Cosa c’è dentro il case del computer

Tutti oramai abbiamo un computer personale, e anche senza bisogno di essere tecnici informatici, può essere utile e interessante sapere cosa c'è dentro ogni computer, da quali parti è composto e cosa significano tutte quelle sigle fatte di termini inglesi.

Per avere una panoramica dei componenti principali di un computer moderno, vediamo pezzo per pezzo, cosa c'è, cosa fanno, le specifiche importanti che bisogna sapere e capire per saperci barcamenare quando si acquista un nuovo PC o se si rompe qualcosa e bisogna ripararlo.

Scheda Madre

Se si sta assemblando un nuovo computer, la scheda madre è una delle componenti più importanti da scegliere. La scheda madre è il circuito stampato (PCB) che collega tutti i componenti insieme. Di fatto è un insieme di porte e connettori (o socket) come le USB, HDMI, SATA ecc.

Prima dell'invenzione del microprocessore, l'idea che un computer poteva stare su un singolo PCB era considerata irrealistica perché le sue componenti erano troppo grandi, poi, con il microprocessore, è stato possibile alloggiare un intero computer all'interno di un piccolo case.

Le schede madri non hanno un grosso impatto sulle prestazioni di un computer, tuttavia determinano la tipologia di componenti che è possibile includere e quindi, indirettamente, determinano le capacità di un computer.

Le dimensioni delle schede madri possono variare molto e, detto in modo semplice, più è grande, più porte e connettori ci sono.

Se si volesse fare un computer estremamente potente, saranno necessari più attacchi per collegare varie schede video, vari dischi e memorie RAM.

Un PC di base può avere invece una scheda madre molto più piccola, con meno componenti aggiuntivi.

La maggior parte delle schede madri hanno un certo numero di porte standard: socket per la CPU, slot per la RAM, porte per il collegamento dei cavi dei dischi, socket per le ventole, porte USB, connettori audio e video, e slot PCIe per le periferiche esterne, la rete.

Gli slot PCIe hanno dimensioni diverse a seconda se sono x1, x4, x8 o x16; per esempio le schede video più potenti hanno bisogno di uno slot PCIe x16, mentre una scheda wireless di un x4 o anche x1.

Quando si compra una scheda RAM è necessario prima avere in mente bene quale computer si sta andando a costruire.

Le schede madri possono supportare o no alcuni tipi e velocità di RAM, alcuni HDD / SSD o diversi tipi di CPU.

Per quanto riguarda le dimensioni e l'espandibilità bisogna guardare alle proprie esigenze quindi, se per esempio si vogliono utilizzare due schede video in parallelo, ci vorranno minimo due slot PCIe x16.

Processore o CPU

CPU sta per Central Processing Unit ed è considerato, di fatto, il cervello di un computer. In realtà non è tanto il cervello del computer quanto proprio il computer nel senso più letterale della parola.

La CPU è la parte che elabora le informazioni ricevute. Un processore esegue una serie di semplici operazioni matematiche migliaia di volte al secondo ed è in grado di fornire risultati che la mente umana riuscirebbe a ricavare solo dopo tanto impegno e tempo.

Una CPU si presenta come una specie di piastra al cui interno ci sono miliardi di transistor, ossia minuscoli circuiti in silicio in grado di commutare o amplificare un segnale elettrico.

La potenza di una CPU dipende, detto approssimativamente, dal numero di transistor nel suo circuito. Sopra la CPU c'è sempre una ventola che la raffredda quando è in uso.

I produttori di PC non caratterizzano i loro computer indicando il numero di transistor sulla CPU, ma per velocità di clock e numero di core.

La velocità di clock misura quante operazioni una CPU può fare al secondo. Una CPU multi-core ha più processori su un singolo chip (il dual-core ha due processori, un quad-core quattro e così via). Il vantaggio di una CPU multi-core è che più compiti possono essere condotti in parallelo.

In generale, maggiore è la velocità di clock, più veloce è la CPU e più core ci sono, più compiti può fare simultaneamente.

Quando due CPU hanno velocità di clock simili e stesso numero di core, ci sono altri fattori di differenziazione come la dimensione della cache. La cache è la memoria dove la CPU può memorizzare le istruzioni ed è ovvio che più ce n'è, meglio è.

Il problema nel giudicare le prestazioni di una CPU è che dipende anche da come le applicazioni vengono sviluppate. Il multi-threading è una tecnica di programmazione che consente di sfruttare al massino la CPU.

Per esempio, un processore dual-core di medio livello può essere più veloce di un quad-core più costoso nel fare certe operazioni.

Se quindi si sta comprando un nuovo computer, è meglio sceglierlo in base a quello che ci si vuol fare, senza pensare che più si spende meglio è.

RAM (Random Access Memory)

La RAM è la memoria dove la CPU memorizza dati che presumibilmente, dovrà elaborare nell’immediato.

La RAM è diversa da un hard disk o un supporto di archiviazione per velocità e tempo di permanenza dei dati. La RAM è la memoria veloce, dove i dati possono essere letti rapidamente mentre un disco è sempre molto più lento.

Al contempo, i dati rimangono sulla memoria RAM soltanto fino a quando il computer è acceso, per poi cancellarsi quando viene spento.

Per la CPU, può essere 100.000 volte più veloce accedere ai dati della RAM rispetto a quelli salvati nell'hard disk.

Nella RAM quindi vengono copiate le informazioni che servono per tenere in esecuzione un programma (per esempio mentre si scrive su un documento Word), anche se per non perdere tali informazioni è necessario poi salvarle sull'hard disk.

Questo è il motivo per cui si perdono i file in uso quando il computer si blocca o se manca la corrente.

Se la memoria RAM esaurisce lo spazio, il computer rallenta drasticamente e la CPU deve prendere le informazioni dai dischi che sono molto più lenti. La RAM insufficiente è una delle principali cause di rallentamento dei computer.

Quando si compra una RAM, le schede descrivono diverse caratteristiche.

Prima di tutto la capacità, che viene misurata in gigabyte. Più gigabyte ci sono, meglio è anche se bisogna rimanere nei limiti del sistema operativo.

In generale, difficilmente si avrà bisogno di più di 8 GB di RAM, a meno che non si lavori col montaggio video o se si usa il computer per i videogiochi più moderni.

Negli ultimi anni, ci sono state varie generazioni di RAM: DDR, DDR2, DDR3 e DDR4. Ogni generazione ha raddoppiato la velocità di trasferimento dati rispetto quella precedente.

Quando si compra una scheda RAM nuova, è importante verificare quale modello è supportata dal computer.

La velocità di trasmissione è misurata in MHz ed è limitata dalla scheda madre. La RAM DDR3 ha una velocità compresa tra 1066 e 2400 MHz e una velocità di clock normalmente tra i 133 MHz e i 300 MHz.

Un altro valore per giudicare le prestazioni di una RAM è il numero di cicli di clock che serve per restituire i dati richiesti dall'utente. Più basso è il numero di cicli, più i dati vengono restituiti velocemente.

Disco

Il disco è dove vengono memorizzati in modo permanente i nostri dati.

Il disco del computer può essere un Hard Disk tradizionale a piatti (HDD) o un disco a stato solido (SSD), il cui funzionamento è basato sul principio delle chiavette USB.

Gli SSD sono quindi molto più veloci degli hard disk, più costosi, ma ancora con capacità inferiori.

Tuttavia gli SSD hanno ancora una aspettativa di vita limitata in quanto dopo un certo numero di cicli di scrittura e lettura perdono completamente la capacità di memorizzazione con il serio rischio di perdere da un giorno all’altro i nostri dati. Sono quindi consigliabili in contesti dove è importante avere prestazioni elevate ma con un limitato numero di operazioni di lettura scrittura.

Per i dischi la specifica più importante è la capacità, misurata al giorno d’oggi in terabyte (TB).

Gli HDD hanno anche diverse velocità di giri, tra i 5400 e i 7200 giri al minuto. Più veloce il disco gira, più dati possono essere letti e più il computer è veloce.

GPU Scheda Grafica

L'Unità di elaborazione grafica (GPU) è un microprocessore come la CPU, specializzato nel mostrare immagini grafiche.

Le GPU sono di due tipi principali: integrata e scheda video PCIe. La scheda grafica integrata, come la Intel HD Graphics, è incorporata nella CPU. La scheda video PCIe è molto più grande, ha un suo impianto di raffreddamento dedicato, una memoria RAM dedicata ed è montata su uno slot PCIe della scheda madre.

Prima che i computer avessero un'interfaccia grafica (come quella di Windows o del Mac), sullo schermo non apparivano altro che lettere e un cursore lampeggiante su sfondo nero, la CPU era più che sufficiente per fare tutto il lavoro.

Con le evoluzioni dei sistemi operativi è diventato invece indispensabile lavorare le immagini, soprattutto in 3D, su un processore specializzato.

Nei computer moderni la GPU, oltre a elaborare la grafica dei programmi e dei giochi, fornisce anche un'accelerazione per la CPU, in modo da aumentare le prestazioni complessive del computer.

In generale, a meno che non si utilizza il PC per i videogiochi, una GPU di medio livello è più che sufficiente per ogni esigenza.

Ci sarebbero anche altri componenti, ma analizzarli andremmo oltre la finalità di questo articolo che è quello di dare un’idea di cosa ci sia dentro il nostro case e di quali siano i componenti principali.

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L'autore

Mi sono laureato in informatica presso l'università degli studi di Milano. Da sempre mi occupo di informatica e programmazione.
Da qualche anno sono diventato un blogger e collaboro con alcune testate on-line.
Ho al mio attivo anche alcune pubblicazioni on-line.
Categoria: Software - Hardware
Tags: CPU, Motherboard
Articolo pubblicato sulle seguenti testate:
Alessio Arrigoni - CONSULENTE INFORMATICO
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