหล่านี้ต่างถูกออกแบบมาเพื่อชดเชย ให้ซีพียูสามารถประมวลผลได้เร็วสุดเท่าที่จะสามารถทำได้ มีความพยายามในการลดปัญหาคอขวด (Bottle Neck Problem) แต่จากข้อสรุปในที่สุดแล้วก็ไม่สามารถ ดึงประสิทธิภาพจากซีพียูได้เท่าที่ควร

เรายังได้ข้อสรุปกันแบบเห็นจะแจ้งว่าซีพียูความเร็วสูงไม่ได้เป็นปัจจัยหลักในการเพิ่ม ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ ในที่สุดเราก็มาถึงคำถามที่ว่า "แล้วจะซื้อเทคโนโลยีเหล่านั้นมาใช้งานอย่างไร" เป็นคำถามที่ตอบได้ยากแต่เมื่อมองที่สภาพเศรษฐกิจปัจจุบันข้อสรุปที่ชัดจน ไม่อาจปฏิเสธได้คือ ทำอย่างไรผู้ซื้อจึงจะตระหนักถึงสิ่งเหล่านี้ และลดการซื้อเทคโนโลยีที่ไม่จำเป็น เพื่อลดปริมาณเงินตราที่ต้องจ่ายลง เป็นที่น่าพิจารณาอย่างยิ่งว่า ไทยยังไม่สามารถผลิตเทคโนโลยีเหล่านี้เองได้ ต้องนำเข้าการได้ชื่อว่าผู้นำเทคโนโลยี (ทั้งที่ไม่รู้ว่าจะใช้อย่างไรให้คุ้มค่า) จึงมีมูลค่าเพิ่มไม่เท่ากับเงินที่เสียไป

สุดท้ายสิ่งที่วงเสวนาในครั้งนั้นอยากฝากไว้สำหรับการพิจารณาเลือกซื้อคอมพิวเตอร์ก็คือ ไม่จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีใหม่ล่าสุด แต่ควรซื้อเฉพาะส่วนที่คิดว่าซื้อมาแล้ว ใช้งานได้อย่างคุ้มค่า คำว่า "คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง" จะมีประโยชน์อย่างไรหากซื้อมาแล้วไม่สามารถใช้งานได้อย่างคุ้มค่า

คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง ภาค 2

แนะนำการเลือกซื้อซีพียูให้เหมาะกับงาน

คอมพิวเตอร์ตกรุ่นเร็วหรือไม่

ชุดคอมพิวเตอร์ เมนบอร์ด Micro ATX + Celeron คอมพิวเตอร์ราคาประหยัด

แนะนำการเลือกซื้อซีพียูให้เหมาะกับงาน