Ecco una breve guida che cercherà di presentare in maniera semplice e pratica tutte le varie parti che compongono un Computer, per aiutarci a capire quali sono le sue parti principali e come riuscire a riconoscerle nel momento del bisogno.
Partiamo con la nostra guida che ci porterà a conoscere in maniera più approfondita le varie parti che compongono il computer, che trova sempre più spazio nella vita di tutti i giorni, ma che spesso utilizziamo come un qualcosa di un po' anonimo che ci viene presentato come tale e che non desideriamo nemmeno cercare di conoscere maggiormente, limitandoci ad utilizzarlo.
Molte persone si trovano spaesate davanti ad un computer perchè sono intimidite dalla complessità con cui vengono presentate le sue varie parti (spesso mediante l'uso di terminologia inglese o con sigle che non ci permettono di avere ben chiaro di cosa in realtà abbiamo davanti agli occhi).
Con questa guida vogliamo dimostrare che, sebbene il disorso riguardante un computer sia di elevato livello tecnico se esaminato da un addetto ai lavori che ne può cogliere anche le più lievi sfumature, spesso per riuscire a capire doc osa si stia parlando basta semplificare il gergo tecnico, andando ad esaminare le parti più importanti senza perdersi in sottogliezze o disquisizioni tecniche.
Iniziamo quindi a parlare di quello che è considerato il vero cuore del computer: il PROCESSORE.
Il Processore (chiamato anche CPU, sigla che sta ad indicare la terminologia inglese “Central Processing Unit”, ossia un'unità centrale di elaborazione), è il cervello del nostro computer che si occupa di gestire tutte le informazioni e tutti i processi che vengono eseguiti dal nostro computer.
Il processore viene definito anche centrale in quanto esso è l'unità centrale che determina il funzionamento di tutte le altre parti (componenti) del computer presenti sulle moderne piattaforme hardware im maniera centralizzata gestendo i vari “chip” delle diverse unità collegate al computer (scheda video, scheda audio, scheda di rete, ecc…) posizionati anch'essi sulla struttura del computer che funge da collegamento tra gli stessi chiamata “scheda madre”.
Parleremo di tutte queste parti in maniera più approfondita nelle prossime parti di questa guida, per ora ne citiamo qui solamente i nomi per concludere un discorso d'insieme.
Ma di cosa si occupa il nostro processore?
Semplice, il compito primario della CPU è quello di eseguire le istruzioni di un programma (pensiamo ad esempio al noto sistema operativo Windows per avere un'idea generale di cosa sia un programma) presente nella memoria centrale (detta anche primaria e indicata col termine RAM), dopo averlo prelevato dalla cosidetta memoria di massa (chiamata anche Disco Rigido o con la sigla di HD dall'inglese HARD DISK).
Durante l'esecuzione del programma la CPU legge e scrive dei “dati” che dipendono dal programma utilizzato nella memoria centrale.
Il risultato dell'operazione dipende dallo stato interno della CPU e può mantenere traccia delle operazioni eseguite in passato, creando una specie di storico delle diverse operazioni.
Microprocessori
Attualmente i processori sono utilizzati nella costruzione della componentistica del computer attraverso una tecnica di miniaturizzazione che ha portato alla nascita dei cosidetti “microprocessori“, unità che si differenziano dai loro primi parenti per le esigue dimensioni ma che possono sprigionare potenze grandemente superiori rispetto ai loro predecessori.
Questi microprocessori sono montati sulla scheda madre (la cosidetta piastra che raccoglie all'interno del computer tutti i vari pezzi)e sono collegati alle altre periferiche interne (le cosidette schede per intenderci come quella video o audio ad esempio) attraverso il chipset (che infatti viene evidenziato da sigle e numerazioni per rendere subito accessibile a tutti la compatibilità dei vari pezzi, ad esempio Intel LGA775).
Lasciando perdere un discorso tecnico riguardante le varie parti della struttura di un processore (inutile qui parlare di registri, unità logiche o flag) cerchiamo di capire come si comporta un processore durante il suo ciclo di funzionamento, almeno in maniera facile e sommaria.
Velocità di Clock
Il Processore è un circuito elettronico cadenzato al ritmo di un clock interno, grazie ad un cristallo di quarzo che sottoposto all'azione di corrente elettrica, invia degli impulsi, denominati “TOP”.
Questo circuito digitale sincrono cambia il suo stato ogni volta che riceve un segnale di sincronismo detto “Clock” che ne determina quindi la velocità operativa definita infatti “Velocità di Clock“, questo significa che l'esecuzione di ogni istruzione eseguita dalla CPU si misura in cicli di clock.
Ecco perchè una grande parte dei moderni processori è destinata a questo sistema di trasmissione delle istruzioni, per rendere la CPU sempre più veloce ed in grado di eseguire una notevole quantità di istruzioni in un tempo sempre più breve.
La dicitura che dobbiamo tenere in considerazione per calcolare la velocità della nostra CPU è quella di clock e viene misurata, specie nei processori più recenti in GHZ, più il numero di GHZ è elevato e maggiore sarà la velocità del nostro processore, rendendolo più veloce nella sua opertività.
Multiprocessori
Un altro dato da tenere indubbiamente in considerazione è quello del numero di processori presenti nella CPU (in pratica un singolo componente può ospitare al proprio interno più unità di processori, che eseguono all'unisono le varie operazioni, rendendo più veloce l'elaborazioni dei dati e delle singole istruzioni da parte del processore).
Queste unità vengono definite Multiprocessori e la velocità dei vari processori (chiamati “CORE“) è identificata anch'essa mediante la velocità di Clock, indicando però anche il numero di processori (ad esempio la recente CPU Intel i7 è un mutiprocessore a 8 core).
Alcuni processori sono identificati attraverso la dicitura Dual o Quad Core, e vogliono fare intendere esattamente il numero di unità che compongono la CPU (quindi 2 per il Dual/Duo, 4 per il Quad e così via).
Una nota dolente a tale proposito è da ricercarsi nel sistema operativo utlilizzato in quanto solamente i sistemi operativi di ultima generazione (Windows 7 o 8 per intenderci) riescono a supportare validamente questi nuovi multi-processori (consigliamo per srfuttarli al massimo le versioni a 64bit).
Consumo di energia
Altro dato importante da tenere in considerazione è il dispendio energetico necessario al funzionamento della nostra CPU espresso in Watt.
Minore è il valore e minore sarà il consumo di energia con la conseguenza che attraverso la dimensioni ridotte del pezzo e un buon sistema di dissipazione del calore si ridurrà drasticamente il rischio di surriscaldamento della CPU.
Memoria Cache
Ultima nota che andremo ad esaminare è quella della Memoria Cache (tralasceremo tutte le altre parti tecniche) che ricorre prepotente in molte descrizioni della CPU.
Di cosa si tratta?
La Memoria Cache (detta anche memoria TAMPONE) è una memoria rapida che permette di ridurre i tempi di attesa delle informazionicontenute nella memoria RAM.
La memoria RAM infatti (ad eccezzione di quelle superveloci ma dall'alto costo mometario) ha velocità di molto inferiori a quella del processore.
Quale può essere quindi la soluzione pensata per velocizzare la nostra macchina?
E' semplice, basta collocare in prossimità del processore (CPU) una memoria ad accesso rapido contenente le principale istruzioni e informazioni che il processore utilizzerà per il proprio funzionamento contenenti i dati relativi a queste operazioni.
I computer recenti hanno diversi livelli di Memoria Cache:
MEMORIA CACHE di PRIMO LIVELLO (identificata come “L1 Cache” o “Level 1 Cache“), direttamente integrata nel processore e divisa in 2 parti:
la Prima è la cache di istruzioni che contiene le istruzioni derivanti dalla RAM
la Seconda è la cache di dati che contiene dati derivanti dalla memoria RAM e quelli più recenti utilizzati dal processore.
La memoria cache di primo livello è ad accesso rapido e ha velocità simili a quelle del processore.
MEMORIA CACHE di SECONDO LIVELLO (identificata come “L2 Cache” o “Level 2 Cache“), è posta all'interno del chip (la parte che contiene il processore per intenderci).
E' sempre ad accesso veloce ma meno rapida rispetto a quella di primo livello.
MEMORIA CACHE di TERZO LIVELLO (identificata come “L3 Cache” o “Level 3 Cache“) è posta al livello della scheda madre.
Tutti questi livelli di cache sono utilizzati dal processore per ridurre i tempi di caricamento e gestione delle varie operazioni ed istruzioni necessarie al suo funzionamento, in particolare quando la CPU lavora, il controller di cache che gestisce l'acesso ai vari livelli giudica quando interagire con i vari livelli di memoria cache a scalare (partendo dal primo e scendendo via via verso il terzo livello) con lo scopo di aiutare il processore nell'acquisizione di informazioni per permettere che i vari trasferimenti avvengano senza il rischio di determinare un arresto del funzionamento dello stesso processore.