โทรศัพท์มือถือยุคใหม่ หัวใจอยู่ที่ 'ชิปประมวลผล'

สมาร์ทโฟน (Smartphone) คำนี้จริงๆก็มีใช้งานมานานแล้ว เป็นชื่อที่ใช้เรียกโทรศัพท์เคลื่อนที่หรือมือถือที่มีคุณสมบัติหรือมีความสามารถเพิ่มเติม นอกเหนือไปจากการสนทนาและส่งข้อความหากันผ่านเครือข่ายฯ นั่นคือ ใช้งานเป็นคอมพิวเตอร์ได้ด้วยในตัว เช่น มีซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ (OS), ติดตั้งและใช้งานแอปพลิเคชั่นได้, เชื่อมต่ออินเตอร์เน็ตได้ ฯลฯ

แรกเริ่มหลายคนคงเคยรู้จักและเคยใช้งานโทรศัพท์มือถือบางรุ่นในอดีตที่ใช้ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการบนมือถืออย่าง Symbian, Windows Mobile, BlackBerry ฯลฯ มาก่อน ซึ่งมือถือเหล่านี้ถือเป็นอุปกรณ์สมาร์ทโฟนรุ่นแรกๆ แต่ผู้คนอาจยังไม่ค่อยรู้จักหรือคุ้นเคยกับคำว่าสมาร์ทโฟนในอดีตซักเท่าไหร่ เพราะตัวเครื่องมีราคาแพงแถมการสื่อสารข้อมูลบนเครือข่ายก็ดูชักช้าอืดอาด แต่เมื่อเทคโนโลยีการสื่อสารบนโทรศัพท์มือถือก้าวรุดหน้า จากอดีตที่เคยเป็นแค่โทรศัพท์ที่ใช้พูดคุยหรือสนทนากันด้วยเสียงและส่งข้อความ SMS หากันในยุค 2G แต่ด้วยอัตราความต้องการการบริโภคข้อมูลข่าวสารที่ดูจะเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีในการสื่อสารให้ก้าวรุดหน้าไปอีกขั้น ด้วยการจัดสรรให้มีช่องสัญญาณหรือคลื่นความถี่ที่รองรับอัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มสูงขึ้นกว่าเดิม และรองรับกับปริมาณข้อมูลจำนวนมหาศาล จึงเป็นที่มาของการสื่อสารข้อมูลในยุค 3G และ 4G ในปัจจุบัน

โทรศัพท์มือถือหรือสมาร์ทโฟน (Smartphone) ก็เช่นกัน นอกจากจะเปลี่ยนมาใช้ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการอย่าง Windows Phone, Android และ iOS แล้ว ปัจจุบันยังถูกพัฒนาให้มีความสามารถหลากหลายจนแทบจะไม่ต่างอะไรกับคอมพิวเตอร์พกพาทั่วไป ไม่ว่าจะเป็น ดูหนังฟังเพลงออนไลน์, ถ่ายรูปและวิดีโอด้วยกล้องความละเอียดสูง พร้อมฟังก์ชั่นในการตกแต่งภาพหรือตัดต่อคลิปวิดีโอ, สนทนาแบบเห็นหน้ากันเป็นภาพเคลื่อนไหวในแบบ Real-Time, ตรวจสอบภาพเคลื่อนไหวจากกล้อง IP Camera ผ่านมือถือ, อัพโหลดคลิปวิดีโอของตัวเองขึ้นเผยแพร่บน Youtube ฯลฯ ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจเลยว่าทำไมอุปกรณ์ Smartphone ถึงได้รับความนิยมสูงสุด จนเรียกได้ว่าแทบจะกลายเป็นปัจจัยที่ 5 ที่สำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ในปัจจุบันไปแล้ว เพราะทุกวันนี้ถือเป็นอุปกรณ์ที่แทบทุกคนจะต้องมีพกติดตัวไปไหนมาไหนอยู่ทุกที่ด้วยเสมอ จิงป่ะ!

เกริ่นมาพอละ ทีนี้ขอเข้าเรื่องเลยละกัน ก็อย่างที่ได้บอกไปแล้วว่าโทรศัพท์มือถือในปัจจุบัน ก็ไม่ต่างอะไรกับคอมพิวเตอร์พกพาขนาดจิ๋วที่เป็นโทรศัพท์ให้พูดคุยกับคนอื่นได้ด้วย เพราะฉะนั้นในตัวของมันจะต้องมีส่วนประกอบสำคัญ ซึ่งเป็นหัวใจหลักที่จะคอยทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลทุกอย่างที่ถูกส่งมา และนั่นก็คือ ซีพียู (CPU) หรือในที่นี้ก็คือ ชิปประมวลผล นั่นเอง ซึ่งมันจะมีความสำคัญแค่ไหน ทำหน้าที่อะไรบ้าง และมีหน้าตาเป็นอย่างไร ไปดูกันครับ

ก่อนอื่นอยากให้มองภาพง่ายๆว่า มือถือหรือสมาร์ทโฟนของเราจริงๆแล้ว มันก็เปรียบเสมือนกับเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องนึงแบบเดียวกับพีซีหรือโน้ตบุ๊คที่คุณคุ้นเคยนั่นแหละ เพียงแต่เค้าคิดค้นและออกแบบให้ชิ้นส่วนทุกๆอย่างของมันเล็กมากๆ เล็กเสียจนเรียกได้ว่าเป็นการจับเอาคอมพิวเตอร์ทั้งชุดยัดใส่ลงไปในมือถือหรือสมาร์ทโฟนที่มีขนาดเพียงแค่ฝ่ามือของคุณนั่นแหละ ฟังดูแล้วน่าทึ่งใช่มั๊ยล่ะ!! ทีนี้ลองนึกภาพว่าหากเราแกะฝาครอบและชิ้นส่วนต่างๆที่เป็นพลาสติกออกก็จะเหลือแต่ส่วนประกอบที่สำคัญต่างๆ อาทิ จอแสดงผล แบตเตอรี่ กล้อง ปุ่มกด ฯลฯ ซึ่งเป็นชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่สามารถถอดเปลี่ยนได้ (ไม่ได้ถูกติดตั้งตายตัวลงบนแผงวงจร) และแผงวงจรรวมที่ติดตั้งชิป ส่วนเชื่อมต่อ และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆที่สำคัญเอาไว้มากมาย ซึ่งแผงวงจรรวมดังกล่าวนี้มีความสำคัญมาก เพราะมีชิปประมวลผล (CPU) ซึ่งถือเป็นหัวใจหลักของมือถือหรืออุปกรณ์สมาร์ทโฟนอยู่ด้วย

ทีนี้เรามาพูดกันเน้นๆถึงชิปประมวลผล (CPU) อ๊ะ…ไม่ใช่สิ !!! จริงๆต้องเรียกว่า “ชิปเอนกประสงค์“ เพราะในความเป็นจริงแล้วชิปดังกล่าวเป็นชิปแบบ System on a Chip (SoC) หรือพูดให้เข้าใจง่ายๆก็คือ เป็นการรวมเอาองค์ประกอบที่สำคัญต่างๆ ซึ่งจะคอยทำงานร่วมกันอย่างเป็นระบบ เช่น หน่วยประมวลผลข้อมูล (CPU), หน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU), หน่วยความจำ (ROM/RAM/EEPROM/FLASH), ส่วนควบคุมหน่วยความจำ (Memory Controller), ส่วนควบคุมการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอกและอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ, ส่วนควบคุมแรงดันไฟฟ้า (Voltage Regulators) และวงจรการจัดการพลังงาน (Power Management Circuits) มาผนวกรวมกันเอาไว้อยู่ภายในชิปเพียงตัวเดียว โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยให้เกิดการประหยัดพลังงาน ลดค่าใช้จ่าย และประหยัดพื้นที่นั่นเอง

เมื่อเข้าใจถึงความสำคัญของชิปประมวลผลบนมือถือหรืออุปกรณ์สมาร์ทโฟนกันดีแล้ว ก่อนจะไปทำความรู้จักกับชิปประมวลผลบนอุปกรณ์สมาร์ทโฟนรุ่นต่างๆในปัจจุบัน ว่าไอ้รุ่นนั้นรุ่นนี้ที่เค้ากำลังฮิตกันทั่วบ้านทั่วเมืองนั้น มันใช้ชิปประมวลผลอะไรกันบ้าง ผมจะขอคั่นด้วยการใช้โอกาสนี้อธิบายถึงที่มาที่ไปของคำว่า สถาปัตยกรรมซีพียูในแบบ ARM และ X86 ไว้เป็นข้อมูลพื้นฐานสักเล็กน้อย ซึ่งผมเชื่อว่าหลายท่านคงเคยเห็นผ่านหูผ่านตามาบ้างแล้วแต่อาจยังไม่เข้าใจว่ามันคืออะไรหรือแตกต่างกันยังไง ตรงนี้ผมจะมาแจกแจงรายละเอียดให้ฟัง แต่…อ๊ะๆ ผมขอพักเข้าโฆษณา อ๊ะ! ไม่ช่ายยยย! ขอยกไปเป็นบทความถัดไปแล้วกันนะครับ เพราะรายละเอียดดูจะเข้มข้นสักนิดนึง แล้วอย่าลืมติดตามอ่านกันหล่ะ กิ๊วๆ

ARM กับ X86, RISC กับ CISC มหาอำนาจต่างขั้วบนโลกของซีพียู

(ต่อ) ชิปประมวลผล ARM และ Intel (x86) บนสมาร์ทโฟน