CASE. HW del PC. CASE: PARTI tipiche. CASE: modelli. desktop tower

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1 CASE HW del PC E' la prima decione da prendere nella costruzione di un PC. E' costituito da un telaio (chass) metallico, e da una copertura sempre metallica o di plastica dura. Serve ad ospitare i componenti interni fondamentali del PC e a proteggerli dalla sporcizia e da eventuali danni. Serve anche ad alimentare questi componenti perchè spesso viene venduto con un alimentatore incorporato. CASE: PARTI tipiche TELAIO (Frame) vi aggancia la motherboard e tutti gli altri componenti. PANNELLI di COPERTURA Si attacca al telaio al fine di racchiudere tutti i componenti del PC. Non è mai congliabile far funzionare il PC senza questi pannelli, perchè oltre a proteggere, instrada i flus di aria per raffreddare i circuiti, ed contrasta le interferenze RFI/EMI provenienti dall'alimentatore. LED e CONNETTORI BOTTONE connetto alla motherboard ALTOPARLANTE (Speaker) deve connettere alla motherboard per avere le segnalazioni diagstiche di base del BIOS. FESSURE per SLOT di ESPANSIONE servo per installare le schede video, le schede di I/O e le schede sore VENTOLA i case più moderni affro una seconda ventola di raffreddamento che connette alla motherboard per alimentar. ALLOGGIAMENTI 5.25" - utili per i drive CD-ROM ALLOGGIAMENTI 3.5" - per floppy e hard disk FORI di VENTILAZIONE ALLOGGIAMENTO per ALIMENTATORE desktop tower mini-tower, mid-tower, full-tower. CASE: modelli

2 CASE: la scelta Alimentatore TIPO di MODELLO - desktop, mini-tower, mid-tower, full-tower. Questa scelta lega al tipo di motherboard scelta. DIMENSIONE - se il case deve contenere molti componenti, attenzione a lasciare lo spazio per la circolazione dell'aria di raffreddamento. SPAZIO OCCUPATO - i modelli desktop occupa me spazio perchè i monitor posso essere alloggiati al di sopra. So però me espandibili NUMERO di COMPONENTI - più componenti devo essere installati e maggiore potenza di alimentazione deve essere disponibile. ALIMENTATORE - dipende da tipo di motherboard scelta. CONDIZIONI AMBIENTALI - se l'ambiente in cui è collocato il PC è molto sporco è meglio prendere un case progettato per evitare che questo sporco entri nel PC (Filtri rimpiazzabili). ESTETICA. DISPLAY dello STATO - visualizza cosa succede ai componenti interni attraverso indicatori LED. VENTOLE - tutti i case han ventole sull'alimentatore, altri ne han di supplementari per dispare calore in eccesso dovuto ai troppi componenti installati e alla loro eccesva vicinanza. Un alimentatore è un apparato elettrico semplice o composto che serve a trasformare ed eventualmente a raddrizzare la corrente elettrica in modo da fornire energia ed adattarla all'uso di altre apparecchiature. Un generico alimentatore è idealmente (e spesso anche praticamente) scomponibile nelle sezioni: Trasformatore: provvede a ridurre (o in rari ca aumentare) la tene proveniente dalla rete elettrica o da batterie per avvicinarla al valore richiesto dal carico da servire. Raddrizzatore: trasforma la corrente alternata fornita dalla rete elettrica in corrente continua. Ciò è necessario in quanto qua tutte le apparecchiature elettroniche richiedo di essere alimentare in corrente continua. Filtro livellatore: livella la corrente unidirezionale pulsante uscente dal raddrizzatore in una corrente più uniforme e costante. Stabilizzatore: ascura che la tene generata dall'alimentatore mantenga costante nel tempo ed entro una stretta tolleranza rispetto al valore richiesto, al variare della tene della rete elettrica e del carico applicato. Alimentatori: tene erogata Alimentatori: scelta +3.3 Volt +5 Volt +12 Volt Chipset, DIMM, schede PCI/AGP Logica dei Disk Drive, SIMM, schede PCI/AGP, schede ISA Motori, regolatori di tene Gli alimentatori differisco ampiamente in funzione della potenza gestita, così anche per le caratteristiche di qualità della corrente fornita all'uscita. Un alimentatore con pari valori di tene e potenza è più complesso e costoso quanto più la tene fornita è precisa e stabile, e quanto maggiore è la sua affidabilità.

3 Alimentatori: tipi per PC La mainboard (scheda madre) AT - n più utilizzati nei nuovi PC ATX - è il tipo più comune e distingue dagli AT dai connettori La mainboard (scheda madre) è una parte fondamentale di un moder Personal Computer: raccoglie in sé tutta la circuiteria elettronica di interfaccia fra i vari componenti principali e fra questi e i bus di espane e le interfacce verso l'ester. È responsabile della trasmisone e temporizzazione corretta di molte centinaia di segnali diver, tutti ad alta frequenza e tutti senbili ai disturbi: per questo la sua buona realizzazione è un fattore chiave per la qualità e l'affidabilità dell'intero computer. È composta di un circuito stampato estremamente complesso, ricavato da un sandwich di strati di vetronite e rame: generalmente una scheda madre può avere da quattro a sei strati di rame. In questi so ricavate le piste che collega i componenti, che devo essere calcolate con molta cura: alle frequenze rmalmente adoperate dalle CPU e dalle memorie RAM in uso oggi, infatti, la trasmisone dei segnali elettrici n può più conderare istantanea ma deve tenere conto dell'impedenza propria della pista di rame e delle impedenze di ingresso e di uscita dei componenti connes, che influenza il tempo di volo dei segnali da un punto all'altro del circuito. Su questo circuito stampato vengo saldati una serie di circuiti integrati, di cui i più importanti so quelli del chipset che svolgo la gran parte del lavoro di interfaccia fra i componenti principali e i Bus di espane, il Socket per il processore e i connettori necessari per il montaggio degli altri componenti del PC e delle schede di espane. MainBoard: costituenti I costituenti principali di una motherboard di oggi so quindi: un integrato di memoria EPROM o Flash con il BIOS della motherboard; il (o i) Socket, u zoccolo ZIF (Zero Insertion Force) o di altro tipo che accoglie il processore; un connettore AGP o PCI-EXPRESS che accoglie la scheda video; alcuni connettori (slot) del bus (solitamente PCI) di espane; la RAM CMOS, alimentata in permanenza da una pila o una piccola batteria che memorizza i parametri di configurazione del BIOS; gli zoccoli per l'installazione delle RAM; una serie di interfacce standard: seriali RS232, parallela Centronics, PS/2 per mouse e tastiera, USB per altri dispotivi; interfacce Shugart, ATA, SATA e/o SCSI per la gestione delle unità a disco (Hard Disk, CD e DVD). In molte Mainboard, specie se compatte, posso essere incluse la scheda video, la scheda audio, interfacce di rete LAN o Ethernet e porte Firewire.

4 Mainboard Mainboard Questa è una motherboard Foxconn basata su Socket 775, compatibile con gli ultimi processori Pentium 4 e Pentium D. Fate però attenzione all'ultime generazione di processori Core 2 Duo: questi richiedo il supporto della motherboard, che n potrebbe essere offerto dai modelli di vecchia generazione Mainboard: FORMATI COSTRUTTIVI Definisco le dimeni fiche (misura e forma) il numero e la pozione degli slot, la pozione dei fori di fissaggio etc... Alcuni formati so dei veri e propri standard altri invece so proprietari Vecchi formati: Baby AT, Full-ze AT, LPX (semiproprietario) Nuovi formati: ATX: stemi desktop e tower BTX: nuova generazione di stemi desktop e tower Mainboard: ATX Questo standard definisce anche le pozioni dei vari componenti, difatti la CPU è sempre al centro del computer (un po' in alto), le memorie RAM a destra della CPU, sotto gli slot PCI e la scheda video mentre Hard Disk e lettori ottici so impilati tutti a destra. L'unico vero problema di questo standard so gli slot di espane perché questo standard è limitato a solo 7 slot disponibili ( che nella figura riduco a 2 slot PCI-Express e 3 PCI a causa della compatibilità per il Crossfire), limite ereditato dal precedente formato AT. L'alimentatore viene sostituito dal precedente standard, potenziandolo: È presente un collegamento con la scheda madre che permette l'avvio e lo spegnimento del computer tramite il stema operativo C'è anche una tene auliaria, presente anche a computer spento, che permette di mantenere accese alcune parti del computer, a basso consumo (al masmo 5Watt). Questo permette così di n dover chiudere manualmente il pc dopo averlo chiuso via software (come ancora succede nei computer molto vecchi) e la tene auliare permette di comandare il PC via LAN o via internet, o di accendere il PC col semplice tocco della tastiera o tramite un operazione pianificata.

5 Derivati dell ATX I derivati dell'atx condivido la stessa configurazione della sezione CPU, in maniera tale che schede più piccole posso essere inserite anche in case standard. Gli standard che deriva dall'atx so: MicroATX e Flex ATX. Molti mini-pc o SFF (Small Form Factor) PC, utilizza una variante a due slot del formato Flex ATX, con dimeni ridotte di circa 8 cm, mentre VIA ha ridotto ancora di più le dimeni, fi a 17 cm totali, con il formato Mini ITX. BTX Rapidamente accettato dai costruttori di stemi OEM, chi preferisce costruir da solo il proprio PC troverà questi formati nei Mini-PC basati sui processori Pentium 4 di ultima generazione, dove il Na BTX sta rimpiazzando una verone ridotta del Flex ATX. Intel ha cercato di spingere il formato BTX tre anni fa circa, dato che offre un miglior passaggio dell'aria tra i componenti verso la CPU. La scheda, rispetto un ATX, è capovolta, in maniera tale da pozione il dispatore della scheda video nel flusso d'aria creato dalle ventole del case. Derivati del BTX Mainboard: socket Scegliere il socket corretto Alcuni socket per CPU vecchi so rimasti sul mercato per supportare i processori me costo. In ordine crologico, dal Socket 370 e Socket 462 amo passati al Socket e 754, seguiti dal LGA775, Socket 939 e infine il Socket AM2. Socket 370 (Intel Pentium III, Celeron) Inizialmente sviluppato negli anni '90 per i processori Intel Celeron e Pentium III, il Socket 370 (me che deriva dal numero dei pin) è stato soggetto a molte revioni, fi al supporto del Pentium III Tualatin a 1.40 GHz e bus a 133 MHz. VIA supporta ancora ufficialmente questo processore con la sua serie C3, per stemi a basso consumo. Socket 462 (AMD Athlon XP, Duron) La risposta di AMD al Socket 370 è stata il Socket A, anche cosciuto come Socket 462. Questo supporta tutti i processori dal Duron a 600 MHz fi all'athlon XP a 2.2 GHz - questi processori so ancora disponibili. Come per il Socket 370, i cambiamenti nella velocità del bus e le specifiche elettriche han ristretto la compatibilità tra alcune generazioni di motherboard e processori, quindi, ancora una volta, prima dell'acquisto consultate il to del produttore per determinarne la compatibilità.

6 Mainboard: socket Socket (Intel Pentium 4, Celeron) Il primo socket per Intel Pentium 4, il 423, è stato una soluzione temporanea, ormai scomparsa dal mercato, ma il secondo socket, il, è ancora disponibile e supporta processori a partire da 1.6 GHz fi a 3.4 GHz. È stato rimpiazzato dal modello LGA775, ma offre ancora supporto per i chipset a basso costo. I problemi di compatibilità del Socket so iniziati con quelle motherboard che n supportava un bus per il processore superiore a 133 MHz, ma solo per alcuni core a 90 nm, come il Prescott e il Celeron D. Ancora una volta, è necessario controllare la compatibilità della CPU sul to del produttore. Socket 754 (AMD Athlon 64 e Sempron) Prima di supportare i processori AMD Athlon 64 moderni, il Socket 754 offriva il supporto a memoria ngle-channel DDR-SDRAM tramite il suo controller di memoria integrato. Questo spropotato incremento nel numero di pin è stato causato dalla doppia connesone con il chipset e la memoria, senza passare dal chipset. I socket 754 e 939 so stati i primi a rimpiazzare il bus parallelo a favore di un'interconnesone seriale (HyperTransport), a 200 MHz. Alcuni processori Sempron a basso costo so ancora compatibili con il Socket 754 e devo essere tenuti in conderazione per i stemi a basso costo. Problemi di compatibilità n so comuni e spesso limitati a una verone di BIOS vecchia, facilmente risolvibili con un aggiornamento. Motherboard: socket LGA 775 (Intel Pentium 4, Pentium D, Celeron, Core 2 Duo) Intel ha cercato di riparare ai problemi sul consumo energetico dei modelli Pentium 4 di fascia alta implementando nel processore più connesoni elettriche anziché stemarne la causa. Il Land Grip Array utilizzato n ha solo incrementato il numero di pin, ma ha spostato i pin dal processore al socket. Questi contatti so molto fragili, e installazioni ripetute posso causare rotture, rendendo le motherboard inutilizzabili. Tuttavia, questo tipo di socket accomuna anche i processori moderni Core 2 Duo, ma gli acquirenti devo accertar che la propria motherboard a compatibile. Conderando il supporto per processori molto performanti, e la compatibilità con processori futuri, il socket LGA 775 è una scelta eccellente per gli appasonati. Supporterà anche i processori quad core Kentsfield, ma l'incremento della velocità di bus a 333 MHz (FSB1333) necesterà di una nuova motherboard. Socket 939 (AMD Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 FX) Come per il Socket 754, il Socket 939 ha visto un incremento dei pin a causa della diretta connesone con la memoria. L'incremento del bandwidth permette di utilizzare due moduli a 64 bit in una configurazione a 128 bit. Il Socket 939 può ospitare anche i primi processori dual-core AMD, gli Athlon 64 X2. Il Socket 939 sta per essere rimpiazzato dal nuovo socket AM2, che supporta memoria DDR2. Le motherboard 939 so un investimento curo grazie alla loro maturità. Iltre, gli acquirenti che già posedo moduli DDR1 ad alta capacità troveran nel Socket 939 un ottimo investimento per il proprio aggiornamento di stema. Come per il Socket 754, problemi di compatibilità con il Socket 939 so da ricondurre solo a veroni BIOS n aggiornate. Socket AM2 (AMD Athlon 64, Athlon 64 X2, Athlon 64 FX, Sempron) Il cambiamento del controller di memoria AMD per il supporto alle DDR2 ha richiesto alcune modifiche al socket della CPU. AMD ha migliorato anche il stema di ritenzione del dispatore, ma molti dispatori vecchi so ugualmente compatibili. Anche se nell'immediato il passaggio alle DDR2 n porta un incremento prestazionale, questo cambiamento è stato necessario per offrire ai futuri processori tutto il bandwidth necessario. AM2 supporta gli ultimi processoi AMD e i futuri core, ed è un'ottima scelta per gli appasonati. Mainboard: chipset Scegliere il chipset giusto Il stema di comunicazione tra il processore e le altre parti di un computer è un controller genericamente chiamato chipset. I chipset tradizionali so il Northbridge, che include il controller di memoria, quello dell'interfaccia PCI Express e AGP, e il Southbridge, che contiene un controller PCI standard e gestisce i collegamenti con i bus delle periferiche e di comunicazione, come il controller di rete, audio e altri componenti. MainBoard: chipset Smista e regola il traffico di informazioni passante attraverso il Bus di stema, fra CPU, RAM e controller delle periferiche di input/output (come Floppy disk, Hard disk ecc.). Determina: Quanta RAM una motherboard può utilizzare La tipologia di chip della RAM La velocità e la dimene della cache La velocità e il tipo di processore Tipi di slot di espane che una mainboard può installare.

7 Mainboard: chipset generale In generale, un Chipset è progettato per una famiglia di processori e per una teclogia di RAM, quindi supporta le velocità di frontde Bus (FSB) e le velocità del Bus di memoria corrispondenti ai processori e ai moduli di memoria che entra in commercio durante il periodo di vita del Chipset. La qualità di un Chipset dipende a dalle funzionalità che supporta a dalla sua capacità di far scorrere i dati tra la CPU e i sottosostemi alla masma velocità (Con la maggior Larghezza di banda posbile) e con il minimo ritardo (Latenza), naturalmente anche il Chipset avrà una sua "velocità" che viene misurata in MHz come nel caso dei processori e dipenderà dal tipo di Chipset e dalla teclogia implementata in esso. Chipset: velocità dei bus Un bus è semplicemente un circuito che connette una parte della motherboard con un altra. La velocità di un bus, misurata in MHz riferisce a quanti dati posso essere trasportati dal bus nel tempo. Con velocità del bus di solito ci riferisce a quella dell'fsb (Front Side BUS), che è il bus che connette il Northbridge alla CPU. Attualmente la velocità dell'fsb varia da unminimo di 66 MHz a un masmo di 800MHz. La CPU raggiunge il controllore della memoria attraverso il Northbridge, di conseguenza la velocità dell'fsb incide pesantemente sulle prestazioni del computer. Ecco di seguito un elenco di altri bus che posso trovare sulla motherboard: - il BSB (back de bus) connette la CPU con la cache di secondo livello (L2). Il processore determina la velocità del BSB. - il memory bus connette il rthbridge alla memoria. - il bus IDE o ATA connetto il Southbridge ai drive dei dischi. - il bus AGP connette la scheda video alla memoria e alla CPU. La velocità di questo bus è di solito di 66 MHz - il bus PCI connette le prese PCI al southbridge. Su molti stemi, la velocità di questo bus è di 33 MHz. E' compatibile con il più moder bus PCI Express che in pratica sostituisce a il vecchio bus PCI che l'agp. Mainboard: chipset Intel continua ad utilizzare la suddivione del Chipset in due chip principali. Northbridge (ponte Nord): un chip dedicato alle interfacce ad alta velocità (Memory controller RAM e controller grafica AGP o PCI Express) Southbridge (ponte Sud): un altro chip che supporta tutte le altre interfacce di I/O. Questa configurazione viene schematizzata graficamente collocando la CPU in cima, il chip di comunicazione con grafica e memoria sotto la CPU e il chip con le interfacce di I/O più in basso. Dal 2007 an in cui è previsto l'arrivo sul mercato del processore Itanium basato sul core Tukwila, anche Intel adotterà, come già fatto da Advanced Micro Devices (e spiegato qui di seguito), il controller della memoria RAM integrato. Mainboard: chipset AMD Advanced Micro Devices con l'ultima serie di CPU (quelli appartenenti alla famiglia K8 ovvero gli Athlon_64 e gli Opteron) ha intrapreso la strada dell'integrazione. Infatti le attuali schede madri per processori AMD n presenta più il Northbridge le quali funzioni (principalmente il controller della memoria RAM) so state integrate all'inter della CPU stessa. Questa comporta alcuni vantaggi e svantaggi: Vantaggi Mire complestà delle schede madri (me piste di collegamento) e, quindi, mir costo Velocità del Northbridge maggiore, infatti in questo caso questa velocità dipende direttamente dalla velocità della CPU stessa, curamente maggiore rispetto alle velocità dei Northbridge attuali Mire ritardo nella risposta (Latenza) visto che i dati elaborati n devo passare attraverso il Bus per ritornare alla CPU Svantaggi Imposbilità di cambiare il Northbridge; essendo esso integrato nella CPU anche cambiando Scheda madre questo rimane lo stesso, quindi n ha la posbilità di cambiare le teclogie implementate

8 Northbridge e Southbridge Chipset: Il Northbridge Il Northbridge clasco include un controller di memoria collegato direttamente alla CPU attraverso il Front Side Bus. I chipset moderni utilizza la stessa frequenza di bus per CPU e memoria; il canale di comunicazione è chiamato Front Side Bus. Chipset più datati permetteva di separare le frequenze di bus per CPU e memoria, limitando l'acronimo "FSB" al solo canale di comunicazione tra CPU e Northbridge. AMD, rimuovendo il controller di memoria dal chipset e implementandolo nel processore, ha rimpiazzato il Front Side Bus con due canali di comunicazione separati per il Northbridge e per la RAM. Ciò che rimane comune a tutti i Northbridge so i controller AGP o PCI Express e l'interfaccia Southbridge. Alcuni Northbridge incorpora anche un processore grafico, che utilizza interfaccia AGP o PCI Express interna. Grafica AGP integrata viene disabilitata quando viene connessa una scheda grafica AGP discreta, ma alcuni controller PCI Express integrati permetto l'utilizzo multaneo di entrambe le soluzioni, offrendo l'abilità di utilizzare display multipli. Chipset: Il Northbridge Single Data Rate Northbridge Techlogies (S370) Il Socket 370 è ancora, seppur sporadicamente, supportato e utilizza un ngle-data-rate (SDR) Front Side Bus, che abbina a SDRAM SDR, dalla velocità di 133 MHz (FSB e SDRAM PC133). Gli ultimi chipset utilizza SDRAM DDR (double data rate), ccome le nuove RAM offro un bandwidth doppio. Questi chipset so compatibili con grafica AGP o PCI, e spesso includo un chip grafico AGP integrato. Double Data Rate Northbridge Techlogies (S462) Il Socket 426 (Socket A) utilizza un double-data-rate front de bus, compatibile con SDRAM DDR. AMD spesso utilizza il data rate, anziché il clock rate, per detare la velocità di bus dei processori; clock di 100, 133, 166 e 200 MHz so identificati come 200, 266, 333 e 400 MHz DDR. Chipset Single Data Rate SDRAM (PC100/133) esto ancora in alcune motherboard, ma so troppo vecchi per supportare i processore recenti. Chipset: Il Northbridge Quad Data Rate Northbridge Techlogies (S, S775) Il bus Intel quad-pumped (quad data rate) trasferisce dati quattro volte per clock, quindi, velocità di 100, 133, 200 e 266 MHz so effettivamente chiamate 400, 533, 800 e 1066 MHz. Siccome il data rate dell'fsb della CPU è doppio, le soluzioni performanti necesta la duplicazione dell'ampiezza del bus della memoria da 64 a 128 bit, ottenibile piazzando due moduli in parallelo, implicando l'utilizzo della teclogia chiamata dual-channel. Per esempio, due moduli di memoria DDR400 (PC3200) in modalità dual channel offro lo stesso bandwidth del bus CPU Intel FSB800, ma entrambi opera a velocità di clock di 200 MHz. La stessa cosa vale quando utilizzando due moduli DDR2-533 in modalità dual-channel, equiparabili all'intel FSB1066. I Northbridge correnti supporta SDRAM-DDR in modalità ngle e dual-channel. Raccomandiamo la scelta di un chipset dual-channel, soluzione semplice e poco costosa per incrementare le prestazioni. Molti Norhtbridge moderni supporta SDRAM-DDR2 in modalità dual-channel. Nel mezzo troviamo i chipset che supporta a le DDR che le DDR2. Questi chipset so progettati per i prodotti a basso costo. HyperTransport Interconnect Techlogies (S754, S939, AM2) Con la rimozione del controller di memoria dal Northbridge, i chipset AMD so in grado di mixare vecchie e nuove teclogie. I chipset AGP, originariamente destinati per l'utilizzo con il Socket 754, so stati re disponibili anche per il Socket 939, mentre i chipset PCI Express per Socket 939 so ora utilizzati anche per le motherboard Socket 754; le motherboard AM2 utilizza i socket della generazione precedente 939. Tra i chipset PCI Express per Athlon 64 troviamo l'ati Crossfire Xpress 3200, l'nvidia nforce4 SLI X16 e l'nvidia nforce 590 SLI.

9 Il Southbridge Mainboard: la scelta Il Southbridge controlla molte periferiche, bus per multimedia e comunicazione, tra cui il controller PCI (Peripheral Components Interconnect), controller ATA (per hard disk e drive ottici), controller USB (Universal Serial Bus per dispotivi esterni), interfacce di rete, interfaccia audio, e spesso interfaccia modem. Parlando di competizione tra i vari produttori, i controller ATA rappresenta un'opportunità per differenziar, n necessariamente in termini di prestazioni ma più che altro in termini di funzionalità. Tutti i produttori ormai offro modalità RAID per i controller Serial ATA, che permetto di utilizzare quattro driver in modalità cura o ad elevate prestazioni. Nvidia ha fatto un passo avanti, permettendo di creare array misti con drive UltraATA e Serial ATA. L'ultima improvvisazione giunge da Intel, con il Matrix RAID, che permette di impostare contemponearamente due RAID differenti utilizzando gli stes hard disk. Connesoni di rete Gigabit so ormai mature e molti chipset includo una connesone diretta al Gigabit PHY (un chip che offre questo tipo di connesone). Le ultime vità Nvidia in questo campo includo il "packet sorting" e l'accelerazione TCP/IP, caratteristiche solitamente disponibili solo in router high-end o schede di rete discrete. Una funzionalità del Southbridge, n implementata da tutti, è l'hub PCI Express. Al suo posto, alcuni progetti integra tutte le piste PCI Express nel Northbridge, limitandone il numero di slot supportati. La serie nforce 590 differisce da queste soluzioni per la presenza di un controller PCI Express a nel rth che nel southbridge, collegati con il bus HyperTransport, cocchè il Norhtbridge è in grado di servire motherboard con un masmo di 48 piste. Limitando la scelta della motherboard selezionando prima il Northbridge, limita la scelta anche del Southbridge, dato che molti chipset supporta solo un ristretto numero di combinazioni Northbridge/Southbridge dello stesso produttore. Eccezione va fatta quando viene utilizzato il protocollo AMD HyperTransport per connettere i chipset. Quale Processore? La prima cosa da conderare nell'acquisto di una motherboard è la CPU che dedera montare. Per esempio se dederi montare una CPU Intel Pentium 4, la mb da acquistare deve essere in grado di alloggiarla e deve pure supportare la sua frequenza d'uso. Quale Chipset? Il chipset fissa le memoria che la mb è in grado di supportare e il quantitativo. Quanti e quali slot di espane e connettori? Se intende collegare diverse perifieriche al stro computer, il numero e il tipo di slot di espane è importante. Ad esempio, molte mb ogigior monta porte USB 2.0 ma se dedera effettuare la cattura di filmati video e la loro elaborazione è opportu avere ina porta Firewire (IEEE 1394) in dotazione. Vuoi eseguire l'overclock? Se vuole eseguire l'overclock della CPU deve acquistare una mb che a in grado di fornirci la posbilità di scegliere un'ampia gamma di settaggi CPU che includo la tene e la velocità del bus. Altre caratteristiche Avere una scheda di rete Ethernet on-board, una scheda audio, un controller RAID ed eventuali scheda graficha on-board. Concluone Prima dell'acquisto vitate il to del produttore e scaricate il manuale. Top 5 Intel Pentium 4 motherboards Top 5 AMD Athlon motherboards CPU CPU Qualunque CPU posede alme tre unità distinte: una ALU (Unità Aritmetico-Logica) che occupa di eseguire le operazioni logiche e aritmetiche; una Unità di Controllo che legge dalla memoria le istruzioni, se occorre legge anche i dati per l'istruzione letta, esegue l'istruzione e memorizza il risultato se c'è, scrivendolo in memoria o in un registro della CPU. dei registri, speciali locazioni di memoria interne alla CPU, molto veloci, a cui è posbile accedere molto più rapidamente che alla memoria: il valore complesvo di tutti i registri della CPU costituisce lo stato in cui essa trova attualmente. Due registri sempre presenti so: il registro IP (Instruction Pointer) o PC (Program Counter), che contiene l'indirizzo in memoria della prosma istruzione da eseguire. Oltre a queste posso esserne presenti altre, per esempio: una FPU (Floating Point Unit) che occupa di eseguire calcoli in virgola mobile; una MMU (Memory Management Unit) che occupa di tradurre gli indirizzi di memoria logici in indirizzi fici, supportando la protezione della memoria e/o u o più meccanismi di memoria virtuale.

10 CPU: clock Una CPU è un circuito digitale ncro: vale a dire che il suo stato cambia ogni volta che riceve un impulso da un segnale di ncronismo detto CLOCK: quindi il tempo di esecuzione di una istruzione misura in cicli di clock, cioè in quanti impul di clock so necessari perché la CPU la completi. CPU: altro Una generica CPU deve gestire una serie di operazioni ncronizzandole con il resto del stema: perciò è dotata, oltre a quanto sopra elencato, anche di u o più bus interni che occupa di collegare registri, ALU, unità di controllo e memoria. iltre, all'unità di controllo interna della CPU fan capo una serie di segnali elettrici esterni che occupa di tenere la CPU al corrente dello stato del resto del stema e di agire su di esso. Il tipo e il numero di segnali esterni gestiti posso variare ma alcuni, come il RESET, le linee di IRQ e il CLOCK so sempre presenti. Nuove cpu Intel Socket 775 LGA - Hardware Upgrade - Il to italia sulla teclogia - Cpu Bus Moltip. Core Micron Cache L2 Socket Supporto HT Pentium (3,6 GHz) Pentium (3,4 GHz) Pentium (3,2 GHz) Pentium (3 GHz) Pentium (2,8 GHz) 18x 17x 16x 15x 14x Prescott Prescott Prescott Prescott Prescott Mbyte 1 Mbyte 1 Mbyte 1 Mbyte 1 Mbyte 775 LGA 775 LGA 775 LGA 775 LGA 775 LGA Specifiche di una CPU Pentium 4 3,4 GHz EE Pentium 4 3,2 GHz EE Pentium 4 3,4 GHz E Pentium 4 3,4 GHz 17x 16x 17x 17x Gallatin Gallatin Prescott Mbyte I processori posso essere clasficati attraverso due parametri fondamentali: Pentium 4 3,2 GHz E 16x Prescott Mbyte Pentium 4 3,2 GHz Pentium 4 3,06 GHz Pentium 4 3 GHz E Pentium 4 3 GHz Pentium 4 2,8 GHz E Pentium 4 2,8 GHz A Pentium 4 2,8 GHz Pentium 4 2,8 GHz Pentium 4 2,667 GHz Pentium 4 2,6 GHz Pentium 4 2,533 GHz Pentium 4 2,5 GHz Pentium 4 2,4 GHz Pentium 4 2,4 GHz Pentium 4 2,4 GHz 533 MHz 533 MHz 533 MHz 533 MHz 533 MHz 400 MHz 533 MHz 400 MHz 16x 23x 15x 15x 14x 21x 14x 21x 20x 13x 19x 25x 12x 18x 24x Prescott Prescott Prescott Mbyte 1 Mbyte 1 Mbyte 1) quanto so veloci Concetto semplice. Si misura in megahertz (MHz) e gigahertz (GHz) di cicli di clock al secondo. Più veloce è meglio. 2) quanto so grandi Concetto più difficile. quanto è grande il bus dati (I/O) quanto è grande il bus indirizzo quanto so grandi i registri interni Pentium 4 2,266 GHz 533 MHz 17x Pentium 4 2,2 GHz 400 MHz 22x Pentium 4 2,0A GHz 400 MHz 20x Pentium 4 2,0 GHz 400 MHz 20x Willamette Kbytes 423-

11 CPU Intel : l'inizio dell'era X86 Nel 1978 Intel ha presentato il processore 8086, che ancora oggi è la base per tutte le CPU compatibili x86. Il PC "XT", succesvamente così chiamato, era cloccato a 4.77 MHz e più tardi a 8 MHz e poteva contare su 1 MB di memoria. A quei tempi, la RAM era ancora conderata in termini di kilobyte. Un stema ben equipaggiato era dotato di chip da 256 KB e poteva far funzionare Windows 1.0. D'altra parte, gli hard disk era prodotti costo e rari. CPU Intel 80286/386 Nel 1982 Intel presentò il primo 286, che includeva u slot ISA da 16 bit. La masma memoria installabile raggiungeva 1 MB. Tre anni dopo seguì il 386 (1985), che teoricamente poteva gestire fi a 4GB di RAM. Tuttavia, n esteva le motherboard per gestire una tale quantità di memoria. Un stema tipico era caratterizzato da 4 megabyte e, per la prima volta, MS Windows poteva utilizzare una memoria virtuale grazie all'hard disk. Mentre il primo 386 era cloccato a 16 MHz, quattro anni più tardi uscì un modello da 32 MHz. CPU Intel : PC per il mercato di massa - Socket 1, 2 e 3 Nel 1989 Intel ha presentato il processore 486DX su Socket 1, che lavorava alla frequenza di 25 MHz, incrementato negli anni succesvi fi a 133 MHz. Siamo all'inizio del boom dei PC per uso domestico, dei primi anni '90. Proprio in questi anni, molti utenti decisero di passare dal Commodore 64, Commodore Amiga o Atati ST, al PC, n molto semplice da utilizzare. I 486 era equipaggiati anche di un coprocessore matematico CPU Intel Pentium 1993: Socket 4 per il primo Pentium Durante il 1993 e il 1994, n solo fu venduto il primo stema 486 (AMD/Intel), ma ci fu la presentazione del primo computer Pentium. In questi anni molti piccoli imprenditori iniziaro ad assemblare e vendere PC con nuove etichette. I stemi 486DX 100 era offerti allo stesso prezzo dei PC Pentium 60. Il prezzo era compreso tra i 1000$ e i 1500$. Il Socket 4, presentato nel 1993, era stato sviluppato per due processori: l'intel Pentium 60 e Pentium 66. Le veroni a bassa velocità lavorava a 30 MHz e, confrontati con le cpu 486, era conderevolmente lenti. D'altra parte, il Pentium 66 era più funzionale - ma molti utenti preferiva più megahertz allo stesso prezzo e optaro per il 486DX 100. Dal 1996 al 1998: Socket 5 - CPU AMD e Intel Il successore del socket 4 fu il Socket 5 e arrivò sul mercato aseme al Pentium 75. Come opzione, poteva essere connessa alla motherboard una cache L3, che incrementava conderevolmente le prestazioni. Per molto denaro, potevate accaparrarvi moduli da 256 KB o 512 KB. Asus fu praticamente la prima a fornire motherboard con socket COAST (COAST = cache on a stick).

12 CPU Intel Pentium Intel da Pentium 75 a 200 Dal Marzo 1994 al Giug 1996 Intel da Pentium 150 a 233 MMX Dall'ottobre 1996 al Giug 1997 Dal 1994 al 1997: Socket 7 - CPU Intel Con il Pentium 166 MMX, Intel ha introdotto le multimedia expan MMX, che richiede una motherboard con voltaggi diverficati (2.8/3.3 volts). Per risolvere questo problema era disponibili degli adattatori. Dal 1998 al 2000, continua Dopo che Intel ha presentato il suo Pentium MMX, AMD ha fatto la sua mossa con il K6, che lavorava a 166 MHz e offriva a sua volta le esteni MMX. Per la prima volta, era supportata la memoria SDRAM, che forniva un grande incremento prestazionale. C'era moduli da 60 ns (EDO) o 70 ns (FastPage). La velocità di trasferimento di memoria era di circa 90 MB al secondo e la masma quantità installabile era di 384 MB. Praticamente nello stesso momento, fu introdotto il form factor ATX. Delle nuove specifiche per gli alimentatori permetteva al computer di entrare in modalità stand by o di spegner e accender tramite software. L'introduzione dell'interfaccia AGP fornì più velocità rispetto quella PCI. Allo stesso tempo, quando la memoria era molto costosa e lenta, Intel pensò di accedere direttamente alla memoria RAM. Intel diede fine all'era del Socket 7 con il Pentium 233 MMX, che raggiungeva una dispazione termica masma di 17 watt. Il produttore aveva pianificato anche un Pentium 266 MMX, ma poi lo utilizzò solo come una variante mobile. Diversamente da Intel, che stava concentrando sullo Slot 1, AMD rimase fedele al Socket 7 ancora per due anni. Gli ultimi processori Socket 7 so stati l'amd K6-III 500 e l'amd K In termini di prestazioni, l'amd K6-III 500 batteva molti Pentium III. La ragione? La CPU integrava 256 KB di cache L2, che quando interagiva con i 2 MB di cache L3 sulla motherboard, portava a prestazioni maggiori stante la soluzione fosse me costosa rispetto alla controparte Intel. CPU Intel Pentium Socket 370: da Aprile 1998 al Luglio 2001 Dall'Intel Celeron 233 al 533 Da Aprile 1998 a Gennaio 2000 Dal Pentium III/500 al 1133 Da Ottobre 1999 a Luglio 2001 Dal Celeron II/533 al 1100 Da Gennaio 2000 a Luglio 2001 Dal Celeron/Pentium III/1000 al 1400 Da Gennaio 2000 a Luglio 2001 Nel 1998 prese vita il Socket 370, disponibile in due veroni, la PPGA e la FC-PGA. La PPGA era la predominante per i stemi OEM dato che era me costosa da produrre. Solo i Celeron era prodotti nel package in plastica; le CPU Pentium III era invece prodotte nel pacchetto FC-PGA. Solo il Celeron Mendoci fu prodotto in entrambe le veroni. Utilizzando una adattatore, le CPU PPGA poteva essere utilizzate con lo Slot 1; per le veroni FC- PGA n esteva un adattatore. L'ultimo core per Socket 370 fu il Tualatin, che vide il passaggio da 180 nm a 130 nm. Il Pentium III-S fu prodotto fi alla verone da 1.4 GHz e 512 KB L2. Questo core disponeva del "data prefetch expan", che ritroviamo ancora nei moderni Pentium 4. CPU: Package È il contenitore che avvolge tutti i circuiti integrati di cui è composto il processore e fornisce l'interfaccia esterna (pin, ball o altri contatti) che connette il processore alla motherboard (il socket della motherboard). So stati inventati diver package per i processori e i ne vedremo alcuni: PGA BGA LGA

13 PGA Pin Grid Array (PGA) I circuiti integrati di cui è composto il processore vengo inseriti in un contenitore ceramico in cui una faccia è ricoperta di una griglia di piedini di contatto (pin). Questi contenitori furo usati a cominciare con il processore 286 nel 1980 e so tuttora utilizzati a per i processori Pentium e Pentium Pro. Questi piedini (pin) so stati disegnati per poter inserire in una presa (socket) presente sulla scheda madre, che di solito è del tipo ZIP (Zero Insertion Force). È stata poi creata una sua variante che dispone in modo diverso i piedini l'spga (Staggered Pin Grid Array) per poterne inserire di più in modo ravvicinato. L'ultima variazione sul tema è FC-PGA(Flip-Chip Pin Grid Array). I processori con questo package posso connettere ai Socket370 e Socket. Il Pentium III il Celeron 533MHz han utilizzato qesto package. Una revione, FC-PGA2,è stata poi utilizzata per i Pentium 4, e i Celeron abbinati al Socket. FC-PGA2 è stato soppiantato dal package LGA775 usato per i nuovi Pentium 4 e il Celeron D. Ball Grid Array (BGA) BGA Succede a PGA dove però i pin so stati sostituiti da pallini. È stata la prima soluzione trovata al problema legato alla crescente egenza di un maggior numero di contatti (pin). Infatti la dentà di pallini è maggiore rispetto a quella ottenibile con i pin. Land Grid Array (LGA) PGA è il nuovo package dei processori della famiglia Intel Pentium 4 e AMD Opteron. Diversamente da PGA n ci so pin da incastrare nel socket. Al loro posto vi so dei pad (cuscinetti) che tocca dei pin presenti sulla motherboard. Cambia quindi i socket della motherboard SocketF (Socket 1207) per AMD. P4 core Prescott e Xeon Socket T (Socket 775) per i stemi desktop Socket J (Socket 771) per i stemi server Intel ha deciso di passare a questo package perchè garantisce contatti più larghi in grado di supportare frequenze più alte. Nel contempo può aumentare la dentà dei pin. Anche i nuovi processori di AMD han bisog di un maggior numero di pin senza occupare troppo spazio della motherboard. Non indifferente è il fatto che a più ecomico di PGA e BGA.

14 Lo strato di astrazione dell'hardware (HAL) Un Hardware Abstraction Layer (HAL) è u strato che avvolge e nasconde la complestà dei circuiti fici di cui è costituito l'hardware. Viene implementato con del software è il suo obiettivo principale è quello di nascondere le differenze hardware presenti nelle diverse tipologie di microprocessori e renderli a chi li usa più mili (così come per le automobili di diverse marche). Ogni processore può dotar di diver strati di astrazione che sovrappongo (ad esempio le API del kernel) ma il primo che incontriamo è curamente l'hal. I stemi operativi adotta u strato di astrazione dell'hardware (HAL) che isoli il suo cciolo (operating system kernel) dai diver tipi di hardware dei diver processori, rendendo il stema operativo adattabile su tutti questi processori. Ineme di istruzioni (Instruction set) Un instruction set ("ineme d'istruzioni"), o Instruction Set Architecture (ISA), descrive quegli aspetti dell'architettura di un calcolatore che so vibili al programmatore, tra cui i tipi di dati nativi, le istruzioni, i registri, le modalità di indirizzamento, l'architettura della memoria, la gestione degli interrupt e delle eccezioni, e l'eventuale I/O ester. Un'ISA è una specificazione dell'ineme di tutti quei codici binari (opcode) che rappresenta i comandi implementati nativamente da un particolare degn di CPU. L'ineme degli opcode di una specifica ISA è detto anche linguaggio macchina della ISA. Ineme di istruzioni condiviso A volte, il termine "instruction set architecture" è usato anche per distinguere l'ineme suddetto di caratteristiche dalla microarchitettura, che è l'ineme di tecniche di progettazione utilizzate per implementare l'instruction set (tra cui microcodice, pipeline, stemi di cache e così via). Computer con microarchitetture differenti posso condividere l'instruction set. Ad esempio, l'intel Pentium e l'amd Athlon implementa veroni qua identiche dell'instruction set x86, pur essendo al loro inter totalmente diver. Una ISA può anche essere emulata da un interprete software. Poiché l'emulatore deve effettuare una traduzione da una ISA ad una ISA differente, questa soluzione è in generale più lenta rispetto ad una ISA implementata in hardware. Presso i produttori di nuove ISA o microarchitetture, è pratica comune al gior d'oggi quella di rendere disponibili emulatori agli sviluppatori di software prima che a pronta l'implementazione hardware. Elenco di ISA Questa lista è tutt altro che completa dato che le architetture nasco e muoio continuamente. Iltre este un'erme quantità di microprocessori e microcontrollori che implementa ISA di ogni genere. So per comuni per alcune applicazioni delle ISA personalizzate, ad esempio quelle di ARC International, gli ASIC, le FPGA e le tecniche di reconfigurable computing. ISA comunemente implementate in hardware Alpha AXP (DEC Alpha) ARM (Acorn RISC Machine) (Advanced RISC Machine, oggi ARM Ltd) IA-64 (Itanium) MIPS Motorola 68k PA-RISC (HP Precion Architecture) POWER PowerPC SPARC SuperH System/360 Tricore (Infineon) Transputer (STMicroelectronics) VAX (Digital Equipment Corporation) x86 (IA-32, Pentium, Athlon) (X86-64, EM64T) ISA comunemente implementate in software ma con incarnazioni hardware p-code (UCSD p-system Veron III on Western Digital Pascal Micro-Engine) Java virtual machine (ARM Jazelle, PicoJava) FORTH SECD machine ISA mai implementate in hardware ALGOL Object Code

15 x86 E un set di istruzione corrispondente a una vecchia architettura di microprocessore prodotta dalla Intel (capostipite di tutte le architetture succesve) Il maggior concorrente attualmente di Intel è AMD che ha dotato tutti i propri processori con questo set. L'x86 ha un set di istruzioni CISC a lunghezza variabile. Questa caratteristica era utile negli anni '70 e '80, perché permetteva di risparmiare (costosa) memoria. In tempi più recenti, la lunghezza variabile è diventata un tallone d'achille che complica tevolmente il progetto dei nuovi processori, i quali dedica una parte constente delle loro risorse a "tradurre" il set di istruzioni x86 in u più razionale. LA MEMORIA In informatica, il termine memoria riferisce alle parti di un computer che conserva informazioni per un certo tempo. Una memoria può essere conderata astrattamente come una sequenza finita di celle, in cui ogni cella contiene una sequenza finita di bit. Normalmente i bit so gestiti a gruppi di otto, detti byte. Pertanto lo spazio fico della memoria può essere pensato una sequenza di locazioni, ognuna contenente un byte. Ogni locazione è individuata da un preciso indirizzo rmalmente indicato da un numero intero potivo. Operazioni sulla memoria Inizializzazione. È il trattamento che subisce la memoria prima dell'uso rmale. Alcuni tipi di memoria (per esempio la RAM elettronica) n han bisog di inizializzazione; per tali memorie, il contenuto iniziale è impredicibile. Per le memorie a sola lettura, l'inizializzazione conste nella scrittura dei dati effettuata in fase di produzione. Per i dischi magnetici, l'inizializzazione conste nella scrittura di dati che costituisco un casellario in cui porre le informazioni utili (la coddetta formattazione). Scrittura. È l'operazione di memorizzazione delle informazioni. Un esempio di scrittura è assegnare il byte 123 alla cella di indirizzo Lettura. È l'operazione di recupero di informazioni memorizzate. Un esempio di lettura è chiedere alla memoria il contenuto della cella di indirizzo Per parlare indifferentemente di lettura o di scrittura, usa il termine accesso. Per esempio, per indicare che una memoria è veloce a in lettura che in scrittura, dice che ha un basso tempo di accesso.

16 Clasficazione delle memorie Le memorie per computer posso usare varie teclogie, che fornisco prestazioni e costi molto variabili. Spesso, per le memorie veloci ma dall'alto costo unitario usa l'espresone "memoria centrale" o "memoria primaria", mentre per le memorie dal basso costo unitario ma lente usa l'espresone "memoria di massa" o "memoria secondaria". Le memorie dei computer posso clasficare secondo i seguenti criteri: Ordine di accesso (memorie ad accesso diretto o memorie ad accesso sequenziale). Posbilità di scrittura (memorie a lettura-scrittura, memorie scrivibili una sola volta, memorie a sola lettura). Velocità di lettura. Velocità di scrittura. Costo unitario. Volatilità. Teclogia (elettroniche, magnetiche, ottiche, magneto-ottiche). Ordine di accesso Le memorie ad accesso sequenziale posso essere lette e scritte solamente all'indirizzo immediatamente succesvo all'indirizzo a cui è avvenuto l'accesso precedente. I principali esempi di memorie ad accesso sequenziale so i nastri magnetici. Le memorie ad accesso diretto posso essere lette e scritte a qualunque indirizzo, indipendentemente dalle operazioni eseguite in passato. So dette anche memorie ad accesso casuale, in quanto, dal punto di vista del costruttore, la memoria n è in grado di prevedere il prosmo indirizzo a cui l'utente della memoria vorrà accedere. Posbilità di scrittura Ecco gli esempi più diffu per ognu dei tre suddetti tipi: Memorie a lettura-scrittura: carta con matita e gomma, memorie elettroniche RAM, memorie elettroniche EEPROM, dischi ottici CD-RW, dischi ottici DVD-RW, memorie elettroniche flash, nuclei di ferrite, dischi magnetici rigidi (hard disk), dischi magnetici flesbili (floppy disk), dischi magneto-ottici RW. Memorie scrivibili una sola volta: carta con penna, dischi magneto-ottici WORM, dischi ottici CD-R, dischi ottici DVD-R, memorie elettroniche PROM, memorie elettroniche EPROM. Memorie a sola lettura: carta stampata, memorie elettroniche ROM, dischi ottici CD-ROM, dischi ottici DVD-ROM. Velocità di accesso e costo unitario Per le memorie a lettura-scrittura, il tempo di lettura è rmalmente vici al tempo di scrittura, per cui parla genericamente di tempo di accesso. Per le memorie scrivibili una sola volta, la scrittura può essere molto più lenta della lettura; in tal caso, dato che la memoria verrà letta molte volte, condera come più gnificativo il tempo di lettura. In generale, il costo unitario (cioè per byte) delle memorie cresce al crescere della velocità di lettura. Pertanto, la clasficazione per velocità di lettura coincide sostanzialmente con la clasficazione per costo unitario. In base a tale criterio, ha la seguente gerarchia: Registri della CPU, che fornisco la masma velocità di accesso, al masmo costo unitario. Cache interna alla CPU, detta anche cache di primo livello. Cache esterna alla CPU, detta anche cache di secondo livello. Memoria centrale, detta anche memoria principale, e detta spesso semplicemente (ma impropriamente) RAM. Tamburi magnetici, oggi in disuso. Dischi fis (magnetici). Dispotivi inseribili e rimovibili "a caldo", cioè senza spegnere il computer, come floppy disk, nastri, memorie flash, dischi ottici. Questi ultimi fornisco la minima velocità di accesso, al minimo costo unitario.

17 Volatilità In base alla volatilità, han due categorie: Memorie che perdo le informazioni se n alimentate elettricamente: lo so la maggior parte delle memorie elettroniche RAM. Memorie che mantengo le informazioni anche se n alimentate elettricamente: lo so tutti gli altri tipi di memoria. I difetti e pregi delle memorie volatili Consumo di energia per conservare le informazioni. La necestà di una fonte di energia rende me portabile e maneggevole la memoria. I CD-ROM, per esempio, se dovessero avere un'alimentazione a batteria per mantenere le informazioni, sarebbero molto più costo e scomodi. Perstenza delle informazioni in caso di malfunzionamento o manutenzione del computer. Nostante i loro difetti, le memorie volatili so molto utilizzate, in quanto han tempi di accesso molto inferiori a quelli di altre memorie. CACHE (nascondiglio, depoto segreto, in inglese) è un ineme di dati che viene raccolto in una locazione temporanea, dove possa essere recuperato velocemente su richiesta. Le parole chiave so "temporanea" e "velocemente": in pratica, questo gnifica che n c'è nessuna certezza che i dati trovi nella cache, ma che convenga comunque fare un tentativo per verificarne l'eventuale estenza. CACHE L1 e L2 è un particolare chip di memoria che è stato progettato per migliorare la perfomance della memoria RAM. Memorizza le informazioni di uso frequente e le trasferisce nella CPU più velocemente che la RAM. Molti computer han due livelli di memoria cache separati: cache L1 inserita nella CPU cache L2 collocata tra la CPU e la RAM La cache L1 è più veloce della L2 perchè collocata all'inter della CPU e quindi viaggia alla stessa velocità. E' il primo luogo che la CPU vita per recuperare dati. Se n trova ciò che cerca prosegue guardando all'inter della cache L2 e solo alla fine guarda in RAM. Sia la cache L1 che L2 è costituita da chip SRAM RAM RAM, acronimo usato nell'informatica per Random Access Memory, è il supporto di memoria su cui è posbile leggere e scrivere informazioni con un accesso "casuale", ovvero senza dover rispettare un determinato ordine sequenziale, come ad esempio avviene per un nastro magnetico. costituisce la memoria primaria dell'elaboratore. A seconda dall'architettura usata, la CPU può accedere direttamente alla memoria oppure accedervi tramite appoti controller. Nel caso di stemi multiprocessore, la memoria primaria può essere condivisa da più processori oppure può essere partizionata, nel qual caso ogni processore dispone di una sua memoria privata. Il processore carica dalla RAM, quando n presenti nella sua cache interna, le istruzioni da eseguire e i dati da elaborare per poi riscriverli nuovamente in RAM. Poiché generalmente è più lenta del processore, la sua velocità è un fattore determinante per le prestazioni dell'intero calcolatore.

18 RAM: tipo SRAM Static Random Access Memory, ovvero RAM statica. In questo tipo di RAM ogni cella è costituita da un "flip flop" realizzato da due porte logiche. Consento di mantenere le informazioni per un tempo infinito, so molto veloci, consuma poco e quindi dispa poco calore. La necestà di usare molti componenti, però, le rende molto costose e difficili da impacchettare. So solitamente usate per le memorie cache, dove elevate velocità e ridotti consumi so caratteristiche fondamentali RAM: tipo DRAM Dinamic Random Access Memory, ovvero RAM dinamica. Questo tipo di RAM è costituito, a livello concettuale, da un transtor che separa un condensatore, il quale mantiene l'informazione, dai fili di dati. A livello pratico n viene usato un vero condensatore ma sfrutta le proprietà elettriche dei semiconduttori usati. È così posbile usare un solo componente per ogni cella di memoria, con costi molto ridotti e la posbilità di aumentare tevolmente la dentà di memoria. A causa del n perfetto isolamento il condensatore scarica, quindi dopo un breve lasso di tempo il suo contenuto diventa inaffidabile. Si rende necessario perciò ricaricarlo provvedendo ad eseguire un'operazione di lettura e riscrittura entro il tempo masmo in cui il contenuto può essere conderato ancora valido. Queste operazioni so eseguite da un circuito inter alle memorie stesse. Oltre a comportare un certo dispendio di energia rendo più lenta la memoria in quanto, mentre sta eseguendo il rinfresco, n è posbile accedere alla memoria. Le DRAM so ancrone, ovvero l'accesso in scrittura ed in lettura è comandato direttamente dai segnali in ingresso al contrario delle memorie ncrone in cui il passaggio da u stato all'altro è ncronizzato ad un segnale di clock. So generalmente usate per la memoria principale del stema perché consento di ottenere un grande capienza e so ecomiche RAM: tipo SDRAM Sincrous Dinamic Random Access Memory, ovvero DRAM ncrone. Si differenzia dalle DRAM rmali per il fatto che l'accesso è ncro, ovvero governato dal clock. E' un tipo di RAM utilizzata nelle DIMM per la memoria principale dei personal di tipo Pentium e succesvi. Un segnale di clock temporizza e ncronizza le operazioni di scambio di dati con il processore, raggiungendo una velocità alme tre volte maggiore delle SIMM con EDO RAM. RAM: tipo DDR SDRAM Sincrous Dinamic Random Access Memory Double Data Rate, ovvero SDRAM con Data Rate doppio. Si differenzia dalle SDRAM per il fatto che consento il trasferimento dei dati a sul fronte potivo del clock a su quello negativo, consentendo così di raddoppiare la banda teorica (in pratica, l'overhead dell'accesso iniziale alla memoria rende mire l'incremento di prestazioni). So ottenute organizzando la memoria in due banchi separati, u contiene le pozioni pari, a cui accede sul fronte potivo del clock, e l'altro le pozioni dispari, alle quali accede sul fronte negativo del clock.

19 RAM: package RAM: tipici MODULI Le RAM a semiconduttore vengo prodotte come circuiti integrati (IC). Questi IC RAM vengo a loro volta assemblati in moduli plug-in standard come: Single in-line memory module (SIMM) Dual in-line memory module (DIMM) Rambus modules are actually DIMMs, but are often referred to (by Rambus themselves and others) as RIMMs due to their proprietary slot. Small outline DIMM (SO-DIMM). Smaller veron of the DIMM, used in laptops. Comes in verons with 72 (32 bit), 144 (64 bit), 200 (72 bit) pins Small outline RIMM (SO-RIMM) SIMM-30pin SIMM-72pin DIMM DIP 16-pin (RAM chip, usually pre-fpram) SIPP (usually FPRAM) SIMM 30-pin (usually FPRAM) SIMM 72-pin (so-called "PS/2 SIMM", usually EDO RAM) DIMM 168-pin (SDRAM) DIMM 184-pin (DDR SDRAM) DIMM 240-pin (DDR2 SDRAM) DDR-DIMM BUS Tutti i componenti di base del computer so collegati attraverso un aseme di linee di comunicazione che vengo chiamate bus. Il bus è un canale ncro attraverso cui diver componenti elettronici (quali ad esempio le varie parti di un computer) dialoga fra loro.

20 Bus di SISTEMA Il bus di stema, presente in tutti i microcalcolatori, è composto da 50 a 100 fili in rame inci sulla scheda madre ed è dotato di connettori separati ad intervalli regolari per l innesto dei moduli di memoria e di I/O. Si tratta di una serie di connesoni elettriche ognuna delle quali può trasmettere cifre binarie (0 o 1) in succesone, l'ineme delle quali (che può essere o me interpretato come un valore numerico) è interpretato dai vari componenti del stema secondo protocolli prestabiliti. Un bus che collega 2 componenti appartenenti alla stessa scheda integrata è detto bus inter (internal bus) (di solito proprietario), se collega due componenti generici è detto bus ester (external bus). Se c è un solo bus ester è detto bus di stema (system bus). Il bus di stema divide in tre bus miri: bus dati bus indirizzi bus controlli Bus di SISTEMA Bus dati È il bus sul quale tranta le informazioni. È usufruibile da tutti i componenti del stema, a in scrittura a in lettura. Bus indirizzi È il bus attraverso il quale la CPU decide in quale indirizzo andare a scrivere o a leggere informazioni; a le celle di memoria (RAM) a le preriferiche di I/O (Input/Output) so infatti divise in zone, ognuna delle quali ha un dato indirizzo. Dopo aver comunicato l'indirizzo tramite questo bus, la scrittura o lettura avviene rmalmente tramite il bus dati. Naturalmente questo bus è fruibile in scrittura solo dalla CPU ed in lettura dagli altri componenti, in quanto tramite questo bus viene dato solo l'indirizzo della cella, che è deciso dalla CPU. Bus controlli Il bus controlli è un ineme di collegamenti il cui scopo è coordinare le attività del stema; tramite esso, la CPU può decidere quale componente deve scrivere sul bus dati in un determinato momento, quale deve leggere l'indirizzo sul bus indirizzi, quali celle di memoria devo scrivere e quali invece leggere, etc. Infatti la memoria e tutti gli altri componenti comunica con la CPU attraverso un unico bus condiviso; questo gnifica che senza un controllo da parte dalla CPU verrebbero a creare dei conflitti e delle collioni. TIPI di BUS e SLOT di ESPANSIONE ISA (Industry Standard Architecture Bus) Evoluzione dei bus PC bus e PC/AT bus utilizzati nei primi PC (8086, 80286). Sviluppato da un consorzio in contrappozione all IBM Microchannel. Contiene linee: linee indirizzi linee dati Sincro con clock a 8.33 MHz. Estene a 32 bit: EISA PCI (Peripheral Component Interconnect Bus) Bus di stema PC, (ma anche Apple, Sun). Sviluppato dalla Intel nel 1992 (in sostituzione del bus ISA). Diverse veroni: PCI, PCI 2.0, PCI 2.1, PCI 2.2, PCI- X, PCI-X DDR linee dati-indirizzi (sovrapposte) (multiplexed) Clock a MHz. Alimentazione 5 3,3 volts. Il trasferimento che avviene attraverso un bus PCI è un "burst", composto da una fase di indirizzamento e da una o più fa di dato. Bassa latenza ed elevato throughput.] PCI X Il PCI X è un 'evoluzione del PCI. É stata sviluppata dallo stesso consorzio che sviluppo il PCI e fornisce una larghezza di banda fi a 4 Gbyte. Pur avendo prestazioni molto più elevate del PCI è retrocompatibile con le periferiche PCI e quindi permette il riutilizzo delle schede PCI. PCI Express BUS Periferici USB (Universal Serial Bus) Bus per il collegamento di periferiche (lente). Sviluppato nel 95 da un consorzio: (Compact, HP, Intel, Lucent, Microsoft, Nec, Philips). Carateristiche: flesbilità, semplicità; un unico bus per molte periferiche; n so necessari dispotivi di controllo e porte dedicate; facilmente espandibile; ecomico; connesoni a caldo; supporto dispotivi tempo reale (audio - telefo). Il cavo è composto da 4 fili: massa, alimentazione (5V), Dati+, Dati-. Larghezza di banda: USB 1.0: 1.5 Mb/s; USB 1.1: 12 Mb/s; USB 2.0: 480 Mb/s. SCSI (Small Computer System Interface) Collegamento per dispotivi interni o esterni al computer: dischi rigidi (dischi SCSI), ma anche CD - DVD unità nastro - stampanti. veroni: SASI ( 79), SCSI-1, SCSI-2, Fast SCSI-2, Fast & wide SCSI-2, SCSI-3 Ultra. frequenze: MHz linee di dati: 8-16 line banda passante MB/sec Collega a 7-15 controllori (unità) e masmo 2048 periferiche per controllore. Collegamento a cascata, con terminatore. Semplice ed ecomico. Parte della logica delegata ai controllori. 50 fili - 25 di massa per eliminare disturbi (8 dati 1 parità 9 controllo 7 alimentazione e u futuri). Ancro: con protocollo di hand-shake. Arbitraggio decentralizzato: utilizzo linee dati, priorità prestabilita. FireWire (IEEE 1394) Molte militudini con l USB: bus seriale con alimentazione (60W), sviluppato da un consorzio di aziende ( Apple, 1995 Standard, ma con Royalties), connesoni a caldo, meccanismi di identificazione, struttura ad albero. Differenze FireWire USB maggiori prestazioni e costi: destinato a periferiche veloci; differenze nei protocolli: le comunicazioni n inizia necessariamente dal Root n necesta di un calcolatore (Root Hub) di riferimento. alcuni protocolli mili al bus SCSI.