Informatica - Hardware, Dispense di Elementi di Informatica

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HARDWARE

MODULO 2

HARDWARE

• È l’insieme delle parti fisiche di un computer:
  • Componenti fondamentali interni: CPU, memorie, ecc
  • Memorie di massa
  • Periferiche di input-output
  • Periferiche di comunicazione

Architettura di von Neumann

HARDWARE: componenti

Componenti base di un Personal Computer (PC)

• Memorie
• Microprocessore
• Scheda Video
• Scheda Madre
• Alimentatore
• ecc

HARDWARE: memorie

Si possono differenziare anche per:

• Capacità: si misura in bit e i suoi multipli (byte, KB, MB, GB, TB)
• Tempo di accesso: dal più veloce ai più lenti
  • Cache L1, L2 – Ram – Rom – SSD – Hard Disk – Memorie Ottiche – Nastri

HARDWARE: memorie centrali

ROM

• Read Only Memory: memoria di sola lettura
• I dati vengono memorizzati prima dell’installazione
• Mantiene le informazioni anche quando si spegne il computer
• Contiene il software che si occupa dell’avvio del computer – BIOS
  • BIOS: Basic Input Output System
  • UEFI: acronimo di Unified Extensible Firmware Interface, è l'interfaccia firmware predefinita per PC che ha sostituito l'ambiente BIOS
• È integrata nella scheda madre!!!
  • Alcune schede madre hanno una doppia ROM, per prevenire eventuali danni accidentali

HARDWARE: memorie centrali

RAM

• SRAM: Static RAM, non necessita di refresh. Possono conservare informazioni per un tempo ipoteticamente infinito
• DRAM: Dynamic RAM, necessita di refresh. Perdono le informazioni ad ogni spegnimento.
• SDRAM: Synchronous Dynamic RAM. Comunemente utilizzate nelle DIMM, le memorie RAM di quasi tutti i computer
• DDR SDRAM: Double Data Rate SDRAM, memoria SDRAM a doppia velocità

HARDWARE: memorie centrali

HARDWARE: memorie centrali

CACHE

• È un tipo di RAM molto, ma molto veloce
• Vengono impiegati per i dati frequentemente utilizzati dai processori
• Perde tutte le informazioni quando si spegne il computer
• Influisce sulle prestazioni del computer
• Inclusa nei processori, è solitamente divisa in due/tre parti:
  • L1: di primo livello, è molto piccola (32KB, 64KB), velocissima
  • L2: di secondo livello, più grande (anche qualche MB), più lenta della L1, ma molto più veloce della RAM
  • L3: nei processori moderni è stata introdotta anche questa porzione di memoria

HARDWARE: memorie di massa

MEMORIA DI MASSA

• Anche detta memoria esterna, secondaria o ausiliaria
• Mantiene le informazioni anche a computer spento
• Può essere ad accesso casuale (SSD, Hard Disk) o sequenziale (nastri)
• Meno costosa della memoria principale
• Memorizza dati e programmi

HARDWARE: memorie di massa

SSD

• In un sistema multidisco (pc o notebook) viene utilizzato come hard-disk principale, come disco di avvio, in maniera da migliorare le prestazioni generali del pc
• Caratteristiche:
  • Capacità: da pochi GB a 2TB
  • Velocità di lettura/scrittura sul disco: da poche decine di MB/s a centinaia di MB/s
  • Durata massima / garanzia del venditore: espresse in ore di funzionamento / anni
  • Dimensione: 2,5 pollici, 1,8 pollici, PCI-Express, MVN Express
  • Interfaccia di collegamento: SATA2, SATA3, SATA Express, mSATA, M.2, ecc

HARDWARE: memorie di massa

SSD - Interfaccia di collegamento:

• SATA1: velocità max 1,5 Gbps
• SATA2: velocità max 3,0 Gbps
• SATA3: velocità max 6,0 Gbps
• SATA Express: velocità max 16,0 Gbps
• mSATA: velocità max 6,0 Gbps
• M.2: velocità max 16,0 / 32,0 Gbps

HARDWARE: memorie di massa

HARD DISK

Caratteristiche:

• Capacità: da qualche GB a TB
• Dimensione: 3,5 pollici, 2,5 pollici
• Velocità di rotazione dei dischi: 5400RPM, 7200RPM, 10.000RPM
• Tecnologia utilizzata: standard, ibrida
• Connessione: IDE, mini IDE, SATAx

HARDWARE: memorie di massa

HARD DISK – RAID

• Redundant Array of Independent Disks: è una tecnica che permette di combinare insieme più dischi per migliorarne le caratteristiche
• Il computer vede la rete dei dischi come un unico volume di memorizzazione
• Caratteristiche che possiamo migliorare:
  • Ridondanza dei dati
  • Parallelismo
  • Incremento delle prestazioni
  • Aumento della capacità di memorizzazione
  • Tolleranza ai guasti
  • Affidabilità