Hardware

Le risorse hardware

Architettura di Von Neumann

La memoria centrale

È un dispositivo elettronico in grado di memorizzare le istruzioni e i dati codificati in forma binaria.

È costituita da uno o più chip, cioè piastrine di silicio incapsulate in materiale plastico e fornite di contatti metallici che ne consentono l’inserimento su circuiti più estesi dette schede.

Memoria ROM

Memoria RAM

Celle di memoria

La memoria RAM

(Random Access Memory): è la memoria dove vengono conservati i dati in corso di elaborazione, i documenti aperti e le istruzioni del programma in esecuzione; si tratta di una memoria temporanea che si cancella completamente quando si spegne il computer. È una memoria volatile.

I documenti che si creano lavorando al computer, per esempio scrivendo un testo, vengono posti all'interno della RAM e sono trasferiti sul disco, che, contrariamente alla RAM, costituisce una memoria permanente, solo quando l'utente ne richiede espressamente il salvataggio. Per questo motivo, se salta la corrente mentre si sta ancora lavorando, tutto il lavoro fatto dopo l'ultimo salvataggio viene irrimediabilmente perduto con lo svuotamento della RAM.

La capacità della RAM si misura in MegaByte (Mbyte). L’elemento minimo di memoria, qualunque essa sia, è sempre costituito da un’unità binaria, cioè un'unità che può trovarsi solo in due possibili stati, senza vie di mezzo, e viene detto bit (da Binary digIT, ovvero cifra binaria). I due stati in cui può trovarsi il bit sono convenzionalmente rappresentati con le cifre 0 e 1.

Per riuscire ad esprimere un'informazione un po' più articolata di due soli stati, fu deciso a suo tempo di considerare i bit a gruppi di 8 per formare un byte; un byte è perciò composto da 8 bit consecutivi.

256 diverse combinazioni (2 × 2 × 2… 8 volte = 256).

Multipli del byte

• Il KiloByte (KB) pari a 1024 Byte (circa 1000 Byte).
• Il MegaByte (MB) pari a 1.048.576 Byte (circa un milione di Byte).
• Il GigaByte (GB) pari a 1.073.741.824 Byte (circa un miliardo di Byte).
• Il TeraByte (TB) pari a 1.099.511.627.776 Byte (circa mille miliardi di Byte).

Nel gergo informatico si usano quasi sempre i nomi abbreviati di "Kappa", "Mega", "Giga" e "Tera". Ogni multiplo vale 1024 (2^10) volte il precedente.

Dopo il Tera viene il PetaByte (PB), ma ancora non si usa praticamente mai.

La memoria ROM

(Read Only Memory): è una memoria permanente di sola lettura che viene scritta una sola volta in fase di fabbricazione del computer, dopodiché non può essere più modificata.

Vi vengono registrate le informazioni fisse, come ad esempio tabelle di conversione di codici o le istruzioni del programma di avviamento (boot) che si attiva all'accensione della macchina.

Le memorie di massa

Vengono detti memorie di massa tutti i supporti, dischi e nastri, su cui vengono registrati dati, documenti e programmi che si vogliono conservare. Sono quindi memorie di massa i floppy, i CD, gli hard disk, ecc. Hanno la caratteristica di essere memorie permanenti, cioè le informazioni in esse contenute possono permanere indifferentemente dal fatto che l’unità di elaborazione sia accesa o spenta.

Si chiamano così perché possono contenere quantità rilevanti di dati rispetto alla memoria centrale.

Caratteristiche

• Tempo di accesso (access time) indica il tempo richiesto affinché il computer possa ritrovare i dati registrati per poterli elaborare poi in memoria centrale. È espresso con i sottomultipli del secondo.
• Capacità indica la quantità di informazioni che il supporto può contenere. È espressa in numero di byte.
• Velocità di trasferimento dei dati indica la rapidità con la quale i dati vengono trasferiti dal supporto dal supporto alla memoria centrale. Si misura in Kbyte per secondo (KBps) o Mbyte per secondo (MBps).

I supporti per le memorie di massa si dividono in 4 grandi categorie, vediamo per ognuna di esse i principali rappresentanti:

• Dischi magnetici.
• Dischi ottici.
• Dischi magneto-ottici.
• Nastri magnetici.

Dischi magnetici

Sono dischi sui quali la memorizzazione dei dati avviene magnetizzando la superficie, tramite un’apposita testina di lettura/scrittura. Sullo stesso disco i dati possono essere scritti, cancellati e riscritti per un numero indefinito di volte senza logorare il supporto. I dischi magnetici sono volatili per natura, un forte campo magnetico è sufficiente a cancellarne l'intero contenuto in pochi istanti; per questo motivo vanno tenuti distanti dalle fonti di campo, come trasformatori di potenza o grosse calamite.

Floppy

Sono i comuni dischetti, possono contenere fino a 1,44 MByte; dei vecchi modelli, ormai fuori commercio, potevano contenere solo 720 KB. Sono caratterizzati da una velocità di lettura/scrittura molto bassa rispetto a quella degli altri dischi.

Il foro in basso a sinistra serve per proteggere il disco da scrittura nel caso si volessero preservare dei dati importanti da cancellazioni accidentali; quando il foro è scoperchiato il disco è protetto da scrittura, quando il foro è coperto il disco è nuovamente scrivibile. Tutti i supporti magnetici estraibili possiedono un meccanismo di protezione simile a questo.

Hard disk

Sono dischi contenuti all’interno del computer e non sono normalmente estraibili né visibili dall’esterno. I primi modelli avevano una capacità di pochi MByte, i modelli oggi in commercio arrivano fino ad alcune decine di GByte, ma escono continuamente modelli nuovi di capacità sempre maggiore.

Zip

Somigliano ai dischetti floppy ma sono un po' più grandi e la forma è un po’ diversa. Esistono da 100 e 250 MByte e necessitano di un drive apposito, diverso da quello dei floppy.