Come è fatto un computer

Processore (CPU)

Il processore, o Central Processing Unit (CPU), è il cervello del computer, responsabile dell’esecuzione dei calcoli e delle istruzioni necessarie all’elaborazione dei dati. Quando si sceglie un computer, la scelta del processore è fondamentale in base alle esigenze dell’utente. Ad esempio, per attività che richiedono prestazioni elevate, come l’elaborazione di immagini, la codifica di file musicali o video e i giochi in 3D, è consigliabile optare per un processore veloce al fine di ridurre i tempi di elaborazione. D’altra parte, se l’autonomia del dispositivo è prioritaria, come nel caso di computer portatili, si preferisce un processore a basso consumo energetico.

La velocità di un processore era tradizionalmente valutata in GHz (gigahertz), che indicava il numero di cicli di elaborazione eseguiti al secondo. Tuttavia, con il raggiungimento di limiti fisici sulla frequenza operativa, l’industria ha iniziato a concentrarsi sull’aumento del numero di core (processori multicore) e sulla dimensione della cache (memoria interna) per migliorare le prestazioni senza aumentare la frequenza operativa.

RAM (Random Access Memory)

La RAM è una memoria ad accesso casuale in cui transitano i dati in attesa di essere elaborati dalla CPU o subito dopo essere stati elaborati. È fondamentale che la quantità di RAM sia sufficientemente ampia per garantire un funzionamento fluido e privo di interruzioni del computer e di altri dispositivi. La quantità di RAM richiesta dipende dal sistema operativo utilizzato: nei computer desktop e portatili, si consiglia almeno 4 GB, mentre nei tablet e negli smartphone almeno 512 MB.

La RAM è una memoria volatile, il che significa che si svuota allo spegnimento del dispositivo e non permette di memorizzare permanentemente i dati. Pertanto, la quantità di RAM disponibile influisce direttamente sulle prestazioni del computer, poiché una RAM insufficiente può causare rallentamenti e blocchi durante l’utilizzo di applicazioni e processi multitasking.

Memoria di Massa

Le memorie di massa, come i dischi rigidi, le memorie flash, i CD/DVD, sono utilizzate per memorizzare permanentemente i dati al fine di poterli utilizzare in un secondo momento. La scelta della memoria di massa dipende dalle esigenze personali: se si desidera maggiore velocità, si può optare per dischi rigidi basati su tecnologia flash, che sono però più costosi e hanno dimensioni minori. Se si desidera più spazio di archiviazione a costi ridotti, si preferiscono i dischi meccanici, che tuttavia sono più lenti.

In sintesi, il processore, la RAM e la memoria di massa sono componenti cruciali di un computer e influenzano direttamente le prestazioni e le funzionalità del dispositivo. La scelta di questi componenti deve essere attentamente valutata in base alle esigenze e alle preferenze dell’utente al momento dell’acquisto di un computer.

Nella figura seguente mostriamo una scomposizione delle principali componenti interne (hardware) di un computer, con spiegazione di ogni singolo pezzo.

1. Schermo: Il componente visivo del computer che mostra le informazioni in output. Può essere un monitor LCD, un monitor LED o un display a cristalli liquidi, a seconda delle preferenze e delle esigenze dell’utente.
2. Scheda madre: È il “sistema nervoso” del computer, dove sono collegati e comunicano tra loro tutti gli altri componenti. Include connettori per la CPU, la RAM, le schede di espansione, gli slot per le periferiche e altro ancora.
3. CPU (Central Processing Unit): È il cervello del computer, responsabile dell’elaborazione di istruzioni e calcoli. La CPU interpreta e esegue i programmi, gestisce le operazioni di input/output e coordina il funzionamento di tutti gli altri componenti.
4. Interfaccia ATA: È un’interfaccia utilizzata per collegare i dispositivi di memorizzazione di massa, come hard disk e lettori DVD, alla scheda madre. L’ATA (Advanced Technology Attachment) facilita la comunicazione e il trasferimento dei dati tra questi dispositivi e il resto del sistema.
5. RAM (Random Access Memory): È la memoria volatile utilizzata dal computer per memorizzare temporaneamente dati e istruzioni in uso attivo. La RAM consente al computer di accedere rapidamente ai dati necessari durante l’esecuzione dei programmi, migliorando le prestazioni complessive del sistema.
6. Slot di espansione: Sono connettori presenti sulla scheda madre che consentono di installare schede di espansione aggiuntive, come schede grafiche, schede audio, schede di rete e altre periferiche, per aggiungere funzionalità al computer.
7. Alimentatore: È il componente responsabile di fornire l’energia elettrica necessaria al funzionamento di tutti gli altri componenti del computer. Trasforma l’energia elettrica proveniente dalla presa di corrente in tensioni e correnti appropriate per i vari componenti del computer.
8. Lettore DVD: È un dispositivo di memorizzazione ottico utilizzato per leggere e scrivere dati su dischi ottici, come CD e DVD. Può essere utilizzato per installare software, riprodurre film e musica, archiviare dati e altro ancora.
9. HD (Hard Disk): È il dispositivo principale di memorizzazione di massa del computer, utilizzato per archiviare permanentemente dati e programmi. L’hard disk viene utilizzato per memorizzare il sistema operativo, i file personali dell’utente, i programmi installati e altro ancora.
10. Tastiera: È un dispositivo di input utilizzato per inserire dati, comandi e testo nel computer. Le tastiere sono disponibili in diverse varianti, come tastiere standard, tastiere ergonomiche e tastiere multimediali, e possono essere cablate o wireless.
11. Mouse: È un altro dispositivo di input utilizzato per muovere il cursore sullo schermo e selezionare elementi, fare clic su collegamenti e pulsanti, trascinare e rilasciare elementi e altro ancora. Il mouse può essere dotato di diversi pulsanti e funzioni aggiuntive, come la rotellina di scorrimento.

Porte

Le porte di input/output di un computer sono i punti cruciali attraverso i quali il dispositivo comunica con le periferiche esterne. Nel corso del tempo, queste porte hanno subito un’evoluzione significativa per soddisfare le crescenti esigenze di trasmissione dati ad alta velocità e per supportare una gamma sempre più ampia di dispositivi.

Le vecchie e ormai obsolete porte, note come legacy, includono le porte PS/2 per mouse e tastiera, le porte seriali per modem analogici, le porte parallele per le stampanti e le porte VGA per monitor analogici. Sebbene queste porte siano ancora utilizzate da alcune aziende per supportare periferiche più datate, stanno gradualmente cedendo il passo a soluzioni più moderne.

Tra le porte emergenti che stanno rapidamente diventando lo standard, spiccano le porte USB (Universal Serial Bus). Queste porte, disponibili in varie versioni come USB 1.0, 2.0, e 3.0, offrono velocità di trasferimento dati sempre più elevate e sono compatibili con una vasta gamma di dispositivi, tra cui tastiere, mouse, fotocamere, scanner e stampanti.

Un’altra porta di connessione degna di nota è il FireWire (IEEE 1394), introdotto da Apple nel 1995. Questa porta offre velocità di trasferimento dati elevate, rendendola ideale per l’uso con videocamere e altri dispositivi multimediali ad alta definizione.

Le porte video DVI e HDMI consentono di collegare monitor digitali e televisori ad alta definizione al computer, offrendo un’esperienza visiva di qualità superiore.

Infine, la porta di rete Ethernet ha visto significativi miglioramenti nella velocità di trasmissione dei dati nel corso degli anni. Dall’originaria velocità di 10 Mbit/s, è passata a 100 Mbit/s e oggi molti dispositivi supportano velocità fino a 1000 Mbit/s, consentendo una connettività di rete più veloce e affidabile.

In conclusione, le porte di connessione del computer sono un elemento cruciale nel determinare la sua versatilità e funzionalità. Comprendere le diverse opzioni disponibili e le loro caratteristiche può aiutare gli utenti a scegliere le soluzioni più adatte alle proprie esigenze di connettività e utilizzo dei dispositivi esterni.