Che cos'è l'hardware del computer?

Aug 28 2012
Senza hardware, anche il miglior software mai creato è inutile. Quali componenti devi aver assemblato prima di poter avviare e iniziare a fare clic?
Ti sei mai chiesto cosa c'è all'interno del tuo computer? Questo video di ti porterà in un tour virtuale di un computer desktop.

"Ora questo è un hardware serio."

È il tipo di frase che ti aspetti di sentire in un film d'azione, quando Arnold Schwarzenegger mette le mani su un arsenale di pistole ed esplosivi. Spesso, però, la stessa frase viene applicata al mondo dei computer. Vuoi giocare agli ultimi videogiochi ? Faresti meglio a mettere in valigia dell'hardware serio. Quella macchina costruita per l'editing video? Sta imballando dell'hardware serio! Ma cos'è l'hardware del computer, comunque?

Risposta breve: l'hardware del computer è costituito dai componenti fisici che fanno funzionare un computer. Il software, d'altra parte, è la programmazione che dice a tutti quei componenti cosa fare. Windows e Photoshop e i browser Web sono software. Saper utilizzare il software è un po' come saper guidare un'auto: è ciò per cui usi il computer ogni giorno. Ma capire l'hardware è come sapere come funziona l'auto. Se riesci a distinguere tra hardware serio e hardware ho-hum, non spenderai troppo per un computer mediocre (o comprerai in un modo più potente e costoso del necessario).

Sappiamo tutti che l'hardware descrive i pezzi fisici che fanno vibrare la vita di un computer. Ma quali sono quei singoli pezzi? Bene, probabilmente hai sentito parlare del processore o dell'unità di elaborazione centrale ( CPU ). Questo è il cuore del computer. È un chip che prende istruzioni da programmi (software), fa calcoli e sputa i risultati. Potrebbe essere la parte più importante, ma non è certamente l'unica -- e come capire le parti di un'auto, comprendere l'hardware del computer potrebbe aiutarti a ripararne uno quando le cose vanno male.

Contenuti
  1. Gli elementi costitutivi di un computer
  2. L'evoluzione dell'hardware del computer
  3. Diversi tipi di computer
  4. Nota dell'autore

Gli elementi costitutivi di un computer

Le CPU di oggi sono minuscole, ma sono in grado di eseguire calcoli veloci e massicci.

Negli anni '80, i computer erano abbastanza piccoli da poter stare nelle nostre case, ma erano ancora troppo costosi e specializzati per essere assemblati dalla persona media. Questo è davvero cambiato negli anni '90 e 2000, e ora i computer sono incredibilmente facili da assemblare con le parti giuste, un po' di pazienza e un cacciavite.

Ci sono alcuni pezzi di base che vanno in ogni computer . Un case, o torre, contiene tutti i componenti, con un'ampia area aperta che si adatta a una scheda madre . Pensa alla scheda madre come al sistema nervoso del computer: è una grande lastra di fibra di vetro incisa con circuiti che collegano insieme ogni componente di un computer. Ogni pezzo di hardware del computer si collegherà alla scheda madre.

Le custodie includono anche ventole per mantenere fresco un computer e spazio per un grande alimentatore, o PSU, che gestisce la conversione dell'alimentazione per tutte le parti di un computer. La memoria ad accesso casuale (RAM) è un circuito integrato che memorizza i dati in modo tale da renderli rapidamente accessibili al processore. I dischi rigidi e le unità a stato solido archiviano gigabyte o terabyte di dati utilizzando diverse tecnologie. Una scheda grafica è il suo piccolo ecosistema, con un processore dedicato a compiti diversi rispetto alla CPU e RAM ad alte prestazioni. E questo è praticamente tutto ciò che serve per far funzionare un computer. Quando il processore è collegato alla scheda madre, un dissipatore di calore si trova sulla parte superiore per mantenerlo fresco.

Le parti di oggi sono etichettate meglio, le custodie di oggi sono più accessibili e l'hardware del computer è più economico che mai, ma la composizione effettiva di un PC non è cambiata molto.

L'evoluzione dell'hardware del computer

I componenti di base di un personal computer sono più o meno gli stessi oggi come lo erano negli anni '90. Beh, forse "meno" piuttosto che "di più". Le parti svolgono ancora le stesse funzioni generali di una volta. La scheda madre funge ancora da hub centrale del computer, con tutto ciò che si collega ad essa; il processore segue ancora le istruzioni; La RAM archivia ancora i dati per un rapido accesso e i dischi rigidi archiviano ancora i dati a lungo termine. Tuttavia, il modo in cui questi pezzi sono collegati e la velocità con cui operano è cambiato enormemente.

Molte persone che parlano di miglioramenti nei computer fanno riferimento alla legge di Moore , che afferma essenzialmente che il numero di circuiti integrati nei microprocessori raddoppierà ogni due anni. Più circuiti integrati, o transistor, ha un chip, più veloce sarà. Ma questa è solo una cosa che rende i computer più veloci e migliori. Ad esempio, la memoria magnetica dei dischi rigidi è aumentata enormemente dagli anni '90. Misuriamo le unità in terabyte quando le misuravamo in megabyte. Anche le nuove interfacce per la trasmissione dei dati fanno una grande differenza. I sistemi Parallel ATA hanno raggiunto una velocità di 133 MB al secondo, mentre Serial ATA, o SATA, attualmente supporta fino a 6 gigabit al secondo (768 megabyte).

Di recente, i computer hanno iniziato a utilizzare la tecnologia a stato solido o di memoria flash per archiviare i dati anziché i dischi rigidi, consentendo ai computer di accedere ai dati ancora più velocemente. Dall'ascesa dello smartphone, l'hardware del computer è diventato più piccolo che mai. Ma anche nello spazio degli smartphone, molti degli stessi componenti svolgono gli stessi lavori che svolgono nei computer di dimensioni standard.

Diversi tipi di computer

Mentre laptop, tablet e smartphone hanno tutti fattori di forma diversi, i loro componenti interni sono abbastanza simili.

Laptop , desktop, smartphone, tablet: i loro casi d'uso non potrebbero essere molto diversi, vero? Usiamo i computer in più luoghi e modi che mai. Ma i componenti interni che lo rendono possibile sono molto simili. Nella maggior parte dei casi, sono solo più piccoli.

Intel produce processori ULV, o a bassissima tensione, per notebook sottili e leggeri che funzionano con una potenza inferiore rispetto ai normali chip per laptop. I laptop utilizzano anche RAM e dischi rigidi più piccoli rispetto ai desktop. Alcuni produttori di laptop, come Apple , saldano persino la memoria a stato solido direttamente sulla scheda madre invece di includere un disco rigido, risparmiando ancora più spazio.

Telefoni e tablet devono essere incredibilmente compatti. Invece di una scheda madre, il cuore di un dispositivo mobile è un system-on-a-chip o SoC. Il SoC integra tutto - processore, processore grafico, RAM, interfacce come USB, interfacce per audio e altro - su un'unica scheda. Naturalmente, i dispositivi touch includono hardware che i computer desktop non hanno, come i controller touch per rilevare le nostre dita. Invece di alimentatori interni, laptop e dispositivi mobili contengono batterie.

Ma per la maggior parte, sono tutti computer: l'hardware è semplicemente disponibile in diverse forme e dimensioni.

Nota dell'autore

Sono stato affascinato dai computer sin da quando ero un bambino, ma è stato solo quando ero un adolescente che ho capito davvero come ogni componente contribuiva all'avvio del mio computer e ai giochi. Mi piaceva solo giocare e fare casino con Windows! E anche quando ho iniziato a curiosare al loro interno, ho trovato i computer intimidatori. Ci sono molti pezzi da collegare e molti cavi da collegare e i circuiti esposti sembrano estremamente fragili. Ma negli anni 2000, i produttori di componenti per computer hanno svolto un lavoro straordinario rendendo i casi molto più facili da usare e le istruzioni e i pezzi facili da seguire e mettere insieme. Con una piccola ricerca sulle parti di cui hai bisogno, oggigiorno chiunque può costruire un computer!

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Fonti

  • Intel.com. "Intel Education: il viaggio all'interno: i microprocessori". (13 agosto 2012) http://educate.intel.com/en/thejourneyinside/explorethecurriculum/ec_microprocessors/
  • Newegg. "Newegg.com." (12 agosto 2012) http://newegg.com
  • Peckham, Matt. "Il crollo della legge di Moore: il fisico dice che sta già accadendo". 1 maggio 2012. (12 agosto 2012) http://techland.time.com/2012/05/01/the-collapse-of-moores-law-physicist-says-its-already-happening/
  • PBS.org. "L'invenzione del microprocessore". (13 agosto 2012) http://www.pbs.org/transistor/background1/events/micropinv.html
  • Walton, Jarred. "Indagine su Mobile Ivy Bridge HD 4000: orologi iGPU in tempo reale su ULV rispetto a Quad-Core." 1 giugno 2012. (13 agosto 2012) http://www.anandtech.com/show/5878/mobile-ivy-bridge-hd-4000-investigation-realtime-igpu-clocks-on-ulv-vs- quad core