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INFORMATICA:
L’informatica oggi è la materia che più riesce ad inglobare all’interno una serie di dinamiche che sono quelle che hanno segnato la storia degli ultimi 20/25 anni Oggi si usa un termine che vuole identificare la materia all’interno degli studi umanistici: digital humanities, ovvero umanesimo digitale, informatico umanista: due termini che non venivano considerati assieme anni fa. Oggi l’informatica è una parte costante della nostra vita. È uno strumento per unirci anche ora. Non sappiamo da dove nasce la rete internet, i componenti di un computer che lo rendono un concentrato di tecnologia. Il corso vuole colmare queste lacune di conoscenza di base dello strumento. Introduciamo gli strumenti che usiamo quotidianamente. Le componenti del pc e i software applicativi… dobbiamo sapere che esistono dei software; conoscere le macchine che utilizziamo e sapere che differenza c’è tra un pc che costa 300 euro o 1000. Inoltre dobbiamo capire come è cambiata la comunicazione digitale attraverso internet. La nascita della rete internet è uno dei momenti epocali della storia dell’uomo, in termini positivi. Ha aperto degli scenari che fino a 15 anni fa erano impensabili. Inoltre ci occuperemo della teoria e dello sviluppo della rete per capire come funziona. Un altro obiettivo che dobbiamo prefissarci consiste nell’individuare le possibili applicazioni degli strumenti informatici in ambito umanistico: strumenti per l’analisi del testo; come funziona un motore di ricerca e perchè ci da determinate informazioni, le nozioni di base dell’informatica, programmi, sistemi operativi, virtualità e social network. L’esame: test scritto di 30 domande: 15 chiuse e 15 aperte. Durerà un’ora e il voto sarà dato dalle risposte corrette; un punto a domanda. Possibilità a chi riesce a raggiungere almeno a 18, di presentarsi all’orale per migliorare il voto. Metterà online anche i powerpoint. La maggior parte delle domande sarà sui power Point.
INTRODUZIONE ALL’INFORMATICA
L’insegnamento è finalizzato a coprire delle lacune che ci portiamo dietro; poiché non facciamo informatica né alle medie né alle elementari. Se dobbiamo andare a comprare computer o smartphone; dobbiamo capire le caratteristiche che possono o meno servirci, le quali determinano il prezzo. Dobbiamo ricordare che ora come ora gli smartphone sono dei computer a tutti gli effetti. Dobbiamo avere una conoscenza degli strumenti; capire che tipo di smartphone vogliamo e che quantità di memoria ci serve. La parola informatica deriva da due termini: informazione automatica ; questi si occupa dello sviluppo e della ricerca nell’automatizzazione dell’informazione, ed è a sua volta un campo della cibernetica, cioè la scienza che studia la formazione, la trasmissione, l’apprendimento e l’elaborazione delle informazioni. La digitalizzazione dei testi, le macchine da scrivere necessitavano del bianchetto, ora invece possiamo creare dei testi fluidi. C’è la digitalizzazione dei testi, degli audi.
Oggi i Cd non li compra più nessuno perchè possiamo accederci sempre senza limiti. C’è stata una evoluzione dei sistemi di calcolo che ha portato alla nascita dei sistemi digitali. Ecco i passaggi decisivi che hanno segnato la storia dell ︎ informatica, dalla macchina per il calcolo meccanico di Leonardo Da Vinci ai moderni calcolatori. Nel 1500 Leonardo Da Vinci ha progettato una macchina per il calcolo meccanico. Nel 1643 Blaise Pascal ha inventato una macchina calcolatrice meccanica, chiamata pascalina. L’uomo si spinge sempre verso innovazioni che lo aiutano nella quotidianità, creando qualcosa che gli rende meno faticoso fare certi calcoli o azioni. Nel 1834 Charles Babbage ha costruito una macchina programmabile, ossia una macchina alla quale si può inserire in ingresso non soltanto i dati da elaborare, ma anche la sequenza di operazioni che la macchina dovrà eseguire; si possono unire più operazioni di seguito. Nel 1847 Georg Boole ha scritto le prime relazioni tra matematica e logica, che saranno la base dei circuiti elettronici dei computer. Nel 1871 l’italiano Antonio Meucci ha inventato il telefono: nasce l’era delle comunicazioni. Nel 1895 Guglielmo Marconi trasmette il primo segnale via radio Nel 1936 Turing , dà il modello teorico del moderno calcolatore, la macchina di Turing. Fu il più grande matematico del secolo scorso, ha teorizzato il primo computer. Ebbe una vita molto sfortunata ma riuscì a fare cose straordinarie, codificava i messaggi dei tedeschi della seconda guerra Nel 1938 il tedesco Konrad Zuse realizza il primo calcolatore programmabile elettromeccanico che viene usato per i calcoli balistici sulle ︎bombe volanti︎ , che verso la fine della seconda guerra mondiale, i tedeschi lanciano sull︎’Inghilterra. Anche gli inglesi iniziano la costruzione di un calcolatore elettromeccanico per decifrare i messaggi in codice dell︎ esercito tedesco. Nel 1944 entra in funzione il primo calcolare elettromeccanico, Mark 1, costruito nei laboratori della IBM. Pesa 5 tonnellate e contiene più di 3000 relè, riesce a sommare due numeri di 23 cifre in meno di mezzo secondo. Una volta, durante un calcolo Mark 1 cominciò a dare dati errati, dopo una lunga ricerca venne trovato un insetto ( bug ) che era rimasto schiacciato dentro un relè. Da qui il termine bug che ancora oggi si usa per indicare un errore nell’esecuzione del programma. Nello stesso anno il matematico americano John Von Neumann teorizza il funzionamento dei computer moderni:
Il computer è una macchina elettronica : con gli impulsi elettrici noi possiamo fare alla macchia delle cose specifiche. Automatica automatos= indipendente Se facciamo 5 + 5 la macchina fa automaticamente la somma: è indipendente da noi la somma, dipende da noi perchè glielo abbiamo informato. La differenza tra le lavatrici e il pc, è data dal fatto che il PC, con programmi differenti risolve problemi distinti. La lavatrice lava e basta, i pc risolve problemi molto diversi tra loro. Il computer, quando sbaglia, non sbaglia quindi per un errore proprio, ma perchè colui che lo usa ha fornito comandi errati, proprio come chi lascia il ferro da stiro incustodito sulla camicia! Pertanto definiremo con il termine computer una machina concepita per l’elaborazione elettronica, automatica e programmabile dei dati. L’accento su questa definizione va messo sulla parola automatica, la quale deriva dal greco automatos: “ che agisce di propria volontà, indipendente. A un certo evento la macchina risponde in modo preciso, seguendo uno svolgimento prescritto, senza l’intervento dell’uomo, e quindi in maniera automatica. Un esempio sono i distributori automatici. La grande differenza tra i normali distributori e i computer sta nel fatto che questi ultimi, disponendo di programmi differenti, possono risolvere problemi distinti ( elaborare testi, grafici, numeri e così via)
Le informazioni nel mondo dei computer: bit e byte
Come detto, il computer è una macchina programmabile che opera mediante la memorizzazione, l’elaborazione e la trasmissione di informazioni sotto forma di impulsi elettrici. Le informazioni, siano esse composte da testo, immagini, brani musicali o video, gestite da un computer devono essere rappresentate con una specifica modalità basta sull’utilizzo di un solo elemento: il bit Il bit ( Blnary digiT ) permette di definire due possibili valori, in alternativa l’uno all’altro. Questi valori sono lo 0 e l’1 e tutto ciò che viene gestito all’interno di un computer viene rappresentato mediante una sequenza di bit. Nella nostra quotidianità utilizziamo il “sistema di numerazione arabico “. Questo sistema si basa sulle unità, decine, centinaia, migliaia e così via. Il 10 ( il numero delle nostre dita ) gioca un ruolo fondamentale in questo sistema e infatti si dice che il sistema di numerazione arabico utilizza una codifica posizionale basata su 10 differenti cifre ( si parla infatti di sistema in base 10 ). Il valore che assume una cifra dipende dalla posizione in cui si trova. Ad esempio la cifra 1 rappresenta le unità se è la cifra più a destra del numero, ma rappresenta le decine se si trova nella seconda posizione ( da destra ) Nei calcolatori non si utilizza un sistema a base 10, ma un sistema a base 2 incentrato sull’utilizzo del bit e quindi nella memoria di una calcolatrice possiamo trovare solamente due simboli: 0 ( zero ) e 1 ( uno ). Si parla in questo caso di “ sistema di numerazione binario “. Anche questo sistema utilizza una codifica posizionale, ma questa utilizza due sole cifre anziché 10. Con un bit possiamo quindi definire due possibili stati. Ad esempio, vero o falso, bianco o nero; caldo o freddo.
Ma come possibile che tutte le informazioni che si trovano dentro un computer siano caratterizzate da un solo bit? In effetti non è possibile rappresentare tutte le informazioni mediante un solo bit. Ciò che si può fare è rappresentare le informazioni con sequenze di bit. Per rappresentare lettere e numeri è necessario utilizzare gruppi di bit. Un raggruppamento di 8 bit viene chiamato byte ed è in grado di rappresentare 256 valori: questo numero si ottiene provando tutte le combinazioni possibili di 0 e 1 nelle otto posizioni disponibili del byte , per esempio 00000001, 11111111, etc… Il numero 256 che corrisponde a 2^8 , permette di considerare l’insieme dei caratteri alfabetici, dei segni di punteggiatura, dei caratteri accentati o speciali di controllo ( come quello per l’avanzamento delle pagine da stampare ). In concerto un singolo byte può rappresentare una lettera dell’alfabeto, un segno di punteggiatura, un numero o un carattere speciale ( per esempio @ ). Il pc elabora i dati attraverso degli impulsi elettrici che ci permettono di rendere digitale tutto ciò che vogliamo. Per parlare con la macchina c’è bisogno di dare o togliere elettricità. Il bit è un interruttore con solo 2 comandi 0 o , che serve per parlare con la macchina, costruendo un linguaggio con un unico impulso: acceso o spento. Con la macchina dobbiamo ragionare con un sistema su base 2 anziché 10. Dobbiamo però vedere la posizione: se un interruttore è acceso o spento cambia molto. Non è possibile rappresentare tutte le informazioni con un solo bit, quindi si sono create delle sequenze di bit, il byte che corrisponde a 8 bit. Con un singolo byte è 256 valori diversi; 2 alla 8, quindi 256 diverse tipologie di messaggio diverso. Ciò ci permette di costruire un linguaggio per comunicare tra l’uomo o la macchina. Oltre a bit e byte sono stati introdotti anche altri ordini di grandezza: I multipli del byte, espressi con 2 ( il numero delle cifre nel sistema di numerazione binaria) elevato alle potenze di 10, sono:
- 210 byte = 1024 byte = 1 kilobyte = 1 KB
- 220 byte = 1024 Kbyte = 1 megabyte = 1 MB ( un milione di byte )
- 230 byte = 1024 Mbyte = 1 Gigabyte = 1 GB ( un miliardo di byte )
- 240 byte = 1024 Gbyte = 1 Terabyte = 1 TB ( mille miliardi di byte ) Quindi, in generale, quando si parla di un kilobyte si intende generalmente un valore di 1.000 byte, ma se parlate di con un informatico si intende un valore di 1.024 byte. Dato che gran parte delle informazioni elaborate da un PC sono numeri o lettere, il byte è stato usato come unità di misura della quantità di dati memorizzati su computer e della capacità di immagazzinamento dei dispositivi di memorizzazione.
I componenti del PC:
Tutti i computer hanno gli stessi componenti ( anche gli smartphone e le smart tv ) Di solito i componenti del PC vengono considerati separando l’unità centrale e le periferiche. L’unità centrale è un involucro ( case ) che contiene i componenti elettronici e i circuiti integrati fondamentali per il funzionamento del computer. Le periferiche sono i dispositivi che permettono al PC di comunicare con l’esterno: possono servire per introdurre i dati e programmi ( dispositivi di input, come la tastiera e il mouse ) o per comunicare all’utente i risultati di un’elaborazione ( dispositivi di output, come il video o la stampante ).
Che cosa c’è dentro:
Il computer è una macchina complessa, le cui funzionalità sono garantite dai vari componenti assemblati nell’unità centrale: schede, circuiti elettronici e cavi. Per comprendere, almeno nelle linee generali, la struttura globale del PC e il suo funzionamento proviamo a dare un’occhiata dentro. Al primo sguardo si nota la scheda madre ( motherboard ), il componente principale su cui si innestano tutti gli altri, quello che fa da tramite per lo scambio delle informazioni. La scheda madre è presente anche nello smartphone e in tutti gli apparecchi elettronici. Il primo elemento è lo spazio dedicato al microprocessore , che serve appunto, ad inserire il micro processore chiamato processore o CPU. Nella foto non è stato inserito, infatti può essere tolto, inserito e modificato ma solo nei computer fissi. Negli smartphone il PCU è saldato nella scheda madre. Il microprocessore che “esce” adesso non ha lo stesso spazio in cui essere inserito di un computer più vecchio.
Inoltre c’è la connessione con la parte esterna del computer, con dei connettori ( audio, delle scheda di rete, del monitor, porta usb, o della tastiera del mouse). Poi ci sono gli spazi dedicati alla memoria RAM che serve all’elaborazione dei dati assieme al microprocessore. Anche questa si può modificare e cambiare. La scheda madre si presenta come un grosso circuito stampato di forma rettangolare, che contiene: il microprocessore , la memoria RAM e i circuiti che collegano le memorie di massa ( cioè il disco fisso, il floppy disk e il CD-ROM), il controller , la scheda video e audo e le unità periferiche ( monitor, tastiera, mouse, stampante, scanner ). Il chip è un circuito composto da più componenti elettronici, integrati mediante processi di miniaturizzazione in un unico involucro ( package ) di dimensioni ridotte.
Il cervello del computer:
Il microprocessore, detto anche CPU ( Central Processing Unit - Unità Centrale di Elaborazione ) è la parte più importante del PC. È un chip integrato che dirige e controlla ogni attività del computer, costituito da una piccola piastra di silicio, situata sulla scheda madre, sulla cui superficie sono stati creati milioni di transistor miniaturizzati. L’era del personal computer è cominciata con l’avvento del microprocessore. La realizzazione di un circuito integrato di dimensione dell’ordine di pochi millimetri, in grado di presiedere e coordinare tutta l’attività della macchina, è stato il contributo fondamentale per la miniaturizzazione dei calcolatori, il miglioramento delle loro prestazioni e, di conseguenza, l’entrata prepotente dei PC nella vita quotidiana. La CPU svolge due funzioni fondamentali: governa tutte le operazioni richieste dalle applicazioni e dal sistema operativo ( cioè genera tutti i segnali occorrenti per il funzionamento degli altri circuiti ad essa collegati ) ed esegue tutti i calcoli, poiché contiene al suo interno l’ Unità Logica Aritmetica, l’ ALU ( Arithmetic Logic Unit ). Il primo microprocessore, chiamato Intel 4004 , venne realizzato da Intel nel 1971. Otto anni dopo, nel 1979, venne costruito il primo PC, contenete una CPU siglata 8088 e realizzata con 29.
L’intel è basata sul portatili o fissi, gli smartphone o i tablet hanno un’alta storia. Moore capì che l’INTEL faceva raddoppiare le prestazioni dei computer ogni anno. Non c’è stata sta evoluzione nell’ambito delle automobili. Una macchina degli anni ’30 può andare anche oggi in giro, un PC degli anni ’30 sarebbe da museo oggi, non ce ne faremmo nulla. Si ha paura che gli oggetti informatici che compriamo oggi, tra 2 anni non funzioneranno più. I floppy disk non funzionano, così come i CD e i DVD. Oggi l’INTEL ha il monopolio del mercato dei processori e ha come rivale solo l’ AMD. Per capire le sue funzioni possiamo immaginare il microprocessore come suddiviso in due parti: l’unità di controllo ( UC , Unit Control ) e l’unità logico-aritmetica. L’unità di controllo ha il compito di controllare le informazioni e i comandi che vengono inseriti nel computer e di tradurli in un linguaggio comprensibile agli altri componenti del computer; è responsabile dello “ stoccaggio “ delle informazioni e dei comandi nella memoria di lavoro del computer, la RAM, e del loro trasferimento dalla RAM alla ALU e viceversa. L’unità logico- aritmetica esegue tutte le operazioni logiche e aritmetiche che vengono passate dall’unità centrale.
I bus
I canali di trasposto sono chiamati bus La più alta densità del bus sta nel rettangolo del quadrato, a destra dove sta la CPU e lo spazio sovrastante, dove sta la RAM. Il microprocessore e gli altri componenti elettronici che si trovano sulla scheda madre comunicano tra loro per mezzo d’impulsi elettici. Questi impulsi viaggiano attraverso piste di rame tracciate sulla scheda madre stessa che, proprio per la loro funzione di trasposto, si chiamano bus. Se la CPU, per la sua importanza può essere considerata il cervello del PC, i bus rappresentano il sistema nervoso della scheda madre. Il bus centrale , che mette in comunicazione la CPU con la RAM, si chiama System bus , ovvero bus di sistema. A esso sono connessi tutti i bus che collegano la CPU con altri dispositivi di ingresso e di uscita, cioè tutti quei componenti che possono ricevere o inviare informazioni ( had disk, tastiera, monitor, ecc.. ). Il bus di sistema è definito da un valore che ne misura l’ampiezza, cioè il numero di bit di informazioni che possono essere trasferite contemporaneamente. Questo numero è andato costantemente crescendo con il progresso della tecnologia dei circuiti: dai 16 bit delle prime CPU si è arrivati ai 64 bit fino ai modelli dual e quad core di oggi.
Quando nasce il primo PC?
Dagli anni settanta del secolo scorso, i computer abbandonano un contesto applicativo prevalentemente tecnico-industriale o militare, per entrare nelle case dei civili, anche se limitatamente a appassionati di tecnologia e hobbisti. Comincia, infatti, a farsi strada tra gli esperti del settore, l’idea che il PC possa essere uno strumento non solo legato al mondo industriale ma anche utile nelle case degli americani. Questi primi PC venivano comunemente chiamati microcomputer , tra questi vale la pena ricordare nel 1975 Altair 8800 basato su un processore Intel 8080, il primo personal computer messo in commercio al costo di 495 dollari e venduto in un kit di montaggio. Ma solo pochi sapevano a cosa serviva e come assemblarlo.
1976 Nasce Apple:
Steve Jobs e Steve Wozniak disegnano e costruiscono l’Apple 1, che è principalmente costituito da un circuito su una sola piastra madre che i 2 vanno ad assemblare in un garage e poi vendono le parti di montaggio. Prezzo: $ 666, CPU: MOS Technology 6502, 1.023 MHz RAM: 4 kb espandibile a 64 kb Monitor: b/n 24 linee x 40 caratteri Sistema operativo: nessuno, monitor in ROM. Si sono resi conto che l’idea di vendere i PC a casa era una cosa che funzionava.
1977 Apple 2:
Venne annunciato l’Apple 2, che diventa un banco di prova per i personal computer. Un vero e proprio Home computer, con semplici programmi di videoscrittura, fogli di calcolo, giochi ( scacchi ) e molto altro. Il mondo dei videogiochi ha sempre avuto uno spazio molto importante nel mondo dell’informatica. Prezzo $ 1298 con 4K, $ 2638 con 48 K CPU: 6502, 1 MHz Sistema operativo: Basic in ROM - Apple DOS - ProDOS Video: testo 40 caratteri x 24 linee Grafica 280 x 192 4 colori, 40x48 16 colori Il primo computer venduto con funzioni di grafica incluse. Grazie alle gradi capacità informatiche di Wozniak , Jobs era ideatore e basta. Era il primo vero personal computer della storia, anche se non è detto: non abbiamo una data e un nome del primo pc
1980: Apple 3
La Apple presenta Apple 3 Prezzo 3.500 $ ma sarà un disastro. Inizialmente la macchina soffrirà di un sacco di problemi dovuti ai guasti e butterà a terra la compagnia.
1983: Apple Lisa
Anche se non destinato al commercio, l’Apple Lisa, lanciato in maggio, mostra cosa si può fare con un mouse, le icone che permettevano di dare direttamente i comandi alla macchina, e i menu pulldown. Peccato che costi 18 milioni di lire. Resterà un prototipo non commercializzabile, ma che ha lasciato il mondo degli appassionati a bocca aperta, con le sue caratteristiche rivoluzionarie. Era utilizzabile anche da un bambino.
La memoria ROM e il BIOS
Se al momento dell’accensione del computer la memoria RAM è vuota, dove sono conservate le informazioni che consentono al computer di ripartire e di eseguire i vari programmi? Le istruzioni di base devono essere trasmesse alla CPU all’avvio del sistema sono contenute nei circuiti della memoria ROM ( Read Only Memory ), una memoria permanente, sempre in funzione, anch’essa presente sulla scheda madre. Come dice il nome, è una memoria a sola lettura il cui contenuto è stato registrato in fase di costruzione del computer e quindi non dovrebbe essere modificato Ogni volta che viene acceso, il computer esegue un piccolo programma contenuto nella ROM che gli permette di:
- identificare il processore installato sulla scheda madre
- Controllare la quantità di memoria RAM in dotazione e verificarne il funzionamento
- Esaminare il disco rigido ed eventuali periferiche aggiuntive ( ad esempio CD-ROM )
- Leggere la traccia, Cioè il settore del disco rigido, in cui sono contenute le istruzioni per l’avvio del sistema. In particolare la ROM che avvia il sistema è chiamato BIOS ( Basic Input/Output System). La RAM è più importante della ROM ma la ROM serve per accendere il PC In realtà oggi il BIOS non è più completamente indelebile, ma è stato registrato su un chip di ROM che può essere aggiornato in caso di necessità, per esempio per eliminare eventuali difetti sfuggiti al costruttore oppure per riconoscere alla scheda madre microprocessori messi in commercio in tempi successivi. Il BIOS, inoltre, interfaccia i meccanismi in Input/output del PC, e fornisce altri servizi di sistema tra cui la gestione della tastiera, del disco, della stampante, delle comunicazioni e della data. È proprio nel corretto funzionamento del BIOS che si sono concentrate le maggiori preoccupazioni relative al Millennium Bug: 1 gennaio 1900 invece che 1 gennaio 2000.
UEFI
UEFI è la nuova interfaccia che di recente ha sostituito l’ambiente BIOS. Caratteristiche:
- consente ai produttori di integrare nel firmware della scheda madre applicazioni e nuove funzionalità, fra cui strumenti per la diagnostica e il ripristino dei dati, servizi di crittografia e gestione dei consumi
- Riduce, anche drasticamente, i tempi di caricamento del sistema operativo quindi supporta forme di avvio quasi istantaneo.
- Introduce un’interfaccia grafica efficace, facile da usare e in grado di supportare le risoluzioni video premesse dalle moderne schede grafiche.
LE MEMORIE DI MASSA:
Poiché la memoria RAM è soltanto temporanea, dati e programmi per non essere perduti devono essere salvati su memorie permanenti, le memorie di massa. Le più importanti e diffuse memorie di massa sono il disco rigido ( hard disk ), le memorie flash e i CD e DVD-ROM. Flash e CD e DVD-ROM sono i supporti più adatti al trasporto di dati e per la lettura di software commerciali. Il disco rappresenta il principale dispositivo per la memorizzazione dei dati.
IL DISCO RIGIDO:
È un’unità molto capiente in cui dati programmi possono essere archiviati proprio come in un grande magazzino di stoccaggio. Disco rigido è la traduzione letterale dell'inglese hard disk. Anche disco fisso è utilizzato come sinonimo, dato che un hard disk è un dispositivo che non si estrae facilmente dal computer. In realtà oggi è possibile trovare in commercio anche dischi rimovibili e per questa ragione il termine disco rigido sta diventando sempre più di uso comune rispetto a disco fisso, l'hard disk è uno dei pochi componenti del personal computer che presenta componenti meccanici oltre che elettronici. È alloggiato Sun lettore (drive) ed è costituito da una serie di dischi o piattelli impilati uno sull'altro, che ruotano a velocità molto elevate. Su ogni faccia di ciascun pannello vi è una testina magnetica che legge e scrive i dati. Le testine sono tutte fissate sul medesimo supporto e quindi si muovono sempre tutte insieme. Le testine magnetiche sono in grado di leggere e scrivere i dati su ogni piattello del disco rigido senza toccare la superficie (data la velocità di rotazione, se toccassero la rovinerebbero immediatamente) perché "galleggiano" su un cuscino d'aria microscopico, creato dalla rotazione dei dischi. Il disco rigido e chiuso in un contenitore sottovuoto e visto dall'esterno di una scatola grigia, sul retro della quale si trovano due connettori: uno per l'alimentazione e l’altro per il cavo piatto del bus e, adibito alla trasmissione dei dati. La parte inferiore della scatola è costituita da un circuito stampato, o piastra logica, In cui sono situati i componenti elettronici che controllano il movimento dei rischi e delle testine. NB : Le informazioni sono memorizzate sul disco rigido “per cilindri”: prima è riempita una determinata traccia (per esempio la numero 10) e poi, dal momento che la testina sono posizionate sullo stesso cilindro, tutte le restanti tracce di quel cilindro. Finché un cilindro (per esempio il decimo) non è stato riempito completamente, la testina non si può spostare su un’altra traccia e quindi su un altro cilindro. Questo criterio semplifica le operazioni di lettura e scrittura, perché le informazioni correlate si trovano sullo stesso cilindro e comunque su cilindri successivi, facilitando il lavoro delle testine. Se si cancellano delle informazioni l’ordine di memorizzazione dei dati viene alterato perché negli spazi vuoti saranno registrate altre informazioni non collegate alle precedenti, costringendo così le testine a muoversi avanti e indietro alla ricerca dei frammenti di file durante le operazioni di lettura. Per riordinare il disco rigido sono disponibili dei programmi appositi, chiamati programmi di ottimizzazione o deframmentazione che permettono di riunire le informazioni secondo i criteri più utili per il lavoro delle testine e quindi migliorare le prestazioni del disco rigido. 60
- Rumorosità assente, non essendo presente alcun componente (motore e disco magnetico) di rotazione, al contrario degli HDD tradizionali;
- Minore possibilità di rottura: le unità a stato solido hanno mediamente un tasso di rottura inferiore a quelli dei dischi rigidi.
- Minori consumi elettrici durante le operazioni di lettura e scrittura;
- Tempi di accesso e archiviazione ridotti: si lavora nell'ordine dei decimi di millisecondo; il tempo di accesso dei dischi magnetici è oltre 50 volte maggiore, attestandosi invece tra i 5 e i 10 millisecondi;
- Non necessitano di deframmentazione;
- Maggior velocità di trasferimento dati;
- Maggiore resistenza agli urti.
- Svantaggi
- Maggiore prezzo che può variare da 0,25 fino a 0,80 €/GB (il prezzo secondo le previsioni scenderà a 0,06 €/GB nel 2019), ovvero una minore capacità di immagazzinamento a parità di costo rispetto ai dischi rigidi classici. 14.04.
USB flash drive
Una chiave USB (o USB flash drive, o anche penna USB, pendrive...) è una memoria di massa portatile di dimensioni molto contenute (qualche centimetro in lunghezza e intorno al centimetro in larghezza) che si collega al computer mediante la comune porta USB. Nella chiave USB i dati sono memorizzati in una memoria flash contenuta al suo interno (si tratta di una EEPROM, acronimo di Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory). Attualmente la capacità di memoria delle chiavi USB va da 8 GB in sù. La capacità è limitata unicamente dalla densità delle memorie flash impiegate, con il costo per megabyte che aumenta rapidamente per alte capacità.
- Si tenga inoltre in considerazione il fatto che il numero di scritture che una memoria flash può supportare non è illimitato , seppur molto alto (oltre 100.000 cicli di scrittura).
- Grazie alle dimensioni ridotte, all'assenza di meccanismi mobili (al contrario degli hard disk comuni) che lo rende molto resistente, alle sempre crescenti dimensioni della memoria e alla sua interoperabilità la chiavetta si è affermata, superando i CD e ai DVD come unità preferita dai consumatori per il trasporto fisico di dati.
Lo standard USB
- Universal Serial Bus, letteralmente porta seriale universale
- Le caratteristiche principali sono la velocità di trasferimento dei dati.
- Progettato nel gennaio 1996 ed entrato nei primi prodotti commerciali nel 1997 oltre a migliorare la funzionalità Plug and Play, consentendo così di collegare e scollegare periferiche senza dover riavviare il computer, USB ha definitivamente rimpiazzato tutte le interfacce precedenti (porte seriali e porte parallele sono un valido esempio).
I CD-ROM
I CD-ROM (Compact Disk – ROM), simili ai CD utilizzati per le incisioni musicali, sono supporti ottici per la memorizzazione dei dati. Mentre i dischi magnetici possono essere scritti e cancellati moltissime volte, i CD-ROM, dopo essere stati registrati una prima volta, possono essere utilizzati soltanto per la lettura delle informazioni memorizzate. NB : Sul CD-ROM le informazioni digitali (i bit) sono codificate come incisioni ( pit ) sulla superficie del disco. Un sottile raggio laser legge le scanalature presenti sulla superficie come un alternarsi di 0 e 1, a seconda della direzione del riflesso di luce. velocità massima potenza max Inversione di energia disponibilità USB 1.1 12Mbps 2.5V, 500mA Host di periferiche
USB 2.0 480Mbps 2.5V, 1.8A Host di periferiche
USB 3.0 5Gbps 5V, 1.8A Host di periferiche
USB 3.1 10Gbps 20V, 5A Bidirezionale 2015
All'interno di una scheda video, troviamo diversi componenti elettronici che ne determinano prestazioni nell'elaborazione grafica ed in generale nella potenza di calcolo.
GPU
L'equivalente della CPU in un computer vero e proprio. Il processore grafico ( graphic processing unit , GPU) è un circuito elettronico realizzato appositamente per monitorare e manipolare il funzionamento della memoria grafica (che vedremo tra poco) e accelerare la costruzione delle immagini da visualizzare tramite lo schermo.
BIOS video
Ogni scheda grafica è dotata di una piccola memoria ROM dove è installato un software molto semplice (chiamato firmware ) e viene utilizzata solamente all'avvio del computer (la cosiddetta fase di bootstrap). Nelle prime fasi dopo l'accensione del dispositivo, la GPU della scheda video legge e esegue le informazioni presenti in questa porzione di memoria, così da poter iniziare a elaborare le immagini da inviare alla periferica d'output video.
Memoria video
Esattamente come un vero e proprio computer, anche la scheda video ha la sua memoria di lavoro che “media” tra le informazioni in arrivo dalle altre componenti hardware e quelle in uscita verso lo schermo. Solitamente una scheda grafica ha tra i 512 megabyte e gli 16 gigabyte di memoria RAM Dato che la GPU e gli altri elementi della scheda video devono accedere contemporaneamente alla RAM, vengono impiegate memorie molto veloci o a porta multipla come la VRAM (Video RAM).
RAMDAC
Acronimo di Random Access Memory Digital-to-Analog Converter è una componente che sta lentamente cadendo in disuso. Il RAMDAC era necessario per convertire in formato analogico i dati in uscita in formato digitale dalla GPU e renderli “digeribili” dai vecchi schermi a tubo catodico. Con la progressiva scomparsa dei tubi catodici a favore di schermi LCD e LED, questo componente sta diventando a sua volta obsoleto.
Come funziona la scheda video
Il funzionamento di una scheda video è molto semplice. La RAM video, esattamente come la RAM utilizzata dal computer, è divisa in tante locazioni o celle (una locazione è un piccolissimo circuito elettrico composto da un condensatore e un transistor dove vengono fisicamente conservati i dati). Nel caso della RAM video, ogni locazione contiene le specifiche per visualizzare il colore di un pixel dello schermo: maggiore , quindi, la quantità di RAM della scheda video, maggiore i pixel e i colori visualizzabili nello stesso momento dalla scheda grafica. Il chip grafico (la GPU) si limita a leggere in sequenza le locazioni sulla RAM, a registrarne le modifiche e trasformarle nel segnale digitale che sarà visualizzato dal monitor.
Uscite video
A seconda della tipologia di scheda video, questa potrebbe avere una o più uscite video grazie alla quale collegare il computer ad un monitor, ad un televisore o anche ad un proiettore. Qui di seguito alcune tra le più note.
Video Graphic Array (VGA)
L'uscita VGA è uno standard analogico creato a inizio anni '80 e utilizzato soprattutto per collegare il computer con monitor a tubo catodico e altre periferiche video analogiche. Oggi, invece, è utilizzata soprattutto per video ad alta e altissima risoluzione (da 1080p in su). A queste risoluzioni, però, l'utente potrebbe riscontrare degradazione nella qualità dell'immagine dipendente dalla lunghezza del cavo.
