UD2. L insostenibile leggerezza dei circuiti integrati

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1 CORSO DI INFORMATICA UD2. L insostenibile leggerezza dei circuiti integrati Bruno Ronsivalle

2 Cosa si intende per hardware"?

3 Quali sono le parti che compongo un architettura hardware?

4 Come facciamo a comunicare con un sistema informatico?

5 A cosa serve la scheda madre?

6 Dove avviene il processo di elaborazione delle informazioni?

7 Dove si trova la memoria di un sistema informatico?

8 Come faccio a esprimere la capacità di memoria di un hard disk?

9 Obiettivi didattici Alla fine della UD dovrai essere in grado di: definire il concetto di "hardware" descrivere i blocchi dell architettura hardware illustrare le funzioni delle periferiche di input descrivere le caratteristiche della scheda madre definire il concetto di CPU e di velocità di calcolo descrivere le funzioni dei dispositivi di memoria illustrare le funzioni delle periferiche di output

10 KEYWORDS hardware input/output scheda madre CPU - RAM ROM - memoria DNA Computing

11 Sepolti nell hardware Quando traslocare diventa un incubo!

12 L idea di computer Il computer non è un oggetto «Il computer è un idea di organizzazione della realtà digitale che riflette il modo in cui l uomo pensa di pensare e di dover riprodurre una parte di sé nella macchina»

13 Tutti i sistemi informatici di uso comune sono nati nell ambito della difesa Turing Von Neumann

14 Eniac [UD2_Video1]

15 Alan Turing e la nascita dell Intelligenza Artificiale

16 Colossus, il primo computer della storia (1943)

17 I tubi elettronici di ENIAC (1946)

18 L architettura logica: John von Neumann

19 Architettura di Von Neumann [UD2_Video2]

20 Programma 101 dell Olivetti (1964)

21 Programma 101 Olivetti [UD2_Video3]

22 Il primo IBM Personal Computer (1981)

23 Il visionario Apple Macintosh (1984)

24 Il travolgente ipad (2010)

25 Cosa si intende per hardware? l hardware costituisce la componente fisica di un sistema informatico (un sotto-sistema) e include qualsiasi dispositivo materiale a supporto delle fasi in cui si articola il processo di gestione delle informazioni (input, elaborazione, output, memoria, distribuzione)

26 Cosa si intende per hardware? l hardware costituisce la componente fisica di un sistema informatico (un sotto-sistema) e include qualsiasi dispositivo materiale a supporto delle fasi in cui si articola il processo di gestione delle informazioni (input, elaborazione, output, memoria, distribuzione)

27 Cosa si intende per hardware? l hardware costituisce la componente fisica di un sistema informatico (un sotto-sistema) e include qualsiasi dispositivo materiale a supporto delle fasi in cui si articola il processo di gestione delle informazioni (input, elaborazione, output, memoria, distribuzione)

28 Cosa si intende per hardware? l hardware costituisce la componente fisica di un sistema informatico (un sotto-sistema) e include qualsiasi dispositivo materiale a supporto delle fasi in cui si articola il processo di gestione delle informazioni (input, elaborazione, output, memoria, distribuzione)

29 Cosa si intende per hardware? l hardware costituisce la componente fisica di un sistema informatico (un sotto-sistema) e include qualsiasi dispositivo materiale a supporto delle fasi in cui si articola il processo di gestione delle informazioni (input, elaborazione, output, memoria, distribuzione)

30 Cosa si intende per hardware? l hardware costituisce la componente fisica di un sistema informatico (un sotto-sistema) e include qualsiasi dispositivo materiale a supporto delle fasi in cui si articola il processo di gestione delle informazioni (input, elaborazione, output, memoria, distribuzione)

31 Cosa si intende per hardware? l hardware costituisce la componente fisica di un sistema informatico (un sotto-sistema) e include qualsiasi dispositivo materiale a supporto delle fasi in cui si articola il processo di gestione delle informazioni (input, elaborazione, output, memoria, distribuzione)

32 Componente fisica Dispositivo meccanico Supporto elettronico Trasduttore Alimentatore Conduttore Semi-conduttore Anche l aria che respiriamo è hardware!

33 Architettura hardware modello di Turing/Von Neumann periferiche di input scheda madre unità centrale di elaborazione (CPU) unità di memoria RAM e ROM modulo di memoria secondaria periferiche di output

34 Architettura logica hardware 2 1 Periferiche di input Scheda madre Schede periferiche di input 3 RAM CPU ROM Memoria secondaria Schede periferiche di output 4 Periferiche di output

35 Input: dal mondo al calcolatore sottosistema serie di dispositivi elettronici impulsi fisici informazioni digitali che l elaboratore è in grado di comprendere

36 Mouse

37 Tastiera

38 Microfono

39 WebCam

40 Tavoletta grafica

41 Wii

42

43 Input neurali [UD2_Video4]

44 Il pensiero di silicio e i ricordi volatili Scheda madre (motherboard) base operativa: operazioni più importanti del computer

45 CPU = Central Processing Unit o microprocessore la mente della macchina chip (circuito integrato) in silicio o in rame

46 Velocità nella elaborazione dei dati: MHz (megahertz) un milione di operazioni elementari al secondo GHz (gigahertz) un miliardo di operazioni elementari al secondo

47 RAM Random Access Memory o "memoria ad accesso casuale" unità di memoria volatile o a breve termine non permette di conservare le informazioni dopo lo spegnimento del computer

48 ROM = Read-Only Memory = memoria di sola lettura istruzioni basilari per il funzionamento della macchina che non possono essere modificate

49 Calcolo della memoria La capacità di memoria è calcolata in bit e in multipli del bit: 1 B (byte) = 8 bit 1 KB (kilobyte) = byte = bit 1 MB (megabyte) = ca. 1 milione di byte 1 GB (gigabyte) = ca. 1 miliardo di byte 1 TB (terabyte) = ca. 1 bilione di byte

50 Memoria permanente dispositivi della memoria secondaria (o memoria di massa) memoria a lungo termine

51 Hard Disk

52 CDrom

53 DVDrom

54 Chiavetta USB

55 Output: dal digitale al particolare periferiche di output dispositivi elettronici in grado di tradurre i segnali digitali in informazioni significative

56 Monitor

57 Plotter

58 Altoparlanti audio

59 Braccio meccanico

60 Realtà aumentata [UD2_Video5]

61 Fisiologia di un sistema hardware Periferiche di input (mouse, tastiera,touchscreen, ecc.) Mondo esterno Scheda madre Schede periferiche di input RAM CPU ROM Hard Disk Schede periferiche di output Periferiche di output (monitor, stampante, altoparlanti, ecc.)

62 Tutto ciò che non è software è hardware Oggi siamo tutti più leggeri. Non ci sono più le valvole termoioniche! «Grazie alle nanotecnologie, l hardware ha subito un processo di evaporazione e di imprevedibile sublimazione. Tutto è ormai sorprendentemente piccolo ed esteticamente curato.» rigide regole del design

63 Il computer è vivo! DNA Computing 1994 Leonard Max Adleman

64 Obiettivi didattici A questo punto dovresti essere in grado di: definire il concetto di "hardware" descrivere i blocchi dell architettura hardware illustrare le funzioni delle periferiche di input descrivere le caratteristiche della scheda madre definire il concetto di CPU e di velocità di calcolo descrivere le funzioni dei dispositivi di memoria illustrare le funzioni delle periferiche di output

65 Cosa si intende per hardware"?

66 Quali sono le parti che compongo un architettura hardware?

67 Come facciamo a comunicare con un sistema informatico?

68 A cosa serve la scheda madre?

69 Dove avviene il processo di elaborazione delle informazioni?

70 Dove si trova la memoria di un sistema informatico?

71 Come faccio a esprimere la capacità di memoria di un hard disk?

72 CORSO DI INFORMATICA UD2. L insostenibile leggerezza dei circuiti integrati gaetanobruno.ronsivalle@univr.it