Dopo aver trattato i primissimi cenni in questo articolo ecco di seguito altre nozioni base riguardo l’hardware di un pc.

Componenti esterni.

L’involucro di un PC, ovvero il contenitore che racchiude i componenti interni, è detto cabinet, oppure case, oppure chassis.
Esso serve a racchiudere le schede e le memorie contenute all’interno del computer. Da qualche anno esiste la possibilità di acquistare dei cabinet elaborati con pareti trasparenti, luci interne fluorescenti, colori particolari. Le tecniche di modifica ed elaborazione del cabinet vanno sotto il nome di modding.

Oltre al cabinet, all’esterno sono presenti varie periferiche, componenti utili allo scopo di facilitare lo scambio di informazioni fra il computer ed il mondo esterno e viceversa (come ad esempio la tastiera, il monitor, la stampante, il mouse ecc.).
Si definisce interfaccia qualsiasi cosa posizionata fra due ambienti che permette la comunicazione fra gli stessi; le varie periferiche costituiscono dunque, come già detto, l’interfaccia fra il computer ed il mondo esterno e viceversa.

Periferiche di input

La tastiera (keyboard) serve per inserire informazioni sotto forma di caratteri di testo; per anni è stato l’unico modo per inserire informazioni in un computer. Ogni paese, o quasi, ha una sua tastiera, con una disposizione di tasti propria; le differenze spesso sono limitate ai caratteri speciali come ad esempio le lettere accentate o determinati simboli. Le tastiere possono essere collegate al computer con un cavo oppure via radio; in questo ultimo caso sono dette cordless.

Il mouse permette di impartire comandi al computer senza dover utilizzare la tastiera; sullo schermo sono presenti vari oggetti selezionabili (bottoni, icone, barre di scorrimento, schede ecc.) corrispondenti a determinate azioni che il computer deve svolgere. I mouse possono essere collegati al computer con un cavo oppure via radio; in questo ultimo caso sono detti, come le tastiere, cordless.
Il movimento serve a portare una piccola freccia (detta puntatore del mouse) in corrispondenza degli oggetti citati (bottoni, icone, barre di scorrimento, schede ecc.); alcuni bottoni posti solitamente nella parte superiore del mouse permettono poi di selezionare con un click gli oggetti identificati con il puntatore.

Il microfono permette di inserire nel computer informazioni sonore, normalmente in mono, ovvero con un solo canale audio. Alcuni computer hanno invece ingressi separati per due canali audio (stereo); solitamente questi ingressi non sono di tipo microfonico, ma di tipo line ovvero hanno impedenza differente (vedi wikipedia per il concetto di impedenza), permettendo così di collegare direttamente le uscite di un mixer, oppure l’uscita audio di uno smartphone.

Lo scanner permette di inserire nel computer immagini fisse (testi già scritti, fotografie, disegni ecc.) ponendoli solitamente su di un piano (scanner piani). La precisione di uno scanner si misura in DPI (punti per pollice).

La fotocamera digitale (inclusa quella nello smartphone) permette di inserire nel computer immagini fisse; alcune fotocamere sono anche videocamere, dunque permettono di inserire anche immagini in movimento, ovvero filmati più o meno brevi. Rispetto allo scanner non vi è la necessità di stampare l’immagine, ma si può collegare direttamente la fotocamera al computer.

La webcam permette di inserire immagini in movimento nel computer con lo scopo principale di partecipare ad una videoconferenza.

Periferiche di output

Il monitor serve a visualizzare l’output, così da renderlo fruibile all’utente. La dimensione di un monitor si misura in pollici lungo la diagonale; un pollice (misura anglosassone) corrisponde a circa 2,54 cm.

Il videoproiettore ha la stessa funzione del monitor, con la differenza di ingrandire notevolmente l’immagine, così da permettere la visione a gruppi di persone in occasione di lezioni, presentazioni, conferenze, concerti e così via.

La stampante serve per fornire l’output in forma cartacea. Anche la precisione di una stampante si misura in DPI (Dots Per Inch) ovvero punti per pollice (come per lo scanner).

Il plotter è una stampante che serve a produrre documenti di grandi dimensioni e con precisione maggiore

Le casse acustiche o le cuffie servono a produrre output di tipo sonoro.

Componenti interni.

Il processore

Tutte le operazioni che compie un computer sono riducibili a calcoli aritmetici (da qui il termine calcolatore come detto in questo articolo). Il componente che si occupa di effettuare questi calcoli è detto microprocessore o più semplicemente processore o CPU (Central Processing Unit).
Le prestazioni di un processore si misurano con i multipli dell’Hertz (Hz) ed oggi in particolare in GigaHertz (GHz). La frequenza di lavoro di un processore (detta anche clock) è dunque il numero di passaggi di stato (fra 0 ed 1 o viceversa) che il processore è in grado di fare in un secondo: ad esempio un processore con un clock di 4Ghz è in grado di compiere oltre quattro miliardi di passaggi di stato in un secondo.
Si ricorda che il prefisso “Giga” sta per “un miliardo”.

La memoria centrale

Per funzionare correttamente, un PC ha bisogno della memoria centrale. Essa è di due tipi: ROM e RAM.
La memoria ROM contiene le informazioni basilari per l’avvio del computer. ROM sta per “Read Only Memory” ovvero “memoria a sola lettura”, pertanto l’utente non può scrivere informazioni in questa memoria.
La memoria RAM contiene i programmi e le informazioni che si stanno utilizzando. Ad esempio, se si sta scrivendo una lettera, nella memoria RAM ci sarà il sistema operativo (Windows ad esempio), il programma di scrittura (Word ad esempio) ed il testo della lettera che si sta scrivendo. RAM sta per “Random Access Memory” ovvero “memoria ad accesso casuale”; l’accesso casuale permette di raggiungere un’informazione in breve tempo, a differenza dell’accesso sequenziale che prevede di dover leggere tutta la memoria dall’inizio in sequenza per trovare quanto ricercato (l’esempio classico fa corrispondere ad una videocassetta l’accesso sequenziale ed ad un CD oppure ad un DVD l’accesso casuale: poniamo di essere all’inizio della videocassetta; se nella videocassetta ci sono due film ed interessa il secondo, bisogna comunque scorrere tutto il nastro per arrivare al secondo; nel CD o nel DVD invece è sufficiente impostare il numero della traccia desiderata per vederla o sentirla immediatamente. Il tempo di accesso alle informazioni contenute nella memoria RAM si misura in nanosecondi (ns). All’interno del processore è presente una memoria di tipo RAM detta registri del processore: si tratta della memoria più veloce all’interno del computer. La memoria di tipo RAM è detta anche memoria volatile in quanto allo spegnimento del computer si cancella completamente, perdendo le informazioni in essa contenute.

Una precisazione: anche la memoria ROM è ad accesso casuale, ma per ragioni storiche solo la RAM ha questo nome.
Le dimensioni della memoria RAM si misurano in Gigabyte (Gb).

La memoria ausiliaria

La memoria ausiliaria (o memoria di massa) permette di mantenere le informazioni memorizzate al suo interno anche quando il computer è spento. Il tempo di accesso alle informazioni memorizzate nella memoria di massa si misura in millisecondi (ms) pertanto rispetto alla memoria RAM è un migliaio di volte più lenta. Per queste ragioni la memoria ausiliaria serve a contenere i programmi ed i dati quando non si stanno utilizzando.
Copiare informazioni dalla memoria RAM alla memoria ausiliaria è un’operazione detta salvataggio. Tornando all’esempio precedente, se si sta scrivendo una lettera, nella memoria RAM ci sarà il sistema operativo (Windows ad esempio), il programma di scrittura (Word ad esempio) ed il testo della lettera che si sta scrivendo; una volta che si è finito di scrivere la lettera, è indispensabile salvarla (ovvero copiarla dalla memoria RAM alla memoria ausiliaria).
La memoria ausiliaria è costituita da: hard disk (disco rigido o disco fisso), CD, DVD, pen drive (chiavetta USB),. Tutte le memorie ausiliarie citate sono ad accesso casuale.
Un lettore (ovvero un dispositivo per leggere) una memoria ausiliaria è detto drive; il drive per per il CD/DVD prevede l’inserimento del disco, mentre l’hard disk forma una cosa sola con il suo drive (ovvero non è possibile separare la memoria dal suo lettore).

Le schede

La principale scheda contenuta nel cabinet è detta scheda madre (o motherboard o mainboard) il cui compito è di ospitare il processore e la memoria centrale, oltre ad essere collegata con speciali cavi (detti bus) ai vari lettori per le memorie ausiliarie. La scheda madre ha anche alcuni alloggiamenti (slot) disponibili per installare altre schede: alcune sono indispensabili, altre opzionali.

La scheda video o scheda grafica serve per collegare il monitor al computer, in modo da vedere correttamente l’output sul monitor stesso. Lo standard per la visualizzazione delle immagini nei pc è basato sul VGA (Video Graphics Array); array significa matrice, in questo caso una tabella a due dimensioni simile a quella usata per la battaglia navale: lo schermo è diviso in piccolissime porzioni dette pixel (pixel deriva dall’unione dei due termini PICTure ELement), identificabili mediante due coordinate (riga e colonna). Il numero di pixel a disposizione sullo schermo è detto risoluzione del monitor, mentre la distanza fra due pixel è detta dot pitch e si misura in millimetri. Il tempo di risposta è la somma del tempo per accendere un pixel e del tempo per spegnerlo; si misura in ms (millisecondi). La risoluzione del monitor si esprime mediante due coordinate, che rappresentano il numero di pixel disponibili rispettivamente su una riga e su una colonna. Il numero di colori visualizzabile per ogni pixel è strettamente legato al numero di bit impiegati per memorizzare il colore stesso: ad esempio se si vogliono 256 colori sono necessari 8 bit per pixel (28=256); se si volessero solo due colori basterebbe un solo bit per ogni pixel (21=2). I colori vengono attualmente memorizzati utilizzando almeno 24 bit per ogni pixel e sono generati mischiando fra di loro il rosso (per il quale si usano 8 bit), il verde (per il quale si usano altri 8 bit) ed il blu (per il quale si usano altri 8 bit). In questo modo si ottengono (usando dunque 3×8=24 bit per ogni pixel) 224=16777216 colori diversi. Il numero di bit impiegati per memorizzare il colore per ogni pixel è detto profondità di colore.

La scheda audio o scheda sonora serve per collegare al computer il microfono (input) e le casse (output) per poter inserire audio nel computer, oppure ascoltare audio proveniente dal computer.

La scheda di rete serve per collegare più computer fra di loro, permettendo la condivisione delle informazioni (ad esempio leggere un documento memorizzato su di un altro computer, come un server web su Internet) e delle risorse (ad esempio stampare su una stampante collegata ad un altro computer).

Alcuni computer (detti AIO = All In One) montano un’unica scheda, con le funzionalità di tutte le schede sopra elencate.

Altri componenti

L’alimentatore serve a trasformare la corrente elettrica (220V) della rete elettrica in corrente a 12V ed a 5V, tensioni alle quali lavora il PC.

Il gruppo di continuità o UPS (Uninterruptable Power Supply) serve ad evitare che una improvvisa mancanza di corrente elettrica faccia perdere tutte le informazioni non salvate; è costituito da alcuni componenti elettronici in grado di garantire la continuità (ossia che non si spenga il computer) nel passaggio dalla rete elettrica all’alimentazione a batterie; il gruppo difatti contiene una serie di batterie che forniscono qualche minuto di corrente elettrica anche se manca la corrente dalla rete elettrica; in questo modo l’utente ha il tempo necessario per salvare i propri dati dalla RAM alla memoria ausiliaria (si ricorda che, altrimenti, i dati nella memoria RAM si cancellano allo spegnimento del computer).

 

Bibliografia:
– Rossignoli, N., Introduzione all’informatica, Lampidistampa, Milano, 2007

Immagine: Foto di Valentine Tanasovich da Pexels

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