Calculator

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Blue Gene , mașină mare, cu o putere de calcul de ordinul petaFLOPS , într-un centru de cercetare ( High Energy Accelerator Research Organisation, KEK )

Un computer ( pronunția italiană: / komˈpjuter / , kɔm -, - ˈpu -, - tɛr [1] ), în italiană cunoscută și sub numele de procesor sau calculator , este o mașină automatizată programabilă capabilă să efectueze atât calcule matematice complexe ( calculator ), cât și altele tipuri de prelucrare a datelor (computer). [2] [3]

Conceput ca o mașină pentru a automatiza unele capabilități ale minții umane, cum ar fi capacitatea de calcul și memorare , îmbunătățind gama lor și aplicându-le soluției unor probleme științifice și inginerești specifice [4] , a evoluat abia din a doua jumătate a secolului al XX-lea. în mașină capabilă să efectueze cea mai variată prelucrare a datelor. Computerul este denumit în mod obișnuit un dispozitiv electronic și digital , programabil în scopuri generale , construit după modelul teoretico-computațional al așa-numitei mașini Turing și așa-numitei arhitecturi von Neumann , chiar dacă astăzi, totuși, termenul preia semnificația mai generică a sistemului de procesare electronică programabilă și neprogramabilă , incluzând astfel o gamă largă de tipuri de dispozitive: deși calculatoarele programabile în scopuri generale sunt cele mai răspândite astăzi, există, de fapt, în domenii specifice modele de calculatoare de aplicații dedicat diferitelor domenii și sectoare precum automatizarea industrială, automatizarea locuințelor , grafica computerizată .

De-a lungul istoriei, implementarea tehnologică a acestei mașini s-a schimbat profund atât în ​​mecanismele de funcționare (mecanice, electromecanice și electronice), cât și în modalitățile de reprezentare a informațiilor ( analogice și digitale ) și în alte caracteristici ( arhitectură internă, programabilitate etc.) .). În această formă, ca și televiziunea , reprezintă mijloacele tehnologice care au schimbat cel mai mult obiceiurile umane după cel de- al doilea război mondial : invenția sa a contribuit la nașterea și dezvoltarea tehnologiei informaționale moderne, care a marcat apariția așa-numitei a treia revoluții industriale și a informației. societate .

Note istorice și lingvistice

Etimologie

Termenul computer este numele agentului verbului englezesc a calcula , derivat din computerul francez . [5] Etimologia latină este compusă din com = cum (împreună) și putare (a tăia, a face net - de la care să tăie în italiană ) și înseamnă corect: „comparați (sau comparați) pentru a extrage suma netă”. [6] În limba engleză, termenul însemna inițial o ființă umană, [7] însărcinată cu efectuarea calculelor. Prima utilizare în sens modern este atestată în 1947, [8] [9], dar va fi necesar să așteptați până la mijlocul anilor 1950 pentru ca acest sens să fie folosit în mod obișnuit (rețineți, în acest sens, diferitele acronime ale ASCC și computerele ENIAC ).

Terminologie

La fel ca în majoritatea terminologiei computerizate , între termenul italian „elaboratore” și termenul „computer” împrumutat din limba engleză , utilizarea termenului „computer” prevalează în mod clar în limbajul cotidian. [10] În alte limbi europene se întâmplă diferit: în limba franceză se folosește termenul de computer ; în limba spaniolă se folosesc termenii computadora și computer . Tendința de a folosi cuvinte în limba engleză este adesea pusă într-o diatribă pe xenofilia limbii italiene recente, [11] [12], dar propuneri alternative, cum ar fi „computiere” [13] [14], de către profesorul Arrigo Castellani , un academic de la Crusca și fondatorul Studiilor lingvistice italiene, nu au încă o aplicare largă. În anii 1960 și 1970, termenul „ordonator de credite” a fost de asemenea folosit, acum nu mai este folosit, o distribuție lingvistică pe computerul francez.

În italiană, termenul computer înseamnă „ calculator ”, care are totuși o semnificație mai largă: poate indica și o mașină neautomatizată (cum ar fi o regulă de diapozitiv ) sau o mașină automată capabilă să efectueze numai calcule matematice simple (cum ar fi de exemplu o mașină de adăugat ). În secolul trecut ar putea indica și o ființă umană: figura „computerului” a fost un rol în unele observatoare astronomice italiene.

Istorie

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Istoria computerului .

Calculatorul este cea mai avansată versiune a unei serii de instrumente de calcul inventate din cele mai vechi timpuri, inclusiv abacul , mașina lui Antikythera , bastoanele lui Napier ; cele mai faimoase exemple de mașini de calculat în epoca modernă sunt probabil mașina lui Pascal ( 1645 ) și mașina lui Leibniz ( 1672 ), dar ar trebui să ne amintim și mașina de calcul a lui Wilhelm Schickard , datată 1623 , din care rămân doar desenele și modelele.

Trecerea de la o mașină de calculat la un computer real (în sensul unui dispozitiv programabil) se datorează lui Charles Babbage : Motorul său analitic , proiectat în 1833 , deși nu a fost niciodată construit, este considerat primul exemplu de computer din istorie; era o mașină colosală cu angrenaje, alimentată cu abur și echipată cu intrare, ieșire, unitate de memorie , unitate de calcul zecimală cu registru de acumulare a datelor și un sistem de conectare între diferitele părți și contrar a ceea ce s-ar putea crede, era în întregime digitală. [15]

În următoarele decenii, computerul a trecut prin diferite etape ale evoluției: computerul analogic (este un exemplu al „ analizorului diferențial al lui Vannevar Bush din 1927 ), mașina lui Turing , computerul digital mecanic și electromecanic (seria Z a Konrad Zuse , aparatul lui Stibitz și ASCC al lui Howard Aiken ) și în cele din urmă digitale și electronice ( ABC - ul lui John Vincent Atanasoff și Clifford Berry , ENIAC-ul lui John Presper Eckert și John Mauchly , Colosul britanic); Mai mult, în secolul al XX-lea , progrese importante în domeniul electronicii - cum ar fi tranzistorul și circuitul integrat - și ale tehnologiei informației au contribuit la evoluția computerului în forma sa actuală, trecând de la un dispozitiv electronic prezent doar în companii și centre de căutare a dispozitivelor de utilizare obișnuită și consum de masă pentru utilizatorii obișnuiți.

Descriere

Componentele hardware , în general închise într-un container numit carcasă , includ placa de bază , CPU , sursa de alimentare , memoria primară și memoria de masă , plus eventual alte carduri pentru funcții accesorii sau complementare, [16], cum ar fi unul sau mai multe videoclipuri carduri sau o placă de sunet . [17]

Practic, computerele sunt împărțite în analog și digital:

  • un computer analog este un tip de computer care procesează probleme prin analogie, sau în termeni mai științifici, prin cantități continue (adică admite valori infinite);
  • un calculator digital este un tip de calculator care procesează probleme prin digitalizare, adică cantitățile pe care le consideră discrete (adică admite valori finite).

Adică, datele pot fi reprezentate în două moduri, analogice sau digitale: [18] o dată analogică este o reprezentare continuă, analogă cu informațiile reale pe care le reprezintă, în timp ce o dată digitală este o reprezentare discretă, care împarte informațiile în elemente distincte întrucât procesarea se efectuează în etape finite (vezi algoritmul ). Informatica, pe măsură ce s-a dezvoltat, a luat în considerare a doua categorie de computere. Dovada este că computerele contemporane funcționează în funcție de algebra booleană , adică logica de funcționare a unui computer normal admite două stări precise, reprezentate de cifrele 0 și 1. Exemplele de calculatoare analogice de astăzi sunt termometrul tradițional și ceasul : fie el indicatori de grad sau oră, în realitate nu sunt suficienți pentru a abstractiza poziția exactă a mercurului sau a mâinilor. [18] [19] Mercurul din termometru crește continuu de-a lungul crestăturilor, în timp ce un termometru digital calculează temperatura conform unei logici binare și discrete.

Structura logică

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Arhitectură (computer) .

Structura logică a computerului curent poate fi urmărită până la prezența a cel puțin cinci elemente fundamentale sau subsisteme:

Această schemă a fost propusă pentru prima dată de matematicianul John von Neumann într-o lucrare informală din 1945 cunoscută sub numele de Primul proiect al unui raport despre EDVAC și se numește arhitectură von Neumann . [20] Lucrarea provine din participarea lui von Neumann la proiectul ENIAC și colectează idei de la diverși membri ai echipei de dezvoltare cu privire la modul de îmbunătățire a funcționalității computerului nenăscut.

De asemenea, trebuie amintit că von Neumann fusese profund influențat de Alan Turing , [21] care propusese în 1937 [22] un model de calcul - care a intrat în istorie drept Mașina Turing - care s-a împrumutat bine descrierii operațiunilor efectuate de către un computer, chiar dacă nu a fost conceput în acest scop (Turing se ocupa de problema calculabilității , nu de realizarea unui computer). Funcționarea Mașinii Turing i-a sugerat lui von Neumann ideea că memoria ar trebui să conțină nu numai rezultatele operațiunilor efectuate de computer, ci și instrucțiunile de programare.

Având în vedere contribuția celorlalți designeri ENIAC și cea a lui Alan Turing, von Neumann merită credit pentru că a aprofundat, îmbogățit și sistematizat ideile colectate: motiv pentru care structura logică indicată mai sus este acum cunoscută sub numele de von architecture Neumann .

Hardware, software, programare

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Hardware , software și programare (informatică) .

„Calculatoarele sunt inutile. Ei îți dau doar răspunsuri "

( Pablo Picasso )
Nivele de abstractizare și execuție de la software la hardware

Spre deosebire de mintea umană, înțeleasă ca o activitate a creierului , care este capabilă să abordeze și să rezolve noi probleme prin intermediul unor facultăți cognitive precum intuiția și raționamentul , computerul, ca mașină , pornind totodată de la datele de intrare, este în schimb un simplu executant de ordine, sarcini sau instrucțiuni date din exterior pentru a rezolva anumite probleme de interes printr-un algoritm de rezolvare a problemelor în așa fel încât pornind de la anumite intrări produce anumite ieșiri prin procesarea lor. Prin urmare, a fost creat pentru a rula programe sau aplicații: un computer fără un program de rulat este inutil.

Prin urmare, computerul, în calitate de executant, trebuie instruit sau programat din exterior de către mâna competentă a unui programator , care comunică / interacționează cu mașina prin limbaje de programare cu un nivel ridicat, mediu sau scăzut de abstractizare ( limbaj mașină ), care diferă între ele în funcție de diferite paradigme de programare . Aceste părți intangibile care permit utilizarea programelor sunt denumite în mod obișnuit software , spre deosebire de hardware, care este în schimb partea fizică ( electronică ), în sensul material și tangibil, a computerelor și care permite executarea programelor în sine. Tot ceea ce poate fi obținut cu utilizarea cuplată a instrumentelor informatice sau a resurselor hardware și software constituie o aplicație pentru computer. Toate celelalte, pe lângă hardware și software, sunt datele prezente în memoria computerului, incluse în fișiere și directoare și utilizate ca intrare de către programele în sine pentru ieșirea serviciului special solicitat de utilizator.

Evident, atunci când lucrați pe computer, funcționarea hardware internă a mașinii dispare din ochii utilizatorului, interfațându-se cu aceasta numai prin limbajul de programare la nivel înalt sau datorită interfeței cu utilizatorul software - ului în sine, garantând astfel o mare flexibilitate de utilizare chiar și pentru cei care nu cunoaște principiile fizico-electronice de funcționare și care constituie, împreună cu puterea de procesare, puterea de stocare și reprogramabilitatea, cheia succesului computerelor în sine. Acest proces de abstractizare pornind de la nivelul fizic este comun tuturor informaticii.

De departe, cel mai important program de bază sau software pentru un computer (dacă este prevăzut în arhitectura generală) fără de care mașina nu ar putea funcționa este sistemul de operare , care se ocupă de gestionarea mașinii, a resurselor sale hardware și a altor aplicații care rulează acolo. [23] Oferă astfel utilizatorului o interfață (grafică sau textuală) cu mașina, gestionând sau coordonând eficient operațiunile de intrare / ieșire controlând perifericele de sistem respective, gestionând operațiunile de execuție ale programelor de aplicație prin atribuirea lor din timp către timpul transformă resursele hardware necesare procesării ( programării ) și, în final, gestionarea arhivării și accesului la datele stocate prin așa-numitul sistem de fișiere .

Din punct de vedere hardware, computerul este, de asemenea, un sistem electronic digital (programabil) care procesează toate datele în format digital sau numeric sau ca secvențe de 0 și 1 corespunzătoare a două niveluri de tensiune (înaltă și joasă) corespunzătoare la rândul lor două stări fizice ale întrerupătorului deschis și închis. Prin urmare, logica electronică internă de funcționare se bazează pe algebră booleană . Limbajul hardware este strict vorbind un limbaj mașină sau secvențe de biți la care limbajele de nivel superior sunt asociate printr-o codare simplă. Evident, introducerea datelor introduse în mașina de procesare este de tip zecimal alfa-numeric pentru care este necesară o traducere sau codificare a informațiilor în binar; invers, pentru a obține o afișare a rezultatelor procesării, este necesară o traducere sau o codificare inversă de la binar la alfa-numeric zecimal. Acest cod este în general codul ASCII .

În linii mari, proiectarea sistemelor de procesare la nivel de hardware se încadrează în cea mai mare parte în domeniul ingineriei informatice (care la rândul său se referă la cunoștințele din ingineria electronică ), în timp ce dezvoltarea software-ului este în mare parte încredințată domeniului informaticii . Cu toate acestea, granițele dintre cele două discipline nu sunt rigide, dar adesea foarte neclare.

O aplicație tipică de procesare de text pentru un computer

Aplicații practice

Practic, un computer este capabil să efectueze operații logice, cum ar fi calcule numerice și, din punct de vedere istoric, prima formă de aplicație pentru computer a fost tocmai calculul, aceasta este problema care a dus la inventarea și realizarea computerului în sine. De la nașterea celei mai elementare structuri, multe tipuri de computere s-au dezvoltat și au reușit, construite pentru diverse sarcini, profesionale și non, care, în timp ce rafinează calculul din ce în ce mai numeric până la calculul științific modern de înaltă performanță datorită supercomputerelor , depășește cu mult dincolo de a oferi aplicații de utilizator comune pe scară largă, cum ar fi procesoare de text pentru a înlocui vechile mașini de scris și, în general, aplicații de automatizare de birou , foi de calcul , crearea și gestionarea bazei de date , proiectarea asistată de computer , grafica computerizată , simularea , sistemele electronice de control , aplicații de diagnostic medical , jocuri video etc.

Succesul computerului

Creșterea numărului de tranzistoare pentru procesoare și predicția lui Moore

Cheile succesului computerului sunt, prin urmare, puterea mare de procesare și capacitatea considerabilă de stocare care, ca mașini, extind capacitățile umane respective de calcul, procesare și stocare permițând o scădere semnificativă a timpului necesar pentru rezolvarea unei probleme. deseori rezoluția sa efectivă, altfel imposibilă. La aceasta se adaugă o mare utilizare, datorită utilizării sale în multe domenii de prelucrare a datelor (vezi sistemele încorporate ) și, pe frontul consumului de masă, dezvoltării de nenumărate aplicații pentru o gamă largă de utilizatori și, în majoritatea cazurilor , de asemenea, simplitatea utilizării de către utilizator însuși datorită implementării sistemelor de interfață utilizator / mașină foarte des de tip ușor de utilizat .

  • viteza : viteza unui procesor a crescut constant în conformitate cu legea lui Moore , același lucru este valabil și pentru capacitatea de stocare ;
  • economie : costul unui procesor și al computerului în ansamblu a scăzut progresiv în timp, din motive de economie de scară ;
  • flexibilitate : ușurință de configurare și reconfigurare prin software ;
  • scalabilitate : dimensiunea programelor poate crește până la limitele de memorie sau spațiu de stocare fără costuri suplimentare.

Tipuri de computere

Termenul de computer, în sens modern-electronic, și-a asumat până acum un sens din ce în ce mai vast, incluzând calculatorul simplu până la sisteme de calcul mari și asumând astfel semnificația mai generală a sistemelor de procesare a datelor . Cu toate acestea, computerele pot fi împărțite în mod ideal în unele categorii foarte generale, în funcție de caracteristicile lor esențiale, de utilizarea lor în general, de software-ul și sistemele de operare pe care le rulează și de epoca în care au apărut. Definițiile s-au schimbat foarte mult de-a lungul timpului, iar limitele nu sunt niciodată atât de clare.

O primă clasificare bazată pe utilizare face distincția între calculatoarele cu scop general care sunt reprogramabile pentru diferite aplicații de către utilizator și computerele cu destinație specială sau sistemele încorporate dedicate unei singure aplicații specifice, cum ar fi microcontrolerele . O altă clasificare se bazează pe accesul partajat sau nu la resursele hardware: un computer cu scop general poate fi un singur utilizator sau multi-utilizator prin exploatarea așa-numitei partajări de timp a resurselor și cu sisteme de operare diferite. Un computer cu un singur utilizator poate fi monotask sau multitasking, adică poate rula mai multe procese în același timp (practic toate computerele moderne). Desigur, un computer multi-utilizator este, de asemenea, multitasking.

O clasificare bazată pe dimensiune, evoluția istorică și utilizarea intenționată este în schimb următoarea. În general vorbind, dimensiunile sistemelor de procesare au scăzut progresiv în timp datorită îmbunătățirii tehnicilor de procesare digitală sau a capacității ridicate de integrare a tranzistoarelor în cadrul procesoarelor și a creșterii paralele a capacității de procesare. Computerele mari rămân acum doar în centrele de calculatoare mari.

Sistem central

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Mainframe .
Exemplu mainframe

În anii 1940, computerele ocupau încăperi întregi, energia necesară funcționării și răcirii era mare și, desigur, erau foarte scumpe; din acest motiv a existat tendința de a le exploata cât mai mult posibil și, prin urmare, utilizarea a fost în general împărțită între un număr destul de mare de utilizatori. Adesea, comunicarea cu mașina atât la intrare, cât și la ieșire a avut loc direct prin utilizarea de cartele perforate. IBM a fost primul producător de mainframe și, chiar și astăzi, cele mai puternice sisteme ale sale, printre cele aflate direct în lista de prețuri, sunt clasificate în funcție de acest termen.

Aceste sisteme se caracterizează printr-o capacitate mare de procesare și intrare / ieșire. Acestea sunt utilizate în grupuri corporative mari, în administrația publică și în toate acele structuri care au nevoie de o putere de procesare proporțională cu numărul mare de utilizatori care trebuie să le utilizeze. Evident, nu trebuie confundate cu servere de calculator obișnuite, mașini răspândite acum în toate organizațiile, chiar și în cele mici, deoarece, spre deosebire de acestea din urmă, mainframe-urile sunt concepute pentru a obține performanțe maxime. Nici măcar nu trebuie confundate cu ferme de servere , deoarece acestea din urmă se bazează pe ideea de a distribui volumul de lucru pe un număr mare de servere mici. Mainframele, pe de altă parte, funcționează cu filosofia opusă. Din același motiv, nici ele nu trebuie schimbate cu clustere

Minicomputer

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Minicomputer .
Exemplu de minicomputer din anii '60

Mai târziu, în anii șaizeci , în special de Digital și HP , computerele au fost introduse cu un cost suficient de mic pentru a fi cumpărate chiar de către companiile mici sau de către departamentele individuale de cercetare și de o dimensiune comparabilă cu un dulap. Acest lucru a permis o utilizare mai flexibilă. Termenul minicomputer a fost inventat pentru a le distinge de mainframes.

Microcomputer

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Microcomputer .

La începutul anilor 1970, introducerea primului microprocesor , Intel 4004 , a făcut computerele disponibile la un preț suficient de mic încât chiar și o singură persoană să le poată cumpăra. Prima generație a acestor dispozitive a fost destinată în principal entuziaștilor, deoarece sunt dificil de utilizat. Computerele personale pot fi considerate microcomputere.

Computer de acasă

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: computer de acasă .
Commodore 64, un computer tipic de acasă

A doua generație de microcomputere, care ia numele de computer de acasă (it.: Computer de acasă ), a intrat pe piață în a doua jumătate a anilor șaptezeci și a devenit obișnuită în anii optzeci , pentru a dispărea la începutul anilor nouăzeci odată cu apariția personalului calculatoare. Calculatoarele casnice, mașini ieftine pentru uz casnic în principal, au contribuit în mare măsură la popularizarea utilizării computerelor și a competenței informatice a unor mari părți ale populației (în special a tinerilor) din țările dezvoltate.

Bazate pe procesoare pe 8 biți și foarte simple din punct de vedere constructiv, acestea au fost echipate cu interfețe exclusiv textuale și ca memorii de masă au folosit, cel puțin inițial, suporturi analogice, cum ar fi casetele audio. Au fost utilizate în principal ca console de jocuri video sau pentru primele abordări ale programării.

Aceste computere aproape nu au avut niciodată sisteme de protecție a memoriei , astfel încât daunele se pot face pur și simplu prin emiterea de comenzi de modificare a memoriei prin trecerea adreselor „adecvate”. Cu peste zece milioane de mașini vândute, cel mai reprezentativ computer din această categorie a fost Commodore 64 . Zinc Spectrum al lui Sinclair a fost, de asemenea, popular.

Calculator personal

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: computer personal .
Apple II, un computer personal tipic de la sfârșitul anilor șaptezeci

Un computer personal (PC) înseamnă un microcomputer ieftin destinat în principal utilizării personale de către o singură persoană. Se diferențiază de computerul de acasă, în principal pentru că se împrumută - datorită resurselor hardware și software mai mari disponibile - pentru utilizări mai productive decât acesta din urmă, destinat în schimb pentru o utilizare ludică sau educativă. Spre deosebire de computerele de acasă, computerele erau aproape întotdeauna echipate cu monitoare și cititoare de dischete . Hard diskurile vor deveni parte a echipamentului standard al unui computer personal doar la începutul anilor nouăzeci /

Având în vedere că definiția computerului personal a fost definitiv consolidată odată cu răspândirea computerelor IBM PC , astăzi pentru computer personal (PC) ne referim adesea la un computer derivat din acestea, dar inițial termenul ar trebui să se refere la mașinile cu sisteme de operare și tipurile de microprocesoare de toate diferite, cum ar fi Olivetti P6060 și primele versiuni de Apple ( Apple I și mai ales Apple II ).

Alte categorii

Pereche de servere într-un dulap rack
  • stație de lucru : computere cu un singur utilizator de uz general echipate cu resurse de procesare mai mari și costuri mai mari decât computerele personale normale și destinate utilizării și sarcinilor profesionale, adesea în domeniul graficii sau ingineriei.
  • gazdă : orice computer care acționează ca un terminal într-o rețea de calculatoare .
  • servere : sunt computere dedicate logic pentru prestarea anumitor servicii cerute de un computer client în cadrul unei arhitecturi de rețea client-server , cum ar fi rețelele LAN și Internet .
  • supercomputer sau supercomputer : capacitate de procesare foarte mare (adesea datorită calculului paralel ) și distinctă de mainframe-uri, deoarece acestea sunt de obicei destinate unei singure aplicații precum vremea, prognozele climatice, calcul științific de înaltă performanță și diverse simulări în general.
  • sistemi barebone : personal computer preassemblati, costituiti di solito da case e scheda madre, pronti per ulteriori personalizzazioni da parte di rivenditori o utenti finali.
  • computer portatile o notebook : computer trasportabili che possono entrare in una valigetta o essere appoggiati sulle ginocchia ( laptop ). Nella famiglia dei portatili tipi tecnico-commerciali distinti dai notebook propriamente detti sono rappresentati dai netbook e dagli ultrabook .
  • computer palmari : computer di ridotte dimensioni, tali da essere portati sul palmo di una mano.
  • tablet computer : computer grandi come una tavoletta e dotati di uno schermo tattile (es. iPad della Apple , Galaxy Tab della Samsung )
    Sportello Bancomat
  • smartphone : hanno ormai caratteristiche molto simili (o per meglio dire sovrapponibili, c'è una crescente tendenza ad eliminare le "barriere" tradizionali nell'informatica) ai computer palmari : oltre agli apparati elettronici di telecomunicazioni per la ricetrasmissione possiedono infatti anche un nucleo elettronico di elaborazione ed una memoria dati con tanto di sistema operativo ad hoc e svariate applicazioni oltre ovviamente ai consueti dispositivi di input-output.
  • microcontroller : elaboratori completi totalmente contenuti in singoli circuiti integrati e dedicati a specifiche applicazioni (specific purpose [24] ) in sistemi embedded . Appartengono a quest'ultima categoria anche i dispositivi interni di commutazione in una rete di calcolatori .
  • console di videogiochi : rappresentano attualmente i computer domestici special purpose dalle capacità di processamento più elevate per far fronte alle più svariate esigenze di elaborazione, nonché anche il settore trainante per lo sviluppo di nuovi più evoluti processori.
  • registratori di cassa : le moderne casse utilizzate nel commercio sono mezzi informatici a tutti gli effetti. Quelle di livello medio-alto sono normali PC-client (di tipo touch screen ) che accedono, via rete, al server su cui gira il sistema gestionale dell'esercizio o della catena (vendite, magazzino, approvvigionamento, ecc.).
  • POS : i dispositivi per effettuare i pagamenti elettronici sono ormai mini computer.
  • ATM : volgarmente detti "bancomat", sono le apparecchiature informatiche per le comuni operazioni omonime.

Anche se non compresi nell'elenco, gli attuali cellulari , appena sopra il livello base, potrebbero anch'essi essere considerati computer dato che comprendono, in forma semplificata e minimale, le classiche funzioni e applicazioni da smartphone.

Si noti come queste categorie abbiano una valenza più che altro convenzionale, dal momento che le prestazioni di una "workstation" di cinque-dieci anni fa potrebbero risultare nettamente inferiori a quelle un PC odierno. È significativa in tal senso la celebre (e profetica) legge di Moore sullo sviluppo dei sistemi di elaborazione.

Oltre le categorie: emulazione e virtual machine

Una interessante possibilità è quella di riprodurre il funzionamento di altri sistemi operativi, o addirittura di macchine arcade, di telefoni cellulari o degli home computer (usando particolari software) direttamente sul PC o su altri dispositivi. Si veda la voce emulatore .

Architettura

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Architettura (computer) e Architettura dei calcolatori .
Schema interno di un PC ( scheda madre )

Un computer, come premesso, non è altro che l'implementazione fisica, pratica, di una macchina di Turing universale, secondo l'architettura fisica ideata da Von Neumann .

Per quanto riguarda l'architettura hardware sono diffuse le architetture dei processori basati su registri generali. A questo livello hardware e software viaggiano appaiati sullo stesso piano: le istruzioni elementari del processore ( Instruction set ) (salto, confronto, operazioni aritmetiche ecc.) sono definite in linguaggio macchina , ovvero codificate in sequenze numeriche di bit; i linguaggi di programmazione a medio ed alto livello, cioè più vicini o familiari al nostro linguaggio naturale, si ottengono come ulteriori codifiche (tabelle di associazioni tra i nomi delle istruzioni) a partire dal linguaggio macchina stesso. Così accade che un qualunque software applicativo abbia un suo codice oggetto o eseguibile espresso in linguaggio macchina ed un suo codice sorgente espresso in linguaggio ad alto livello.

Una terza possibilità è l' assembly ; questo particolare linguaggio è una "trascrizione" delle istruzioni base del processore in un linguaggio intelligibile (solitamente nel formato istruzione indirizzo, o istruzione valore, o altri - vedasi opcode ). È possibile (per esempio) integrare l'assembly in programmi in C (ma questo approccio non è sempre consigliabile anzi oggi è quasi del tutto abbandonato perché si preferisce scrivere programmi adattabili a più piattaforme, vedi voce " Portabilità "; linguaggio macchina ed assembly non sono mai portabili mentre esistono compilatori C multipiattaforma ). Con l'evolversi dei sistemi operativi (eccezion fatta per l' hacking ) i linguaggi a basso livello sono usati sempre meno, invece all'epoca del DOS e soprattutto degli home computer questo approccio veniva seguito spesso.

Un processore munito di memoria, dispositivi di input/output e bus di collegamento tra periferiche è dunque un "elaboratore" secondo la classica architettura generale di Von Neumann .

All'architettura hardware si sovrappone l' architettura software che comprendente il sistema operativo cioè il sistema generale di gestione o coordinazione delle risorse hardware del computer e dei dati in esso immagazzinati. Le istruzioni base del sistema operativo fanno parte del set di istruzioni fondamentali del processore e, di conseguenza, sono definite anch'esse in linguaggio macchina e gestite dall'Unità di Controllo del processore. Le istruzioni del sistema operativo a livello utente, eventualmente interfacciate graficamente, sono anche qui ottenute tramite una codifica ad alto livello delle istruzioni base, espresse in linguaggio macchina, di gestione (pilotaggio) delle periferiche stesse, mascherando così ancora una volta il complesso funzionamento interno del computer.

L'insieme di architettura hardware (quindi il processore) e sistema operativo costituiscono la cosiddetta piattaforma informatica del sistema essendo questi due elementi strettamente correlati. Al di sopra della piattaforma costituita da hardware e sistema operativo operano le applicazioni ovvero programmi che offrono un servizio all'utente appoggiandosi al sottostante sistema operativo.

Costituenti tipo di un calcolatore elettronico personale

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Personal computer .
Case nero per Personal computer di tipo MiddleTower

Componentistica (hardware)

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Hardware .

La macchina elaboratrice è adagiata all'interno di un cabinet o case e viene alimentata elettricamente da un'unità ( alimentatore ), interna o esterna che fornirà al sistema le giuste tensioni elettriche alle sue diverse componenti, nei termini della potenza e stabilità richieste.

Dal punto di vista pratico e costruttivo tutti i computer di questa categoria, hanno almeno:

  1. una CPU ,
  2. una certa quantità di memoria primaria di lavoro, generalmente volatile ma piuttosto veloce, attualmente RAM ,
  3. una certa quantità di memoria non volatile . Quest'ultima è suddivisa in:
    1. una piccola parte ( ROM , PROM , EPROM , EEPROM o Flash ) in cui è scritto il primo programma da eseguire all'avvio ( Boot ) del computer stesso ( firmware ). Esempi sono Open Firmware e BIOS , che assolvono comunque anche ad altre funzioni di base, oltre a queste. A seconda dei casi, questo primo programma potrà essere l'unico che la macchina eseguirà oppure servirà a fare da trampolino di lancio per caricare il sistema operativo vero e proprio dalla memoria di massa in memoria di lavoro, o un ulteriore e intermedio programma in grado di decidere quale particolare sistema operativo selezionare: in questo caso si parla di loader .
    2. una memoria di massa , più capiente ma con velocità d'accesso più lenta.

Case e tipo di installazione

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Case (hardware) .

Il componente forse meno essenziale, ma che caratterizza il calcolatore al primo colpo d'occhio è l'involucro, generalmente chiamato case nei personal computer e cabinet nei sistemi più grandi. Il telaio che meccanicamente sostiene la componentistica, l'apparato di raffreddamento generale, e l'involucro esterno caratterizzano e in parte differenziano i molti tipi di macchine finora viste.

Computer di dimensioni ridotte, a raffreddamento passivo

Elemento fondamentale è il sistema di raffreddamento . Attualmente molti calcolatori montano sistemi di raffreddamento sui singoli chip, come CPU e GPU o altri, i quali possono andare da una semplice alettatura per il raffreddamento ad aria, a ventole , oa sistemi con circolazione di liquidi di raffreddamento. In aggiunta a questi, nel case del computer vengono predisposti ulteriori altri sistemi per la circolazione e l'espulsione dell'aria calda generata. Nei cabinet dei mainframe e dei supercomputer, il problema del raffreddamento è notevole, e l'energia in gioco spesa nell'implementarlo è una quota rilevante del costo del sistema.

Sistemi architetturalmente moderni o di piccole dimensioni riescono ad avere una generazione di calore talmente bassa da fare a meno di ventole od altre parti in movimento, con evidenti vantaggi, a pari dispersione termica, in termini di silenziosità o di consumi. Il telaio e l'involucro caratterizzano visivamente la macchina, e possono situarsi in un arco dimensionale che va dal computer palmare, alle armadiature dei grossi sistemi. Tali armadiature sono principalmente costituite da un telaio, con alloggiamenti di vari standard, che permettono la rimozione, spesso in attività, dei singoli componenti: schede processore, singolo cluster alloggiato in un rack , ed altro.

Alimentatore

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Alimentatore elettrico .
Pannello posteriore di un alimentatore tipico su PC con presa d'aria, presa di alimentazione tripolare e interruttore on-off

L'alimentatore è l'elemento che fornisce energia al PC, e nel caso delle versioni portatili può essere sostituito da alcune batterie. A seconda del tipo d'alimentatore il computer può avere lo spegnimento del tipo:

  • Automatico , lo spegnimento del computer avviene automaticamente al termine del processo software (tipico degli alimentatori ATX )
  • Manuale , lo spegnimento deve avvenire manualmente sotto il comando della macchina (tipico degli alimentatori AT )

L'efficienza dell'alimentatore non è costante, ma dipende dal carico, generalmente il rendimento massimo è ottenuto al 50% di carico massimo e rimane buono con un range tra 25 e 80%, mentre generalmente al di sotto del 20% di carico il rendimento tende a ridursi velocemente, esiste anche una certificazione sull'efficienza degli alimentatori per poter garantire un livello minimo d'efficienza. [25]

Scheda madre

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Scheda madre .
Particolare di una scheda madre Socket 370

In genere i tre componenti suddetti, escludendo solitamente la parte di memoria di massa, si trovano implementati fisicamente insieme sullo stesso circuito integrato o sulla stessa scheda elettronica , che in questo caso viene detta scheda madre o mainboard , o eventualmente in schede figlie o d'espansione direttamente inserite e spesso anche alimentate elettricamente dalla stessa scheda madre.

Attualmente, all'interno della CPU vi è anche una piccola quantità di memoria, detta memoria Cache ; questo tipo di memoria è una memoria veloce (ed anche molto costosa) nella quale vengono caricate tutte le informazioni e/o le istruzioni più frequentemente utilizzate ovvero elaborate dal processore , per far fronte alla lentezza del Bus di collegamento fra CPU e memoria RAM ;

Oltre ad eseguire programmi un computer deve anche poter comunicare con l'esterno ovvero con l'utente o con altri dispositivi: per questo sono sempre presenti un certo numero di interfacce verso vari dispositivi dette periferiche di sistema quali ad esempio l'I/O. Quasi sempre, tranne nei casi di microcontrollori molto semplici, vi è infatti la possibilità di collegare una tastiera e un dispositivo di visualizzazione ( monitor , stampante , schermo ). Inoltre un computer fa spesso uso di memorie di massa per registrare dati e programmi a lungo termine liberando così spazio nella memoria RAM ed è quasi sempre possibile collegare ad esso periferiche esterne e/o schede elettroniche di espansione interne.

Unità centrale di elaborazione

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: CPU .
Una moderna CPU

La CPU, sigla di Central Processing Unit , è uno dei componenti della macchina di von Neumann , il più diffuso modello teorico-implementativo di processore . Si tratta di un circuito integrato riprogrammabile dall'utente tramite programma applicativo ed è il "cervello" vero e proprio del computer, ovvero il dispositivo che ha il compito di elaborare ( processing ) le informazioni (dati) provenienti dalla memoria centrale decodificando ed eseguendo le istruzioni operative in codice macchina del programma e appartenenti al set di istruzioni fondamentali specifiche della CPU ( instruction set ), oltre che coordinare le altre unità di processamento secondarie ( coprocessore ).

Si suddivide in Unità di Controllo ( Control Unit ) ed Unità Logico Aritmetica (ALU). La sua struttura o architettura è stata soggetta ad evoluzione nel tempo, integrando progressivamente quantità sempre maggiori di transistor , arricchendosi di memoria interna detta cache di primo livello, aumentando la dimensione del bus dati e integrando più di una struttura esecutiva delle istruzioni, detta pipeline , aumentando così il grado di 'parallelismo'. Nelle ultime versioni si hanno più CPU che coesistono insieme sullo stesso circuito integrato, detto quindi processore multicore , ad esempio dual-core , quad core o octa-core a seconda che ospiti due, quattro o otto processori in parallelo.

Memorie

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Memoria (informatica) .
Vecchia memoria RAM (1986)

Oltre alla parte di memoria che per motivi architetturali attualmente ormai risiede all'interno della CPU, si notano:

  • la memoria ROM che contiene il firmware ( UEFI o BIOS ) necessario all'avviamento ( boot ) del computer cioè del suo sistema operativo.
  • la memoria di lavoro o memoria principale o memoria centrale , adesso generalmente RAM , molto veloce, ma con il problema di essere volatile: allo spegnimento della macchina il suo contenuto informativo viene perso. Le tecnologie attuali in ogni caso prevedono già in itinere memorie di lavoro permanenti. Per raffronto sull'evoluzione tecnologica, un "banco" RAM del 1986 con soli 4 MB di memoria è oggi talmente grande che, su quella stessa superficie di circuito stampato, si riesce facilmente a collocare l'intero circuito di un personal computer, compresi parecchi Gigabyte di memoria RAM.
  • per questo ed altri motivi alla memoria centrale si affianca sempre un altro tipo di memoria, molto più lenta, ma capace di mantenere i dati ivi scritti per un tempo indefinito ovvero nel lungo periodo su desiderio dell'utente. Questa memoria viene detta memoria secondaria , memoria di massa o memoria d'immagazzinamento secondario ed è costituita in genere da dischi magnetici (es. disco rigido , floppy disk ) o dischi ottici (es. CD , DVD ). Una promettente evoluzione è rappresentata dai supporti a stato solido , detti anche SSD: sono molto simili alle schede di memoria , hanno velocità di lettura più elevate rispetto ai dischi magnetici, ma attualmente sono molto costosi. In casi di applicativi che richiedono poca memoria vengono utilizzate le NVRAM , particolari RAM non volatili, se si vuole la scrittura e riscrittura dei dati, le ROM se il programma non deve essere cambiato ( firmware ), o al massimo cambiato molto raramente (ROM cancellabili tramite raggi UV o tensioni predefinite). In generale i dati vengono scritti su queste memorie sotto forma di file : il modo in cui questi file sono logicamente organizzati e catalogati è detto file system .

Altre schede elettroniche

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Scheda elettronica .

Collegate tramite slot e socket alla scheda madre (e quindi alla CPU) sono le schede di espansione che costituiscono dunque le periferiche interne del computer. Tra queste la più importante è la scheda video che è l'elemento hardware che si occupa dell'elaborazione delle immagini e della loro visualizzazione sul monitor . Altre schede d'espansione sono la scheda audio , la scheda di rete , la scheda Bluetooth , la scheda Wi-Fi e la scheda di memoria .

La suddivisione del carico elaborativo tra CPU e le altre schede elettroniche ha fondamentalmente ragioni storiche e pratiche di affidabilità e manutenibilità del sistema elettronico: le funzionalità di elaborazione secondarie storicamente sono state infatti aggiunte in seguito ai primi processori in grado di compiere le sole operazioni logico-matematiche ed il malfunzionamento di una o più schede non inficia il funzionamento dell'unità centrale oltre alla possibilità di essere sostituite senza dover sostituire l'intero sistema.

Periferiche di Input-Output

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Periferica .
Vecchio Monitor a tubo catodico per PC

Alle schede elettroniche o periferiche interne si aggiungono i cosiddetti dispositivi di I/O necessari per comunicare in input con la macchina impartendo istruzioni e visualizzare all'utente i risultati dell'elaborazione. Tra questi dispositivi ricordiamo la tastiera , il monitor , i lettori CD e floppy-disk , la stampante , il modem , le casse audio , lo scanner , le cuffie, i supporti di memorizzazione secondaria quali hard disk , floppy disk, CD , pen drive ecc. Tutti questi dispositivi sono detti anche periferiche di sistema.

Bus di sistema

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Bus (informatica) .
Esempio di collegamento a bus

Il computer non potrebbe funzionare senza il bus di sistema. Questo è infatti il collegamento ( parallelo ) fra le varie componenti di un computer: CPU, chipset , scheda video , periferiche , eccetera. Esistono 3 tipi fondamentali di bus che, assieme, formano il bus di sistema :

  • Bus indirizzi ;
  • Bus dati ;
  • Bus controlli .

Le periferiche esterne possono essere collegate al bus di sistema mediante le interfacce fornite dal costruttore (nel caso di componenti di facile integrazione), o mediante interfacce proprietarie nel caso di componenti particolari o non integrati nel proprio sistema (scheda madre). Questi componenti sono detti schede di espansione e si collegano direttamente in alloggiamenti ( slot ) della scheda madre che dialogano, grazie all'interfaccia del chipset , con tutto il resto del sistema. Alcuni tipi di interfacce a "Slot":

Slot PCI a 32 Bit

Interfacce generiche

Esistono un certo numero di interfacce generiche, adatte a molti scopi, che in genere i costruttori hanno cura di implementare sempre nei computer che producono, per aumentarne la versatilità. In genere le specifiche per queste interfacce sono standard pubblici, stabilite da enti come l' IEEE o l' ISO .

Porta seriale
Porta parallela (Centronics)
  • IEEE 488 ;
  • SCSI (disco rigido, CD-ROM , scanner e altri);
  • ATA (o IDE, PATA, EIDE per disco rigido e ottici);
  • SATA (per SSD, dischi rigidi e ottici);
  • eSATA (SATA per dispositivi esterni);
  • IEEE 1394 o Firewire esterno espandibile, capace di fornire alimentazione ai dispositivi, in diversi tipi, (periferiche esterne come dischi rigidi e ottici, scanner, videocamere e fotocamere digitali);
Porte firewire 400
Porta firewire 800
Porte PS2
  • ADB per tastiere, mouse e simili dispositivi di controllo;
  • SHUGART (per floppy disk );
  • USB (Universal Serial Bus, o bus seriale universale in italiano, esterno espandibile, in diversi tipi, capace di fornire alimentazione ai dispositivi tastiera e mouse, fotocamere digitali, ecc.);
Porta USB
  • HDMI (High Definition Multimedia Interface).

Note tecniche

Altre configurazioni: case a rack di tipo U 1, comune a tutta la famiglia Xserve di Apple

Questa descrizione è da riferirsi solamente alla scheda di sistema di alcuni personal computer da tavolo, principalmente quelli più diffusi. Tutti i dispositivi diversi, tipo i computer mobili come i carputer , palmtop , Smartphone , Netbook , UMPC , console per videogiochi e tutti gli altri dispositivi informatici alternativi possono presentare un'architettura interna anche notevolmente differente. I computer portatili , ad esempio, per esigenze di spazio possono integrare il chipset in altri componenti (o viceversa). Le console per videogiochi sono sprovviste di BIOS : una serie di sub-routine necessarie per l'avvio sono memorizzate ed automaticamente eseguite direttamente da un unico integrato.

Inoltre alcuni computer di vecchia generazione (e tutte le console per videogiochi, anche le più moderne) integrano la CPU direttamente saldate sulla scheda madre e quindi non rimovibile. Altri dispositivi invece (come supercomputer , workstation e server ) possono integrare sulla scheda madre due o più socket per l'installazione di più CPU (per sistemi multiprocessore) oppure più schede madre per ottenere configurazioni avanzate basate su sistemi con centinaia o anche migliaia di CPU che funzionano in contemporanea.

Nel 1995 , nel campo dei sistemi basati su processori IBM/Motorola, schede madre della classe Tsunami , progettate per i processori PowerPC 604 e successivi erano dotate di slot per daughtercard o scheda figlia, a singolo o multiplo processore essendone anch'esse sprovviste. Ugualmente, alcune schede madre della metà degli anni novanta , progettate per i processori Pentium II e per i primi processori Pentium III (con core non Coppermine ) erano sprovviste di socket e montavano invece uno slot denominato Slot 1 simile ai normali slot d'espansione PCI per alloggiare una scheda elettronica contenente 2 o più integrati, che insieme costituivano la CPU del Computer. Oggi con la tecnologia dual core e la più recente multi core è invece possibile integrare direttamente all'interno di un unico processore due (per il dual core) o più (per il multi core) core logici nello stesso package , capaci di aumentare la potenza di calcolo senza aumentare la frequenza di funzionamento del processore.

Modularità ed espandibilità

In termini molto generali, dal punto di vista della possibilità di modifica, aggiornamento, espansione e personalizzazione dell'architettura hardware di un computer vi possono essere i seguenti casi:

  • nulla o assai limitata possibilità di intervento. È il caso, ad esempio, dei microcontroller, dei notebook (o dei derivati netbook e ultrabook ), dei palmari, degli smartphone, dei tablet; [26]
  • da buona a ottima possibilità di intervento. È il caso delle macchine server, delle workstation, dei personal di tipo desktop e simili. Per i server di tipo blade la modularità e la scalabilità è la caratteristica peculiare dei sistemi di questo tipo.

Nel secondo caso occorre fare però un'altra distinzione:

  • il computer è un pre-assemblato/marchiato da un fabbricante OEM o da un'azienda system integrator ;
  • il computer è il risultato di un "libero" assemblaggio di componenti prescelti, realizzato dall'utente (o da un assemblatore professionale per conto suo).

Nel caso di un "assemblato" la possibilità di espansione, modifica, personalizzazione, evoluzione, manutenzione, ecc. sono spesso molto ampie. Nel primo, invece, dipende dalla configurazione-architettura del sistema ma, in generale, è meno possibile del primo. Questo può dipendere da limitazioni di tipo fisico (hardware) ma anche software e/o imposte dall'OEM.

Occorre anche considerare che i computer (di qualsiasi genere ma vale soprattutto per quelli "chiusi" come notebook per non parlare degli smartphone o dei tablet) vengono realizzati e venduti dai fabbricanti con il sistema operativo (e tutta la parte software delle periferiche hardware) su licenza OEM. In questi casi è il produttore che mette a disposizione il software del sistema e gli aggiornamenti stessi: spesso e volentieri il software "originale" del produttore del singolo componente (o un'applicazione qualsiasi) non funziona sul computer in quanto il produttore OEM lo ha modificato e personalizzato per quello specifico modello/versione di computer (questo accade spesso anche per i driver). Quindi, in questi casi, non solo è difficile (o fisicamente impossibile) cambiare un componente hardware (nel senso di evoluzione non certo di sostituzione per guasto), ma non può essere neppure aggiornato il software di una periferica (costruita e venduta singolarmente da un produttore) se non quello distribuito dall'OEM dell'intero sistema.

È per questo che tutti i grandi produttori di computer invitano a scaricare il software e gli aggiornamenti unicamente dal proprio portale o mediante la funzione di update del dispositivo e quelli delle periferiche/accessori avvertono che il software (driver e strumenti) dei loro componenti potrebbe non funzionare su computer OEM.

Pertanto, sarebbe più corretto parlare di personalizzazione della configurazione del computer dovendo non solo considerare la possibilità di espansione/modifica dell'hardware ma anche del sistema operativo e del software (firmware, driver, applicazioni, ecc) in generale.

Parametri prestazionali

Parametri prestazionali di un computer sono le sue capacità di processamento e le sue capacità di memorizzazione. In linea di massima si identificano dunque i seguenti parametri:

Per la capacità di processamento:

Un parametro prestazionale di calcolo può essere anche la potenza di calcolo in MIPS oppure in FLOPS cioè il numero di operazioni in virgola mobile eseguite in un secondo dalla CPU (specie per computer a fini di calcolo scientifico), anche se tale parametro non tiene in conto delle operazioni in numeri interi comuni invece nei PC domestici.

Per la capacità di memoria:

A questi si associano valutazioni intorno alla qualità delle schede elettroniche che compongono l'hardware.

Reti di computer

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Reti di calcolatori .

Più calcolatori possono essere collegati insieme in rete formando una rete di calcolatori sotto forma di sistemi distribuiti per la condivisione di dati e delle risorse software e/o hardware come nel caso del calcolo distribuito . Un esempio di rete di calcolatori sono le reti aziendali ( Intranet ) e la rete Internet . In particolare queste reti si suddividono in reti client-server in cui esistono calcolatori che erogano servizi ( server ) a calcolatori o utenti che ne fanno richiesta ( client ) (ad es. le Reti Windows e le Reti Linux), oppure reti peer to peer che offrono un'architettura logica paritaria dove ciascun calcolatore può svolgere sia funzioni di server che funzioni di client. Anche i sistemi di tipo mainframe formano una rete informatica tipicamente con risorse hardware centralizzate e condivise. I vantaggi di queste reti sono evidenti in termini di facilità ed efficienza di comunicazione e gestione delle informazioni all'interno delle organizzazioni o aziende private stesse. A livello logico tutti questi tipi di reti sono realizzate e si differenziano tra loro grazie a diversi protocolli di comunicazione utilizzati e relativi software, che caratterizzano e rendono possibile quindi le funzionalità stesse di rete. [27]

Una rete di tipo particolare è il dominio .

Evoluzione: computer quantistici

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Computer quantistico .

Tra i vari filoni attivi di studio e di ricerca si distingue l' informatica quantistica , che prevede da tempo un'evoluzione/rivoluzione del computer classico basata sulle nozioni e sui fenomeni fisici offerti dalla meccanica quantistica . Il dispositivo progettato seguendo questi criteri, viene comunemente chiamato computer quantistico .

Note

  1. ^ Luciano Canepari , computer , in Il DiPI – Dizionario di pronuncia italiana , Zanichelli, 2009, ISBN 978-88-08-10511-0 .
  2. ^ Paul E. Ceruzzi, Storia dell'informatica. Dai primi computer digitali all'era di Internet , Apogeo, 2006, pagina 9.
  3. ^ Altri tipi di elaborazione dati sono ad esempio l' elaborazione di testi , la gestione di database , il rendering di immagini tridimensionali.
  4. ^ Mente e Macchina - 1958, John Von Neumann
  5. ^ Online Etymology Dictionary , su etymonline.com .
  6. ^ Ottorino Pianigiani , Vocabolario Etimologico , Polaris, 1993 Etimologia: computare;
  7. ^ J. Copeland, The Modern History of Computing
  8. ^ Oxford English Dictionary, sv "Computer"
  9. ^ M. Campbell-Kelly e W. Aspray, Computer: a history of the information machine , Westview Press, Boulder, 2004, p.3
  10. ^ «Anch'io gioco con le "net - parole"» - Intervista a Francesco Sabatini, Presidente dell'Accademia della CruscaCITI Traduzioni | Cooperativa Italiana di Traduttori e Interpreti | Accademia della Crusca Archiviato il 20 settembre 2011 in Internet Archive .
  11. ^ Corriere della Sera.it - Scioglilingua - Forum
  12. ^ Corriere della Sera.it - Scioglilingua
  13. ^ Arrigo Castellani Morbus anglicus , Studi linguistici italiani, n. 13, pp. 137-153
  14. ^ Bruno Migliorini et al. ,Scheda sul lemma "computiere" , in Dizionario d'ortografia e di pronunzia , Rai Eri, 2007, ISBN 978-88-397-1478-7 .
  15. ^ G. Dalakov, "The Analytical Engine of Charles Babbage"
  16. ^ Pe la sezione audio e video può essere su scheda o integrata nella scheda madre o nella CPU.
  17. ^ ( EN ) Tim Fisher, What Is a Computer Case? , su lifewire.com , 22 marzo 2018. URL consultato il 27 maggio 2018 .
  18. ^ a b ( EN ) Nell Dale e John Lewis, Computer Science Illuminated , 6ª ed., Jones & Bartlett Pub, 31 dicembre 2014, ISBN 978-1-284-05591-7 . URL consultato il 29 settembre 2017 .
  19. ^ Marisa Addomine e Daniele Pons, Informatica. Ediz. arancione. Metodi e fondamenti. Per le Scuole superiori. Con DVD. Con espansione online , Arancione, Zanichelli, 13 gennaio 2014, ISBN 978-88-08-31278-5 . URL consultato il 29 settembre 2017 .
  20. ^ Copia archiviata ( PDF ), su qss.stanford.edu . URL consultato il 24 agosto 2011 (archiviato dall' url originale il 14 marzo 2013) .
  21. ^ Alan Turing Scrapbook - Who invented the computer?
  22. ^ AM Turing, "On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem", Proceedings of the London Mathematical Society, 1937, 2(42), pp. 230-265.
  23. ^ Rich Didday, Home computers: 2E10 Questions & answers , Vol II: Software, Dilithium press, 1977 Forest Growe, Oregon
  24. ^ Esempi: nel cronotermostato di casa, in un impianto home video, in un forno a microonde, nei distributori self service di ogni tipo (carburanti, bevande e snack, preservativi, ecc.) per non parlare delle cosiddette centraline delle moderne automobili o veicoli in generale.
  25. ^ Certificazione 80 PLUS per gli alimentatori: l'efficienza è tutto?
  26. ^ Nel caso di prodotti realizzati da un costruttore che realizza contemporaneamente l'hardware e il sistema operativo specifico, la cosa è praticamente impossibile: basti pensare ad Apple
  27. ^ Andrew S. Tanenbaum , rdc .

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Controllo di autorità Thesaurus BNCF 2752 · LCCN ( EN ) sh85029552 · GND ( DE ) 4070083-5 · BNF ( FR ) cb119401913 (data) · BNE ( ES ) XX524661 (data) · NDL ( EN , JA ) 00561435