Componenti hardware

Questo sito utilizza cookie, anche di terze parti. Se vuoi saperne di più leggi la nostra Cookie Policy. Scorrendo questa pagina o cliccando qualunque suo elemento acconsenti all’uso dei cookie.I testi seguenti sono di proprietà dei rispettivi autori che ringraziamo per l'opportunità che ci danno di far conoscere gratuitamente a studenti , docenti e agli utenti del web i loro testi per sole finalità illustrative didattiche e scientifiche.

Le informazioni di medicina e salute contenute nel sito sono di natura generale ed a scopo puramente divulgativo e per questo motivo non possono sostituire in alcun caso il consiglio di un medico (ovvero un soggetto abilitato legalmente alla professione).

Componenti hardware

Bus

Riferita ai processori, la grandezza del bus è la quantità di dati che la CPU riesce a ricevere nell'unità di tempo. I bus a 32 bit sono 32 corsie incise sui circuiti che trasmettono 32 bit alla volta. Questo insieme di collegamenti elettrici che hanno il compito di portare informazioni da e verso la CPU si distingue in:

Data Bus: per i dati
Address Bus: per gli indirizzi di memoria trasmessi dalla cpu alla ram; determina la localizzazione esatta delle informazioni da leggere o scrivere, nonché le istruzioni su come farlo. Con 32 bit di indirizzo, si possono indirizzare 4 gigabyte di RAM.
Control Bus: per la gestione delle memorie, delle periferiche e delle operazioni da compiere. Dispositivo che comunica da una unita' ad un altra. Spesso si riferisce al bus che permette alla CPU di comunicare con la memoria. La larghezza del bus (espressa in bit), non necessariamente uguale alla dimensione della word, indica la quantità di dati che il bus e' in grado di leggere/scrivere in un accesso. Spesso la frequenza di clock del bus e' diversa dalla frequenza della CPU (spesso un sottomultiplo) perché e' inutile clockare a frequenze alte un bus visti i tempi di accesso delle RAM (per RAM a 70ns un bus a 14mhz e' teoricamente sufficiente per garantire un accesso a ciclo). Esistono inoltre schede madri dotate di bus BURST, che permettono la lettura o la scrittura di una serie di dati (spesso la dimensione della line della cache, ad esempio 4 double-word = 32 byte per il 604e) alla velocità di una word per ciclo (tempi di accesso delle RAM permettendo).

Bus di sistema

Per ottenere elevate prestazioni soprattutto nell'elaborazione di sequenze video, oltre alla velocità del processore, sono importanti anche altri parametri quali

Bus di sistema per accedere alla memoria.

Multipler (o moltiplicatore).La velocità del bus di sistema (bus esterno al processore) e' importante per l'accesso alla memoria principale che, secondo il chipset supportato dalla motherboard, può operare a 50, 60, 66, 75, 100, 150….. mhz. In alcuni casi si può anche "overclockare" quest'ultima velocità, o tramite jumper o direttamente dal BIOS, portando i bus di sistema tipicamente a 103, 112 e 133,3 mhz. Il multipler e' quel componente che moltiplica la velocità del bus di sistema per ottenere (eguagliare) la velocità interna del processore. Moltiplicatori tipici nei PC sono: 1.5x, 2x, 2.5x, 3x, 3.5x, 4x, 4.5x, 5x…….

Chip

Dall'inglese, scheggia, coriandolo. Il chip è la lastrina di silicio su cui sono impressi circuiti, diodi e transistor (se ne contano a milioni su una sola lastrina); questo insieme di componenti è detto circuito integrato. Tale circuito elettronico si ottiene, con le tecniche della microelettronica, dalla lavorazione di un solo blocco di silicio. Chip e' un termine generico, esistono chip per costruire CPU e quelli per costruire memorie (RAM). Per chip si intende anche il contenitore del circuito integrato, che oltre ad essere una protezione, dissipa il calore e permette la connessione con altri circuiti integrati tramite pin (piedini).

Chipset

L'"intelligenza" di una scheda madre e' definita dai suoi circuiti logici, in altri termini dai controller e dal chipset della scheda stessa. La parola stessa chipset significa un insieme di chip, raccolti in un solo componente. Prima dell'arrivo dei chipset, la scheda madre presentava molteplici controller chip, tutti separati l'uno dall'altro. Ad esempio c'era il chip per gestire la cache, il DMA, il bus di I/O, e le interruzioni (IRQ).
Oggi l'integrazione di questi chip in una singola entità ha permesso la riduzione dei costi di produzione e una modellizzazione di questa unita' di controllo. Comunque il chipset non integra tutte le funzioni di una scheda madre, ci sono infatti controller per la tastiera, il mouse (PS/2), la porta seriale, la porta parallela. Sono chiamati chipset anche quegli insiemi di chip specifici per determinate applicazioni (asicss) come l'agpset. Il termine chipset viene utilizzato per definire anche una specifica circuiteria ad esempio della scheda video. Un chipset e' disegnato per operare con uno specifico insieme di processori. In genere i chipset supportano solo determinate classi di processori. Si parla di diversità dei chipset generalmente per come viene disegnata la circuiteria di controllo, per i differenti modi in cui impegnano la cache, l'accesso alla memoria e quindi il bus di sistema, ecc.

CMOS

Complementary Metal Oxyde Semiconductor. Tecnologia costruttiva relativa ai circuiti integrati e ad alcuni tipi di transistor. La caratteristica fondamentale di questa tecnologia costruttiva e' il bassissimo assorbimento di corrente (ottenuto tramite un accoppiamento capacitivo del pin fisico di ingresso). Attualmente tutti i microprocessori sono realizzati con questa tecnologia, le memorie (infatti anche grandi quantità di memoria sono in grado di mantenere memorizzati i dati con il solo ausilio di una piccolissima batteria, come nelle calcolatrici) e una parte significativa degli integrati logici.

DMA

Direct Memory Access. Standard hardware definito da un controller DMA (insieme di chip) per effettuare il trasferimento diretto dei dati su bus, da e verso la memoria principale, senza coinvolgere la CPU. Per fare un esempio, mentre la CPU e' occupata ad eseguire altri processi, il controller DMA può trasferire un settore del disco (hard disk) in memoria. Dispone anche di un buffer per poter memorizzare questi dati prima di diventare padrone del bus (busmaster, a volte si utilizza questo termine per intendere la modalità DMA). Finito il trasferimento, il DMA invia un interrupt alla CPU che provvederà a controllare se il trasferimento e' stato completato con successo. In questo modo si aumentano le prestazioni della macchina poiché anche altre periferiche (floppy disk, schede audio, schede di rete, modem) possono disporre del controller DMA per le operazioni di I/O con la memoria. Con gli HD che memorizzano gbyte di dati, e non piu' MB, lo standard DMA non e' piu' adeguato. Il sistema di trasferimento per gli HD attuali e' l'ultradma.

ECP

Extended Capabilities Port. Interfaccia per porta parallela a 25 pin con supporto bidirezionale; compatibile con l'interfaccia Centronics e 10 volte piu' veloce. ECP e' un estensione dello schema EPP, entrambe le modalità di comunicazione sono compatibili con i dispositivi (stampanti) di vecchia fabbricazione (SPP). ECP adotta la compressione RLE (Run Length Encoding) per il trasferimento dei dati, velocizzando notevolmente il trasferimento dell'informazione fino ad un rapporto massimo 64:1, permette la connessione di piu' periferiche su un unica porta e può utilizzare anche i canali DMA. Il protocollo ECP fu proposto da HP e Microsoft.

EISA

Extended ISA. Architettura compatibile con lo standard ISA con Bus a 32 bit. Questo standard e' stato presentato da Compaq alla fine degli anni '80 con un troughput di 16 MB al secodo e successivamente portato a 33 MB (burst). Permette l'arbitraggio automatico tra le schede di espansione e la loro configurazione avviene via software e non tramite lo spostamento dei jumper.

EPP

Enhanced Parallel Port. Interfaccia per porta parallela con supporto bidirezionale; compatibile con l'interfaccia Centronics e 10 volte piu' veloce.

ISA

Industry Standard Architecture. Bus attraverso il quale i vari componenti del computer comunicano tra di loro. Con un troughput che varia dai 4 ai 5 MB, disponibile in versioni da 8 e 16 bit.

Parallelo/a

Multiprocessore. Vengono detti multiprocessori quei calcolatori che eseguono più lavori simultaneamente, in parallelo. I PC e i Mac generalmente hanno un solo processore.
I connettori Centronics (SPP), EPP/ECP e SCSI sono esempi di connettori che operano in parallelo, ossia per mezzo di queste interfacce, i dati vengono inviati tra computer e periferica contemporaneamente, sfruttando piu' linee di trasmissione secondo le diverse specifiche. Le stampanti solitamente adottano la porta Centronics (interfaccia parallela a 36 pin).

PCI

Peripheral Component Interconnection Il bus interno PCI ha il suo debutto nel 1992. La velocità massima del bus può essere di 33 mhz a 32 bit (= 132 MB/Sec) oppure di 66 mhz a 64 bit (= 528 Mbyte/ sec). Le schede madri con bus PCI supportano solitamente almeno 4 slot PCI, utili per connettere le schede di espansione. Oltre alla velocità del bus, ulteriori vantaggi di questa tecnologia sono: autoconfigurazione delle periferiche che comporta l'assenze di conflitti, indipendenza dal processore, indipendenza da altri bus (ISA, EISA, ecc).

Seriale

Se si parla di trasmissione dati seriale allora l'informazione viene inviata in forma di impulsi elettromagnetici in fila indiana. Ciascun impulso può rappresentare uno o piu' bit (la trasmissione dei dati tra modem e computer avviene tramite un cavo seriale.
Il fatto che la trasmissione sia seriale non implica necessariamente che i fili di comunicazione siano 2 (uno di segnale e uno di massa), anzi quasi sempre sono più di 2; il termine seriale indica solo che i dati vengono inviati tutti su un unico filo, bit per bit; possono comunque essere utilizzati altri fili per la gestione dei sincronismi e altre informazioni (per esempio se una macchina e' pronta a ricevere, oppure se è spenta, la richiesta di poter trasmettere, la richiesta di stabilire un collegamento, la presenza di collegamento, ecc...). Dal punto di vista fisico i bit vengono trasmessi sotto forma di tensione o corrente modulata ad onda quadra, nella quale generalmente per convenzione il livello alto indica 1 ed il livello basso indica 0. Si contrappone a parallelo.

Sincrono

Avvenimento sincronizzato con il segnale di clock o con altri segnali periodici di sincronizzazione della macchina o del sistema.
Circuito che prevede l'accesso e il funzionamento sincronizzato con un segnale periodico, per esempio il segnale di clock.

UART 16550A

Universal Asynchronous Receiver/Transmitter. Chip che riduce la latenza di interrupt poiché permette ai dati in entrata o in uscita dalla porta seriale di essere memorizzati in capienti buffer.

USB

Universal Serial Bus. E' un bus relativamente nuovo, nato per migliorare la connettività esterna dei computer. Infatti grazie alla possibilità di collegare fino a 127 periferiche in cascata (o tramite hub) dovrebbe sostituire le periferiche che usano la porta parallela o la seriale permettendo anche il collegamento a caldo, cioè a computer acceso. Almeno per quelle della versione 1. Infatti e' stata sviluppata anche la versione 2.0 che innalzerà la velocità massima di trasmissione dagli attuali 12 Mbps a 480 Mbps.

Componenti hardware