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ARCHITETTURA E COMPONENTI HARDWARE DEL PC
OBIETTIVI Conoscere i componenti hardware di un PC Sapere come dimensionare correttamente un PC Saper assemblare un PC Conoscere la terminologia tecnica Conoscere i metodi per una corretta manutenzione Saper individuare e risolvere i problemi
HARDWARE HARDWARE - Parte fisica del computer: le parti di metallo e di plastica che lo compongono, i cavi, i componenti elettronici, tutte le unitĂ esterne collegate alla macchina.
SOFTWARE SOFTWARE - La parte invisibile che permette all’hardware di funzionare: programmi. Deve essere perfettamente compatibile con l'HW
CASE Il case del computer fornisce la protezione ed il supporto per i componenti interni del computer. La dimensione ed il formato del case del computer è determinato solitamente dalla scheda madre e dagli altri componenti interni che vogliamo montare.
CASE GRANDE
C’è spazio per componenti aggiuntivi
CASE PICCOLO
Occupa poco spazio ma non è espandibile
CASE Middle tower ATX - Advanced Technology eXtended
Standard, semplice, basso costo
Modificato, design, costo elevato
SCELTA DEL CASE
Standard ATX o Mini? Il Case deve essere “bello” da vedere?
Tower o Desktop?
Il Case deve permettere all’aria di passare tra i componenti per raffreddarli
Si possono scegliere Case insonorizzati
CASE – BAYS Bays da 5,25”
Un tipico case ATX include sia bays da 5,25" che bays da 3,5". Ultimamente usiamo i primi principalmente per montare i drive ottici e i secondi per hard disk e lettori di memory card.
Bays da 3,5”
ALIMENTAZIONE – POWER SUPPLY I computer hanno bisogno di un gruppo di alimentazione per convertire l'alimentazione a corrente alternata (AC) dallo zoccolo della parete in alimentazione a corrente continua (DC). Il gruppo di alimentazione deve fornire abbastanza potenza per i componenti attualmente installati e tenere conto dei componenti supplementari che possono essere aggiunti successivamente. La corrente a 230 V viene convertita in corrente a bassissima tensione : +5V -5V +12V -12V +3,3V sono le tensioni previste dallo standard ATX
Potenza 400 – 1000 W
CONNETTORI ALIMENTAZIONE I connettori di alimentazione, oggi sono connettori a chiave. I connettori a chiave sono destinati ad essere inseriti soltanto in un senso. Ogni parte del connettore ha un filo colorato con una tensione differente che funziona attraverso esso. Differenti connettori sono utilizzati per collegare i componenti specifici e le varie posizioni sulla scheda madre:
20/24 PIN – Alimentazione Motherboard
Alimentazione Hard Disk e unitĂ ottiche IDE/EIDE (Molex), Case Fans. Alimentazione Floppy Disk (Berg)
CONNETTORI ALIMENTAZIONE SATA I dispositivi di tipo Serial ATA devono essere alimentati usando gli appositi connettori (di solito neri) a 15 pin
MOTHER BOARD
La motherboard (o scheda madre, mainboard, piastra madre, MoBo) è la scheda a circuito stampato principale all’interno di un pc: contiene i percorsi elettrici, per alimentare i componenti del computer e i “bus”, cioè i “canali” che permettono ai dati di viaggiare fra i vari componenti contenuti in un computer.
La motherboard ospita il socket per la CPU, gli alloggiamenti per la RAM, gli slot di espansione, il sistema di monitoraggio della temperatura, CMOS, il chip che contiene il BIOS, il chipset.
MOTHER BOARD ďƒ’I
Socket, i connettori interni e le varie porte esterne sono disposti anch'essi sulla motherboard ďƒ’ Il form factor delle schede madri riguarda la dimensione e la forma della scheda e descrive la disposizione fisica dei componenti e dei vari dispositivi sulla scheda madre.
MOTHERBOARD FORM FACTORS Form Factors AT
Non più in uso - 35 cm x 30,5 cm
ATX
30,5 cm x 24,4 cm
Micro-ATX
17,1 cm x 17,1 cm 24,4 x24,4
Mini-ITX
17 cm x 17 cm
Nel 2013 sono i formati più usati
http://www.intel.com/cd/products/services/emea/ita/motherboards/desktop/322800.htm http://www.formfactors.org/formfactor.asp
MOTHERBOARD FORM FACTORS
10x7,2 12x12
BACK PANEL - OLD Porta parallela
RJ-45 LAN Porta Subwoofer
PS/2 mouse
Line In Line Out Microfono Porta seriale PS/2 tastiera
USB Rear Speaker Out port Side Speaker Out port
BACK PANEL - NEW Porta combo PS/2 tastiera o mouse
Bluetooth IEEE 1394a
Connettori audio
USB 2.0
S/PDIF out coassiale
USB S/PDIF out 2.0 ottico
RJ-45 LAN
eSATA
Power eSATA
USB 2.0
USB 3.0
CMOS reset
MOTHERBOARD ATX (INTEL)
MOTHERBOARD micro-ATX (AMD)
MOTHERBOARD mini-ITX CPU ATOM integrata 1 slot PCI
1 slot DDR2
4 PIN cpu power connector
2 SATA 3.0 Gb Connectors IDE/PATA
20 PIN power connector
MOTHERBOARD - PRODUTTORI
CHIPSET Il chipset è un insieme di circuiti integrati fissati alla scheda madre che controllano come gli Hardware del sistema interagiscono con la CPU e la scheda madre stessa. Il chipset di una scheda madre permette alla CPU di comunicare ed interagire con gli altri componenti del computer e scambia i dati con la RAM, i drive del disco rigido, schede video ed altri dispositivi d'uscita. Il chipset stabilisce quanta memoria può essere aggiunta ad una scheda madre e determina il tipo di connettori presenti sulla scheda madre.
CHIPSET Generalmente un chipset si divide in due componenti distinti: Northbridge e Southbridge. Che cosa faccia ogni componente varia da fornitore a fornitore, ma in generale
il Northbridge controlla l'accesso alla RAM,alla scheda video e le velocità a cui la CPU può comunicare con loro. Il Southbridge, permette che la CPU comunichi con gli hard drive, la scheda audio, le porte USB ed altre porte I/O.
La scheda video a volte è integrata nel Northbridge.
CHIPSET Da qualche tempo c’è la tendenza da parte dei costruttori di processori ad integrare direttamente nella CPU le funzionalità che in genere erano di competenza del Northbridge. In questi casi northbridge e southbridge vengono riuniti in un singolo componente: il "Platform Controller Hub" (PCH), che non è altro che un southbridge potenziato. Negli ultimi tempi sono stati distribuiti processori che contengono anche il controller video.
CHIPSET CON NORTHBRIDGE E SOUTHBRIDGE RAM
CPU
Front Side Bus
NorthBridge
Scheda Grafica
USB
DMI
SouthBridge
HDD
Rete
Audio
PCI Xpress
CHIPSET INTEL CON NB E SB
CHIPSET CON PLATFORM CONTROLLER HUB RAM
CPU
DMI o QPI
Scheda Grafica
USB
Rete
PCH SOUTHBRIDGE
HDD
Audio
PCI Xpress
FSB Evolution: AMD Hyper Transport Intel QuickPath Interconnect (QPI) o Direct Media Interface (DMI)
CHIPSET INTEL CON PCH
CPU – CENTRAL PROCESS UNIT L'unità centrale di elaborazione o processore o CPU è considerata il cervello del computer. La maggior parte dei calcoli avvengono nella CPU. In termini di potenza di calcolo, la CPU è l'elemento più importante di un sistema di elaborazione. La CPU ha il compito di eseguire nel modo più veloce possibile i comandi che l'utente richiede attraverso il sistema operativo e i programmi applicativi
I due produttori di CPU che guidano il mercato sono INTEL e AMD
CPU - SOCKET Il socket della CPU è il connettore che permette di inserire il processore stesso sulla scheda madre. Al momento i tipi di socket utilizzati sono:
P in G rid A rray
I pin sulla parte inferiore del processore sono inseriti nei forellini del socket, senza forzare. Per questo spesso alla sigla PGA si abbina anche ZIF: Zero Insertion Force
L and G rid A rray
È un tipo di socket più recente. I pin sul socket sono piatti e il processore viene solo appoggiato. È meno facile piegare i pin
Lista di tutti i socket di AMD e Intel
SOCKET INTEL LGA - LAND GRID ARRAY Nel 2004 Intel ha introdotto i socket LGA per i processori Pentium 4 e poi ha continuato ad utilizzarli rimpiazzando completamente i socket PGA Gli LGA hanno dei pin piatti sul socket invece che sulla parte inferiore del processore
e tengono fermo il processore usando una leva che si aggancia sul lato.
SOCKET INTEL 775 - 1366 - 1156 775
1366
1156
2004
2008
2009
Pentium 4 - Pentium D – Celeron - Core 2 Duo Core 2 Quad
Core i7 (900 series)
Core i7 (800 series) Core i5 (700, 600 series) Core i3 (500 series)
SOCKET - I PIU NUOVI: LGA 1155 – 2011 - 1150 1155
2011
1150
? Q2 2011
Q3 2011
Q2 2013
Core i3 i5 i7 di seconda e terza generazione (Sandy Bridge – Ivy Bridge)
Core i7 Extreme di seconda e terza generazione (Sandy Bridge – Ivy Bridge)
Core i3 i5 i7 di quarta generazione (Haswell)
Sandy Bridge e socket 1155 dal sito Intel
SOCKET AMD I socket che AMD utilizza per i suoi processori (per esempio AM3 FM1 e AM3+) hanno caratteristiche differenti rispetto a quelli usati da Intel. In nessun caso si può installare una CPU Intel su una motherboard pensata per AMD o viceversa.
FM1
AM3
Al momento tutti i socket AMD sono ancora PGA - ZIF
SOCKET - AMD AM3+ FM2 è il socket che serve per alloggiare AM3+ è il socket che serve per le APU della famiglia Trinity. alloggiare le APU con core Bulldozer.
AM3+
FM2
Pare saranno il socket anche per i prossimi processori AMD in uscita nel 2013 e 2014
CPU – RISC E CISC Ogni tipo di processore contiene un set di istruzioni che ne determina “l’intelligenza”, cioè la capacità operativa. Esistono due tipi di Architettura della CPU in relazione al set di istruzioni contenute:
RISC Reduced Instruction Set Computer – Questa Architettura usa un insieme di istruzioni relativamente piccolo ed i circuiti integrati RISC sono destinati ad eseguire queste istruzioni molto velocemente. CISC Complex Instruction Set Computer – Questa architettura usa un vasto insieme di istruzioni, con un conseguente numero di passi inferiori per operazione.
L' IDEA APU La filosofia corrente dei produttori di CPU (soprattutto di AMD) è quella di spostare la maggior parte del carico di lavoro del computer sulla CPU. Dopo aver integrato il Northbridge all'interno del processore, in parecchi modelli desktop e mobile i produttori hanno integrato anche la GPU. I progetti AMD Fusion e Intel HD Graphics sono rivolti a questa tecnologia
http://www.intel.com/cd/products/services/emea/ita/graphics/357848.htm http://www.amd.com/us/products/embedded/apu/Pages/embedded-apu.aspx
PROCESSORI INTEL Intel è il leader nella produzione di processori per PC fin dagli anni 70. Leggendo la storia dell’evoluzione dei processori Intel troviamo nomi e marchi famosi: dai primi 8080 passando per la famiglia Pentium fino alle moderne linee Core i3, Core i5, Core i7, Core i7 Extreme di I, II e III generazione
http://it.wikipedia.org/wiki/Microprocessori_Intel
PROCESSORI AMD AMD è il secondo produttore di microprocessori al mondo. A partire dagli anni 90 ha interrotto il monopolio di Intel in questo settore, producendo serie di processori di successo come K6, Athlon, Phenom, Phenom II fino ai recenti FX Bulldozer
http://it.wikipedia.org/wiki/Amd
CPU - MOBILE Intel si sta impegnando nella progettazione di processori adatti a soluzioni mobile e ultra-mobile
ATOM è un processore di dimensioni minime che troviamo integrato su motherboard per portatili e per sistemi di dimensioni ridotte (mini-ITX) Generalmente è saldato sulla MoBo attraverso un socket BGA
CPU - TRANSISTOR
Le nuove generazioni di processori Intel e AMD utilizzano tecnologia a 32 nm. Cioè la CPU contiene transistor che misurano 32 nanometri. L’evoluzione più recente, rilasciata a primavera 2012 consente lo sviluppo di CPU con transistor di 22nm. Per il processo a 22nm Intel ha deciso di utilizzare transistor tri-gate. Stando a quanto pubblicato da Intel, questo tipo di struttura permette di diminuire la corrente di dispersione (corrente che continua a scorrere nel transistor anche quando dovrebbe essere 'spento') e migliora i tempi di reazione, permettendo quindi di realizzare processori più veloci e con consumi minori. Le CPU Intel Ivy Bridge usano già questa tecnologia.
1 nanometro = 1 miliardesimo di metro
Il diametro di un capello è più o meno di 70000-80000 nm
EVOLUZIONE Intel ha confermato che il 3 giugno 2013 presenterà al Computex di Taipei le nuove CPU Core di 4 generazione note con il nome in codice Haswell. I core avranno una nuova architettura pur mantenendo la tecnologia a 22 nanometri. A Computex 2013 i produttori di MoBo presenteranno le nuove schede con socket 1150 e i nuovi chipset.
SE I TRANSISTOR FOSSERO PERSONE
CLOCK In elettronica un segnale di clock è un particolare tipo di segnale che oscilla tra uno stato "alto" e uno stato "basso" e viene utilizzato come un "metronomo" per coordinare le azioni dei circuiti. La frequenza di clock è il numero di scambi tra i due stati che i circuiti logici interni ad un processore sono in grado di eseguire in un secondo Si misura in cicli al secondo, o hertz, e tutti i suoi multipli.
POTENZA E VELOCITÀ
La potenza di una CPU dipende dalla velocità e dalla quantità di dati che può elaborare. La velocità di una CPU corrisponde alla sua velocità di clock e quindi si misura in cicli al secondo. La velocità di una CPU corrente viene espressa in miliardi di cicli al secondo, (Gigahertz). La quantità di dati che una CPU può elaborare alla volta dipende dalla dimensione del Front Side Bus. Più larga è la larghezza del bus dati del processore, più potente è il processore.
MULTICORE Nel 2005 sono stati distribuiti i primi processori Dual Core per computer desktop. La frequenza di clock di una CPU non può aumentare più che tanto per via dell'enorme consumo di potenza elettrica (con gli ultimi Pentium single core si superano i 100 W) Se si fosse continuato sulla strada del single core aumentando il clock, il surriscaldamento dei circuiti sarebbe diventato un problema irrisolvibile.
MULTICORE I progettisti hanno trovato il modo di abbassare la frequenza ma aumentare il numero di operazioni eseguibili in un unico ciclo di clock, in modo da mantenere la stessa prestazione evitando consumi eccessivi e surriscaldamento. ďƒ’ La tecnologia multicore ottimizza anche l'uso delle caratteristiche multitasking e multithread dei sistemi operativi. ďƒ’
MULTICORE Le famiglie Core i3, i5, i7 di Intel comprendono processori a 4 core La famiglia Core i7 Extreme è composta da CPU ad altissima prestazione con 6 core La famiglia FX con tecnologia Bulldozer di AMD comprende processori a 4, 6 ed 8 core
MULTI-THREADING MULTITHREADING significa che un CORE è capace di eseguire più thread. I singoli thread condividono lo stesso spazio d'indirizzamento, la stessa cache, lo stesso core. Il multithreading migliora le prestazioni del software solo quando il sw è stato progettato in modo tale da suddividere il carico di lavoro su più thread che possono essere eseguiti in parallelo.
MULTI-THREADING
Lavorando in multithreading la CPU esegue un singolo thread fino a quando questo non viene interrotto da un evento ad alta latenza (tempo di attesa) (es.: cache miss), Quando succede il processore si mette ad lavorare un altro thread pronto per l'esecuzione. Il thread sostituto rimane in esecuzione fino a quando il primo thread non è di nuovo pronto per l'esecuzione.
LAVORO IN PARALLELO
In genere i videogames esprimono tutta la loro potenza con una CPU multicoremultithread così come gli applicativi di editing video.
Non è la stessa cosa per i software "da ufficio" che non sempre sono in grado di utilizzare in pieno il calcolo parallelo.
CORE E THREAD
$ 37,00
Data di lancio
Q3'12
Numero del processore
G465
Numero di core
1
Numero di thread
2
Velocità di clock
1.9 GHz
Intel® Smart Cache
1.5 MB
Data di lancio
Q3'12
Numero del processore
i3-3220T
Numero di core
2
Numero di thread
4
Velocità di clock
2.8 GHz
Intel® Smart Cache
3 MB
$ 125,00
OVERCLOCK L’Overclocking è una tecnica che serve per far funzionare il processore ad una velocità superiore a quella specificata dal costruttore. Significa aumentare la frequenza di lavoro di un processore. La frequenza con cui lavora un processore è determinata da due parametri: la velocità del FSB, ad esempio 200 MHz, ed il moltiplicatore di tale parametro, per esempio X10. La frequenza di lavoro finale della CPU sarà di 2000 MHz (bus * moltiplicatore).
OVERCLOCK Se non si sa come gestirlo, l'overclocking può essere pericoloso, perché rischia di surriscaldare eccessivamente i circuiti e/o danneggiare la CPU. Per questo alcune CPU sono locked e non si possono overclockare Al momento alcuni processori di fascia alta dedicati ai gamers sono unlocked e sia Intel che AMD invitano gli utenti all'overclocking per potenziare le prestazioni indicando metodi e procedimenti.
OVERCLOCK Il record di velocità di un processore è di 8,429 Ghz ottenuto in laboratorio con un sistema di raffreddamento ad elio liquido da un AMD FX-8150 a 8 core. La velocità di base della CPU è di 3.6 Ghz http://www.youtube.com/watch?v=UKN4VMOenNM
DISSIPARE IL CALORE
I componenti elettronici generano calore. Se si accumula troppo calore, i componenti del computer si possono danneggiare. L'aumento della corrente d'aria nel case del computer permette che la maggior parte del calore venga rimosso. Per rendere il processo di raffreddamento più efficiente, viene installata nel case del computer una ventola (o più di una).
CASE FANS Per tenere fresco il computer il case deve avere ventole (fan) e prese d’aria in quantità sufficiente
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Attraverso le prese d’aria entra aria fresca dall’esterno
Le ventole spingono l’aria calda dall’interno verso l’esterno
DISSIPARE IL CALORE I computer devono essere tenuti in ambiente fresco, lontani da fonti di calore. La parte posteriore del case (dove c’é la ventola dell’alimentatore) non va appoggiata al muro in modo che l’aria possa circolare. Se si teme un surriscaldamento, la temperatura interna dei componenti può essere monitorata da BIOS o con appositi software, per esempio
SPEEDFAN
CPU FAN La CPU genera molto calore. In genere sopra la CPU si monta un dissipatore con ventola. Un gruppo di raffreddamento viene fornito insieme alla CPU, ma lo si può sostituire con qualcosa di più potente
Standard Intel
Coolermaster CPU fan
CPU FAN ďƒ’
Tra la CPU e il gruppo di raffreddamento si stende una piccola quantitĂ di pasta termoconduttiva (Thermal Compound) per facilitare il trasferimento del calore dalla Cpu al dissipatore
ALTRI TIPI DI RAFFREDDAMENTO Anche le schede video producono moltissimo calore. Ci sono ventole dedicate a raffreddare le GPU I computer con CPU e GPU molto veloci possono usare un sistema di raffreddamento a liquido.
RAFFREDDAMENTO A LIQUIDO
L'acqua viene fatta scorrere sulla parte superiore di una piastra di metallo montata sopra il processore. Poi l'acqua viene pompata verso un radiatore per essere raffreddata tramite l'aria e quindi rimessa in circolo. Il sistema porta via parecchio spazio ed è costoso, ma molto più efficiente dei sistemi ad aria.
ROM – READ ONLY MEMORY
La memoria ROM è integrata sulla scheda madre. Contiene istruzioni che possono direttamente essere raggiunte dalla CPU. La ROM mantiene il suo contenuto anche quando il computer viene spento. Nella ROM è memorizzato il BIOS (Basic Input Output System)
TIPI DI ROM
PROM - Programmable Read Only Memory Il contenuto della memoria può essere scritto tramite un'apparecchiatura specifica dal costruttore del PC. Non può più essere riscritta. Non più in uso. EPROM - Erasable Programmable Read Only Memory Può essere scritta e riscritta dall'utente successivamente alla sua costruzione. La cancellazione dei dati per l'operazione di riscrittura avviene mediante esposizione ai raggi UV. Non più in uso. EEPROM - Electrical Erasable Programmable Read Only Memory Può essere riscritta dall'utente successivamente alla sua costruzione. La cancellazione dei dati per l'operazione di riscrittura avviene elettricamente mediante tensioni più elevate rispetto a quelle di funzionamento normale. Ancora in uso. FLASH ROM Flash ROM" è il nome con cui viene chiamata una memoria flash quando è utilizzata come ROM. Non è più Read Only e può essere riscritta via software. Comunemente in uso.
BIOS - BASIC INPUT OUTPUT SYSTEM Il BIOS è il software che controlla il PC dall’accensione fino al caricamento del sistema operativo. Risiede sulla memoria ROM e svolge varie funzioni:
POST
– Power On Self Test Bootstrap Loader – Localizzazione dell’O.S. Supporto all’hardware BIOS/CMOS Setup
POST - POWER ON SELF TEST Il primo compito del BIOS è di effettuare il POST. Il POST controlla che il computer abbia I requisiti hardware per avviarsi correttamente. Se il computer non supera il POST, sentiremo una sequenza di beep che segnala quale problema si è verificato. Le sequenze non sono standard e variano a seconda del produttore del BIOS Se il POST viene superato sentiremo un solo beep
CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor
CMOS in un PC è un chip di memoria integrato nella mother board. CMOS contiene i parametri di configurazione per l’avvio della macchina impostati attraverso il BIOS Setup. CMOS mantiene il suo contenuto anche a PC spento La memoria CMOS è alimentata da una pila. Se la pila si scarica o viene rimossa il contenuto della CMOS viene cancellato Jumper di reset della CMOS
BIOS/CMOS SETUP A volte BIOS e CMOS vengono confusi. Capita perché il BIOS Setup (che può essere chiamato anche CMOS Setup) è una feature del BIOS che però modifica le informazioni contenute in CMOS. Il BIOS Setup può avere un aspetto differente e contenere configurazioni diverse a seconda del produttore e delle caratteristiche della motherboard. Si entra in BIOS Setup premendo un tasto (di solito CANC/DEL o F2) durante la fase di POST.
BIOS SETUP USER INTERFACE
L’interfaccia utente del BIOS Setup può cambiare a seconda del produttore del BIOS. Nomi conosciuti sono Award, American Megatrends (AMI), Phoenix.
FUNZIONALITÀ DEL BIOS SETUP
Per avere un’idea precisa di cosa e come si può fare dal setup del BIOS è bene consultare il manuale della motherboard o il sito del produttore
Configurare l’hardware Impostare data e ora di sistema Abilitare o disabilitare componenti HW Scegliere la sequenza di boot. Impostare una password di avvio.
NOTE SUL BIOS La maggior parte dei BIOS sono scritti su ROM riscrivibili, perciò possono essere “Flashati” cioè aggiornati usando gli appositi software del produttore. Il BIOS è il Firmware della motherboard, però quasi tutti i dispositivi elettronici contengono una flashROM con a bordo un Firmware configurabile. È così per router, schede video, access point, ma anche telefoni cellulari e macchine digitali.
(U)EFI – UNIFIED EXTENSIBLE FIRMWARE INTERFACE
L’EFI è un’interfaccia software che ha cominciato a sostituire i BIOS presenti in tutti i PC. In particolare a partire dalle MoBo con architettura Sandy Bridge EFI è dotato di interfaccia grafica più evoluta utilizzabile tramite il mouse. È in grado di contenere anche applicazioni di alto livello e può gestire direttamente le connessioni di rete per connettersi ad una LAN o a Internet Alcune EFI sono dotate anche di un browser Web.
UEFI Con il rilascio di Windows 8 in ottobre 2012, Microsoft richiede che il computer abbia un firmware che implementi le specifiche UEFI Il primo modello di EFI è stato sviluppato da Intel, ma ora l'UEFI Forum comprende tutte le maggiori corporations del settore.
http://www.uefi.org/about/
EFI
ASUS dal 2011 implementa sulle sue motherboards, EFI configurabili tramite interfaccia grafica e mouse
CACHE – DEFINIZIONE TECNICA
La cache del processore è una memoria veloce per immagazzinare le informazioni di cui ha bisogno la CPU. Se le informazioni richieste si trovano nella cache (cache hit), la CPU le caricherà da lì. In caso contrario (cache miss), dovrà andare a reperire le informazioni esternamente, leggendo in un livello successivo della memoria cache o nella memoria di sistema. Il modo migliore per visualizzare la memoria cache è quello di considerare questi blocchi di memoria come parti integranti della gerarchia delle memoria di sistema. I dati possono essere parcheggiati in un qualunque punto della gerarchia della memoria e la memoria stessa diventa più veloce man mano che ci si avvicina al processore. Il segreto per ottenere le migliori prestazioni sta in un progetto di sistema ben studiato, dove ogni stadio della memoria è realizzato con l’obiettivo di non sovraccaricare gli altri stadi.
CACHE MEMORY – L’ESEMPIO DELLA BIBLIOTECA Immaginiamo un bibliotecario dietro al banco delle biblioteca. Lui è lì per darci i libri che chiediamo. Per motivi di semplicità, diciamo che non è possibile prendere i libri da soli - si deve chiedere al bibliotecario il libro che si desidera leggere, e lui lo recupera per noi da una serie di scaffali. Iniziamo con un bibliotecario senza cache.
IL BIBLIOTECARIO SENZA CACHE
Arriva il primo cliente e chiede ”Il Signore degli Anelli”. Il bibliotecario va in mezzo agli scaffali, trova il libro, torna al bancone e dà il libro al cliente. Più tardi, il cliente torna per restituire il libro. Il bibliotecario prende il libro e lo rimette a posto nello scaffale. Poi ritorna al suo bancone in attesa di un altro cliente. Poniamo che il cliente successivo chieda, pure lui, Il Signore degli Anelli. Il bibliotecario dovrà tornare tra gli scaffali per trovare di nuovo il libro che ha appena rimesso a posto e consegnarlo al cliente. Secondo questo modello, il bibliotecario deve fare un sacco di strada e impiegare molto tempo per prendere qualunque libro, anche quelli richiesti molto di frequente. C'è un modo per migliorare le prestazioni del bibliotecario? Certo che sì, basta mettere una cache sul bibliotecario.
IL BIBLIOTECARIO CON LA CACHE
Diamo al bibliotecario uno zaino nel quale sia in grado di riporre 10 libri (in termini informatici, il bibliotecario ha una cache di 10 libri). In questo zaino, metterà i libri che i clienti gli restituiscono, fino ad un massimo di 10. La giornata ha inizio. Lo zaino del bibliotecario è vuoto. Il primo cliente arriva e chiede Il Signore degli Anelli. Nulla di nuovo: Il bibliotecario deve andare a tra gli scaffali a prendere il libro e lo dà al cliente. Più tardi, il cliente torna e restituisce il libro al bibliotecario. Stavolta, invece di rimettere a posto il libro, il bibliotecario lo infila nel suo zaino. Quando un altro cliente arriva e chiede Il Signore degli Anelli, prima di andare cercare tra gli scaffali, il bibliotecario controlla per vedere se questo titolo è nel suo zaino. Se c'è, tutto ciò che deve fare è prendere il libro dallo zaino e darlo al cliente. Così non c'è viaggio nei corridoi della biblioteca, il tempo utilizzato e’ minore e il cliente è servito in modo più efficiente.
IL BIBLIOTECARIO CON LA CACHE
Cosa succede se il cliente non ha chiesto un titolo nella cache (zaino)? In questo caso, il bibliotecario è meno efficiente con una cache che senza, perché deve prendersi comunque il tempo di cercare il libro nello zaino. Uno degli obiettivi della progettazione di cache è di minimizzare l'impatto delle ricerche all'interno della cache. L'hardware moderno ha ridotto questo tempo praticamente a zero. Anche nel nostro esempio, il tempo di latenza (il tempo di attesa), della ricerca nella cache è così piccolo rispetto al tempo di ricerca negli scaffali , che risulta irrilevante. La cache è di piccole dimensioni (10 libri), e il tempo necessario per notare una miss è solo una piccola frazione del tempo rispetto a quello impiegato per una ricerca tra gli scaffali.
CACHE MEMORY
La tecnologia Cache si basa sull'uso di un tipo di memoria più veloce, ma più piccola per accelerare un tipo di memoria più lenta ma più grande. Quando si usa una cache, è necessario verificare il suo contenuto per vedere se un oggetto sta là dentro. Se è lì, ho un cache hit. In caso contrario, ho un cache miss e il computer deve attendere un viaggio di andata e ritorno fino all’area di memoria più grande e più lenta. E 'possibile avere più livelli di cache. Con il nostro esempio del bibliotecario, il tipo di memoria più piccola ma più veloce è lo zaino, e le scaffalature rappresentano il tipo di memoria più grande e più lento. Si tratta di una cache di un solo livello. Ci potrebbe essere un ulteriore livello di cache costituito da una piccola libreria che può contenere 100 libri dietro il bancone. Il bibliotecario può controllare lo zaino, poi la piccola libreria e per ultimo scendere tra gli scaffali. Si tratterebbe di una cache a due livelli.
LIVELLI DI CACHE L1
L2
Cache di primo livello integrata direttamente nella CPU
L3
Cache di secondo livello. Integrata nella CPU
Cache di terzo livello. Integrata nelle CPU ad alte prestazioni. In genere è condivisa tra i vari Core del processore
Celeron SandyBridge 2,5 GHz
64 KB
256KB per ogni Core
2MB condivisi tra i Core
$ 50,00
Core i7 SandyBridge 2,8 GHz
64KB per ogni Core
256KB per ogni Core
8MB condivisi tra i Core
$ 300,00
Guarda la demo Intel sul sistema Smart Cache
CACHE SYSTEM
RAM
01110001
L3 L2 L1
INFORMAZIONI Gli oggetti prodotti con il PC sono oggetti “virtuali”. Per esempio un testo costruito con un software di videoscrittura viene presentato all’utente come immagine di un testo scritto. Per il PC, in realtà, si tratta semplicemente di un insieme di informazioni in sequenza.
INFORMAZIONI L’utente vede e lavora su un testo virtuale che è l’immagine esatta di un testo vero e proprio IFOA - RE Alcune impostazioni che spesso sono applicate uniformemente a tutto il documento, si possono variare dividendo il i Tutti i comandi “File-Imposta Pagina” fanno parte di questa categoria, così come le la numerazione delle pagine. Alcune impostazioni che spesso sono applicate uniformemente a tutto il documento, si possono variare dividendo il i Tutti i comandi “File-Imposta Pagina” fanno parte di questa categoria, così come le la numerazione delle pagine. Alcune
Il PC vede solo una sequenza ben definita di informazioni semplici
INFORMAZIONI Le informazioni prodotte pur non essendo visibili e tangibili sono reali. Perciò occupano spazio. Questo significa che è necessario avere dei “contenitori” dove farle stare. Un luogo dove le informazioni possono stare permanentemente o momentaneamente si chiama “Memoria” Le informazioni e le memorie hanno bisogno di una unità di misura per essere quantificate
INFORMAZIONI Le informazioni che viaggiano su un PC sono di tipo digitale. La digitalizzazione delle informazioni viene attuata attraverso tipi di magnetizzazione diversa ottenuti con la corrente elettrica. La magnetizzazione può essere solo di due tipi: positiva o negativa. Il tipo di magnetizzazione è espresso dal BIT:
Bynary digIT (b)
BIT E BYTES Ci vuole una sequenza minima di 8 BIT per costituire un’informazione significativa (cioè un file) Con 8 BIT si possono codificare 256 informazioni diverse: 28 = 256 87654321 00110110
Una sequenza di 8 BIT costituisce un BYTE (BinarY TErm) I dati si quantificano utilizzando come unità di misura il BYTE e i suoi multipli
BYTE Un byte è una quantità di informazione elementare per molti scopi: circa 200 livelli di grigio per passare dal bianco al nero perché l'occhio umano pensi di vedere una sfumatura continua circa 200 caratteri diversi (lettere accentate comprese) per scrivere un qualsiasi testo di una lingua occidentale circa 200 livelli di intensità per riprodurre un suono abbastanza fedele.
UNITÀ DI MISURA BYTE (B) : Sequenza di 8 bit UNITÀ DI MISURA DELLA MEMORIA CALCOLO ≈ 1000 B
210 B = 1024 Bytes
≈ 1000 KB
220 B = 1024 Kilobytes
≈ 1000 MB 230 B = 1024 Megabytes ≈ 1000 GB
240 B = 1024 Gigabytes
NOME
SIGLA IN BREVE
1 KILOBYTE
KB
Kappa
1 MEGABYTE
MB
Mega
1 GIGABYTE
GB
Giga
1 TERABYTE
TB
Tera
La velocita di trasmissione dei dati o Bit Rate si misura invece in bit al secondo MULTIPLI DI BIT
BIT RATE
SIGLA
bit/s
bps
1.000 bit = 1 Kilobit
1 Kb/s
Kbps
1.000.000 bit = 1 Megabit
1 Mb/s
Mbps
1.000.000.000 bit = 1 Gigabit
1 Gb/s
Gbps
1 bit
RAM – RANDOM ACCESS MEMORY
La RAM è il contenitore provvisorio per i dati e programmi a cui sta per accedere la CPU. La RAM è una memoria di tipo volatile: significa che il contenuto viene cancellato quando il computer si spegne.
Più RAM c'è in un computer, più è la capacità del computer di lavorare ed elaborare grandi quantità di dati: in questo modo aumentano le prestazioni del sistema.
RAM I primi computer avevano i singoli chip di RAM installati direttamente sulla scheda madre. I singoli chip, denominati DIP (Dual Inline Package) erano difficili da installare e spesso si allentavano sulla scheda madre. Per risolvere questo problema, i progettisti hanno saldato i chips su un modulo di memoria. I moduli vanno installati negli alloggiamenti presenti sulla motherboard seguendo le indicazioni del costruttore della motherboard stessa.
TIPI DI MEMORIE RAM DRAM
SDRAM
Dynamic RAM: deve essere costantemente ricostruita
Synchronous Dynamic RAM. Lavora in sincrono con il bus che trasferisce i dati da e per la CPU
DDR – DDR2 Double Data Rate SDRAM. È veloce il doppio DDR3 rispetto alla SDRAM. SDRAM Nel 2013 la RAM in commercio è DDR2 o DDR3. Si deve scegliere in base alle caratteristiche della motherboard e del processore. Nel manuale della motherboard ci sono tutte le specifiche riguardanti i tipi di RAM e i bit rate compatibili.
DDR2 – DDR3 Official JEDEC Specifications
Transfer Speed Voltage
DDR 2
DDR3
400 – 800 Mbps
800 – 1600 Mbps
1.8V +/- 0.1V
1.5V +/0.075V
RAM E TERMINOLOGIA Clock
Velocità interna della memoria espressa in Mhz
CL
CAS Latency : Tempo di latenza indica il ritardo, in termini di cicli di clock, tra l'inoltro di una richiesta in lettura e l'istante in cui il dato è pronto per l'uscita. In teoria più è bassa meglio è.
MT/s
Megatransfers al secondo: milioni di trasferimenti al secondo. Vengono calcolati moltiplicando il clock per il data rate. È l’unità di misura utilizzata dai costruttori per indicare la velocità della memoria
ECC
Error Correcting Code: sistema che rintraccia e corregge eventuali errori in RAM. La memoria ECC è più costosa e poco meno veloce.
DDR2 VS DDR3 Memoria
Clock
Velocità Banda per Banda dual trasferimen canale channel to dati
DDR2 667
166 MHz
667 MT/s
5,3 GB/s
10,6 GB/s
DDR2 800
200 MHz
800 MT/s
6,4 GB/s
12,8 GB/s
DDR3 800
100 MHz
800 MT/s
6,4 GB/s
12,8 GB/s
DDR2 1066
266 MHz
1066 MT/s
8,5 GB/s
17,0 GB/s
DDR3 1066
133 MHz
1066 MT/s
8,5 GB/s
17,0 GB/s
DDR3 1333
166 MHz
1333 MT/s
10,6 GB/s
21,2 GB/s
DDR3 1600 200 MHz 1600 MT/s 12,8 GB/s 25,6 GB/s DDR2 Clock × 2 (bus clock multiplier) × 2 (dual rate) × 64 (bit trasferiti) / 8 (bits/byte) DDR3 Clock × 4 (bus clock multiplier) × 2 (dual rate) × 64 (bit trasferiti) / 8 (bits/byte) Per verificare compatibilità e caratteristiche si può consultare il sito del produttore della RAM per esempio: www.kingston.it
DDR4 Il 25 settembre 2012 JEDEC ha annunciato la pubblicazione delle specifiche dello standard della DDR4. Samsung ha giĂ prodotto i primi moduli di DDR4 in Luglio 2012
I nuovi chips useranno corrente a 1.2, con varianti a basso voltaggio di 1.05 V previste per il 2013. Ci si aspetta un inizio con un transfer rate of 2133 MT/s, e si prevede di arrivare ai 4266 MT/s
TIPI DI MODULI DI RAM
SIMM
Single Inline Memory Module. Linea singola di contatti. 30 e 72 Pin. In uso nei 386, 486 e Pentium
Non pi첫 in uso
DIMM
Dual In Line Memory Module. 168, 184, 240 Pin. Tuttora in uso.
In uso
SODIMM
Small Outline Dual In Line Memory Module. DIMM di dimensioni ridotte fatte appositamente per i laptop.
Solo per laptop
http://www.memtest86.com/
HARDWARE INFORMATION Per raccogliere informazioni sull’hardware a bordo di un computer non è necessario aprire il case. Si possono utilizzare gli strumenti forniti dal produttore della motherboard oppure strumenti gratuiti come per esempio CPU-Z o Speccy
http://www.cpuid.com/softwares/cpu-z.html http://www.piriform.com/speccy
CPU-Z
CPU
Cache
Motherboard
RAM
SALVATAGGIO
archivio
lavoro TITOLO Alcune impostazioni che spesso sono applicate uniformemente a tutto il documento, si possono variare dividendo il i Tutti i comandi “File-Imposta Pagina” fanno parte di questa categoria, così come le la numerazione delle pagine. Alcune impostazioni che spesso sono applicate uniformemente a tutto il documento, si possono variare dividendo il i Tutti i comandi “File-Imposta Pagina” fanno parte di questa categoria, così come le la numerazione delle pagine. Alcune
RAM
SALVA
APRI
TITOLO Alcune impostazioni che spesso sono applicate uniformemente a tutto il documento, si possono variare dividendo il i Tutti i comandi “File-Imposta Pagina” fanno parte di questa categoria, così come le la numerazione delle pagine. Alcune impostazioni che spesso sono applicate uniformemente a tutto il documento, si possono variare dividendo il i Tutti i comandi “File-Imposta Pagina” fanno parte di questa categoria, così come le la numerazione delle pagine. Alcune
Memoria di massa
MEMORIA DI MASSA
HARD DISK
Molto
capienti. Alta velocità. Non trasportabili. Abbastanza sicuri.
CD-ROM e DVD Molto
capienti. Alta velocità. Trasportabili. Molto sicuri. Read Only Memory
DISCHETTI Poco
capienti. Bassa velocità. Trasportabili. Fragili - Poco sicuri.
ALTRO Hard
Disk esterni Pen Drive. ....
MEMORIA DI MASSA Magnetico
80 GB – 2 TB
Stato solido - SSD
32 GB – 480 GB
CD DVD Blu Ray
Lettura- scrittura ottica
700 MB 4,7 GB 25 GB – 50 GB
Pen Drive
Flash memory
2 GB – 64 GB
HARD DISK
MEMORIA DI MASSA Hard Disk magnetico 3,5” SATA 3 1 TB 7200 rpm
SSD 2,5” SATA 3 128 GB € 120,00
€ 90,00
Dischetti 3,5” 1,44 MB € 0,30
DVD-R 4,7 GB € 0,25
Pen Drive 16 GB € 10,00
BluRay 25 GB € 2,50
Magnetico
Stato solido
Più rumoroso Consuma più energia Si rompe più facilmente È più fragile Produce più calore È più lento
Silenzioso Consuma poco Non ha parti meccaniche che si rompono È più resistente agli urti Produce meno calore È più veloce
Costa 10 volte meno Offre un numero illimitato di riscritture
Costa 10 volte di più In teoria offre un numero limitato di riscritture
HARD DISK MAGNETICO VS SSD
HDD E SICUREZZA Un Hard Disk magnetico si può danneggiare facilmente a causa di urti, picchi di corrente, surriscaldamento, usura per uso prolungato. Non esiste un modo efficace per evitare la rottura di un Hard Disk. L’unico sistema di sicurezza efficiente consiste nel ricopiare i dati scritti sull’HD, usando un programma di backup o una ridondanza di dischi (RAID). Meglio se si prevedono entrambe le cose…
RAID (Redundant Array of Independent Disks) Le motherboard di fascia alta incorporano un controller RAID che permette di implementare una ridondanza tra gli Hard Disk fisici a disposizione. In mancanza di questo si potrebbe ugualmente impostare un RAID via software usando il normale controller SATA In caso di controller hardware è possibile impostare le caratteristiche del RAID tramite un apposito SETUP a cui si può accedere utilizzando una combinazione di tasti dopo la fase di POST del BIOS RAID 0 - STRIPING
Velocità
RAID 1 - MIRRORING
Sicurezza
RAID 5
Velocità e sicurezza
RAID 0 - STRIPING Il sistema RAID 0 divide i dati equamente tra due o piĂš dischi Disco 0
Disco 1
A1
A2
A3
A4
A5
A6
La sicurezza non migliora, ma scrivendo o leggendo contemporaneamente due blocchi diversi dello stesso file su due dischi diversi la velocitĂ aumenta notevolmente
RAID 1 - MIRRORING Il Mirroring scrive gli stessi dati su due dischi diversi Disco 0
Disco 1
A1
A1
A2
A2
A3
A3
La sicurezza raddoppia: se un disco si rompe sull’altro ho la copia esatta dei dati. La velocità è la stessa di quando uso un solo disco.
RAID 5 RAID 5 divide i dati a blocchi su due dischi diversi e su un terzo disco scrive un blocco con i corrispondenti bit di parità La sicurezza aumenta: se un disco si rompe con gli altri due ricostruisco i dati mancanti. A1
A2
Ap
1 1 0 0 1 0 1 1 0
0 1 1 0 0 1 0 1 1
1 0 1 0 1 1 1 0 1
Disco 0
Disco 1
Disco 2
A1
A2
A Parità
B2
B Parità
B1
C Parità
C1
C2
Blocchi rimasti 1 1 0 0 1 0 1 1 0
1 0 1 0 1 1 1 0 1
Ricalcolo dati mancanti 0 1 1 0 0 1 0 1 1
La velocità aumenta posso leggere e scrivere dati diversi su dischi diversi.
Il blocco di parità si ottiene con un XOR tra gli altri due blocchi XOR
I
II
FALSO VERO VERO FALSO
VERO VERO FALSO FALSO
VERO FALSO VERO FALSO
VOLUMI RAID RAID 0 - STRIPING
RAID 1 - MIRRORING
RAID 5
Disco fisico 0 500 GB
Disco fisico 0 500 GB
Disco fisico 0 500 GB
Disco fisico 1 500 GB
Disco fisico 1 500 GB
Disco fisico 1 500 GB
Volume da 1 TB
Volume da 500 GB
NB: Mirroring e RAID 5 proteggono solo da problemi hardware del disco. Virus o problemi software vengono replicati da un disco all’altro. Per proteggere i dati da altri problemi che possono insorgere dobbiamo comunque prevedere un preciso programma di backup.
Disco fisico 2 500 GB
Volume da 1 TB
INTERFACCE Gli hard drive e i drive ottici sono prodotti con differenti interfacce usate per collegare il drive stesso al computer. Per installare un drive dati in un computer, l'interfaccia del collegamento sul drive deve essere la stessa del controller sulla scheda madre PATA – Parallel ATA IDE/EIDE Integrated Drive Electronics /Enahanced Integrated Drive Electronics
Standard fino al 2003 Flat cable Transfer rate di 16,6 - 133MB/sec 2 Dispositivi 1 Master 1 Slave per canale
PARALLEL ATA - EIDE Flat cable IDE 80 fili 40 PIN
Hard Disk IDE, Lettori CD e DVD Masterizzatori CD e DVD
Non tutte le motherboard portano pi첫 2 connettori IDE
FLOPPY CABLE Floppy disk
Floppy Flat Cable 34 PIN Twisted
Molte motherboard di fascia alta non portano pi첫 il connettore floppy
SATA – SERIAL ATA
http://www.sata-io.org/index.asp
Standard dal 2003 Cavo a 2 fili 1 solo dispositivo per cavo Transfer rate SATA 1 - 1,5 Gbit/s SATA 2 - 3,0 Gbit/s
Lo standard SATA 3.0 – 6 Gbit È stato rilasciato nel 2009. Ora è disponibile su motherboard di fascia alta
eSATA – EXTERNAL SATA
È un'interfaccia standard utilizzata per connettere dispositivi esterni (ad esempio gli hard disk esterni) Può arrivare ad una velocità di 3 Gigabit per secondo I dispositivi hanno bisogno di alimentazione esterna In alcuni casi può essere un’alternativa a USB e Firewire
BUS DI ESPANSIONE Si parla di expansion bus per il collegamento fra le schede di espansione e il chipset. L’expansion bus può essere di diverse tipologie PCI, ISA, MCA, USB PCI Xpress e i componenti collegati devono essere compatibili. L’evoluzione è estremamente veloce, quindi alcuni tipi di bus esistono solo nei vecchi PC e non sono più in uso.
BUS DI ESPANSIONE – IL PASSATO ISA VLB
I vecchi slot ISA potevano servire per ospitare schede audio, schede di rete
ISA/ EISA
Industry Standard Architecture. Vecchio standard a 8-16 bit. – 1983-1988 Extended Industry Standard Architecture. Vecchio standard a 32 bit – 1988-1990
VESA Local bus
Video Electronics Standards Association Loca Bus. Vecchio standard a 32 bit nato come espansione degli ISA Bus - 1990 -1993
BUS DI ESPANSIONE – CONVENTIONAL PCI PCI
Peripheral Component Interconnect. 32-64 bit Transfer rate 133 MB/s
Gli slot PCI sono tuttora presenti sulle motherboard. Spesso però il loro numero è ridotto ad uno o due soltanto.
BUS DI ESPANSIONE – AGP
AGP
Accelerated Graphic Port dedicato alla scheda video a 32 bit. Non è propriamente un bus perché non è condivisibile da più periferiche
Si possono ancora trovare alcune motherboard e alcune schede grafiche che supportano questo standard. AGP è stato quasi completamente sostituito da PCI Xpress.
BUS DI ESPANSIONE – PCI XPRESS x4 x16
x1
x16 Conventional
PCI
BUS DI ESPANSIONE – PCI XPRESS Bus seriale pensato per rimpiazzare i vecchi standard AGP e PCI PCIe x16 è dedicato alle schede video e permette di averne anche più di una sulla stessa motherboard. PCIe x1 sta sostituendo PCI per l’alloggiamento di schede audio, schede di rete e schede di espansione in genere. Garantisce l’Hot Swap
BUS DI ESPANSIONE – PCI XPRESS
Scheda Video PCI Xpress x16
Scheda Audio PCI Xpress x1
BUS DI ESPANSIONE Universal Serial Bus. VelocitĂ 480 Mbit/s. Hot Swap
USB
IEEE 1394. Sviluppato da Apple e Sony. Fino a 800 Mbit/s. Hot Swap.
Fire Wire
USB VS FIREWIRE - PRESTAZIONI
SVILUPPI USB 3.0 disponibile dall’inizio del 2010 su Motherboard di fascia alta velocità 4,8 Gbit/sec
USB
Alimentato Max 127 periferiche Max lunghezza cavo 5m Alimentazione 5V Meno costoso
FIREWIRE
Alimentato solo con connettori e porte a 6 pin Max 63 periferiche Max lunghezza cavo 4,5m Alimentazione 30V Più costoso
USB VS FIREWIRE - CARATTERISTICHE
USB –FIREWIRE - CONNETTORI USB– Connettori Micro, Mini e Normal B Porta e connettore A
Firewire – Connettori a 6 Pin e a 4 Pin
IT Administrator
OUTPUT – SCHEDE VIDEO MONITOR STAMPANTI
SCHEDA VIDEO - GPU Una scheda video è un componente del computer che ha lo scopo di generare un segnale elettrico (output) che possa essere mostrato a video
La Graphics Processing Unit (GPU) è il microprocessore di una scheda video.
SLI - CROSSFIRE Scalable Link Interface (SLI) è il nome di una tecnologia sviluppato da NVIDIA per collegare due o più schede video per produrre un unico segnale video in uscita. CrossFire è un marchio di ATI Technologies per la sua soluzione multi-GPU, ovvero una tecnologia che consente di utilizzare due schede video su un computer per migliorare le prestazioni nell'accelerazione grafica 3D
VGA – VIDEO GRAPHIC ARRAY Standard analogico introdotto da IBM nel 1987 Scheda Video
Da digitale ad analogico
Monitor
Il termine VGA include tutte le evoluzioni successive: VGA SVGA XGA XGA+ SXGA SXGA+ UXGA QXGA
RAMDAC ďƒ’ RAMDAC,
Random Access Memory Digitalto-Analog Converter (dall'inglese Convertitore Digitale-Analogico con Memoria ad Accesso Casuale) è una combinazione di tre convertitori digitale-analogico (DAC), uniti a una piccola SRAM, utilizzato nelle schede video per memorizzare le tavolozze dei colori e generare un segnale analogico diretto a un monitor
DVI - HDMI DVI
Digital Visual Interface
HD MI
High-Definition Multimedia Interface
DVI - HDMI DVI
HD MI
La Digital Visual Interface è un apparato hardware in grado di trasmettere un segnale video. Attraverso di essa il segnale video viene inviato al monitor in forma digitale, quindi meno soggetta ai disturbi. Il connettore DVI può trasportare sia segnali analogici che digitali, anche contemporaneamente. HDMI è la prima interfaccia non compressa completamente digitale a trasportare contemporaneamente segnali audio e video. È retro-compatibile con l'interfaccia digitale DVI che però è in grado di trasportare solamente il segnale video.
MONITOR CRT
Cathode Ray Tube Tubo a raggi catodici
LCD
Liquid Crystal Display Schermo a cristalli liquidi
CRT
Possono “sfarfallare” Consumano più energia elettrica Lo schermo di vetro difficilmente è perfettamente piatto Creano campi elettromagnetici Emettono piccole quantità di raggi X Il tubo catodico contiene piombo I tubi catodici non vengono più prodotti.
LCD VS CRT
LCD
Non hanno sfarfallio. Migliore definizione dell'immagine e maggiore luminosità Permettono di ridurre i consumi energetici fino al 75%. Essendo completamente piatti non deformano le immagini in quanto non presentano errori geometrici o di convergenza. Non creano campi elettromagnetici Non sono influenzati dai campi elettromagnetici creati da device posizionati nelle vicinanze.
TFT - LCD 3
5
3
4
5
4 1
2
No corrente. I cristalli sono nel loro stato naturale: la luce attraversa il polarizzatore il pixel è luminoso
1
Polarizzatore verticale
2
Polarizzatore orizzontale
3
Cristalli liquidi
4
Luce
5
Matrice attiva con filtro colore
1
2
Sì corrente. I cristalli sono allineati: la luce non attraversa il polarizzatore il pixel è nero
5
GLOSSARIO TFT
Thin Film Transistor Tecnologia di costruzione dei monitor LCD a matrice attiva
Dot Pitch
Distanza tra i punti di fosforo o tra le celle LCD dello stesso colore. Misura della grandezza della terna di punti che compone un pixel in mm. Un dot pitch più piccolo significa un'immagine più nitida
Risolu zione
Altezza e larghezza del display in pixel + Profondità di colore + Frame Rate dell’immagine in hertz
Aspect Ratio
Rapporto matematico tra la base e l’altezza dell’immagine Es. 4:3 – 16:9
STAMPANTI - TECNOLOGIE
Stampante ad aghi
Testine di stampa composte da aghi, mossi da elettromagneti azionati da transistor, battono sulla carta attraverso un nastro inchiostrato mentre si spostano lateralmente sul foglio. La sequenza dei colpi è generata da un circuito elettronico per comporre i pixel che costituiscono i caratteri o parte di una immagine. La stampa può avvenire in entrambi i sensi (stampa bidirezionale). La tecnologia di stampa a matrice di punti è ancora richiesta in alcuni settori perchè permette di stampare anche più copie su carta chimica.
STAMPANTI - TECNOLOGIE
Le testine di stampa proiettano sul foglio microgocce di inchiostro del volume di pochi picolitri attraverso piccoli ugelli Il meccanismo di stampa può essere:
Stampante getto d’inchiostro
Termico: l’inchiostro viene scaldato in modo da generare una bolla che esplode e “getta” l’inchiostro sulla carta Piezoelettrico: un impulso elettrico “spreme” un tubicino da cui fuoriesce la goccia di inchiostro
L’inchiostro liquido è contenuto in cartucce che fungono da serbatoi. Le cartucce stanno su un carrello che si muove per tutta la larghezza del foglio.
STAMPANTI - TECNOLOGIE
Stampante laser
Il raggio laser produce un immagine “ottica” su un tamburo fotosensibile Le zone impressionate vengono caricate elettrostaticamente La polvere del toner con carica di segno opposto, viene attirata dalle zone cariche. Il foglio viene pressato sul rullo per trasferire il toner. La polvere di toner viene riscaldata e “sciolta” sulla carta
GLOSSARIO
DPI
Dots Per Inch quantità di punti stampati su una linea lunga un pollice
PPM
Pages per minute Pagine al minuto – velocità di stampa
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