Componenti hardware: tutto ciò che devi sapere

I componenti hardware sono l' insieme di elementi fisici che compongono il computer. Dalla confezione alla scheda madre, attraverso tutte le periferiche esterne per applicazioni speciali.

In questo documento studiamo ogni componente fornendo considerazioni su specifiche e vantaggi e su come questi influenzano il funzionamento e le prestazioni del sistema informatico.

Indice dei contenuti

Componenti hardware

La scheda madre; e più specificamente CPU, circuito integrato ausiliario, memoria ROM, bus di connessione e batteria CMOS, costituiscono le unità di elaborazione indispensabili per il corretto funzionamento di qualsiasi computer.

CPU o unità centrale di elaborazione

La CPU, nota anche come unità centrale di elaborazione, è l' elemento responsabile dell'interpretazione delle istruzioni del software . La potenza di calcolo del nostro computer dipende da questo.

Fin dall'inizio, non tutte le CPU sono uguali. I materiali e i processi utilizzati per fabbricare questi elementi hanno un effetto decisivo sulle prestazioni dei microprocessori.

La produzione a basso costo di solito comporta l'uso di paste termiche, isolanti in plastica e leghe per spille o saldature di qualità scadente; un risparmio dannoso per la qualità, la durata e l'affidabilità della CPU. In sintesi, l'uso di materiali non ottimali riduce l'aspettativa di vita della parte. Questo può portare a problemi come:

• Colli di bottiglia quando si interagisce con altri componenti Impossibilità di operare alla massima capacità Maggiori possibilità di guasto in caso di sovraccarico termico o computazionale Guasto precoce del componente

Quando si studia quale CPU si adatta meglio alle nostre esigenze, un'altra caratteristica di vitale importanza è la frequenza di clock. Questa specifica limita il numero di operazioni al secondo che il computer può eseguire.

Le CPU di fascia alta di oggi hanno frequenze di clock comprese tra 3, 5 e 3, 8 GHz. Attraverso la pratica nota come overclocking, può superare i 4, 5 GHz, ma non tutte le CPU consentono questa tecnica. Le specifiche del produttore indicano quali modelli accettano l' overclocking e quali no.

Nelle vecchie unità di elaborazione la frequenza di clock era strettamente legata alla potenza di calcolo, altre due caratteristiche della CPU attualmente influenzano la reale capacità del sistema.

Stiamo parlando del numero di core e dei thread di elaborazione. I nuclei si comportano come sottoprocessori: collaborano per dividere i compiti in cui il computer lavora. I thread ottimizzano i tempi di attesa tra le operazioni della stessa attività. In un computer orientato al multitasking , i processori multicore assumono maggiore rilevanza, mentre nelle applicazioni di raw computing, il multithread è l'opzione preferita.

Le CPU di livello utente disponibili sul mercato hanno da 4 a 16 core (nuovi modelli che vedremo presto), con modelli single core e multithread .

Un altro aspetto importante dell'unità di elaborazione centrale è la memoria interna. Sebbene la CPU prenda le istruzioni direttamente dalla RAM, ha anche una memoria cache. Tempo di memoria cache ed energia spesa per leggere e scrivere informazioni necessarie ripetutamente. Maggiore è la memoria cache disponibile, migliori sono le prestazioni dell'unità.

Le moderne CPU hanno in genere la memoria cache a livelli. Il livello base o L1 è associato ad un particolare nucleo; L2 e livelli superiori possono soddisfare tutti o alcuni dei thread. L'operazione effettiva dipende dalla topologia delle memorie. Il livello superiore (o esterno) interagisce sempre con tutti i core, mentre i livelli inferiori sono collegati a singoli core o gruppi di core.

L3 è lo standard attuale nelle apparecchiature di vendita al dettaglio, ma anche la cache della CPU L4 è una realtà. Inoltre ci sono cache speciali più o meno appropriate a seconda dell'applicazione: WCC, UC, smart cache, ecc.

Un altro aspetto rilevante delle CPU è la dimensione delle parole. La dimensione della parola misura la lunghezza massima delle istruzioni che la CPU può ricevere dalla RAM. Più vecchio è, meglio è.

Infine, è interessante sapere qual è la potenza richiesta dall'unità centrale di elaborazione. In applicazioni speciali, il consumo può essere uno dei fattori decisivi nella scelta dell'una o dell'altra CPU: nei centri di calcolo, piccole differenze nei consumi possono avere prestazioni economiche molto diverse.

Considerando l'aspetto elettrico dell'unità, vale la pena conoscere anche l'efficienza con cui viene utilizzata l'energia ricevuta. Le basse efficienze indicano grandi perdite di calore, che impongono l'uso di migliori sistemi di raffreddamento sull'apparecchiatura. Ricordiamo che le prestazioni ottimali della CPU si verificano nell'intervallo termico da 30 a 50 gradi Celsius, sebbene la maggior parte dei computer tolleri fino a 80 ° C senza marcati cambiamenti nelle prestazioni.

Circuito integrato ausiliario

Il circuito integrato ausiliario è costituito da una serie di chip specializzati per applicazioni audio, video e di controllo. In precedenza era costituito da oltre una dozzina di piccoli chip, ma oggi la sua architettura è stata profondamente semplificata, con tre blocchi ben differenziati: il ponte nord, il ponte sud e la connessione tra i ponti.

Il chip che costituisce il ponte nord è anche noto come northbridge , Memory Controller Hub (MCH) o hub controller di memoria. Ha il compito di controllare la memoria, il PCI Express e il bus AGP, oltre a fungere da interfaccia di trasmissione dei dati con il chip del ponte sud.

Le moderne CPU Intel includono il controllo della memoria e le funzioni PCI Express, il ponte nord non è necessario. A AMD c'è Northbridge , ma è solo responsabile del controllo di AGP o PCI Express; i controller di memoria sono integrati nel processore. I chipset più vecchi hanno un'architettura ancora più inefficiente in cui vengono utilizzati vari bus per controllare la RAM e la scheda grafica.

È importante conoscere la struttura del ponte nord, il numero di corsie punto-punto PCIe (x1, x4, x8, x16 e x32 sono le solite) e la velocità di trasferimento della connessione prima di acquisire il chipset .

Lo standard PCI-SIG associa ciascuna denominazione a una larghezza di banda univoca per semplificare la conoscenza delle specifiche dei componenti. La prima generazione di PCI Express, la PCIe 1.0 rilasciata nel 2003, presenta velocità di trasferimento dati di 2, 5 GT / s; il PCIe 5.0 rilasciato quest'anno raggiunge 32 GT / s.

Per scegliere un connettore PCIe è necessario sapere a cosa servirà. L'elenco seguente fornisce un'idea generale delle corsie richieste dai diversi componenti hardware :

• 1 corsia: driver di rete, audio, connettori USB fino a 3.1 Gen. 1.2 corsie: USB 3.1 Gen.2 e versioni successive, unità SSD.4 corsie: controller RAID basati su firmware , applicazioni Thunderbolt, schede di espansione M.2 (vecchio NGFF).8 o 16 corsie: schede PCIe specializzate, schede grafiche.

Il numero di corsie totali del circuito integrato ausiliario o della CPU è rilevante quando si prevede che il numero di componenti collegati sia elevato. I modelli di fascia alta di oggi hanno fino a 128 corsie.

Tornando allo schema generale del chipset , un altro dei blocchi di base che lo compongono è il ponte sud. Questo è anche noto come Southbridge , I / O Controller Hub (ICH), Platform Controller Hub (PCH), I / O Controller Hub o Platform Controller Hub.

Il ponte sud controlla i dispositivi di input e output, nonché apparecchiature audio, di rete e di imaging integrate. Di seguito è riportato l'elenco completo di questi elementi:

• Porte di archiviazione (SATA e parallele) Porte USB Audio integrato Rete locale integrata Bus PCI Corsie PCI Express Orologio in tempo reale Memoria CMOS RTC o ROM: BIOS e Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) Chip Super I / O (per controllo DMA, PS / 2 e altre tecnologie obsolete)

Infine, il ponte nord e il ponte sud sono collegati attraverso una connessione PCI nota come inter-ponte. Se questo elemento presenta una bassa velocità di trasferimento, formerà un collo di bottiglia nel circuito integrato ausiliario.

Ogni azienda produttrice di processori presenta la propria soluzione. In Intel esiste una connessione dedicata nota come Direct Media Interface o DMI, simile a un PCIe full-duplex . Raggiunge una larghezza di banda di 1 GB / s per direzione o 10 Gbps tra le quattro corsie peer-to-peer che configurano il DMI. AMD utilizza un percorso informativo noto come A-Link con tre versioni: Basic, II e III. Queste sono le linee PCIe 1.1 e 2.0 (per A-Link III) con quattro corsie.

Memoria ROM

La memoria ROM o di sola lettura è un componente hardware interno che di solito è integrato nella scheda madre.

Non può essere modificato (o almeno non facilmente), quindi di solito contiene il firmware che consente al dispositivo di funzionare. La sua capacità di archiviazione è limitata. I computer moderni hanno 4, 8 o 16 Mb, sufficienti per ospitare il codice SMBIOS, responsabili dell'inizializzazione dei processi di base nel computer come l'attivazione di POST, il rilevamento dell'hardware , la creazione dell'ambiente di esecuzione di base o il caricamento di percorsi RAM prioritari.

La ROM è cambiata nel tempo, da memoria inalterabile (MROM) a funzionamento come memoria flash . I diversi tipi di ROM disponibili oggi sono:

• Memoria di sola lettura programmabile (PROM) o programmabile una sola volta (OTP). Riconfigurabile con attrezzature specializzate. Offre la massima sicurezza in quanto resistente agli attacchi rootkit . Memoria di sola lettura programmabile e cancellabile (EPROM). Consente fino a 1000 cicli di cancellazione e riscrittura. Di solito sono dotati di un'etichetta che li protegge dalla luce ultravioletta (i raggi UV cancellano le informazioni). Memoria di sola lettura programmabile e cancellabile elettricamente (EEPROM). Il più comune nelle attuali applicazioni commerciali. Sono più lenti delle memorie ROM tradizionali. La memoria flash è un tipo particolare di EEPROM che è più veloce e più forte (supporta fino a un milione di cicli di cancellazione e riscrittura). Vale anche la pena menzionare il sottotipo EAROM, lento ma più sicuro.

Le principali caratteristiche delle unità di memoria RAM sono: velocità di lettura, velocità di scrittura, resistenza e robustezza di conservazione contro le alte temperature e le emissioni di radiazioni.

Unità di memoria in componenti hardware

Sebbene la ROM venga raramente gestita al di fuori dell'ambiente del chipset , è possibile contestarne l'inclusione in questo segmento. Abbiamo preferito non farlo per proteggere la prominenza delle schede di memoria RAM e delle unità di archiviazione fisiche, blocchi che esamineremo nelle sezioni seguenti.

Memoria RAM

La RAM o la memoria ad accesso casuale è un dispositivo di archiviazione che consente di accelerare la velocità di accesso e la lettura delle informazioni in uso. Riducono al minimo il tempo impiegato per ottenere i dati richiesti.

La RAM differisce dalle unità di archiviazione fisiche in quanto è volatile: la memoria memorizzata viene persa allo spegnimento.

Questo hardware ha subito molteplici evoluzioni sin dalla sua concezione nel 1959 (transistor MOS, noto anche come MOSFET). Attualmente, la RAM è disponibile in due rami principali: SRAM o RAM statica e DRAM o RAM dinamica.

Il primo gruppo concluse la sua evoluzione nel 1995 con un dispositivo da 256 Mb sviluppato da SK Hynix, all'epoca Hyundai Electronic Industrial. DRAM ha raggiunto fino a 4 Gb nel 2011 per mano di Samsung, quindi ha derivato in nuove tecnologie come la RAM dinamica sincrona o SDRAM che nei suoi tipi DDR2, DDR3, LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4 e LPDDR5 sono oggi ampiamente utilizzati; o RAM grafica sincrona e memoria ad alta larghezza di banda (HBM e HBM2) che sono anche in vigore.

Tipologie diverse hanno specifiche molto diverse che le rendono incompatibili tra loro.

Gli ultimi sviluppi nella RAM sono i tipi GDDR5X e GDDR6, la tecnologia utilizzata nelle applicazioni di ray tracing di Nvidia.

Un'altra possibile classificazione si riferisce alle memorie SIMM (Single In-line Memory Module) e alla loro evoluzione: DIMM (Dual In-line Memory Module). Le schede di memoria RAM moderne sono incluse in quest'ultima famiglia. I laptop sono spesso dotati di dimensioni di memoria più piccole chiamate SO-DIMM (cambia solo il fattore di forma, non la tecnologia).

Le specifiche RAM più importanti sono: capacità, limite di capacità tollerato dal sistema operativo installato, frequenza e latenza.

La RAM limita il numero di processi in esecuzione sul computer. Il sistema operativo contiene un indirizzo noto come spazio di swap o swap , che può presentarsi sotto forma di file o partizione. Questo elemento aiuta a gestire i dati dalla RAM quando la memoria ad accesso casuale in uso è quasi completamente occupata. Questo eccesso di RAM disponibile è noto come RAM virtuale; il nome non deve essere fuorviante poiché questa memoria si trova sull'SSD o sull'HDD e non ha le caratteristiche di definizione della RAM.

Quando viene superata la RAM disponibile, questo file aumenta il suo peso. Quando viene superato il limite di peso definito, compaiono errori. In generale, operare con la memoria RAM al limite rallenta i processi del computer e non è raccomandato, sia dal punto di vista delle prestazioni che della conservazione dell'hardware .

Dovrebbe anche essere noto che la memoria che ha attraversato un periodo di inattività nella RAM può essere compressa. Questo stato è talvolta noto come ZRAM (Linux) o ZSWAP (Android). Ciò impedisce il paging del disco (con velocità di lettura e scrittura molto inferiori) e aumenta le prestazioni della RAM. L'uso ottimizzato di questa tecnologia consente di ottenere il massimo dalla RAM installata senza la necessità di espansione hardware .

Unità di archiviazione fisiche

Attualmente all'interno di questa categoria, solo l'HDD o SSD su cui è installato il sistema operativo può essere considerato l' hardware principale. Esistono anche applicazioni ibride note come dischi rigidi ibridi o SSHD, ma il loro utilizzo non è diffuso.

Gli HDD o i dischi rigidi sono elementi di archiviazione che utilizzano un sistema di accumulo di dati elettromagnetico. Le informazioni vengono registrate su un disco rotante noto come piatto grazie all'azione della testina di lettura e scrittura.

La capacità degli HDD è maggiore di quella degli altri dispositivi di archiviazione. Attualmente ci sono già 20 modelli di terabyte, sebbene i 4, 6 e 8 TB corrispondenti alla generazione precedente siano più comuni.

Oltre alla capacità, ci sono altre caratteristiche dell'HDD che dovrebbero essere conosciute:

• Tassi di errore e correzione firmware . Più il sistema è resistente all'introduzione di errori nei bit accumulati, maggiore sarà l'affidabilità del componente. Oggi molti dischi rigidi usano il codice per alleviare gli errori di battitura. Pertanto, una partizione protetta dall'hardware viene assegnata ai codici di correzione errori (ECC), ai controlli di parità a bassa densità (LDPC) o al software dei produttori privati. Velocità di rotazione. Misura il numero di giri al minuto del disco. I modelli moderni utilizzano motori fino a 7200 giri / min. A velocità di rotazione più elevata; maggiore velocità di lettura e scrittura, consumo elettrico, rumore prodotto e usura fisica. Tempo di ricerca, latenza di rotazione e velocità di trasmissione dei dati. Influiscono sulla velocità di lettura e scrittura. I primi due sono impedimenti fisici alla struttura del disco rigido; dipendono dalla posizione delle piastre da leggere e dalla posizione della testina di lettura e scrittura. La velocità di trasmissione dei dati funge da collo di bottiglia quando i connettori sono inadeguati. Fattore di forma. Questo è un rapporto tra le dimensioni della busta dell'HDD. Dobbiamo scegliere un fattore di forma che può essere collegato senza problemi sulla nostra torre o laptop. Interfacce di connessione e bus. I bus utilizzati dai computer contemporanei sono ATA, Serial ATA (SATA), SCI, Serial Attached SCI (più comunemente noto come SAS) e Fibre Channel o FC. Attrezzature ausiliarie. Sono componenti inseparabili dell'HDD: sensori di temperatura, filtri, adattamenti per atmosfere difficili…

Gli HDD sono stati utilizzati in computer desktop, laptop ed elettronica di consumo non solo per accumulare informazioni, ma anche per installare il sistema operativo e il software che vengono utilizzati quotidianamente. Tuttavia, negli ultimi anni una nuova tecnologia basata sulla memoria flash ha iniziato a spostare questo elemento nella sua funzione più basilare, quella di ospitare il sistema operativo.

Stiamo parlando di SSD o unità a stato solido. Si tratta di una memoria persistente che migliora diverse proprietà dei tradizionali HDD: sono silenziosi, non hanno parti mobili che possono degradare con l'uso, la loro velocità di lettura e scrittura è più alta e la loro latenza è più bassa. Il suo unico svantaggio è il prezzo e continua a scendere.

Gli SSD sono costituiti da controller, unità di memoria, cache o buffer, batteria o supercondensatore e un'interfaccia di connessione con l'apparecchiatura. Il controller è uno degli elementi più rilevanti poiché il numero di chip NAND che lo compongono determina la velocità di lettura e scrittura del dispositivo.

L'SSD supporta circa un milione di riscritture. A seconda della gamma a cui si accede, è dotato di memoria flash NAND non volatile o di memorie flash a celle triple, quadruple o multilivello (TLC, QLC e MLC) che sono più economiche e hanno caratteristiche peggiori. Ci sono anche articoli sul mercato con memoria basata su DRAM, 3D Xpoint (tecnologia Intel e Micron), NVDIMM (Hyper DIMM) e ULLtraDIMM. La velocità dell'SSD dipende dal tipo di memoria utilizzata; l'opzione migliore è DRAM.

Le interfacce di trasferimento dati disponibili sono: SAS, SATA, mSATA, PCI Express, M.2, U.2, Fibre Channel, USB, UDMA (o Parallel ATA) e SCSI.

In generale, gli SSD sono più robusti, durevoli e più veloci, quindi l'attuale opzione preferita.

Componenti hardware delle periferiche di input

È inteso come input periferico dell'apparecchiatura esterna alla torre del computer che consente l'introduzione di informazioni nel sistema. All'interno dell'hardware principale dobbiamo considerare la tastiera e il mouse.

tastiera

La tastiera presenta una raccolta di tasti (matrice) che consente di immettere comandi nel sistema ed eseguire determinate operazioni predefinite. La tastiera ha un microprocessore che trasforma i segnali che arrivano dalla matrice in informazioni elettriche interpretabili dall'apparecchiatura a cui è collegato.

Esistono diversi tipi di tastiere sul mercato a seconda dell'utilità che verrà fornita:

• Tastiere flessibili arrotolano o piegano per occupare poco spazio. Questi involucri specializzati sono molto apprezzati dai viaggiatori, che risparmiano spazio sulle loro borse. Sono inoltre utilizzati in ambienti in cui il livello di pulizia richiesto è molto elevato (laboratori e ospedali, per citarne alcuni casi) Le tastiere proiettate funzionano grazie a un proiettore, telecamere e sensori. L'immagine della matrice viene proiettata su una superficie piana e su di essa viene catturato il movimento della mano. Non sono ancora sufficientemente sviluppati, ma sono utilizzati nelle stesse applicazioni delle precedenti, un altro caso di tastiere specializzate è quello del segmento dei giochi . I più apprezzati sono quelli dotati di tasti meccanici, sebbene siano apprezzate anche la possibilità di configurare scorciatoie , programmazione macro, registrazione simultanea dei tasti ed estetica. La latenza di trasmissione di questi dispositivi è molto bassa per ridurre al minimo l'impatto sui giochi dell'utente.Nelle tastiere per il disegno, la programmazione o il database , la resistenza dei tasti è inferiore per evitare lesioni associate agli sforzi di movimenti ripetitivi. Consentono inoltre una posizione più comoda delle mani sul dispositivo per ridurre l'incidenza della sindrome del tunnel carpale. L'ergonomia è uno dei fattori fondamentali nella progettazione di questi modelli.

L'uso che verrà dato alle tastiere non è l'unico fattore che consente una classificazione. In base al metodo di connessione con il computer, differenziamo le tastiere cablate e wireless. Questi ultimi usano una connessione wireless via Bluetooth, wifi, radio o infrarossi. I primi utilizzano cavi USB o PS / 2.

Il meccanismo alla base del funzionamento dei tasti consente anche una differenziazione fondamentale. Ci sono chiavi meccaniche, chiavi classiche, tasti a membrana e tasti chiclet (rari).

I primi meritano un paragrafo separato. I tasti meccanici dispongono di un interruttore a pulsante individuale che migliora la precisione del dispositivo. Sono disponibili più switch: Cherry Mx (il più popolare), Razer, Kailh, Romer-G, QS1 e Topre. Quando acquisti chiavi meccaniche devi considerare il suo punto di attivazione, la corsa, il suono delle percussioni e il peso.

Un vantaggio poco noto delle tastiere meccaniche è la possibilità di sostituire singolarmente i tasti rotti senza separarsi dall'intera tastiera. Ciò influisce positivamente sulla longevità dell'attrezzatura, rendendo le tastiere meccaniche un'opzione responsabile per l'ambiente.

Infine, dovrebbe essere considerato il layout della tastiera. Termine che si riferisce alle chiavi disponibili e alla loro posizione nella matrice; topologia che varia geograficamente come segue:

• AZERTY: appositamente progettato per i paesi francofoni, con varianti combinate francese, belga e araba (presente nei paesi nordafricani come Marocco, Algeria o Tunisia). QWERTY: la distribuzione più comune, disponibile nelle versioni tedesca, spagnola e giapponese. QWERTZ: usato quasi esclusivamente nei paesi di lingua tedesca: Germania, Austria, Svizzera… Distribuzioni a utilizzo limitato: Colemark, Dvorak, HCESAR… Distribuzioni speciali: Braille e simili

Componenti hardware focalizzati sul d

Il mouse è un piccolo dispositivo di puntamento progettato per essere guidato su una superficie piana con il palmo della mano. È un dispositivo ergonomico con diversi pulsanti, un sistema di motion capture, un controller e un sistema di trasmissione delle informazioni.

A seconda delle caratteristiche di alcuni di questi elementi costitutivi, i topi possono essere classificati in diversi modi.

Secondo il tuo sistema di trasmissione:

• Mouse wireless. Usano wifi, frequenze radio, IR o Bluetooth per scambiare informazioni con il computer. Topi cablati. Usano una porta USB o PS / 2 per connettersi alla torre.

Secondo il suo sistema di motion capture:

• Meccanico Hanno una sfera di gomma rigida nella parte inferiore che si muove attivando due ruote interne che fungono da sensore quando l'utente sposta il mouse sulla superficie su cui poggia. Ha scarse caratteristiche di durabilità a causa della presenza di elementi mobili, essendo particolarmente suscettibile agli inceppamenti dovuti allo sporco accumulato nei meccanismi. Ottici. Raggiunge una precisione di 800 punti per pollice (dpi o dpi). Sono più resistenti, ma richiedono un tappetino per il mouse per funzionare correttamente. Laser. Evoluzione della precedente che fornisce valori dpi più alti: fino a 2000 dpi. Sono preferiti dai giocatori di videogiochi e dai grafici professionisti. Trackball . Simile al mouse meccanico. I pulsanti hanno la priorità sul movimento del dispositivo. La palla di gomma migra verso la parte superiore del mouse e il suo controllo è assegnato al plex. Multitouch. È un ibrido tra un mouse e un touchpad .

Quando si sceglie un mouse l'ergonomia è importante. In questo senso, i mouse da gioco offrono solitamente le maggiori possibilità di configurazione: distribuzione dei pulsanti installati, resistenza contrastata dai pulsanti, dimensioni dell'involucro dell'impugnatura, ecc.

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touchpad

È un pannello a sfioramento che soddisfa le funzioni del mouse in apparecchiature informatiche come netbook e laptop.

Date le sue funzioni analoghe, il touchpad ha anche pulsanti che consentono di controllare il computer. Tuttavia, la parte più importante è la zona tattile. Questo rileva la posizione del dito calcolando la capacità elettrica presente nei diversi punti della regione. Si ottengono precisioni di 25 micron.

Alcuni touchpad dispongono della tecnologia multitouch che consente di utilizzare più dita contemporaneamente per far funzionare il sistema con un maggiore controllo. Altri consentono di quantificare la pressione utilizzata.

Touch screen

Alcuni netbook integrano le funzioni di controllo touch sullo schermo. Di solito questa soluzione è più comune nei telefoni cellulari, tablet ed elettronica di consumo.

I touchscreen possono essere onde acustiche resistive, capacitive e di superficie. I primi sono i più economici e precisi, ma la loro luminosità è del 15% in meno e sono più spessi. Funzioni capacitive come touchpad precedentemente documentati. Le onde acustiche più deboli usano la localizzazione del suono.

Dispositivi di uscita

Sono tutti quegli elementi che presentano informazioni utili per l'utente. In questo articolo l'unico che consideriamo strettamente necessario è il monitor.

monitore

È uno schermo che converte frammenti di informazioni in elementi visivi che sono facilmente interpretabili dall'utente.

Esistono diverse tecnologie utilizzate nei monitor: tubo a raggi catodici (CRT), plasma (PDP), cristalli liquidi (LCD), diodi organici a emissione di luce (OLED) e laser.

Le specifiche che ci interessano in queste periferiche sono:

• Risoluzione dello schermo. Attualmente è raro trovare schermi con una risoluzione inferiore a 1280 × 768 pixel (alta definizione o HD). Alcune risoluzioni comuni disponibili sul mercato sono Full HD, Retina Display e 4K. La risoluzione definisce le proporzioni dell'immagine e le dimensioni dello schermo che possono essere utilizzate senza perdere la definizione percepita. Frequenza di aggiornamento. Conosciuta anche come frequenza di aggiornamento o frequenza di scansione verticale, questa specifica si riferisce al numero di frame che possono essere visualizzati sullo schermo ogni secondo. Più alto è il numero, migliore è la fluidità percepita. I valori comuni della frequenza di aggiornamento sono 60, 120, 144 e 240 Hz. Dimensioni. Si misura in pollici sulla diagonale più grande del rettangolo che forma lo schermo. Anche la geometria ha rilevanza, ci sono schermi di nuova generazione con un design concavo dal punto di vista dell'utente che migliorano l'immersione dando una sensazione più panoramica; È una soluzione ottimale per le applicazioni di riproduzione multimediale. Tempi di risposta e latenza. Misura il tempo dal momento in cui il computer dispone di determinate informazioni fino alla loro presentazione. È rilevante nella scena competitiva dei videogiochi, tra gli altri. Pannello tecnologico. Configurazione di collegamenti, correzione del colore, selettori per parametri, ecc.

Alimentazione e altri elementi

Perché l'apparecchiatura funzioni correttamente, è necessaria una fonte di energia elettrica in grado di fornire l'energia richiesta. L'alimentatore è integrato nella torre e deve essere dimensionato in base alla richiesta di tensione dei componenti del computer. Queste fonti possono essere modulari e semi-modulari e la loro tensione nominale è generalmente compresa tra 150 e 2000 watt.

Il case del computer e i rack per applicazioni speciali sono strutture di supporto per i componenti di elaborazione e archiviazione. È discutibile se fanno parte dell'hardware principale, ma li includiamo anche qui.

Infine, tenendo conto degli stessi dettagli del paragrafo precedente, l'inclusione della refrigerazione in questa sezione può essere giustificata. Il sistema di raffreddamento è l'insieme di elementi che mantengono la temperatura del computer a valori accettabili.

Il raffreddamento può essere realizzato utilizzando ventole, piastre radianti, linee di raffreddamento o una combinazione di quanto sopra. L'efficace dissipazione del calore è il parametro più importante di questi sistemi, ma è anche importante conoscere la vita utile, il rumore generato e la complessità dell'installazione.

Componenti hardware

All'interno di questo gruppo parleremo delle GPU, della scheda NIC e delle schede di espansione, elementi che consentono di espandere le capacità e la potenza di calcolo in determinati usi, ma eliminabili per applicazioni di base.

GPU o unità di elaborazione grafica

La GPU è un coprocessore appositamente sviluppato per funzionare con operazioni grafiche e in virgola mobile. Funziona in parallelo con la CPU che divide il lavoro in base alle informazioni implicite.

I parametri più importanti di una GPU (raramente chiamata VPU) sono i triangoli o i vertici disegnati al secondo (limita la complessità della grafica con cui lavora) e la velocità di riempimento dei pixel (che ci dice quanto velocemente vengono applicati le trame sulla geometria disegnata). La frequenza di clock della GPU, la dimensione del suo bus di memoria e altri parametri della CPU e del chipset definiscono il numero di frame al secondo che la GPU può generare. Questo valore è la terza specifica determinante quando si parla di unità di elaborazione grafica.

A seconda dello specifico modello di GPU, è anche interessante conoscere la tecnologia con cui può funzionare e se è possibile installare più unità in parallelo (SLI).

Scheda di rete o scheda di rete

Questo componente hardware riceve molti nomi diversi: scheda di interfaccia di rete (TIR), controller di interfaccia di rete (NIC), adattatore di rete, scheda di rete, interfaccia di rete fisica, adattatore LAN o, semplicemente, scheda di rete, il suo nome più comune in spagnolo.

È un adattatore che collega un'apparecchiatura informatica a una rete di computer pubblica o privata, in modo che i diversi sistemi collegati possano condividere informazioni e risorse tra loro.

Le schede di rete possono utilizzare diverse tecnologie per trasferire pacchetti di informazioni: polling , IRQ-I / O controllato, I / O programmato, DMA, DMA di terze parti, mastering del bus…

Quando si sceglie una scheda di rete che soddisfa le esigenze dell'utente di Internet, è necessario esaminare la sua velocità di trasferimento (limitata dai bus dotati di PCI, PCI-X o PCIe-), la tecnologia utilizzata, i tipi di rete che supporta e i connettori installati di serie (SC, FC, LC, RJ45…).

Schede di espansione

Si tratta di dispositivi con chip e driver che aumentano le prestazioni del computer quando è collegato. Sia la scheda di rete che la GPU possono essere considerate, nel senso più generale del termine, schede di espansione. In questo gruppo sono inclusi anche i seguenti componenti hardware :

• Schede audio o audio Schede grafiche Modem interni Schede sintonizzatore radio

Unità di memoria

Quando si archiviano le informazioni, due aspetti sono importanti: disporre di tutta la memoria necessaria e garantire che le informazioni non vengano perse nel tempo. In questo senso, le unità di archiviazione esterne ci consentono di aumentare la nostra capacità di memoria, mentre i lettori ottici ci danno accesso a formati di salvataggio fuori produzione.

Unità di lettura ottica

Questo è un hardware in grado di leggere dispositivi di archiviazione obsoleti o abbandonati: floppy disk, CD, DVD, ecc. Sono composti da elementi meccanici come motori e testine di lettura in modo molto simile a quelli già definiti nel caso di unità a disco rigido.

Unità di archiviazione esterne

In questo caso, stiamo parlando di spazi di memoria aggiuntivi, in formato HDD, SSHD o SSD che sono collegati al computer tramite USB o connettori simili. Possono essere singoli componenti o formare strutture di grande capacità note come SAS, SAN o NAS.

Periferiche di uscita, ingresso e I / O

Due degli elementi più comuni tra le periferiche associate sono le cuffie e la stampante. Ci sono molte altre periferiche importanti come il fax, la webcam, il tablet per la digitalizzazione… ma coprirle tutte in dettaglio potrebbe riempire un libro. Nei paragrafi seguenti ci atteniamo ai due dispositivi già menzionati.

cuffia

L'opzione preferita per godersi i file audio. Con le cuffie possiamo impostare il volume massimo senza disturbare chi ci circonda. Molte cuffie disponibili nei negozi di computer oggi sono dotate di un microfono che favorisce le conversazioni telematiche.

Per scegliere un buon auricolare, la fedeltà del suono, la potenza sviluppata dagli altoparlanti integrati, la velocità di trasferimento delle connessioni e dei cavi e l'ergonomia del dispositivo sono aspetti rilevanti.

L'unica alternativa alle cuffie sono gli altoparlanti, ma invadono lo spazio di altri utenti.

stampanti

Questa periferica trasforma le informazioni virtuali in documenti fisici scritti o illustrati. Il suo uso sta diminuendo quando la carta viene abbandonata, ma è ancora diffusa.

Insieme a scanner, fotocamere e webcam, una delle specifiche più importanti per le stampanti è la definizione a cui lavorano. Nel caso delle stampanti viene spesso indicato come punti per pollice (dpi o dpi). Anche il tipo di tecnologia di stampa è importante:

• Stampa a getto d'inchiostro. Sono economici ma consumano rapidamente inchiostro e i pezzi di ricambio rendono il servizio fornito estremamente costoso. Stampa laser (toner). Richiedono un grande investimento iniziale, ma ne valgono la pena a lungo termine, dato il loro basso consumo. Metodi di stampa meno comuni: inchiostro solido, impatto, matrice di punti, inchiostro a sublimazione, ecc.

Parole e conclusioni finali sui componenti hardware

Poiché la stampante è un hardware con parti mobili, al momento dell'acquisto è consigliabile assicurarsi che la sua costruzione sia robusta. Si consiglia sempre di decidere produttori ampiamente noti.

Raccomandiamo le seguenti guide:

• I migliori processori sul mercato Le migliori schede madri sul mercato La migliore memoria RAM sul mercato Le migliori schede grafiche sul mercato I migliori SSD sul mercato Migliori case per chassis o PC Migliori alimentatori Migliori dissipatori di calore e dispositivi di raffreddamento a liquido

Da non perdere

Quindi chiudiamo questo ampio articolo sui componenti hardware . I componenti principali necessari per il funzionamento del computer e gli accessori più comuni sono stati completamente coperti. Speriamo che ti abbia aiutato.