HARDWARE E SOFTWARE

Hardware

E' la parte tangibile del computer, cioè che si può toccare (si chiama così perché è composta dai componenti fisici e pesanti del computer).

L'Hardware di un elaboratore si sviluppa a partire da un componente principale detto SCHEDA MADRE (o MOTHERBOARD).
 

L'Hardware è caratterizzato dall'architettura di Von Neumann, i suoi componenti (macroelementi) sono quattro:

• CPU

• MEMORIE

• BUS

• PERIFERICHE I/O

La CPU è l'acronimo di "CENTRAL PROCESS UNIT" (unità di controllo di processamento), esso si contrappone a tutte le altre unità di elaborazione secondarie presenti nelle architetture hardware dei computer, ovvero le varie schede elettroniche.

Le prime CPU vennero progettate quando iniziarono ad essersi sviluppati i primi computer dove, riuniti all'interno dello stesso cabinet, vi erano due processori che precedentemente erano sempre stati contenuti in cabinet diversi o comunque costituivano blocchi distinti.

La CPU è il cervello del nostro elaboratore, ed è diviso in 3 parti principali:

• ALU: è l'unità aritmetica logica, capace di svolgere solo somme e prodotti di calcoli binari. Il matematico John von Neumann propose il concetto di ALU nel 1945 mentre era impegnato a sviluppare le basi del computer EDVAC.

• CU: "control unit" è l'unità di controllo che verifica, disciplina e coordina il flusso di dati tra il processore e gli altri componenti del computer, legge le istruzioni e le scrive nel registro di istruzioni, al fine di poterle interpretare ed eseguire in modo sequenziale, inviando segnali di controllo alle unità del computer interessate.

• REGISTRI: sono piccole celle di memoria che vengono utilizzate per velocizzare l'esecuzione dei programmi fornendo un accesso rapido ai valori usati più frequentemente mandando informazioni tramite calcoli dall' ALU e CU. Si trovano sul processore e si misurano in microsecondi (ms).           

La CPU si misura in HERTZ (Hz), che sta per un'operazione al secondo. Il suo microprocessore è il cervello del nostro computer/elaboratore, tutto passa da lì.

LE MEMORIE

Le MEMORIE sono celle di informazioni, le quali conservano una certa quantità di informazioni o dati; in base alla grandezza dei dati, possono occupare più celle. Queste celle vengono numerate dal sistema esadecimale.

Si misurano in byte; 1 byte equivale a 8 bit (unità di misura di base degli elaboratori, questo vale per tutti gli elaboratori. Al giorno d'oggi si utilizzano i multipli del byte:

• KB (kilobyte) che equivale a 1.024 bytes
• MB (megabyte) che equivale a 1.024 Kilobytes
• GB (gigabyte) che equivale a 1.024 Megabytes
• TB (terabyte) che equivale a 1.024 Gigabytes

La CACHE è un intermediario, cioè fa da tramite, tra la RAM e i Registri, ed è riscrivibile.
La sua funzione è quella di memorizzare, per un tempo determinato, informazioni e di salvare tutte le operazioni svolte, che la RAM non riesce a immagazzinare, anche se possiede molta memoria ma, essendo più lenta rispetto ai REGISTRI, la CACHE, dunque, trasporta queste informazioni a loro. 

LE MEMORIE FISSE ( o statiche)
 Sono memorie più lente rispetto alla RAM, e si dividono in:

• HARD DISK

• CD/DVD

• PEN DRIVE

• FLOPPY DISK 

L’HARD DISK sono le memorie tradizionali, suddivisi in dischi concentrici, creando dei settori. All’interno di essi esistono gruppi di celle dove vengono conservate le informazioni, detto CLUSTER. Esiste anche il seaktime, ovvero il tempo che l’HARD DISK impiega per memorizzare le informazioni. Infine, esso si misura in terabyte (TB).

Il CD/DVD è formata da un'unica spirale e non da dischi concentrici. Per leggerli è necessario illuminare la spirale con un led e con un altro led riuscire a leggere la luce riflessa.

La PEN DRIVE è una memoria riscrivibile, è portatile, è più veloce dell'hard disk ed è simile alla RAM e alla ROM, significa che possiamo sia scriverci qualcosa sopra oppure soltanto leggerla. Le informazioni vengono memorizzate in un componente elettrico, chiamato: SSD.
SSD sta per "Solid State Disk" permette di memorizzare informazioni elettronicamente. Rende una pen drive più costosa, più veloce ed è soggetta a scaldarsi di meno.

Il FLOPPY DISK è un supporto di memoria digitale di tipo magnetico. Essendo stato per decenni il dispositivo di memorizzazione esterna più usato, l'immagine del floppy disk venne impiegata nell'interfaccia grafica di programmi e siti web per simboleggiare il comando per il salvataggio dei dati, diventato ormai obsoleto.

Il BUS ha la funzione di un connettore, è formato da cavi che trasportano informazioni, ad esempio dalla CPU alla MEMORIE.

Il BUS si divide in tre parti:

• BUS DATI: trasferisce le informazioni dalla CPU alla MEMORIE, Viene utilizzato per identificare posizioni particolari nella memoria principale in cui sono archiviati i dati. Il numero di bit nel bus indirizzi può determinare la quantità di memoria che la CPU può indirizzare.

• BUS INDIRIZZI: si occupa di gestire le informazioni delle memorie, controlla ogni indirizzo delle celle, dove le informazioni andranno inserite.

• BUS DI CONTROLLO: effettua controlli su tutte le periferiche. 

Esse sono gli strumenti che ci permettono di scambiare informazioni con il nostro elaboratore. Essi si dividono in:

• PERIFERICHE INPUT: ci permettono di inserire dati all'interno del nostro elaboratore, ad esempio: la tastiera, webcam, mouse, microfono, ...

• PERIFERICHE OUTPUT: ci mostrano le informazioni elaborate dall'elaboratore, ad esempio: monitor, cuffie, stampante, ...

• PERIFERICHE MISTE: sono delle periferiche particolari, svolgono una funzione sia di quelle di output che di input, ad esempio: schermo touch, stampante multifunzione, auricolari bluetooth.