I L C O M P U T E R COM E FATTO DENTRO (Unità 2) 1. Premessa Lo scopo di questo capitolo non è quello di spiegare come si assembla un computer, bensì più semplicemente di mostrare le parti che lo compongono. 2. La Nascita del Computer Il primo computer nacque intorno al 1944, si trattava del Mark 1 della IBM (fig.1). Era un computer elettromeccanico e con i suoi 3000 relè pesava quasi 5 tonnellate, i suoi programmi erano memorizzati su nastro perforato (prima forma di memoria) ed era capace di effettuare una somma in meno di mezzo secondo! Fu Mrs. Hopper, uno degli scienziati che partecipò alla costruzione del Mark 1, che coniò il termine bug (in inglese insetto), oggi utilizzato per indicare un errore in un programma, per via di un errore del Mark 1 dovuto proprio ad un insetto schiacciato all interno di un relè. I primi computers avevano prezzi proibitivi per un privato, venivano perciò utilizzati solamente dalle forze armate, dalle università e dalle grosse aziende. Solo intorno agli anni 70-80 nacquero i primi PC (Personal Computers, in italiano Computer Personali). Si chiamavano così perché il loro prezzo era sufficientemente basso per poter essere acquistati da privati per uso... personale. 3. Differenze nei primi PC Figura 1 Le differenze tra i primi PC erano tante, ma quella che in questo capitolo ci interessa sottolineare è nella loro struttura interna. In fig.2 è mostrato un Commodore 64 (1982); come si può vedere, questo computer molto diffuso in quel periodo era tutto realizzato in un unica scheda (fig.2b), perciò tutti i Commodore 64 in commercio erano perfettamente uguali tra loro. (a) Figura 2 (b)
In fig.3 è mostrato un PC cosiddetto compatibile IBM (perché il primo PC di questa famiglia è stato realizzato proprio dalla IBM). Figura 3 Come si può vedere i computers di questa famiglia sono realizzati su più schede (scheda madre, scheda video, scheda audio, Hard Disk, Floppy Disk, ecc.) unite tra loro mediante opportuni connettori e cavi. Se da un lato questa tecnica costruttiva fa sembrare la circuiteria più complessa, dall altro consente all utente di acquistare e montare solo quelle parti che ritiene utili per i suoi scopi, scegliendole tra un gran numero di modelli esistenti in commercio differenti per caratteristiche e prezzo. E proprio la possibilità di personalizzare il proprio computer che ha contribuito al successo di questa famiglia di PC ed alla sua enorme diffusione. Ogni utente può sceglierlo su misura per se. Così ad esempio chi fa grafica professionale può acquistare un PC con una scheda grafica particolarmente potente, se poi fa anche musica ad un certo livello può comprare una buona scheda audio, oppure se non è interessato alla musica può acquistarne una meno potente e più economica o addirittura può anche evitare di acquistarla.
4. Tipi di PC Concentriamo adesso la nostra attenzione sui PC compatibili IBM. I diversi tipi di PC di questa famiglia prendono il nome dalla forma del loro case, cioè del contenitore dentro il quale si trovano tutte le schede che costituiscono il computer (fig.4). Desktop Tower Notebook Figura 4 Ma vediamo come sono fatti dentro. Figura 5
5. Alimentazione E necessario per trasformare la tensione sinusoidale di rete (230V) in diverse tensioni continue, stabili e di valore più basso adatte ad essere utilizzate dalle varie parti del calcolatore. 6. Scheda Madre Figura 6 E la più importante delle schede presenti in un PC (fig.7). E su di essa che vengono montate tutte le altre schede.
Figura 7 In essa sono presenti: Il socket per la CPU, cioè lo zoccolo nel quale la CPU va inserita. La memoria ROM entro la quale è memorizzato il BIOS. Un gran numero di Slot di Espansione e Connettori vari, ai quali possono essere connesse tutte le altre schede. Alcune interfacce (sottoforma di chip) relative ad es. a porte seriali, parallele e USB. In alcuni casi anche le schede grafica e audio sono incorporate sulla scheda madre sottoforma di chip.
7. CPU Le prime CPU avevano pochi pin (piedini, morsetti), le potenti CPU attuali, invece, hanno una tale quantità di pin che devono essere disposti a matrice sul retro del chip (fig.8). Figura 8 Riscaldano pure parecchio per cui hanno bisogno di ventole di raffreddamento (fig.9) poste su di esse a stretto contatto. 8. RAM Figura 9 Ogni scheda RAM contiene più chip di memoria (fig.10). Figura 10
9. Schede Video In passato venivano connesse agli slot PCI (fig.11a), oggi vengono tutte connesse allo slot AGP (fig.11b) creato appositamente per loro. 10. Scheda Audio (a) Figura 11 (b) La scheda Audio invece si monta solamente sugli slot PCI. Figura 12 11. Montaggio Schede Audio e Video sulla Scheda Madre Figura 13
12. Modem Interno La scheda di un modem interno va connessa ad uno degli slot PCI (Fig.14). 13. Hard Disk Figura 14 Esistono due tipi di Hard Disk: quelli che vanno montati su connettori EIDE e quelli, più recenti, che vanno montati su connettori SATA (Serial ATA). Figura 15
Connettori e Cavi EIDE Figura 16 Connettori e Cavi SATA Figura 17
14. Floppy Disk Figura 18 Cavo Floppy 15. Lettori CD e DVD e Masterizzatori Figura 19 Alimentazione I lettori CD e DVD ed i Masterizzatori hanno un cavo di alimentazione standard ed un cavo di comunicazione EIDE. Figura 20 Figura 21
16. Memorie di Massa Collegabili da USB Mentre i dispositivi che stanno dentro il case devono essere connessi prima dell accensione del PC, i dispositivi connessi mediante la porta USB possono essere connessi anche a computer acceso, tra questi abbiamo (fig.21): Figura 22 17. Dispositivi di I/O Collegabili dall Esterno Esistono un gran numero di dispositivi collegabili al computer dall esterno: Monitor e Videoproiettore Tastiera Mouse Stampanti Scanner Modem Ricevitori GPS Cuffie Microfono Altoparlanti Webcam Essi possono essere connessi facendo uso di: Porta Parallela Porta Seriale USB (oggi è la porta più usata) BlueTooth WiFi ecc.