Gulisano_Andrea_Es1_SISTEMI E RETI_ 3Ainf

IL COMPUTER

IL COMPUTER E LE SUE COMPONENTI

Esperienza di laboratorio 1

Il computer è una macchina elettronica che, tramite vari programmi riesce ad elaborare, trasmettere e immagazzinare determinati dati. Il computer è in grado di eseguire sia calcoli matematici molto complessi, sia altri tipi di dati. Funziona grazie a un "cervello" elettronico, il processore, che esegue rapidamente le operazioni che gli chiediamo di fare. All'interno ha anche una memoria, dove salva temporaneamente (Memoria RAM) o a lungo termine (Memoria ROM) dati e programmi, e diversi strumenti, come tastiera, schermo e mouse, che ci permettono di interagire con lui. In sostanza, noi diamo comandi al computer, e lui li esegue seguendo precise istruzioni, chiamate programmi o software.

Indice

Scheda madre

Assemblamento Prima parte

CPU (processore)

Assemblamento seconda parte

RAM

Assemblamento terza parte

HDD

Scheda di espansione

Alimentatore e Case

La struttura e le componenti principali

LA scheda madre

Cos'è e come funziona

- Circuiti stampati: sono quelle parti "disegnate" nella base della scheda madre che trasferiscono i vari segnali elettrici per collegare i vari componenti- Socket della CPU: In questo punto viene installata la CPU, con la quale comunica tramite le apposite comunicazioni elettriche -Slot per RAM: le slot RAM vengono inserite nella scheda madre tramite appositi supporti Chipset: Circuito che gestisce le comunicazioni tra il processore, la memoria e altre periferiche. Comprende il Northbridge (gestisce la RAM e la GPU) e il Southbridge (gestisce le periferiche e le porte). Connettori per l'alimentazione: Connettori per collegare l'alimentatore della scheda madre. SATA e connettori IDE: Per collegare dischi rigidi e unità SSD.

La scheda madre è un hub centrale che collega e gestisce tutti i componenti di un computer, garantendo la loro comunicazione e funzionamento coordinato. La scelta di una scheda madre appropriata è cruciale per la compatibilità e le prestazioni complessive del sistema. La scheda madre riesce a smistare i vari comandi e mandarli al componente specifico che elaborerà il comando

La scheda madre del computer in laboratorio

CPU

La CPU del computer in laboratorio e la sua ventola di raffreddamento

Unità di elaborazione centrale

La CPU, o unità di elaborazione centrale, viene considerato il cervello del computer, è la parte che esegue istruzioni ed elabora i dati. Possiamo classificare le sue funzioni in tre grandi parti: - Esecuzione delle Istruzioni - Calcoli - Controllo

Esecuzione delle istruzioni

Calcoli

Controllo

RAM

La RAM (Random Access Memory) è una memoria che viene definita volatile, che viene utilizzata per memorizzare temporaneamente i dati e le istruzioni che il processore sta elaborando in quel momento.

Perchè la RAM viene definita memoria volatile?

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Perchè la RAM è utile nel computer? Che benefici si hanno ad avere più memoria RAM?

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La RAM del mio computer in laboratorio

L'HDD

Un HDD (Hard Disk Drive) è un dispositivo di archiviazione dati che utilizza dischi magnetici rotanti per memorizzare informazioni in modo permanente. Inventato negli anni '50, è stato per decenni il sistema principale di archiviazione nei computer. L'HDD è composto da piatti metallici (dischi) rivestiti di materiale magnetico, che ruotano a velocità elevate. Un braccio con una testina legge e scrive dati sui dischi. Sebbene sia più lento e meno resistente agli urti rispetto agli SSD (Solid State Drive), l'HDD offre grandi capacità di archiviazione a un costo inferiore, rendendolo ideale per backup e archiviazioni di massa.

L'HDD del mio computer in laboratorio

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Alimentatore e case

ALIMENTATORE

L'alimentatore del computer in laboratorio

L'alimentatore è il componente che fornisce energia elettrica al computer e a tutti i suoi componenti. Esistono vari tipi di alimentatori, spesso classificati per la loro potenza, espressa in watt. Ognuno sceglie un alimentatore in base all'uso che se ne deve fare del computer

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CASE

Il case è la struttura che ospita tutti i vari componenti del computer e che li protegge da urti, viene progettato già con le varie sezioni dedicate per contenere ogni parte del computer. Spesso integrati nei case ci sono il sistema di raffreddamento, come ad esempio nel case del computer che ho usato in laboratorio, e varie porte USB.

Scheda di espansione

Una scheda di espansione è un componente hardware che si collega alla scheda madre per aggiungere funzionalità o porte aggiuntive a un computer. Queste schede possono includere porte per connettività aggiuntiva, come USB, Ethernet, audio, VGA o seriali, e vengono utilizzate per espandere le capacità di un sistema, specialmente in configurazioni che non dispongono di alcune interfacce integrate. La scheda di espansione mostrata in foto è la scheda che avevo nel computer in laboratorio, è un modulo di connessione prodotto da ASRock, utilizzato per aggiungere porte COM (seriale) e VGA a un computer desktop. Le porte COM sono spesso usate in ambiti industriali o per collegare dispositivi di vecchia generazione, mentre la porta VGA consente la connessione a monitor più datati. È una soluzione economica per chi ha bisogno di queste connessioni su schede madri che non le integrano nativamente.

L'assemblaggio del computer

PRIMA PARTE l'assemblaggio della CPU

L'installazione di un computer è un processo che richiede attenzione e precisione. Innanzitutto, per montare il processore, ho posizionato il componente sul socket della scheda madre senza esercitare pressione. Dopo averlo sistemato, ho utilizzato le leve di metallo per bloccarlo, esercitando infine una leggera pressione sul fermo. È importante notare che i processori più conosciuti nel mercato sono quelli delle marche AMD e Intel, quindi ho verificato che la scheda madre fosse compatibile con il modello scelto. Durante questa fase, ho fatto attenzione a non toccare la parte inferiore del processore, poiché i transistor sono vulnerabili e potrebbero subire danni a causa delle impronte digitali. Infine monto il dissipatore sopra il socket, infatti il processore è una delle parti che si riscalda di più nel computer.

Seconda parte Installazione della RAM, fissaggio della scheda madre e collegamento della scheda di espansione

Passando all'installazione della RAM, ho collegato i moduli alla scheda madre sollevando le leve bianche presenti negli slot. Una volta inseriti i moduli, ho esercitato una pressione uniforme su entrambi i lati per assicurarne il corretto posizionamento, e infine ho chiuso le leve per fissarli. Successivamente, è fondamentale fissare la scheda madre avvitandola correttamente alle viti presenti sui lati e sul fondo del case. Dopo che la scheda madre è stata fissata, si collega la cheda di espansione oltre che nell'apposita uscita predisposta dal case, nell'apposito slot della scheda madre, si mettono le viti e la scheda di espansione è collegata.

Terza parteCollegamento dell'HDD e collegamento all'alimentazione

Inizialmente prendiamo l'HDD e lo mettiamo nell'apposito slot predisposto dal case, quindi smontiamo anche l'altra "parete" del case e lo mettiamo, avvitiamo le viti e richiudiamo, tornando dal lato iniziale, avvitiamo anche qui le viti e colleghiamo i cavi che trasportano i dati alla scheda madre, questi cavi si riconoscono per il loro colore grigio e per la loro larghezza. Infine avvitiamo al case l'alimentatore, e colleghiamo alla scheda madre il cavo principale di alimentazione, si riconosce perchè è il più grande di tutti, e per entrare serve fare un pò di pressione. Successivamente colleghiamo tutti gli altri fili necessari per far partire il computer alla scheda madre, colleghiamo i pin principali, ovvero Power e Reset e possiamo chiudere la scheda madre e testare se abbiamo fatto un buon lavoro collegandola alla corrente.

Conclusioni finali, considerazioni e problemi col computer

L'esperienza è stata molto interessante, non avevo mai smontato e rimontato un computer prima, io col mio compagno (Giuseppe Puleo) ci siamo impegnati per cercare di rimontare il computer e farlo funzionare, anche se ciò non sarebbe stato possibile a causa di un pezzo della scheda madre. Il nostro computer non disponeva ne della marca del processore, infatti non è stata messa nella relazione, ne di una scheda video. In conclusione l'eserienza è andata bene e sono riuscito a collaborare bene col mio compagno.

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Elaborato svolto daAndrea Gulisano 3Ainf As 2024/2025

La CPU esegue istruzioni, seguendo un ciclo fetch-decode-execute

L'istruzione viene decodificata così che la CPU possa leggerla, e traduce il codice in segnali elettrici che attivano i vari circuiti dentro la CPU

decode

La CPU esegue l'istruzione in base a quale circuito viene attivato

execute

La CPU recupera l'istruzione dalla RAM e ne tiene traccia della posizione e del codice.

Fetch

LA RAM, UNA MEMORIA VOLATILE

La RAM, viene definita memoria volatile perchè quando il computer viene spento, perde tutte le sue informazioni, diversamente da memorie SSD nella quale i dati rimangono anche dopo lo spegnimento del computer

Cosa viene calcolato nella CPU

Le CPU moderne sono dotati unità aritmetiche e logiche che svolgono calcoli complessi. Operazioni Aritmetiche: possono essere addizioni, sottrazioni, moltiplicazioni e divisioni Operazioni Logiche: la cpu esegue anche operazioni logiche (And/or/not), fondamentali per il confronto di dati e decisioni all'interno dei programmi

La CPU del computer in laboratorio

Non sono riuscito ad identificare il modello della CPU che ho montato nel mio pc in laboratorio, nemmeno con l'aiuto dell'intelligenza artificiale, però sono riuscito a scoprire che i numeri indicati sotto sono tipici di una CPU Intel

La ventola

La ventola è una Nidec F09A-12B3S1, prodotta da Nidec Corporation, un’azienda giapponese nota per la qualità delle sue soluzioni di raffreddamento. Questo modello, creato nel 2016, è una ventola da 12V, spesso utilizzata in dissipatori di calore per CPU e in altre applicazioni di raffreddamento per l’elettronica. Le ventole Nidec sono conosciute per la loro efficienza e durata, ideali per gestire il calore generato dalle CPU Intel.

LA RAM

La RAM che ho usato in laboratorio è della marca Kingston, appartenente alla serie KVR . Sul modulo viene riportato il modello e varie specifiche tecniche: Modello: KVR400X64C3A/2G Capacità: 512 MB per modulo Tipo di memoria: DDR (Double Data Rate) Velocità: 400 MHz (PC-3200) Voltaggio: 2.6V Questa RAM è di tipo DDR1, più adatta per computer più datati rispetto agli standard DDR4 e DDR5 attuali, infatti, essa ha solo 512 MG per ogni modulo ed è stata prodotta nel periodo tra il 2003 e il 2004

La scheda madre che ho montato nel computer, è prodotta da ASRock, è il modello 775Twins-HDTV ed è stata progettata per il socket LGA 775 di intel, dei processori di vecchia generazione, infatti la scheda madre è stata prodotta nel periodo tra il 2004 al 2006, infatti ormai non viene più usata, se non da persone che cercano specificatamente schede madre compatibili con processori di vecchia generazione.

L'hdd

L'HDD è un Maxtor DiamondMax Plus 9, un hard disk con interfaccia IDE (PATA), riconoscibile dal cavo piatto a 40 pin collegato. La capacità potrebbe variare da 60 GB a 200 GB, a seconda della specifica versione. Non è possibile però, risalire ad una capacità precisa Questo modello è stato prodotto principalmente tra il 2002 e il 2005, prima che le interfacce SATA diventassero lo standard di connessione per gli HDD.

L'alimentatore

l'alimentatore è il modello Premier LC-B400ATX, con una potenza nominale massima di 400W. Questo alimentatore segue il form factor ATX, tipico delle configurazioni desktop, e risulta adatto per computer di fascia bassa o sistemi più datati, che non richiedono un’elevata potenza di alimentazione, infatti l'alimentatore è stato prodotto nel 2010