Componenti interni

Alimentatore

L’alimentatore è quel componente che fornisce elettricità a tutti gli elementi del computer. Si collega direttamente alla presa di corrente tramite il cavo di alimentazione. Esistono principalmente due tipi di alimentatori: quelli modulari, su cui i cavi sono inizialmente scollegati e possono essere aggiunti all’occorrenza, e quelli non modulari, su cui i cavi sono installati fin dal principio e non scollegabili.

L’alimentatore è dotato di una ventola di raffreddamento per far sì che le alte temperature non possano danneggiarlo o addirittura bruciarlo. La potenza di un alimentatore si misura in Watt e varia a seconda delle componenti utilizzate nel pc a cui deve dare elettricità. Se l’alimentatore si rompe, il computer non può accendersi, e di conseguenza, deve essere sostituito.

Scheda madre

La scheda madre è il componente che si occupa di smistare la corrente ricevuta dall’alimentatore alle varie periferiche interne ed esterne. La scheda madre è installata direttamente sul case e fissata con delle viti.

Praticamente tutto ciò che riguarda l’interno del computer, per funzionare e ricevere dati, deve essere collegato alla scheda madre: dalle porte USB ai LED, passando per gli altoparlanti, le ventole, i dischi, il processore, i banchi di RAM e tutto il resto.

Esistono diversi formati di schede madre, che si differenziano per dimensione e numero di slot di espansione montati. Il più diffuso oggi è lo standard ATX con le sue varianti Mini-ATX, MicroATX e FlexATX (da scegliere anche in base alla dimensione desiderata del case).

Processore

È il componente interno che si occupa materialmente di elaborare i dati ricevuti per fornirli a tutte le altre parti del computer, al sistema operativo e a tutti i suoi programmi.

La piccola unità del microprocessore che si occupa di svolgere i calcoli è la CPU. In alcuni casi, sulla stessa piastra metallica della CPU è possibile trovare anche l’unità che si occupa dei calcoli per la grafica (GPU) – in tal caso, questo componente prende il nome di APU. Inizialmente il processore poteva compiere una sola operazione alla volta (seppur in modo estremamente veloce), tuttavia oggi esistono microprocessori con più core – ossia più unità di elaborazione – che permettono di eseguire tante operazioni contemporanee quanti sono i core presenti.

L’unità di misura per calcolare le prestazioni di un processore è l’hertz o Hz ma, con le velocità che un microprocessore può raggiungere oggi, è ormai d’obbligo parlare di Gigahertz (GHz). Il microprocessore ha un alloggiamento dedicato sulla scheda madre, viene installato direttamente su uno slot preposto e include una piccola memoria per il passaggio veloce dei dati (memoria cache). Il microprocessore può raggiungere temperature davvero elevate, per cui è sempre sovrastato da una ventola collegata a un dissipatore; di conseguenza, per vedere a occhio il processore sarà necessario smontarla.

I principali produttori di processori per PC sono Intel e AMD, i quali propongono famiglie di processori destinate a vari tipi di utilizzo. Ad esempio, i processori della serie i di Intel (es. i3, i5 e i7) sono destinati ai computer desktop e ai portatili più potenti, mentre i processori della famiglia core m (core m3, m5 ed m7, che nelle generazioni più recenti hanno assunto i nomi di i5 e i7) sono destinati agli ultrabook e ai 2-in-1, che necessitano di consumi energetici ridotti.

Scheda video

La GPU riceve dati direttamente dalla CPU e li trasmette alla periferica principale di output video (solitamente il monitor).

Non sempre la scheda video è presente in un computer. La si può trovare anche semplicemente integrata alla scheda video direttamente nel microprocessore centrale (in questo caso si parla però di APU).

Sempre per diminuire la temperatura, le schede video sono dotate di dissipatori o di ventole. La scheda video può essere dotata di memoria RAM dedicata per l’elaborazione più veloce dei dati, e trova posto nello slot PCI o PCI-e della scheda madre. Una volta montata nel computer, la scheda video permette di accedere alle porte di comunicazione dal retro del case, per il collegamento del monitor o degli altri dispositivi video. Tra queste ci sono:

la porta VGA (se presente);
la porta HDMI o micro-HDMI;
la porta DVI.
I principali produttori di schede video sono Nvidia e AMD, i quali propongono GPU di varie potenze appartenenti a varie fasce di mercato: quelle più avanzate, destinate al gaming di fascia alta e alle applicazioni professionali (es. progettazione 3D), costano svariate centinaia di euro.

Scheda audio

Anche la scheda audio può essere integrata o separata.

Una volta montata nel computer, la scheda audio permette di accedere alle sue porte di comunicazione dal retro del case. Tra questi ci sono:

il jack per cuffie/altoparlanti;
il jack per il microfono;
una serie di jack per gli impianti 5.1 o 7.1 (se compatibile);
un’uscita digitale per impianti avanzati.

Sistemi di raffreddamento

Il metodo di raffreddamento più comune che si può trovare all’interno di un computer è la ventola.

Un altro interessante sistema per tenere basse le temperature interne del computer è il raffreddamento a liquido. Si tratta di un sistema di pompe, ventole, tubi e altri componenti che permettono di far girare nel computer un liquido refrigerante, il quale impedisce il surriscaldamento dei componenti interni.

Il liquido non va mai a contatto diretto con i componenti, ma il trasferimento termico avviene per convezione.

Memoria RAM

La memoria RAM è quel componente di un computer che fa da “tramite” tra il disco fisso e la cache del processore e ha il compito di velocizzare il traffico dei dati, poiché il bus del processore lavora a velocità molto più elevata rispetto a quello del disco. La memoria RAM  è un circuito stampato che contiene dei banchi di memoria. La particolarità della RAM è quella di venire completamente svuotata in mancanza di elettricità: è una memoria “transitoria” su cui passano dati che vengono eliminati allo spegnimento del computer.

La memoria RAM si misura in GigaByte: più grande è, più informazioni può contenere, più le prestazioni del computer aumentano, soprattutto in ottica multi-tasking (cioè nell’esecuzione di più programmi in contemporanea). Viene installata in appositi alloggiamenti della scheda madre e comunica direttamente con il processore e gli altri supporti di memorizzazione.

I formati di RAM ad oggi più diffusi sono il DIMM (per i computer desktop) e i SO-DIMM (per i computer portatili); le memorie possono avere anche velocità di comunicazione diverse con il resto del computer: questa caratteristica si chiama frequenza del bus e si misura in MHz.

Disco fisso (Hard disk o SSD)

Il disco fisso (o hard disk) è la parte del computer che si occupa di memorizzare i dati. È su di esso che puoi trovare il sistema operativo, i programmi installati e tutti i file e le cartelle personali. Il disco fisso comunica direttamente con la memoria RAM: quando il sistema operativo fa richiesta di dati, questi vengono prelevati dal disco e caricati in RAM per poi essere elaborati dal processore.

Esistono principalmente due tipi di dischi fissi: il disco meccanico, che usa braccetti e testine per salvare e prelevare dati, e il disco a stato solido (o SSD), che invece usa una serie di piccole memorie caricate con l’elettricità. Inoltre, puoi trovare in commercio dischi fissi da diversi tagli di spazio di archiviazione; l’unità di misura per misurare lo spazio disponibile è il GigaByte (GB, che equivale a 1000 o 1024 MB, a seconda delle stime del produttore del disco) o il TeraByte (TB, che equivale a 1000 o 1024 GB), e più un disco fisso è grande più dati può contenere.

Inoltre, un disco fisso può avere due dimensioni: da 3.5″ (si legge tre pollici e mezzo), il classico disco meccanico che puoi trovare in un computer, oppure da 2.5″ – che è la dimensione standard degli SSD e dei dischi meccanici per portatili. Il disco fisso è posizionato in uno specifico alloggiamento del case, ed è collegato alla scheda madre tramite cavo dati SATA (I, II, o III). Il disco fisso ha bisogno di ricevere elettricità direttamente dall’alimentatore, a cui è collegato tramite cavo di alimentazione SATA.

Scheda di rete

La scheda di rete è quella che offre la possibilità di collegarsi a una rete o a Internet. Può essere sia cablata (Ethernet) che senza fili (Wi-Fi) . Alloggia e si alimenta direttamente dalla scheda madre tramite l’entrata PCMCIA o PCMCIA-e (che sta per express).

Una volta montata nel computer, la scheda di rete permette di accedere alle porte di comunicazione dal retro del case (qui maggiori dettagli). Tra queste ci sono:

una o più porte ethernet per il collegamento dei cavi di rete;
una o più antenne Wi-Fi per il collegamento alle reti senza fili.
Ricorda sempre che senza una scheda di rete il computer non può collegarsi a Internet; ciascuna scheda di rete, inoltre, è identificata da un numeretto univoco che si chiama MAC Address.

Case

Il case è l’involucro in cui vengono posizionati tutti gli altri componenti del computer, la cosiddetta “scatola“. Di solito un case è costruito in lamiera d’acciaio o in alluminio, questo per migliorare la conduzione termica.

Ciascun case è organizzato con degli appositi alloggiamenti per contenere i pezzi all’interno. Di norma sui case sono presenti anche degli indicatori LED, pulsanti, porte di comunicazione e ventole che possono differire da case a case.

Tasto d’accensione – è il tasto che usi per accendere e spegnere il computer. Solitamente è sulla parte frontale o sul bordo superiore.
Tasto reset – è il tasto che usi per riavviare brutalmente il computer, senza spegnerlo in modo “pulito”.
Indicatori LED – sono le “lucine” del computer, gli indicatori che ti mostrano cosa sta succedendo all’interno. Di solito un case comprende un LED di alimentazione che si accende quando il computer è acceso e un LED dedicato al disco, che si illumina quando il disco è in uso. Per funzionare, gli indicatori LED devono essere collegati alla scheda madre.
Porte di comunicazione – alcuni case hanno già delle porte di comunicazione a bordo, in posti comodamente accessibili dall’utente – generalmente sulla parte anteriore. Per esempio ci si possono trovare jack per cuffie e microfono, porte USB o porte eSATA. Affinché possano funzionare, queste porte devono essere collegate alla scheda madre.
Ventole – alcuni case integrano una o più ventole da includere nel sistema di raffreddamento. Anche le ventole, per funzionare, devono essere collegate alla scheda madre o all’alimentatore.
I pannelli laterali del case possono essere smontati per permettere l’inserimento e l’assemblaggio dei componenti interni, oltre che la pulizia. Alcuni pannelli laterali sono fatti in plexiglass, così da permettere la visione di quel che c’è all’interno. Solitamente l’altezza di un case varia tra i 33 e i 65-70 centimetri, a seconda del formato scelto: il microtower misura circa 35 cm, il minitower ne misura 40, il mid-tower 44 e il tower circa 60 centimetri. Quando decidi di usare case particolarmente piccoli, devi però stare attento al formato di scheda madre da usare al suo interno. Esistono case anche più alti di 70 centimetri ma, solitamente, questi vengono usati per i server.

A proposito, quasi dimenticavo di dirti che esistono computer che non sono dotati di case classico ma che racchiudono tutti i pezzi in una sola “scatola” che comprende anche il monitor, in alcuni casi touch-screen: in questo caso si parla di PC all-in-one.

Periferiche di I/O

Questi componenti sono detti periferiche di input/output (o I/O), perché permettono la comunicazione tra l’utente del computer e il computer stesso.

Mediante il loro utilizzo è possibile immettere dati (input) nel computer e visualizzare dati in uscita (output) generati dal lavoro del processore, del disco e via discorrendo.

Monitor
Il monitor è una periferica di output e permette di vedere tutto ciò che succede. Esistono monitor per tutti i gusti e le dimensioni e, in genere, le loro proprietà principali sono la diagonale (cioè la dimensione fisica dello schermo, in pollici) e la risoluzione (cioè il numero di pixel riprodotti sullo schermo). Alcuni monitor per computer sono touch-screen e possono includere anche dei piccoli altoparlanti per la riproduzione dei suoni.

Il monitor viene collegato tramite cavo alle porte di comunicazione della scheda video, in genere alle porte digitali HDMI o DVI. Alcuni monitor di vecchia data vengono collegati tramite la “vecchia” porta analogica VGA (il jack audio del monitor, se presente, va collegato direttamente alla scheda audio). Con alcune particolari configurazioni, è possibile addirittura collegare due monitor al PC!

Mouse
Il mouse è un dispositivo di input che ti permette di controllare la freccetta che si vede scorrere sul monitor e che fa usare il sistema operativo a suon di clic. Di base, i mouse sono dotati di due pulsanti anteriori (utilizzabili con l’indice e il medio) e di una rotellina centrale cliccabile.

Esistono mouse davvero per tutti i gusti, alcuni dei quali dedicati a giocatori o professionisti, e caratterizzati da una gran precisione di puntamento e dalla presenza di pulsanti aggiuntivi. Esistono mouse col filo (che si collegano al computer tramite cavo USB) e mouse wireless.

Tastiera
La tastiera è un altro componente di input molto importante: è tramite essa che si possono scrivere testi o usare particolari funzioni del computer. Esistono tastiere per tutti i gusti, sia economiche che professionali. Alcune di esse offrono anche tasti aggiuntivi da configurare a mano con delle azioni personalizzate (macro), altre possono avere un aspetto estetico accattivante e, altre ancora, una combinazione tra i due.

Le tastiere in commercio possono avere diversi layout, cioè differenti disposizioni di tasti e simboli, a seconda del paese in cui vengono vendute. La tastiera si collega al computer tramite un collegamento USB; nei computer portatili, invece, questa ha un collegamento diretto alla scheda madre. In commercio si possono trovare sia tastiere con filo che tastiere wireless.

Touchpad (o trackpad)
Il touchpad (o trackpad) è un dispositivo di input che sostituisce il mouse nei computer portatili. Esistono diversi tipi di touchpad: quasi tutti sono cliccabili sfiorandoli col dito, altri sono dotati di pulsanti a parte per il clic destro e sinistro, altri ancora non hanno bisogno di tasti fisici e possono essere controllati soltanto con le dita, grazie al supporto alle gesture.

Per esempio, cliccando con un solo dito si genera il clic sinistro del mouse, con due dita quello destro, con tre dita si possono aprire menu, con il pizzico (pinch) si può aumentare o diminuire lo zoom, scorrendo con due dita si possono muovere su o giù le finestre e via discorrendo.

Webcam
La webcam è un dispositivo di input che, se collegata al computer, permette di scattare foto, registrare video, eseguire lo streaming live su Internet (ad esempio con le dirette Facebook o Skype) e con un po’ di fantasia addirittura sorvegliare la casa. La maggior parte delle webcam in commercio sono dotate di microfono e possono avere una base propria oppure essere fissate al monitor tramite una clip.

Le webcam vengono collegate al computer tramite USB, mentre sulla maggior parte dei portatili sono già integrate nel monitor e collegate direttamente alla scheda madre.

Stampante
La stampante è un dispositivo di output che viene usato per creare copie cartacee di documenti, immagini e in generale file digitali. Può essere collegata al computer tramite cavo USB, connessione Wi-Fi o associazione al cloud e, grazie ai driver, viene completamente gestita dal sistema operativo. In commercio è possibile trovare stampanti con filo e stampanti wireless, che imprimono i file su carta usando getti d’inchiostro da una cartuccia, uno speciale composto detto toner oppure particolari inchiostri termici.

Alcune stampanti, inoltre, inglobano anche uno scanner (funzionando dunque anche da fotocopiatrici) e un fax. In tal caso si parla di stampanti multifunzione.

Scanner
Lo scanner è un dispositivo di input che permette di trasformare immagini cartacee in file digitali. Giusto per fare un esempio, grazie allo scanner è possibile digitalizzare le foto e salvarle sul computer. Come sottolineato anche poc’anzi, spesso lo scanner è incluso nella stampante (rendendola quindi una multifunzione). Gli scanner differiscono l’un l’altro sia per tipo (scanner fisso o scanner portatile) che per prestazioni (risoluzione delle immagini e qualità di acquisizione): se ti interessa approfondire questo aspetto ti invito a consultare la pagina dedicata su Wikipedia.

Lettore ottico
Anche se oggi non si usano più molto, i lettori ottici sono stati parti integranti dei computer di tantissime generazioni. Si tratta di quei dispositivi in grado di leggere dati da supporti ottici, quali possono essere un CD, un DVD o un disco Blu Ray: praticamente i classici “lettori” in cui si può inserire un disco. I lettori ottici sono connessi al bus SATA dati della scheda madre per inviare e ricevere dati e, esattamente come dischi fissi, prendono elettricità grazie al cavo di alimentazione SATA connesso direttamente all’alimentatore.

Lettore di schede
I lettori di schede sono dispositivi di input/output, perché permettono sia di acquisire dati dal loro interno sia di trasferirne dal computer. Oggi come oggi, i lettori di schede sostituiscono i lettori ottici di cui parlavo prima e tipicamente sono in grado di leggere tranquillamente schede SD, microSD, microSDHC, microSDXC ed SDHC.

Altoparlanti
Gli altoparlanti (così come le cuffie) sono dispositivi di output e, per la precisione, sono quelli che permettono di riprodurre i suoni provenienti dal computer. In genere vanno collegati alla scheda audio, tuttavia esistono altoparlanti e cuffie che possono essere connessi anche tramite porta USB.

In commercio si possono trovare casse per tutti i gusti, dai più semplici ai più complessi con satelliti, subwoofer o soundbar per ottenere effetti Dolby Surround.

Sistema operativo
E’ un particolare programma che fa da intermediario tra il computer e chi lo usa, ed è pensato proprio per semplificare all’utente l’inserimento e l’elaborazione di dati nel computer.

Un sistema operativo comunica con l’utente con finestre, pulsanti, menu oppure semplici interfacce di testo, dopodiché smista i dati ricevuti tra le varie periferiche, comunicando con essa tramite i driver di periferica – o semplicemente driver. Questi ultimi sono dei piccoli programmi, che fanno a loro volta da tramite fra il sistema operativo e i componenti interni o esterni del computer. Ciò succede perché i componenti non sono in grado di capire direttamente le istruzioni del sistema operativo e, viceversa, il sistema operativo non è in grado di interpretare direttamente ciò che riceve dai vari componenti.

Ecco perché, per rendere ottimale il funzionamento di un computer, tutti i driver di periferica devono essere installati e aggiornati all’ultima versione disponibile. Altro compito fondamentale del sistema operativo è quello di fare da tramite tra i programmi e i componenti interni del computer: senza un sistema operativo alla base, infatti, un programma non può funzionare… a meno che non sia esso stesso un sistema operativo!

In generale, tutti gli elaboratori elettronici sono dotati di un sistema operativo più o meno complesso che possa coordinare, gestire e far funzionare i componenti interni, oltre che permettere all’utente di usare l’elaboratore stesso. Per quanto riguarda i computer, i sistemi operativi più usati sono Windows di Microsoft, macOS di Apple e l’open source Linux con le sue distro.

 

Tratto in parte dal sito di Salvatore Aranzulla