เทคโนโลยี Plug and Play ทำงานอย่างไร

พวกเราส่วนใหญ่ยอมรับความสามารถในการเสียบเมาส์หรือส่วนประกอบอื่นและใช้งานได้ทันที แต่นั่นไม่ใช่กรณีเสมอไป วันนี้ คุณสามารถถอดกราฟิกการ์ดออกจากเดสก์ท็อปพีซี เปลี่ยนเป็นรุ่นใหม่ที่เข้ากันได้ เปิดระบบ และใช้ทุกอย่างเหมือนปกติ ทศวรรษที่ผ่านมา กระบวนการนี้อาจใช้เวลาหลายชั่วโมง

ความเข้ากันได้ที่ทันสมัยเกิดขึ้นได้เนื่องจากการพัฒนาและการใช้เทคโนโลยี Plug and Play (PnP) อย่างแพร่หลาย

Plug and Play คืออะไร?

Plug and Play—อย่าสับสนกับ Universal Plug and Play (UPnP)—คือชุดของมาตรฐานระบบปฏิบัติการที่เปิดใช้งานการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ผ่านการตรวจหาและกำหนดค่าอุปกรณ์อัตโนมัติ ก่อน Plug and Play ผู้ใช้ต้องเปลี่ยนการตั้งค่าที่ซับซ้อนด้วยตนเอง (เช่น สวิตช์จุ่ม จัมเปอร์บล็อก ที่อยู่ I/O, IRQ และ DMA) เพื่อให้ฮาร์ดแวร์ทำงานได้อย่างถูกต้อง การกำหนดค่าด้วยตนเองดังกล่าวเป็นตัวเลือกทางเลือกที่มีฟังก์ชัน Plug and Play อาจเปลี่ยนไปใช้เมื่อไม่รู้จักอุปกรณ์หรือทำงานโดยอัตโนมัติ

ประวัติของ Plug and Play

หากคุณเคยสร้างระบบคอมพิวเตอร์ตั้งแต่เริ่มต้นที่บ้าน คุณอาจจำได้ว่าการทดลองดังกล่าวมีความท้าทายเพียงใด ไม่ใช่เรื่องแปลกที่คนจรจัดจะทุ่มเททั้งสัปดาห์เพื่อติดตั้งฮาร์ดแวร์ โหลดเฟิร์มแวร์หรือซอฟต์แวร์ กำหนดค่าฮาร์ดแวร์และการตั้งค่า BIOS การรีบูต และการแก้ไขปัญหา ที่ทั้งหมดเปลี่ยนไปตามการมาถึงของ Plug and Play

Plug and Play เติบโตขึ้นเป็นคุณลักษณะหลักหลังจากเปิดตัวในระบบปฏิบัติการ Microsoft Windows 95 แม้จะมีการนำเทคโนโลยีที่คล้ายกันมาใช้ในระบบปฏิบัติการรุ่นก่อน ซึ่งรวมถึง Mac OS และ Linux รุ่นแรกๆ การเติบโตอย่างรวดเร็วของคอมพิวเตอร์ที่ใช้ Windows ทำให้คำว่า Plug and Play เป็นสากล

ก่อนหน้านี้ Plug and Play ไม่ได้สมบูรณ์แบบ ความล้มเหลวในบางครั้งของอุปกรณ์ในการกำหนดค่าตัวเองอย่างน่าเชื่อถือทำให้เกิดคำว่า Plug and Pray ในที่สุด ก็มีการกำหนดมาตรฐานอุตสาหกรรมและรหัสประจำตัวแบบบูรณาการ ทำให้ฮาร์ดแวร์สามารถระบุและรวมส่วนประกอบได้ดียิ่งขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป ระบบปฏิบัติการใหม่สามารถแก้ไขปัญหาทั่วไปได้ ส่งผลให้ผู้ใช้ได้รับประสบการณ์ที่ดีขึ้นและคล่องตัว

การใช้ Plug and Play

เพื่อให้ Plug and Play ทำงานได้ ระบบต้องมีความเข้ากันได้สามทางระหว่างระบบปฏิบัติการ, BIOS และส่วนประกอบ Plug and Play

สิ่งที่ดีเกี่ยวกับ Plug and Play นี้คือสิ่งที่คุณไม่ควรมองข้ามในฐานะผู้ใช้ คุณเพียงแค่เสียบอุปกรณ์ใหม่ และอุปกรณ์ก็เริ่มทำงาน ระบบปฏิบัติการตรวจพบการเปลี่ยนแปลงโดยอัตโนมัติ และระบบจะตรวจสอบข้อมูลของฮาร์ดแวร์ใหม่เพื่อดูว่าคืออะไร เมื่อระบุประเภทฮาร์ดแวร์แล้ว ระบบจะโหลดซอฟต์แวร์ที่เหมาะสม (เรียกว่าไดรเวอร์อุปกรณ์) เพื่อให้ทำงาน จากนั้นจะจัดสรรทรัพยากร แก้ไขข้อขัดแย้ง กำหนดการตั้งค่า และแจ้งไดรเวอร์หรือแอปพลิเคชันอื่นๆ ของอุปกรณ์ใหม่ เพื่อให้ทุกอย่างทำงานร่วมกันได้ ทั้งหมดนี้ดำเนินการโดยผู้ใช้มีส่วนร่วมน้อยที่สุด หากมี

ฮาร์ดแวร์บางตัว เช่น เมาส์และคีย์บอร์ด สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์ผ่าน Plug and Play อื่นๆ เช่น การ์ดเสียงและการ์ดกราฟิกวิดีโอ จำเป็นต้องติดตั้งซอฟต์แวร์ที่มาพร้อมกับผลิตภัณฑ์เพื่อให้การกำหนดค่าอัตโนมัติเสร็จสมบูรณ์ โดยปกติจะใช้เวลาไม่กี่คลิกเพื่อเริ่มกระบวนการติดตั้ง ตามด้วยรอสักครู่เพื่อให้เสร็จสิ้น

อินเทอร์เฟซแบบพลักแอนด์เพลย์บางตัว เช่น PCI และ PCI Express จำเป็นต้องปิดคอมพิวเตอร์ก่อนที่จะเพิ่มหรือถอดออก อินเทอร์เฟซ Plug and Play อื่นๆ เช่น PC Card (โดยทั่วไปพบในแล็ปท็อป), ExpressCard (และมักพบในแล็ปท็อป), USB, HDMI, Firewire (IEEE 1394) และ Thunderbolt อนุญาตให้เพิ่มและนำออกในขณะที่ระบบกำลังทำงาน— มักเรียกว่าการแลกเปลี่ยนความร้อน

กฎทั่วไปสำหรับส่วนประกอบ Plug and Play ภายในคือ ควรติดตั้งหรือถอดส่วนประกอบออกเฉพาะเมื่อคอมพิวเตอร์ปิดอยู่ สามารถติดตั้งหรือถอดอุปกรณ์ Plug and Play ภายนอกได้ตลอดเวลา ขอแนะนำให้ใช้คุณลักษณะ Safely Remove Hardware ของระบบ (Eject ในอุปกรณ์ macOS และ Linux) เมื่อยกเลิกการเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกในขณะที่คอมพิวเตอร์เปิดอยู่