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Ti spiego come si assembla un PC

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In questa guida vi spiego come assemblare un pc. ●▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬● Iscriviti al canale per rimanere aggiornato sui mie prossimi caricamenti e lascia un "Mi Piace" se il video ti è piaciuto o ti è stato utile.

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In quest'immagine di una scheda madre si notano a destra il Socket della CPU (1), al centro il Northbridge (2), il corpo del southbridge (3), i banchi per la RAM (4), i connettori PCI (5), i connettori PCI Express (6), il connettore per l'alimentazione della CPU a 8 pin (10), le porte di interfaccia I/O (11) e i connettori per le porte USB. In basso sono presenti: il connettore IDE (15), quello dell'alimentazione elettrica a 24 pin (9) e le porte SATA (14).

Una scheda madre (plurale schede madri), mainboard ("scheda principale"), o meno conosciuta come planar board (scheda piana), abbreviata MB, M/B, mobo, in elettronica e informatica, è un tipo di scheda elettronica principale, raccoglie in sé tutta la circuiteria elettronica e i collegamenti di interfaccia tra i vari componenti interni principali di un personal computer come memoria e le altre schede elettroniche montate o alloggiate sopra, comprendendo anche i bus di espansione e le interfacce verso le periferiche esterne.

Schema interno di una scheda madre Intel

È responsabile dunque della trasmissione e temporizzazione corretta di centinaia di segnali diversi, tutti ad alta frequenza e sensibili ai disturbi, tra processore e RAM, schede di espansione e periferiche esterne attraverso i vari bus di sistema. La sua buona realizzazione è quindi un fattore chiave per le prestazioni e l' affidabilità dell'intero computer.

È composta da un circuito stampato estremamente complesso, ricavato da un sandwich di strati di vetronite e rame: generalmente una scheda madre può avere dai quattro a sei strati di rame. In questi sono ricavate le piste che collegano i componenti, che devono essere calcolate con molta cura: alle frequenze normalmente adoperate dalle CPU e dalle memorie RAM in uso oggi, infatti, la trasmissione dei segnali elettrici non si può più considerare istantanea ma deve tenere conto dell' impedenza propria della pista di rame e delle impedenze di ingresso e di uscita dei componenti connessi, che influenzano il tempo di volo dei segnali da un punto all'altro del circuito.

Su questo circuito stampato vengono saldati una serie di circuiti integrati, di zoccoli e di connettori; gli integrati più importanti sono il chipset che svolge la gran parte del lavoro di interfaccia fra i componenti principali e i bus di espansione, la ROM (o PROM, EEPROM o simile), il Socket per il processore e i connettori necessari per il montaggio degli altri componenti del PC e della espansione. La struttura attuale delle schede di sistema dei computer è il frutto di un'evoluzione tecnologica che ha portato a definire un'architettura di sistema valida, in linea di massima, per tutti i sistemi di classe personal computer o di potenza paragonabile. Chiaramente, i server, i blade server o le workstation hanno schede madri specifiche, così come i telefonini o i dispositivi mobili. Infine, qualsiasi apparato informatico o elettronico contiene una scheda madre.

Componenti

Scheda madre Dell T3600

Un socket LGA

I componenti di una scheda madre possono variare a seconda di che tipo di computer si sta considerando: nel seguito di questa descrizione faremo riferimento a una generica scheda madre per personal computer (ovviamente l'elemento base è il PCB ovvero la scheda grezza (vuota) su cui poi vengono montati i componenti).

Chipset, l'insieme di chip che si occupano di smistare e dirigere il traffico di informazioni passante attraverso il Bus di sistema, fra CPU, RAM e controller delle periferiche di input/output (come Floppy disk, Hard disk ecc.).

Socket (CPU), una parte fondamentale del computer che accoglie la CPU. Nelle schede embedded (o in quelle vecchie e molto economiche) è assente, e il processore è saldato direttamente sulla scheda. Lo zoccolo (socket) può essere di tipo PGA o LGA. Nel caso di processori di tipo PGA, i pin di interconnessione risiedono sulla parte inferiore della CPU. Se il socket è di tipo LGA (ovvero Land Grid Array) i pin risiedono sul socket ed è necessaria una piastra di caricamento per tenere in posizione la CPU dato che, a differenza delle CPU PGA, non è tenuta in posizione dai piedini che vanno a incastrarsi nel socket. La soluzione LGA è adottata da diverso tempo da Intel con molti dei suoi processori Pentium IV, Core, entrambi interfacciati con 775 pin. A differenza di Intel, la rivale AMD ha adottato più tardi soluzioni LGA con l'avvento dei processori Athlon FX serie 7x interfacciati con 1207 pin alla scheda madre. Ora la soluzione LGA è divenuta di fatto standard.

ROM (Read Only Memory), la piccola memoria presente su tutti i personal computer, che in alcuni casi può essere riprogrammata, (può essere PROM, EEPROM, flash o altro) contenente l'Uefi della scheda madre. L'Uefi è un tipo di firmware dalle funzionalità molto limitate. Le sue funzioni sono essenzialmente tre: eseguire il controllo dell'hardware all'accensione (il POST, Power On Self Test), eseguire alcune istruzioni basilari per il controllo dell'hardware stesso e caricare il sistema operativo.

RAM (Random Access Memory), può essere di diversi tipi, esistono vari tipi di RAM diffusi dalle industrie sin dai primi anni ottanta. Attualmente le schede madri in commercio adottano slot DDRAM (DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5 nelle diverse evoluzioni delle prestazioni), derivate delle precedenti SDRAM, che a loro volta erano derivate dalle SIMM e SIPP presenti sulle macchine che montavano processori compatibili con l'80386.

CMOS, piccola memoria RAM, in cui sono memorizzate le impostazioni dell'UEFI. Il CMOS è un semiconduttore che richiede pochissima energia per funzionare. Quando il computer viene spento, per mantenere memorizzate le impostazioni dell'UEFI, utilizza una piccola batteria al litio, solitamente del tipo CR2032, con 3 Volt di tensione.

Il bus di espansione PCI. Si tratta di un collegamento dati generico punto-multipunto, progettato per permettere di collegare alla scheda madre delle altre schede di espansione alloggiate su connettori (slot), che ne estendono le capacità. Attualmente il tipo di bus più diffuso è il bus PCI Express, arrivata alla versione PCIe 4.0, con la prossima commercializzazione della versione 5.0, molto più veloce del PCI originario. In linea di principio a un bus può essere collegato hardware di ogni tipo: schede video aggiuntive, schede audio professionali, schede acquisizione dati, unità di calcolo specializzate, coprocessori: nella pratica si ricorre a una scheda di espansione su slot interno solo per hardware che ha bisogno di una collaborazione estremamente stretta con la CPU o con la memoria RAM; per le espansioni hardware meno critiche si sfruttano le connessioni "lente" (USB, seriali ecc.). Fa parte del bus PCI anche lo slot AGP, dedicato alla scheda video, che è uno slot PCI dotato di alcuni comandi aggiuntivi separati e di una trasmissione dati privilegiata; le interfacce AGP sono state sostituite da tempo dagli slot PCI Express, perfettamente in grado di fare da ponte fra la scheda grafica e il resto del sistema.

Slot di espansione PCIe e PCI

Esistono anche altri componenti della scheda madre dette connettori. Si tenga presente che ogni tipo di connessione NON è intercambiabile con nessun altro e ha una propria posizione di inserzione, per evitare collegamenti errati, potenzialmente pericolosi o addirittura fatali per l'integrità della stessa scheda madre o dei componenti collegati.

Il connettore ATA Controller è stato definito da ATA ( Advanced Technology Attachment) Interface Controller ed è un collegamento che permette lo scambio dei dati tra il resto del computer e hard disk, SSD e/o lettori/masterizzatori CD/DVD per PC. Nelle versioni più recenti, chiamate SerialATA 3, o SATA3, si arriva a velocità dei dati in lettura e scrittura dell'ordine dei Gigabit/secondo. Normalmente ce ne sono almeno due, si può arrivare a sei o più.

Connettore M.2 (o NGFF)

Si tratta di una connessione specifica per i nuovi modelli di ssd di tipo NVMe, con prestazioni di lettura/scrittura pari o anche superiori alla connessione SATA3, in base a come viene collegato il bus dati nella scheda madre. Richiede una vite di fissaggio specifica, di solito già fornita come accessorio con le schede madri più recenti o talvolta con l'hard disk. Può essere necessario anche un dissipatore dedicato per il suo raffreddamento.

Connettore IDE

L'interfaccia IDE è la connessione standard che è stata utilizzata per molti anni per collegare hard disk tradizionali e lettori/mastrizzatori CD/DVD. Caratterizzata da un cavo piatto a nastro e piuttosto largo, si potevano collegare fino a due hard disk, detti slave e master. Questo connettore è stato ampiamente soppiantato dal connettore SATA.

Connettore Floppy

L'interfaccia del disco floppy utilizza un cavo che è particolare. È simile al cavo IDE standard per collegare gli hard disk IDE in quanto è un cavo piatto a nastro. È inusuale in termini di numero di connettori che possiede e viene utilizzato per il collegamento dati dei dischi floppy nel sistema. Non è più presente nelle schede madri ormai da diverso tempo.

Il connettore di CPU Fan, a 4 pin, è situato nelle immediate vicinanze della sede (socket) del processore e si trova in ogni computer che dispone di una singola CPU e di un dissipatore montato sopra di esso, munito di ventola di varia grandezza, a cui il connettore va collegato necessariamente. L'importanza dell'header serve per rilevare se la ventola è in funzione. Se rileva che la ventola non è in funzione o non funziona correttamente, il sistema verrà disattivato e rifiuterà di avviare il PC per proteggere la CPU dal surriscaldamento. Sulle scheda madre possono esserci anche altri connettori supplementari per alimentare le eventuali ventole montate nel case del computer, allo scopo di aiutare la circolazione e l'espulsione dell'aria riscaldata dalla CPU e dagli altri componenti come schede video, schede audio, memorie Ram ecc. Su alcuni tipi di schede madri è stato eliminato in favore di soluzioni diverse, come l'uso di piccoli radiatori costruiti appositamente per il raffreddamento di CPU a basso consumo.

P4 e P4+P4 Power connector

Il connettore P4 è per il collegamento del cavo di alimentazione da 12V utilizzato con schede madri con processore Intel Pentium 4 o successivo. Si trova normalmente nelle vicinanze dell'alloggiamento del processore. Attualmente, è un connettore fondamentale di alimentazione, è standard e viene utilizzato con le schede madri con chipset sia di Intel sia di AMD. Il cavo P4 ha due fili neri che servono da terra e due fili gialli che sono a +12VDC e si collegano alla connessione a quattro pin sulla scheda madre.

Il connettore P4+P4 è un'evoluzione del P4, con 4 fili gialli e 4 fili neri, quindi con 8 pin e viene usato ormai stabilmente nelle schede madri più recenti, per dare l'alimentazione necessaria al regolare funzionamento della scheda madre e della CPU. Il connettore P4 si può collegare comunque al P4+P4, in questo caso sono compatibili.

USB 2.0, 3.0 e USB-C

Sono le classiche connessioni a cui si può collegare praticamente di tutto: oltre naturalmente a tastiere e mouse, si collegano chiavette di memoria, hard disk esterni, stampanti, plotter, webcam, chiavette modem o wi-fi, schede audio o video particolari e quant'altro. In media ce ne sono da 4 a 6, situate nella parte posteriore della scheda madre. Hanno soppiantato da tempo le porte PS/2, viola e verdi, per il collegamento di tastiere e mouse. Le porte Usb-C hanno la particolarità di non dover rispettare il senso di innesto del connettore, permesso dal sistema di costruzione appositamente pensato, e stanno avendo rapida diffusione sulle schede madri più recenti.

Header dell'USB o semplicemente USB Header è un gruppo di pin, localizzato tipicamente sulla scheda madre di computer o su scheda di espansione, a cui viene collegato un cavo USB interno per fornire una o più porte USB 2.0 supplementari sulla parte frontale del case del PC. Per connettere le porte USB 3.0 viene usato invece uno specifico connettore di colore blu, che assomiglia all'estremità del connettore IDE, ma più piccolo.

È un gruppo di pin dedicato al collegamento dei tasti di accensione, di Reset, delle spie relative all'accensione stessa del PC e del funzionamento dell'hard disk interno; in questo caso è necessario prestare attenzione ai collegamenti per non fare errori.

A seconda del produttore del case del PC, i cavi di questi pin si possono anche trovare riuniti in un unico connettore predisposto, pronto per l'innesto.

20+4-Pin Motherboard Power

Connettori di alimentazione a 24, 8 e 4 pin, 4 pin (bianco al centro) per la ventola del dissipatore.

Il connettore Motherboard Power (Motherboard Power Connector) a 20+4 pin è facilmente identificabile sulla scheda madre. È un'altra delle connessioni più importanti del PC, collegando l'alimentatore alla scheda madre. È attraverso questa connessione che le varie tensioni di funzionamento e altri segnali vengono inviati alla scheda madre. (Potrebbe essere necessario familiarizzarsi con questi segnali nella sezione sulle funzioni di alimentazione se necessario.) I fattori di forma differenti utilizzano diversi numeri, tipi, forme e dimensioni dei connettori tra l'alimentatore e la scheda madre.

Presenti praticamente su ogni scheda madre, servono per collegare tramite cavo con jack 3mm microfoni, piccole casse, altoparlanti, fornire un segnale audio in entrata verso un impianto stereo hifi ad esempio, o anche ricevere segnali audio in entrata.

Nell'ordine, il microfono ha un connettore rosa, le cuffie/altoparlanti sono verdi lime, poi nero, arancione e blu per i segnali audio in entrata e uscita. Può esserci anche un connettore ottico SPDIF. Anche questi si trovano sul retro della scheda madre, assieme alle porte USB. Spesso le connessioni di cuffie e microfono sono ripetute anche sul pannello frontale del case del PC.

Il suo compito è assicurare il collegamento tramite cavo Ethernet a un proprio modem, oppure in una rete locale per usufruire della navigazione internet.

Anche questo connettore si trova sul retro della scheda madre assieme alle porte USB.

Sulla scheda madre, una porta seriale è un'interfaccia seriale di comunicazione attraverso la quale le informazioni trasferiscono o escono un bit alla volta (in contrasto con una porta parallela). Durante la maggior parte della storia dei personal computer, i dati sono stati trasferiti tramite porte seriali a dispositivi come modem, terminali e periferiche diverse. Anche questa connessione è sempre meno usata.

È un componente che è montato direttamente sulla scheda a circuito stampato (PCB). Dopo che i fili sono collegati, un rivestimento di resina epoxy o di plastica viene utilizzato per coprire il chip e le sue connessioni. Il processo di incollaggio automatico a nastro (TAB) viene utilizzato per inserire il chip sulla scheda. Viene utilizzato per il collegamento wireless o tramite Bluetooth a modem o altro; è presente nei computer portatili da molto tempo e gradualmente si sta diffondendo sulle schede madri per Pc fissi più recenti.

Il processo di standardizzazione ha interessato non solo il progetto elettronico, ma anche e soprattutto la forma, le dimensioni e il posizionamento dei componenti: nel tempo si sono affermati alcuni formati standard a cui si sono conformati tutti i produttori. Nel campo dei personal computer IBM compatibili è stata la Intel a giocare un ruolo chiave, imponendo i due formati ATX e BTX. Dopo una iniziale diffusione di schede madri in formato BTX, a oggi lo standard ATX, anche nelle sue varianti, è quello più diffuso.

Di seguito una serie di formati ATX e BTX e altre varianti:

PC/XT - Il formato originale creato da IBM per il suo primo personal computer, l'IBM-PC. È stato adottato dalle schede madri di un gran numero di cloni, poiché non era coperto da copyright, e divenne per questo uno standard de facto.

AT (Advanced Technology) - Anche questo secondo formato divenne molto popolare, soprattutto per le schede madri 386. Ora è obsoleto, ma è stato la base per lo sviluppo dell'ATX.

Baby AT - Il successore IBM del formato AT. Funzionalmente del tutto equivalente, era però molto più piccolo e guadagnò seguito rapidamente; le schede madri che lo adottavano non avevano interfaccia AGP.g

ATX - nato a partire dal Baby AT, è a tutt'oggi il formato di scheda madre più comune in commercio.

ETX, usato nei sistemi embedded e nei computer monoscheda.

Mini-ATX - quasi identico all'ATX, ma leggermente più piccolo, anche questo piuttosto diffuso.

MicroATX - un ATX ridotto, con tre soli slot di espansione PCI o PCI express.

FlexATX - una variante di microATX che permette maggior flessibilità nel progetto della scheda madre e nel posizionamento dei componenti.

LPX - Questo formato è basato su un progetto Western Digital, e permette di usare case più sottili spostando le schede di espansione su un riser (in sé una speciale scheda di espansione) disponendole parallele alla scheda madre anziché perpendicolari. Di solito viene adottato solo dai grandi produttori OEM.

Mini LPX - un sottoinsieme delle specifiche LPX.

NLX - un tipo di formato a basso profilo, che prevede un riser per le schede di espansione. È stato ideato per assecondare le richieste del mercato per PC piccoli, ma non ha mai guadagnato molta popolarità.

BTX (Balanced Technology Extended) - uno standard recente, proposto da Intel come possibile successore dell'ATX.

microBTX e picoBTX - sottoinsiemi più piccoli del BTX.

Mini-ITX - Un formato di scheda madre molto piccolo ad alta integrazione, introdotto da VIA e pensato per thin client, chioschi elettronici e set-top box.

Nano-ITX - Altro formato di scheda madre molto piccolo ad alta integrazione, introdotto da VIA e pensato per thin client, chioschi elettronici e set-top box. Utilizza processori Via C7 o Eden. Le dimensioni sono di 12 cm per ogni lato.

Pico-ITX - Formato di scheda madre molto piccolo ad alta integrazione, introdotto da VIA nel 2007 e pensato per thin client, chioschi elettronici e set-top box. Utilizza processori Via C7 o Eden. Le dimensioni sono di 10x7,2 cm di lato.

WTX (Workstation Technology Extended) - un formato grande, molto più dell'ATX, ideato per schede madri di server e workstation multiprocessori di fascia alta.

Scheda madre Commodore 16 Revision A

Le console per videogiochi, come i primi home computer, sono costituite da una scheda madre custom (personalizzata) e il firmware memorizzato nella loro ROM non è un BIOS, ma integra una parte del sistema operativo della console stessa (l'altra parte è memorizzata sul supporto del gioco, CD-ROM o DVD); inoltre non hanno bus di espansione interni e il processore è saldato direttamente sul circuito stampato.

Dispositivi industriali o molto miniaturizzati, che possono fare a meno delle caratteristiche necessarie nei comuni PC, possono essere assemblati attorno a un core module, che è un tipo di scheda madre molto piccola comprendente esclusivamente processore, RAM e chipset, che dialoga con l'esterno attraverso un connettore dedicato o una sola interfaccia (di rete, USB o altro): generalmente la ROM contiene già tutto il software necessario per il funzionamento e non è necessario caricare nulla all'avvio.

Invece nel caso dei supercomputer, dei mainframe e dei server a più vie di fascia alta e altissima, l'hardware è costituito da più schede con processori e chipset indipendenti che comunicano fra loro in una struttura a cluster: non c'è più una singola scheda che sia "madre", cioè più importante delle altre, ma sono tutte sullo stesso piano.

Anche molte apparecchiature elettroniche, quali strumenti di misura, calibratori, o generatori di segnali elettrici, possono essere costituite da una scheda principale sulla quale risiede il microprocessore, collegata ad altre aventi funzioni varie.

^ Il produttore della scheda madre (per conto terzi o per sé) acquista il PCB dal fornitore, esattamente come gli altri componenti della distinta base del prodotto.

Mauro Cappelli, scheda madre , in Enciclopedia della scienza e della tecnica, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 2007-2008.

motherboard , su Vocabolario Treccani, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.

(EN) Adam Volle, motherboard , su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

(EN) Opere riguardanti Motherboards (Microcomputers) , su Open Library, Internet Archive.

(EN) motherboard, in Free On-line Dictionary of Computing, Denis Howe. Disponibile con licenza GFDL

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Una scheda madre (plurale schede madri), mainboard ("scheda principale"), o meno conosciuta come planar board (scheda piana), abbreviata MB , M/B , mobo , in elettronica e informatica, è un tipo di scheda elettronica principale, raccoglie in sé tutta la circuiteria elettronica e i collegamenti di interfaccia tra i vari componenti interni principali di un personal computer come memoria e le altre schede elettroniche montate o alloggiate sopra, comprendendo anche i bus di espansione e le interfacce verso le periferiche esterne.

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Un processore (detto anche unità di elaborazione), in informatica ed elettronica, è un tipo di dispositivo hardware di un computer che si contraddistingue per essere dedicato all' esecuzione di istruzioni, a partire da un instruction set.

Provvede all' esecuzione materiale dell' elaborazione dati di un programma tipicamente sotto la supervisione del sistema operativo attraverso il ciclo di fetch-execute. Le altre componenti del computer sono ausiliarie all'unità di elaborazione oppure costituiscono l' interfaccia di input o l'interfaccia di output ( periferiche). L'unità di elaborazione, l'interfaccia di input e l'interfaccia di output sono infatti le tre componenti logiche sempre presenti nel computer. Il processore è un elemento base dell'architettura degli elaboratori.

Un computer può essere dotato anche di più processori che collaborano tra loro. In tal caso si parla di "computer multiprocessore" e l'elaborazione dati viene anche chiamata, con termine più specifico, "multielaborazione" o " multiprocessing". Il processore, in quanto sistema elettronico digitale, tipicamente lavora ad una certa frequenza di clock che rappresenta uno dei suoi parametri prestazionali in termini di capacità di processamento.

Processori distinti per funzionalità

In base alle funzioni che svolgono, attualmente si possono distinguere i seguenti tre principali tipi di processori:

Unità di elaborazione centrale

L'unità di elaborazione centrale (in acronimo CPU, dall' inglese Central Processing Unit), nelle architetture degli elaboratori è il sottosistema che implementa la maggioranza delle funzionalità fondamentali dell' elaboratore e che in generale coordina l'esecuzione delle operazioni tra gli eventuali sottosistemi periferici.

L' unità centrale apparve all'inizio degli anni 1960, vengono riuniti, all'interno dello stesso cabinet (meglio conosciuto come Case), due processori che precedentemente erano sempre stati contenuti in cabinet diversi: l' ALU e l' unità di controllo. In particolare la prima unità di elaborazione centrale commercializzata della storia è l' IBM 709 Central Processing Unit, un'unità di elaborazione centrale disponibile con l' IBM 709 Data Processing System (un computer dell' IBM commercializzato a partire dal 1958) e occupante un cabinet grande quanto un armadio. Attualmente invece la tipica implementazione dell'unità di elaborazione centrale è il microprocessore. L'unità di elaborazione centrale è quindi contenuta nello spazio di pochi centimetri quadrati.

Un computer multiprocessore può avere anche più unità di elaborazione centrale che collaborano tra loro.

Un coprocessore è un dispositivo progettato per funzionare in collaborazione con altri processori. Spesso implementa un insieme di funzionalità ridotte ed orientate a specifici casi d'uso. A livello di sistema lo scopo principale dei coprocessori è quello di alleggerire il carico di lavoro del processore principale, a volte svolgendolo in maniera più efficiente.

Tra i tipi più comuni di coprocessori rientrano:

Coprocessore matematico

Il coprocessore matematico è un coprocessore ottimizzato e specializzato in particolari calcoli matematici. I primi coprocessori matematici della storia erano componenti separate dall'unità di elaborazione centrale. Oggi, normalmente, il coprocessore matematico e l'unità di elaborazione centrale sono integrati nel medesimo microprocessore. Attualmente i tipo di coprocessore matematico più diffusa è l' unità di calcolo in virgola mobile (più conosciuta con la sigla mutuata dalla lingua inglese "FPU"), coprocessore matematico specializzato nei calcoli in virgola mobile. Tutte le moderne unità di elaborazione centrale sono affiancate da un'unità di calcolo in virgola mobile, ed entrambe sono implementate nel medesimo circuito integrato.

Unità di elaborazione grafica

L' unità di elaborazione grafica (più conosciuta con la sigla mutuata dalla lingua inglese "GPU") è un coprocessore ottimizzato e specializzato nel rendering di immagini grafiche. Da alcuni anni è in atto la tendenza ad implementare l'unità di elaborazione grafica e l'unità di elaborazione centrale nel medesimo circuito integrato.

Controller di periferica

Il controller di periferica o processore di input/output è un coprocessore adibito alla gestione di una o più periferiche. Il controller di periferica è presente sin dalla prima generazione di computer elettronici in quanto normalmente la periferica è molto più lenta dell'unità di elaborazione centrale. La presenza del controller di periferica evita quindi che l'unità di elaborazione centrale subisca pesanti rallentamenti: sollevata dalla gestione delle periferiche, l'unità di elaborazione centrale è libera di utilizzare tutta la sua capacità di calcolo in compiti in cui è richiesta tale capacità.

Il processore di segnale digitale (più conosciuto con la sigla mutuata dalla lingua inglese "DSP") è un processore specializzato nell' elaborazione numerica dei segnali. Il processore di segnale digitale può essere utilizzato come processore principale in particolari computer special purpose dedicati esclusivamente all'elaborazione numerica dei segnali (come ad esempio i computer integrati nei riproduttori di CD audio), oppure può essere utilizzato come coprocessore in computer sia general purpose (come ad esempio il personal computer) che special purpose (come ad esempio le moderne console per videogiochi). Nel secondo caso, tipico è l'utilizzo come coprocessore della CPU.

Processori distinti per formato dei dati

In base al formato dei dati su cui operano, si possono distinguere i seguenti tre tipi di processori:

Il processore scalare è un processore dotato di istruzioni che prevedono come operandi solo dati scalari (numeri interi, numeri reali, variabili booleane, ecc.). Nel processore scalare dunque ogni istruzione opera su un solo dato alla volta.

Il processore vettoriale è un processore dotato di istruzioni che prevedono come operandi dati vettoriali (cioè dati complessi costituiti da più dati elementari dello stesso tipo). Il processore vettoriale risulta dunque molto più veloce di un processore scalare quando si tratta di applicare la stessa elaborazione a più dati dello stesso tipo in quanto tale elaborazione viene effettuata in parallelo eseguendo una sola istruzione. Un processore scalare deve invece eseguire necessariamente più istruzioni per effettuare lo stesso tipo di elaborazione.

Il processore superscalare è una via intermedia tra il processore scalare e il processore vettoriale in quanto prevede più unità di esecuzione scalari indipendenti in modo da eseguire in parallelo o la stessa istruzione su dati differenti o istruzioni indipendenti su dati diversi. L'architettura di questo tipo di processore è spesso piuttosto complessa in quanto prevede varie pipeline di esecuzione e per ottimizzare le prestazioni è necessario risolvere i conflitti derivanti dalla loro indipendenza (non si possono ad esempio eseguire in parallelo due istruzioni se il risultato della seconda è condizionato dal risultato della prima).

Un tipo di processore oggi estremamente diffuso è il microprocessore. Un microprocessore è un processore interamente contenuto in un circuito integrato. Il primo microprocessore commercializzato della storia è stato l' unità di elaborazione centrale Intel 4004, commercializzata a partire dal 1971.

Al fine di aumentare le prestazioni, nel 2005 è nata la tendenza a realizzare circuiti integrati contenenti più unità di elaborazione centrale tutte identiche. Un circuito integrato contenente più unità di elaborazione centrale tutte identiche è detto " processore multicore". In seguito è nata anche la tendenza a realizzare circuiti integrati contenenti più unità di elaborazione grafica tutte identiche. Anche questi circuiti integrati sono processori multicore ma, più specificatamente e frequentemente, sono chiamati "GPU multicore".

Attualmente il processore multicore rappresenta l'implementazione più diffusa dell'unità di elaborazione centrale.

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Un processore (detto anche unità di elaborazione), in informatica ed elettronica, è un tipo di dispositivo hardware di un computer che si contraddistingue per essere dedicato all' esecuzione di istruzioni, a partire da un instruction set. Provvede all' esecuzione materiale dell' elaborazione dati di un programma tipicamente sotto la supervisione del sistema operativo attraverso il ciclo di fetch-execute.

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Case a torre di un PC senza scocche laterali

Case (termine mutuato dall' inglese computer case), cabinet o chassis (anche telaio), in informatica indica il contenitore dentro cui sono montati i componenti principali di un computer.

Case in versione desktop (orizzontale) di un Olivetti Modulo M4

Vista interna di un case

Normalmente il telaio di un case è in lamiera metallica SECC (dall'inglese "", un tipo di acciaio dal basso costo ed elevata conducibilità termica) oppure in alluminio, esistono tuttavia anche telai artigianali fatti con altri materiali (vedi modding).

L'alimentatore è generalmente alloggiato in un'area angolare del case; nella parte centrale sono presenti diversi alloggi atti a contenere le periferiche di archiviazione di massa e di lettura. Nei computer desktop a torre verticali la scheda madre è ancorata sul pannello destro - da un punto di vista frontale - del case. In genere un case ha diversi vani per drive da 5,25" e da 3,5" che permettono l'installazione di dischi rigidi, lettori floppy, lettori e masterizzatori CD/DVD e lettori di schede di memoria. Il pulsante d'accensione e di reset (che permette di riavviare il PC) sono normalmente situati in una posizione accessibile all'utente. Nei pressi dei due pulsanti possono esserci due piccole spie, alimentate da appositi connettori collegati direttamente alla scheda madre, per indicare lo stato di accensione del computer e l'attività del disco rigido. Sul frontale possono essere presenti i cassetti scorrevoli per l'inserimento ed il disinserimento di CD e dischetti floppy.

Anche le porte di comunicazione USB "frontali" e le prese per cuffie e microfono sono normalmente installate in una posizione accessibile all'utente, così da agevolarlo nell'inserimento dei relativi dispositivi. Sul retro sono accessibili tutte le porte e interfacce di connessione con le altre periferiche presenti sulla scheda madre, come per esempio la tastiera, il mouse, il monitor e altri. Nel case di un computer può essere presente un sistema di raffreddamento ad aria mediante uso di apposite ventole ( raffreddamento attivo), anche tramite dei fori posti sulle pareti laterali o sulla parete posteriore. Alcuni case sono equipaggiati con delle unità che misurano la temperatura interna al computer, rilevano la velocità di calcolo del processore o variano la velocità delle ventole di raffreddamento, esse possono trovare posto nei vani per drive comunemente destinate ai lettori di CD e floppy, rispettivamente da 3,5" e da 5".

Il pannello sinistro - da un punto di vista frontale - del case, permette l'accesso alla componentistica e per tale motivo spesso è facile da rimuovere. Nel caso di case personalizzati, parte della lamiera che costituisce la paratia laterale è asportata e sostituita da plexiglas; questo consente di mettere in risalto le presunte migliorie estetico-strutturali che l'utente apporta al sistema, come ad esempio un sistema di raffreddamento liquido o, più ludicamente, luci al neon.

Dimensioni e forma

Sebbene la forma e la dimensione possano differire da un produttore all'altro, esistono degli standard preposti a cui ogni costruttore si adatta, per esempio nei computer da scrivania è diffuso lo standard ATX.

I case predisposti per accogliere una scheda madre di tipo ATX possono avere forme diverse e per convenzione vengono distinti tra:

da scrivania: orizzontali, pensati per essere posizionati sopra la scrivania;

a torre: verticali, pensati per essere posizionati sotto la scrivania.

Questi ultimi sono ulteriormente classificabili in:

L'altezza nei case a microtorre varia tra i 33 e 36 cm (tipicamente 35 cm), nei minitorre tra i 36 e 40 cm (in genere 39 cm), nei mezzatorre tra i 40 e 46 cm (in genere 43 cm), e negli elaboratori a torre piena a partire da circa 56 cm, nonostante si possano raggiungere altezze superiori ai 70 cm.

Versioni con dimensioni maggiori sono solitamente utilizzate per i , per i quali nei brevi periodi può essere necessario un ampliamento e potenziamento della componentistica. Quando sono previste condizioni di lavoro gravose ed è richiesta alta affidabilità (come in una stanza che ospita decine di server costantemente in funzione), viene preferito al case tradizionale un altro tipo di telaio adottato in campo elettronico: l'armadio (o ), concepito come un ripiano multiplo in cui infilare, sovrapposti come cassetti, i più svariati tipi di apparecchiature, elaboratori compresi.

Anche un dispositivo mobile è dotato di case, ovviamente composto da materiali, forme e dimensioni specifiche. L'estetica gioca un ruolo rilevante, sebbene l'aspetto protettivo non sia secondario. La particolarità è che lo schermo (lo strato trasparente) fa pure parte del case in quanto è il completamento del coperchio (parte posteriore), detto cover.

Un case equipaggiato con luci LED e raffreddamento a liquido

I case tradizionali generalmente erano beige, bianchi o neri e di forma parallelepipeda. Nel tempo tuttavia si è assistito a una vera e propria rivoluzione stilistica: molti utenti si dilettano a personalizzare il case del proprio computer aggiungendovi luci interne al neon, guaine avvolgicavo multicolore, finestre laterali in plexiglas, ventole illuminate aggiuntive, nonché impianti di raffreddamenti a liquido, questi ultimi, oltre ad assolvere alla mera funzione estetica, mirano anche ad un incremento prestazionale.

Galleria d'immagini

Tre dei server di Wikimedia nel formato rack U1

Dell Dimension C521, con scheda madre in formato BTX

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Case (termine mutuato dall' inglese computer case), cabinet o chassis (anche telaio), in informatica indica il contenitore dentro cui sono montati i componenti principali di un computer. Normalmente il telaio di un case è in lamiera metallica SECC (dall'inglese "", un tipo di acciaio dal basso costo ed elevata conducibilità termica) oppure in alluminio, esistono tuttavia anche telai artigianali fatti con altri materiali (vedi modding).