COMPUTER
Con il lemma computer (mutuato dalla lingua inglese, ma di origine latina, e
tradotto talvolta in italiano con le parole calcolatore, ordinatore, elaboratore
elettronico o cervello elettronico) si intende un dispositivo fisico che
implementa il funzionamento di una macchina di Turing.
Questa definizione, anche se rigorosa, non dice molto su quello che in pratica
un computer è o può fare: in effetti esistono molti tipi diversi di computer,
costruiti e specializzati per vari compiti: da macchine che riempiono intere
sale, capaci di qualunque tipo di elaborazione a circuiti integrati grandi pochi
millimetri che controllano un minirobot o un orologio da polso. Ma a prescindere
da quanto sono grandi e da che cosa fanno, possiedono tutti due cose: (almeno)
una memoria e (almeno) una CPU, o processore.
Una macchina di Turing (e quindi un computer) nasce per eseguire programmi: un
computer senza un programma da eseguire è inutile. Tutti i computer hanno quindi
bisogno di programmi: il programma di gran lunga più importante per un computer
è il suo sistema operativo, che si occupa di gestire la macchina, le sue risorse
e i programmi che vi sono eseguiti, e fornisce all'utente un mezzo per inserire
ed eseguire gli altri programmi, comunemente chiamati applicazioni o software,
in contrapposizione all'hardware che è la parte fisica degli elaboratori.
Costituenti di un computer
Come già detto, un computer non è altro che l'implementazione fisica, pratica,
di una macchina di Turing, secondo l'architettura ideata da Von Neumann: quindi
tutti i computer hanno almeno una CPU, una certa quantità di memoria RAM di
lavoro e una certa quantità di memoria non volatile (ROM, PROM, EPROM, EEPROM o
Flash) in cui è scritto il primo programma da eseguire all'avvio del computer
stesso: a seconda dei casi, questo programma può essere l'unico che la macchina
eseguirà (firmware) oppure fare da trampolino di lancio per caricare il sistema
operativo vero e proprio in memoria di lavoro: in questo caso si parla di loader
(o di BIOS se assolve anche altre funzioni oltre a questa). In genere questi tre
componenti si trovano fisicamente insieme nello stesso circuito integrato o
sulla stessa scheda elettronica, che in questo caso viene detta scheda madre o
mainboard. Importante ricordare che, attualmente, vi è una piccola quantità di
memoria detta Cache all'interno della CPU; questo perché la velocità del Bus di
collegamento fra CPU e Memoria è troppo bassa, quindi si avrebbe che in questi
casi la CPU è "frenata" dal collo di bottiglia della RAM, ciò non avviene
naturalmente se si ha una piccola quantità di memoria all'interno della CPU
stessa, nella quale vengono caricate le informazioni che vengono elaborate più
spesso.
Oltre ad eseguire programmi, un computer deve anche poter comunicare con
l'esterno: per questo sono sempre presenti anche un certo numero di interfacce
verso vari dispositivi. Quasi sempre, tranne i casi di microcontroller molto
semplici, è prevista la possibilità di collegare una tastiera e un dispositivo
di visualizzazione (monitor, stampante, display). Inoltre in genere un computer
fa uso di memorie di massa per registrare i dati e i programmi liberando la
memoria RAM, e quasi sempre è possibile collegare ad esso periferiche esterne e
schede di espansione.
Una delle schede di espansione più importanti è la scheda VGA, o scheda video.
Questa scheda si occupa di gestire tutte le immagini e di visualizzarle sul
computer, le schede video di ultima generazione hanno un potenza eccezionale e
permettono delle nuove esperienze con il computer
Tipi di computer
I computer possono essere divisi in alcune categorie molto generali, a seconda
delle loro caratteristiche salienti, dell'uso che in generale se ne fa, del
software e dei sistemi operativi che fanno girare e dell'epoca in cui sono
comparse. Le definizioni nel tempo sono molto cambiate e i confini non sono mai
così netti.
Mainframe
All'inizio dell'informatica i computer occupavano stanze intere, l'energia
richiesta per il funzionamento ed il raffreddamento era elevata e, naturalmente,
erano costosissimi; per questo motivo li si tendeva a sfruttare il più possibile
e, quindi, l'utilizzo era suddiviso generalmente fra un numero di utenti
piuttosto grande.
I mainframe oggi sono dei computer non molto più grandi del PC di casa, ma
nonostante le dimensioni questi computer sono potentissimi, possono addirittura
sopportare più di 1000 utenti. L'unico difetto è che sono molto costosi e che
alcuni sono di grosse dimensioni, infatti di solito vengono utilizzati nelle
scuole, negli alberghi ed in altre strutture che hanno bisogno di una potenza
molto elevata per gestire i computer che usano gli utenti per lavorare.
Minicomputer
In un secondo tempo, negli anni sessanta, in particolare da Digital e da HP,
vennero introdotti elaboratori dal costo abbastanza ridotto da poter essere
comprati anche da piccole aziende o da singoli dipartimenti di ricerca e di
dimensioni paragonabili ad un armadio. Questo permise un utilizzo più flessibile
e quindi le prime sperimentazioni in campo informatico. Per distinguerli dai
mainframe venne coniato il termine minicomputer.
Microcomputer
All'inizio degli anni settanta l'introduzione del primo microprocessore, l'Intel
4004, rese disponibili computer dal prezzo abbastanza ridotto da poter essere
acquistati anche da una singola persona. La prima generazione di questi
dispositivi era destinata soprattutto agli appassionati, perché di difficile
utilizzo. I personal computer possono essere considerati microcomputer.
Home computer
La seconda generazione di microcomputer, che prende il nome popolare di home
computer, fece il suo ingresso nel mercato nella seconda metà degli anni
Settanta e divenne comune nel corso degli anni Ottanta, per estinguersi entro i
primi anni Novanta con l'ascesa dei personal computer.
Gli home computer, macchine a costo contenuto e di utilizzo prevalentemente
domestico, contribuirono largamente a diffondere a livello popolare l'uso del
computer e all'alfabetizzazione informatica di vasti strati di popolazione
(specie giovanile) nei paesi sviluppati.
Basati su processori a 8 bit e costruttivamente molto semplici, erano dotati di
interfacce esclusivamente testuali e come memorie di massa sfruttavano, almeno
inizialmente, le cassette audio. Erano utilizzati prevalentemente come console
per videogiochi, oppure per i primi approcci con la programmazione.
Con oltre dieci milioni di macchine vendute, il più rappresentativo computer di
questa categoria fu il Commodore 64. Anche lo ZX Spectrum della Sinclair ebbe
buona diffusione.
Personal computer
Per Personal Computer si intende un microcomputer economico destinato,
prevalentemente, ad un utilizzo personale da parte di un singolo individuo. Si
distingue da un Home computer principalmente perché si prestano - grazie alle
maggiori risorse hardware e software a disposizione - ad utilizzi maggiormente
produttivi rispetto a questi ultimi, destinati ad un utilizzo ludico o
didattico. Dato che la definizione di Personal Computer nacque con la diffusione
dei computer PC IBM, oggi per Personal Computer (PC), spesso si intende un
computer da essi derivato, ma inizialmente il termine andrebbe riferito a
macchine con sistemi operativi e tipi di microprocessori del tutto diversi,
quali la prime versioni dell'Apple (Apple I e soprattutto l'Apple II). |
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