Non esistono solo i PC! Fortunatamente!

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1 Non esistono solo i PC! Fortunatamente! 1

2 Come per i mezzi di trasporto 2 Non esistono solo le automobili!!!

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4 In informatica.. Non esistono solo i PC (*) Ma anche tantissime altre varietà di oggetti intelligenti Altrimenti saremmo rovinati... (*) per fortuna!! 4

5 Umano e computer, molte similitudini... 5

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7 Architettura generale di un elaboratore Memoria centrale Input Processore (CPU) Memoria permanente 7 Output Programmi e dati

8 Il personal computer Flessibilissimo, fragile, inaffidabile, potente, economico, instabile, veloce, amato e odiato in via di estinzione... :-) fortunatamente... esistono anche altri sistemi di elaborazione più piccoli e più grandi tutti più affidabili 8

9 Varietà di strumenti di elaborazione Microcontrollers Caratteristiche: SOC (System On a Chip) Costo Microprocessori Dimensioni Minicomputer Potenza, consumi Servers/Sistemi multiutente Complessità Mainframes Supercomputers Caratteristiche diversissime! 9 Ma architettura di base comune!

10 Dai microcontrollers..ai supercomputers 10

11 Microcontrollers 11 Oltre 10 Miliardi di pezzi all anno Sono Ovunque Da alcuni cents Piccooolini Cpu, Ram, Rom, I/O, Timers, Disco 4 Bits, 8 Bits. ( Relativamente lenti

12 I microcontrollers dove li trovo? 12 Dappertutto, dovunque serva un poco di intelligenza a buon mercato In una automobile seria ce ne sono decine (collegati in rete CAN Controller Area Network) che gestiscono: ABS, ASR, climatizzazione, antifurto, iniezione, alzacristalli, autoradio, navigatore, radar etc In molti oggetti di casa (termometri digitali, cronotermostati, antifurti, tv, videoregistratori,telecomandi, calcolatrici, componenti stereo, videoregistratori, telecamere etc etc

13 ABS

14 70 microcontrollers!! 14 BMW serie 7 (2005)

15 Microprocessori: il motore 15

16 I Microprocessori 16 Da Intel poi secondo la legge di Moore Fino a Core I7 e AMD FX e XEON Oramai tutti a 32/64 bits, anche 4-8 Cores Cuore dei PC e di molti Servers Unità centrale completa Strapotenti! Milioni di transistors, 1-4 Gigahertz

17 cip: cip: Il primo microprocessore: l Intel 4004 Utilizzato nel calcolatore Busicom 1970, 4 bits, 108 Khz 2300 transistors 17

18 Microprocessore recente: AMD FX , 8 processori, 64 bits, 4 Ghz, 1200 milioni di transistors 8MB cache

19 AMD FX 8350: PS3 e XBOX 720? 19

20 SOC: dove servono basso costo, e medie prestazioni System On a Chip: Cuore degli smartphones e delle Tablets, quasi sempre basato su core ARM 20

21 Un SOC (schema) 21

22 Microcontroller! Computer completo su singolo chip 22

23 Microcontroller (uc) 23

24 Minicomputers e servers 24

25 Minicomputers e Servers 25 Sistemi di discreta potenza Affidabilità elevata (ECC, RAID, Ridondanze varie, S.O. robusto, Linux, Unix, VMS, OS400, MVS, Windows Server ) Fault tolerance (Rara e costosa) Possono gestire molti utenti simultanei (Anche migliaia) Esempi: print e file server, DB Server, Web Server, Application server, Sistema Time Sharing

26 Ancora minicomputer (1980) 26

27 elaboratori elaboratoriininun unarmadio armadioalto altodue duemetri metri Blade servers: altissima densità 27 ogni ognislot slotèèun unelaboratore elaboratorecompleto complet

28 Enel, Enel,telecom telecometc etcemettono emettono30 30milioni milionidi difatture fattureogni ognidue duemesi mesi Mainframes 28 Sistemi grandi e potenti (e costosi) Banche, Assicurazioni, Aerolinee, compagnie Telefoniche, ovunque ci siano grosse quantità di dati e di clienti etc da gestire. IBM, Sistema 360 e progenie, Sistemi Unix... Elaborazioni anche batch (emissioni fatture) Migliaia di clients (PC o Terminali) collegati Cobol, Data Bases, Elevata Affidabilità

29 Mainframe IBM anni 80 29

30 Supercomputers per calcolo scientifico architetture architetturesimd SIMDeeMIMD MIMD 30 Macchine Vettoriali Macchine MPP (parallelismo massiccio)

31 cip: cip:64 64armadi armadipieni pieni un unesempio esempio IBM blue gene: teraflops 31teraflopèèun Un Unteraflop untriliardo triliardodi dioperazioni operazionicon convirgola virgolafloating FLoatingOPerations OPerationsper persecond Second

32 cip: cip:16terabytes 16TeraBytesdi diram RAM centotrentunomila72 centotrentunomila72processori! processori! Schema 32

33 Supercomputers: Applicazioni 33 cip:i cip:iproblemi problemidevono devonoessere esseredi di Fisica delle particelle natura parallela ovvero natura parallela ovvero scomponibili in milioni di scomponibili in milioni di Matematica applicata sottoproblemi sottoproblemisimili similida darisolvere risolvere in parallelo in parallelo Astrofisica Scienze chimiche Ricerca sul clima..previsioni a breve e a lungo Fusione Nucleare Alta energia e Fisica nucleare Scienza dei materiali Medicina e Biologia (Genoma)

34 Sistemi Speciali Bassi volumi di produzione ed altissima importanza 34

35 cip: cip:tollerano tolleranoi iguasti, guasti,sisirompono romponoma macontinuano continuanoaafunzionare, funzionare,vengono vengonoriparati riparatisenza senza fermarli!! Si usano quando un fermo può avere conseguenze catastrofiche (perdita fermarli!! Si usano quando un fermo può avere conseguenze catastrofiche (perditadi divite vite umane) o costosissime umane) o costosissime Sistemi fault tolerant Caratteristiche: Tutto almeno duplicato (cpu, Ram, dischi etc) Gli elementi si possono guastare senza impatto, lockstep Sostituzione hot swap Centrali nucleari Borse valori Controllo traffico aereo, applicazioni spaziali astronautica 35

36 Sistemi multiutente 36 Molti (anche migliaia di) utenti usano simultaneamente lo stesso elaboratore Ogni utente è dotato di un terminale (tastiera, mouse, monitor, + eventuali apparati speciali) I programmi vengono eseguiti sul sistema centrale Controllo totalmente centralizzato Nessun bisogno di aggiornare o gestire i posti di lavoro (solo guasti hardware o di rete) Grossi risparmi nei costi di gestione

37 Terminali 37 cip: cip:l utente l utentenon nonpuò puòinstallare installaresoftware, software,inserire inserirememorie memorie etc, quindi fa SOLO ciò che il sistema centrale gli permette etc, quindi fa SOLO ciò che il sistema centrale gli permette ee NON NONpuò puòfare faredanno danno

38 Tipi di terminali 38 Un terminale è normalmente privo di capacità elaborative, dipende completamente dall host computer. Testo (3270, VT100 ) solo caratteri, spesso monocromatici, come la finestra dos. Terminali grafici X-windows per ambienti Unix Terminali Windows per Windows In futuro: appliances, terminali wireless tascabili

39 Terminali Alfanumerici: (da museo) IBM VT05 e Teletype Digital VT100

40 Terminali scriventi (ad impatto) 40

41 Terminali grafici moderni X terminal (unix/linux) 41 Terminale Windows per windows terminal server

42 Abbiamo dunque esaminato 42 Microcontrollers Minicomputers Servers Mainframes Supercomputers Sistemi fault tolerant Sistemi multiutente

43 Dai microcontrollers..ai supercomputers 43

44 E così abbiamo finito! Il personal computer è probabilmente la forma più abbietta e primitiva di informatica 44