1 settembre 2010. - Parlare del computer, anche “in parole povere”, non è poi così semplice.

Diceva bene, tra il serio ed il faceto, il prof. Polvani, mio insegnante di Fisica all’Università di Milano: «L’elettronica è una lingua straniera: per capirla, bisogna studiarne la grammatica e conoscerne il lessico».

Ecco pertanto, prima di cominciare e per intenderci meglio in seguito, uno stringato glossario dei termini più usati in relazione al computer.

•         "Personal Computer" (o PC) dovrebbe essere, nel significato originale del termine, un qualsiasi computer che sia stato progettato per l'uso da parte di una singola persona, in opposizione, per esempio, ai mainframe a cui interi gruppi di persone accedono attraverso terminali remoti.

•         Il termine Hardware è un vocabolo creato a partire da due termini della lingua inglese, hard (duro) e ware (manufatto, oggetto). Quindi è sinonimo di macchinario.

•         Il termine Software è una vocabolo creato a partire da due termini della lingua inglese, soft (morbido) e ware (manufatto, oggetto) e sta ad indicare un programma o un insieme di programmi in grado di funzionare su un PC.

•         Un circuito integrato, acronimo IC (dal corrispondente termine inglese Integrated Circuit), anche chiamato microchip o semplicemente chip, è un circuito elettronico miniaturizzato che si presenta come un singolo componente elettronico, Il primo circuito integrato venne costruito nel 1958 da Jack St. Clair Kilby ed era composto da circa dieci componenti elementari.

•         Il circuito elettronico (EC) è costituito da poche unità fino a molte decine di milioni di componenti elettronici elementari (transistor, diodi, condensatori e resistori). L’EC è realizzato con un substrato di materiale semiconduttore (in genere silicio ma a volte anche arseniuro di gallio o altro), il die. Il die o dice (letteralmente "dado"; al plurale: dice, dies e die), è anche chiamato chip ed è propriamente la sottile piastrina di materiale semiconduttore (di cui sopra) sulla quale viene ricavato il circuito elettrico di un circuito integrato.

•         Per poterlo utilizzare il die viene inserito in un contenitore chiamato package dal quale fuoriescono i terminali metallici collegati tramite fili sottilissimi al circuito residente sul die. I terminali fuoriuscenti dal package possono essere di vario tipo, i più comuni sono tre: pin (o piedino), reoforo e piazzola

Ogni volta che “accendiamo” il PC, ci assale una mal celata impazienza: Mio Dio, quant’è lento! Cosa diamine sta facendo?

In realtà lo sappiamo bene: il PC, appena avviato, si deve “predisporre” a ricevere i nostri ordini. Questo marchingegno senza il quale, ormai, non potremmo più far senza, è un perfetto esecutore di quanto noi gli chiediamo di fare. Ma per “comunicare” con lui, è necessario che sia in funzione un sistema operativo, cioè un programma relativamente complesso che, appunto, si avvia automaticamente all’accensione e gestisce tutti gli altri programmi del PC.

È per questo che l'operazione di avvio dura così a lungo, perché questo programma deve attivarsi, facendo intervenire una enormità di componenti elettronici all'interno dei circuiti integrati.

Tuttavia, ci vien da pensare che, certo, il sistema operativo è complesso, ma i PC diventano sempre più potenti: come mai, allora il tempo per caricare il sistema operativo non diminuisce? Il motivo principale è che anche il sistema operativo diventa sempre più complesso e deve gestire un numero sempre maggiore di programmi.  La regolarità con la quale i PC diventano sempre più complessi è comunque strabiliante. Gordon Moore, uno dei fondatori di Intel, azienda leader nel settore dell'elettronica, già nel 1965, notò che la complessità dei circuiti integrati approssimativamente raddoppiava ogni 2 anni.

E il fatto sorprendente è che la stessa regolarità ha continuato a manifestarsi nei decenni successivi, per almeno 40 anni, fino a oggi.

L’aumento progressivo del numero di componenti nei circuiti è tale grazie al fatto che le dimensioni dei componenti stessi diminuiscono regolarmente. ^([1])  

Questa straordinaria progressione, ha significato per le azien­de elettroniche un gravoso impegno di ricerca e sviluppo di nuovi prodotti, più raffinati e complicati.

Non solo, ma queste “novità”, che avevano comportato un notevole  costo di realizzazione, dovevano per altro essere poste in vendita ad un prezzo di mercato sempre più ridotto.

Comunque, una volta avviato il PC, i nostri comandi vengono trasmessi alla macchina per mezzo di un “aggeggio” la cui forma ricorda quella di un topolino: il mouse. Esistono in realtà due possibili spiegazioni riguardo l'etimologia del nome. La più comune è la parola mouse (ovvero topo) in relazione alla somiglianza del dispositivo con il roditore. La seconda spiega la parola come un acronimo che, a seconda delle versioni, può essere Manually Operated User Selection Equipment oppure Machine Operator's Unique Spotting Equipment.

Installata sotto la superficie del mouse, ( e quindi non vista) c’è una piccola telecamera, capace di scattare circa 1500 foto al secondo. La superficie su cui opera il mouse, deve essere opportunamente illuminata: a questo provvede un Led (Light emitting diode), un dispositivo elettronico che emette luce rossa ogni volta che riceve un im­pulso elettrico dal circuito in cui è inserito. Questa luce che illumina la superficie sottostante, rimbalza sulla superficie stessa ed è quindi captata da appositi sen­sori, che inviano ogni immagine a un processore (contenuto nello stesso mouse) per l'analisi. Questo processore, eseguendo una ventina di milioni di operazioni al secondo, è in grado di “comprendere” il movimento del mouse e di trasferirlo al cursore sullo schermo. La posizione del sistema mouse-processore è aggiornata centinaia di volte al secondo: il cursore si muove a scatti, ma troppo velocemente perché l'occhio se ne possa accorgere e pertanto noi percepiamo un movimento fluido e continuo. Da pochi anni è entrato nel mercato, al posto del mouse con la sferetta, il mouse ottico,che non ha parti mobili e si consuma me­no, si sporca anche meno, ha una migliore risoluzione, e quin­di una risposta più fluida. Può essere usato direttamente sulla scrivania, senza il tappetino al quale molti sono abituati^([2]). Oltre al mouse, al monitor e a tutti gli accessori esterni, il personal PC ha una sua precisa struttura interna.

Innanzi­tutto c'è il microprocessore, cioè il «cervello» del PC, detto anche Cpu (Central processing unit). L'unità centrale di elaborazione, il CPU appunto, è anche chiamata, esclusivamente nella sua implementazione fisica cioè  processore, è uno dei due componenti principali del PC.

Compito della CPU è quello di leggere i dati dalla memoria ed eseguirne le istruzioni; il risultato dell'esecuzione dipende dal dato su cui opera e dallo stato interno della CPU stessa, che tiene traccia delle passate operazioni.

Non c'è nulla che avvenga nel PC senza passare per la Cpu. Un microprocessore è dotato di un'unità detta Alu (Arithmetic-logic unit), con la quale svolge le operazioni matematiche come addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione. Può, inoltre, spostare dati da una locazione di memoria a un'altra.

Il PC è provvisto di diversi tipi di memoria, che possono essere brevemente definiti come segue:

•                     Memoria Ram, memoria ad accesso casuale, più conosciute come RAM (acronimo  inglese per Random-Access Memory), usata per custodire temporaneamente informazioni necessarie al compito che la Cpu sta svolgendo al momento.

•                     Memoria Rom, (acronimo inglese Read-Only Memory), memoria accessibile soltanto in lettura, che contiene dati particolarmente importanti, come quelli necessari all'avviamento del sistema, e che è program­mata direttamente dal costruttore. Questo tipo di memorie sono anche dette non volatili cioè in grado di mantenere memorizzati i dati anche in assenza di alimentazione elettrica. I dati sono memorizzati nella sua fase di costruzione e non possono essere più modificati per l'intera durata della sua vita.

•                     Memoria Cache,  (dal termine francese caché che significa nascosto) collegata direttamente alla Cpu e usata per la registra­zione di informazioni alle quali il PC accede spesso, con il vantaggio di accelerare molto le prestazioni;. è un insieme di dati che viene memorizzato in una posizione temporanea, dalla quale possa essere recuperato velocemente su richiesta. Le parole chiave sono "temporanea" e "velocemente": in pratica, questo significa che non c'è nessuna certezza che i dati si trovino nella cache, ma che convenga comunque fare un tentativo per verificarne l'eventuale esistenza.

•                     Memoria interna, su hard disc, sul quale si registrano i dati e i documenti in maniera definitiva

•                     Memorie esterne, su floppy disc (dischetto flessibile) e/o Cd rom.

Un altro elemento costitutivo molto importante del nostro PC è il cosiddetto hard disc, o disco rigido. Come appunto suggerisce il nome, questo disco, costruito su un supporto rigido, funziona come un floppy, grazie ad alcune testine che possono leggere, cancellare e scrivere i dati. E composto da un materiale magnetico, nel quale i dati sono scritti sotto forma di cellette magnetizzate, che sono come tante piccole calamite che puntano in una direzione o in quella opposta, codificando in questo modo le cifre binarie 0 e 1. è  ripartito in sezioni, in base a un procedimento di «formattazione» che consente al PC di muoversi con ordine alla ricerca delle informazioni che gli interessano ^([3]).

Un’altra parte fondamentale di un PC è la scheda madre, (in inglese motherboard o mainboard abbreviata in MB, mobo o M/B). Questa scheda, detta anche scheda di Sistema, raccoglie in sé tutta la circuiteria elettronica di interfaccia fra i vari componenti principali ed è responsabile della trasmissione e temporizzazione corretta di molte centinaia di segnali diversi, tutti ad alta frequenza e tutti sensibili ai disturbi: per questo la sua buona realizzazione è un fattore chiave per la qualità e l'affidabilità dell'intero PC

Altri elementi del PC sono l’alimentatore che trasforma l'alta tensione alternata fornita dalla rete elettrica in corrente continua utilizzabile dai compo­nenti del PC, nonché varie unità di controllo per altri componenti “periferici”,come scanner, monitor, casse acustiche, Cd rom, floppy disc...

Quando schiacciamo un tasto del nostro PC, noi provochiamo, praticamente senza pensarci, un vero marasma elettronico.

In “parole povere”, ecco in sintesi cosa andiamo a … scatenare ... (continua...)