Vari tipi di computer

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1 Hardware

2 Cos è un computer? Un computer è un elaboratore di informazione. Un computer: riceve informazione in ingresso (input) elabora questa informazione Può memorizzare (in modo temporaneo o permanente) l informazione Produce informazione elaborando i dati di input (output) Può comunicare con altri computer

3 Vari tipi di computer Piccoli computer sono presenti in elettrodomestici. Quali sono i computer con cui abbiamo a che fare? Supercomputer: macchine di elevatissima capacità e di costo elevato: elaborazione di enormi volumi di dati Mainframe: utilizzati da grandi aziende, grandi istituzioni Workstation: utilizzati per calcoli scientifici e matematici Microcomputer o Personal Computer Microcontroller: piccoli microprocessori all interno di elettrodomestici, automobili

4 Cos è un server? Con server non si descrivono le dimensioni di un computer ma il modo in cui viene utilizzato Un server ha lo scopo di offrire servizi ad altri computer (client): Gestore del traffico di rete Server di posta elettronica Contenere i dati di una certa organizzazione Non è necessario che i dati siano presenti su tutti i computer. I client si collegano al server e leggono i dati

5 Hardware/Software Hardware: dispostivi fisici di un computer (unità di sistema, schermo, tastiera, mouse, stampanti, ) Software: costituito dai programmi, istruzioni per indirizzare le operazioni del computer (sistema operativo, programmi applicativi)

6 Hardware Costituenti fondamentali Unità di sistema (unità centrale) Memoria secondaria Hardware di input Hardware di output

7 Unità di sistema Sistema Binario Ricordiamo che l informazione e i dati in un computer sono rappresentati utilizzando una codifica binaria (2 livelli di tensione: alta/bassa). Modello sicuro: evita interferenze Si associa un livello di tensione (per es. alta) al valore 1 e l altro livello di tensione (per es. bassa) al valore 0

8 Unità di sistema Unità di sistema contiene: la scheda madre con processore e memoria L alimentatore Dispositivi di memorizzazione Altre schede (scheda ethernet, scheda audio, scheda video)

9 Scheda madre Memoria Processore

10 Microprocessore Microprocessore (CPU, Central Processing Unit): circuito miniaturizzato che si occupa dell elaborazione dei dati Il microprocessore: legge informazione (input), la elabora e produce output Costituito da transistor: elaborano informazione binaria Un microprocessore (chip) è costituito da milioni di circuiti elettronici stampati su un circuito di silicio. Due tipi di chip: CISC: eseguono molti tipi di istruzioni, lenti (PC) RISC: eseguono pochi tipi di istruzioni, veloci (workstation)

11 Microprocessore velocità elaborazione La velocità di un microprocessore viene espressa in hertz (unità misura di frequenza). In particolare megahertz (MHz) e gigahertz (GHz). 1 megahertz (simbolo MHz) = 10 6 Hz = Hz 1 gigahertz (simbolo GHz) = 10 9 Hz = Hz Perché viene utilizzata una misura di frequenza? Ogni microprocessore ha un orologio di sistema (clock) L orologio di sistema controlla la velocità delle operazioni del computer Invia una sequenza costante di impulsi digitali alla CPU (cicli della CPU) Più gli impulsi sono ravvicinati, più è veloce l esecuzione dei dati Cercate la frequenza di un processore di PC.

12 Il funzionamento del microprocessore Parola: numero di bit che un microprocessore può elaborare contemporaneamente In genere parole di 32 o 64 bit. Più grande una parola, più il microprocessore può elaborare grandi quantità di dati velocemente

13 Il funzionamento del microprocessore Il microprocessore collabora con altri circuiti e con la memoria per elaborare l informazione CPU: è il cervello del computer Esegue le istruzioni software per elaborare i dati

14 Modello di von Neumann John von Neumann (Budapest, Washington, USA, 1957) matematico che ha dato contributi fondamentali in diversi campi della matematica, della fisica, dell economia e dell informatica. In particolare ha elaborato il primo schema di calcolatore elettronico (macchina di von Neumann, 1946) Due aspetti fondamentali della macchina di von Neumann: esecuzione delle operazioni e coordinamento delle operazioni

15 Macchina di von Neumann CPU Input Output Memoria Le comunicazioni tra le varie componenti di un computer (CPU, memoria, periferiche input/output) avviene tramite bus