Come è fatto un computer? Componenti fondamentali

Per molti di noi il PC è un compagno con il quale lavoriamo ogni giorno da anni, dovremmo conoscerlo come le nostre tasche ma non sempre è così. Tanti utenti non sanno come è fatto un computer, non è obbligatorio saperlo ma conoscere le sue caratteristiche interne ed esterne potrebbe tornarti molto utile. Sapere quali sono i componenti fondamentali di un computer ti aiuta a giudicare la qualità di un PC, capire il funzionamento dei processi informatici, diagnosticare facilmente problemi e malfunzionamenti.

Indice dei contenuti

Toggle

Come è fatto un computer: i componenti esterni

Iniziamo dall’esterno, da quello che vediamo quando ci sediamo davanti a un computer. I componenti esterni principali sono 4:

1. case
2. monitor
3. tastiera
4. mouse

Case – unità centrale

Il case (parole inglese che si pronuncia chèis) è l’unità centrale, quella che contiene il cervello del PC, quella da cui partono tutte le connessioni e i cavi verso le unità periferiche.

Nella parte anteriore del case (di solito) c’è l’interruttore, il lettore CD-DVD, i jack per la cuffia e il microfono, almeno due porte USB.

La parte posteriore ha molte connessioni di tipo diverso, le principali sono: la presa di alimentazione, la porta per connettere il cavo del monitor e le porte USB con le quali connettere la maggior parte delle periferiche.

I case per PC desktop in commercio di solito sono già dotati dell’alimentatore. I case per PC gaming invece sono venduti senza alimentatore perchè spesso questi PC necessitano di unità di alimentazioni particolari e dedicate.

Monitor

Il monitor è lo schermo del computer quello che ti permette di vedere il risultato delle azioni che compi sul PC. Ci sono con il classico schermo piatto e con lo schermo curvo e di dimensioni differenti.

La misura dei monitor è espressa in pollici come accade per i televisori. Alcuni monitor sono multimediali in quanto dotati di webcam e/o casse audio.

È tipicamente una periferica di output, cioè una periferica che invia informazioni all’utente ma nel caso dei monitor touch screen è una periferica di input/output.

Tastiera e mouse

La tastiera e il mouse sono le periferiche che ti permettono di scrivere e utilizzare il puntatore sullo schermo. Sono periferiche di input in quanto ci consentono di dare informazioni al computer.

Normalmente a ogni azione fatta su una periferica di input corrisponde un risultato su una periferica di output. Ad esempio se muovo il mouse, vedo spostarsi il cursore sul monitor, se digito un carattere, lo vedo comparire sullo schermo, se faccio doppio click su un’icona si aprirà un programma.

Altre periferiche di uso comune sono

• casse
• cuffie
• microfono
• stampante
• scanner
• pen drive
• hard disk esterno

Le ultime due sono periferiche di memorizzazione.

Come è fatto un computer: cosa c’è dentro

Dopo aver visto come è fatto fuori ora ti spiego cosa c’è dentro un computer. Si tende a usare la parola hardware per indicare le componenti fisiche dell’unità centrale di un PC, in realtà la parola ha un significato più ampio. Sono hardware tutti componenti di un computer, sia che si trovino dentro al case, sia che siano esterne all’unità centrale.

Ci sono componenti senza i quali un PC non funziona e altri opzionali. I componenti principali sono:

• processore
• scheda madre
• scheda video
• memoria RAM
• hard disk
• CD-DVD
• alimentatore

questo è il minimo indispensabile perchè un PC si accenda e funzioni. Molto spesso la scheda madre integra anche una scheda video per cui la presenza di un hardware dedicato non è necessaria.

Processore CPU

Il processore (CPU – Central Processing Unit) è il cervello del computer, elabora ogni dato in ingresso e in uscita, esegue miliardi di operazioni al secondo. La sua architettura e la sua velocità sono fondamentali per determinare la velocità del PC. Più veloce è il processore e più veloce è il computer.

In commercio ci sono due grandi marchi di microprocessori:

• Intel
• AMD

Scheda madre – motherboard

La scheda madre ha il compito di mettere in comunicazione tutti i componenti hardware del PC, per questo motivo è una scheda di grandi dimensioni ricca di alloggiamenti e porte di comunicazione sia ad uso interno che esterno.

Ha uno slot dedicato al processore detto socket, gli alloggiamenti per le memorie RAM, gli slot PCIe per la scheda video dedicata e altri slot per eventuali altre schede di espansione, le prese S-ATA per collegare hard disk e CD-DVD, le porte USB, i jack per l’audio, i connettori per l’alimentazione e altre porte di comunicazione.

In tempi recenti sulle motherboard sono stati aggiunti i socket B Key e M Key che consentono la comunicazione con i nuovi hard disk M.2.

La motherboard ha anche il compito di fornire l’alimentazione al processore, alle memorie RAM, alle schede alloggiate negli slot di espansione e alla ventola di raffreddamento della CPU.

Scheda video

La scheda video è un componente hardware che nella maggior parte dei PC è integrato nella scheda madre. Serve per aumentare le prestazioni dei computer, soprattutto nel loro uso per la grafica e per il gaming.

Alcune motherboard non hanno una scheda video integrata, in questi PC va usata una scheda video dedicata. La scheda video dedicata si innesta sulla scheda madre in un apposito slot denominato PCI express (abbreviato PCIe). Le schede video possono essere anche molto potenti e care, possono arrivare a costare anche più del computer stesso.

Memoria RAM

La memoria RAM è una delle memorie del computer, è una memoria volatile, questo vuol dire le le informazioni memorizzate vengono cancellate quando non sono più utili e completamente azzerate ad ogni riavvio del PC. È una memoria molto veloce e per questo gli vengono affidati dati che subiscono continui aggiornamenti. La velocità della RAM aumenta le prestazioni del computer. Più memoria RAM ha il computer è meglio è perchè una volta esaurita il sistema inizia a usare gli a hard disk come memoria temporanea con conseguente calo delle prestazioni.

Hard disk

Gli hard disk sono memorie di massa, cioè dispositivi nei quali vengono memorizzate informazioni che persistono anche in caso il computer sia spento. I dati conservati negli hard disk sono il sistema operativo e i relativi dati, i programmi e i relativi dati, i documenti, le foto, i video, la musica degli utenti.

All’interno di un computer può esserci uno o più hard disk, in questo caso ce ne sarà uno detto primario nel quale risiede il sistema operativo.

Gli hard disk possono essere classici (a disco rotante) o SSD: Solid State Disk. Gli hard disk SSD sono molto più veloci di quelli di tipo classico, per questo motivo oggi si tende ad usare esclusivamente hard disk SSD. I primi SDD in commercio che furono immessi in commercio avevano esclusivamente il connettore S-ATA. Di fatto avevano la forma e le connessioni di un hard disk classico ma prestazioni ben diverse.

Da pochi anni sono stati introdotti gli HD SDD M.2; rispetto ai predecessori sono cambiati la forma e i connettori. Ora gli HD sono molto più simili a delle memorie RAM e si installano su appositi slot (socket) di cui sono dotate le motherboard più recenti. Le prestazioni degli HD SSD M.2 sono decisamente più elevate grazie a due fattori

• nuove tecnologie come la NVMe
• superamento della connessione S-ATA

CD-DVD

Il lettore ottico è una unità di memoria di massa. La differenza fondamentale con l’hard disk sta nel fatto che i dischi sono estraibili. Altra differenza sta nelle capacità: un disco ottico può raggiungere al massimo 17 Gigabyte, gli hard disk anche diversi Terabyte.

È dotato di uno slitta che, a comando, fuoriesce dal lettore e dal case per permettere l’inserimento dei dischi ottici. Sempre a comando la slitta si chiude rientrando nel lettore e posizionando il disco CD-DVD sotto le lenti di lettura.

I dischi ottici possono essere scritti una sola volta ma non hanno limiti sul numero delle letture dei dati. Fanno eccezione i dischi riscrivibili che possono essere sovrascritti più volte.

Alimentatore

Nessuno dei componenti di cui ti ho parlato finora potrebbe funzionare senza l’alimentatore. È il componente che trasforma la corrente alternata a 220 V in correnti (o meglio tensioni) utilizzabili dai vari componenti del PC. Ha un ingresso (quello che lo collega alla rete elettrica) e diverse uscite. L’alimentatore fornisce diverse tensioni ai componenti allocati sulla scheda madre ma anche alle unità di memorizzazione come l’hard disk o il CD-DVD e alle ventole di raffreddamento poste sul case.

Come è fatto un computer portatile?

Un computer portatile integra in un solo dispositivo monoscocca tutte le parti interne ed esterne di un PC. All’interno di un PC portatile quindi ci sono

• tastiera
• touchpad (in luogo del mouse)
• monitor
• processore
• motherboard
• Hard Disk
• CD-DVD
• scheda video
• scheda audio
• casse
• microfono
• webcam
• alimentatore

Per permettere una così alta concentrazione di componenti si è lavorato tantissimo sull’architettura di ogni singolo componente che è perfettamente integrato con il resto dei dispositivo.

Questa miniaturizzazione del sistema va a discapito della upgradabilità, un PC portatile ha il limite di non poter essere espanso. Le uniche possibilità di upgrade sono, la sostituzione dell’hard disk con uno più grande o più performante. L’aumento della memoria RAM se il PC è predisposto.

La differenza tra hardware e software

Tutte le parti fisiche del computer, quelle che si possono toccare con mano sono l’hardware del computer. Tutta la parte del sistema operativo, dei programmi e delle applicazioni sono il software.
La differenza fondamentale quindi sta proprio nel fatto che l’hardware sono i componenti materiali mentre il software sono i componenti immateriali di un PC.

Perché un PC abbia tutte le sue funzionalità deve necessariamente essere dotato di entrambe le sue componenti: hardware e software.

Per capirci meglio: un PC senza sistema operativo è inutile ha bisogno del software per funzionare. D’altronde un software senza un computer è solo un insieme di dati immagazzinato in una memoria e non ha alcuna utilità. Hardware e software insieme danno vita al connubio perfetto che dà vita a un’infinità di usi dei dispositivi elettronici.