Luglio 2004Generalità Hardware1 Luglio 2004. Generalità Hardware2 MACCHINA DI VON NEUMAN (1947) BUS Processore Elaborazione Controllo Memoria Ingresso.

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1 Luglio 2004Generalità Hardware1 Luglio 2004

2 Generalità Hardware2 MACCHINA DI VON NEUMAN (1947) BUS Processore Elaborazione Controllo Memoria Ingresso Uscita I chip del/i processore/i e delle memorie sono alloggiati sulla scheda madre tramite connettori chiamati socket

3 Luglio 2004Generalità Hardware3 IL PROCESSORE (o CPU – Central Processing Unit) Esegue i programmi contenuti nella memoria. E’ costituito da due parti: ALU (Aritmetic – Logic Unit) esegue i calcoli matematici e le operazioni logiche su numeri binari Unità di controllo: preleva le istruzioni dalla memoria (operazione di fetch) e le esegue, coinvolgendo le altre unità e controllando tutto il funzionamento di tutto il sistema Le operazioni della CPU sono temporizzate da un orologio (clock) la cui frequenza viene misurata in milioni di cicli al secondo (MHz)

4 Luglio 2004Generalità Hardware4 FUNZIONI SVOLTE DAL PROCESSORE 1.Elaborazione di dati 2.Memorizzazione di dati 3.Trasferimento di dati 4.Controllo

5 Luglio 2004Generalità Hardware5 LA MEMORIA CENTRALE (principale o primaria) Utilizza normalmente le tecnologie a microprocessore Contiene i programmi e i dati nel momento in cui devono essere elaborati E’organizzata in celle che contengono una sequenza di “granuli bistabili” (bit – binary digit); ogni bit può rappresentare l’informazione 0 / 1 tramite un diverso stato elettrico

6 Luglio 2004Generalità Hardware6 LA MEMORIA CENTRALE (Cont. 1) (principale o primaria) RAM (random access memory) memoria ad accesso casuale: il processore identifica le celle (raggruppate in byte) tramite indirizzi preassegnati che ne specificano la posizione. Memoria volatile: i dati vengono persi quando il computer viene spento. La memoria si presenta quindi come un enorme vettore (stringa ordinata di elementi detti byte ciascuno individuabile con un indirizzo). CACHE RAM: memoria RAM molto veloce, integrata nel microprocessore, che contiene i dati e le istruzioni utilizzate più frequentemente

7 Luglio 2004Generalità Hardware7 LA MEMORIA CENTRALE (Cont. 2) (principale o primaria) ROM (Read Only Memory): memoria permanente, di sola lettura, presente sulla scheda madre, che contiene le istruzioni di base da “caricare” nella CPU all’avvio del sistema. EPROM (Eresable Programmable ROM): può essere cancellata in particolari condizioni MRAM (Magnetic RAM): nuova generazione di memoria che utilizza, per conservare le informazioni, le proprietà del magnetismo, invece di una serie di impulsi elettrici. La realizzazione è alquanto difficoltosa: il processo produttivo è totalmente differente rispetto a quello impiegato per i chip di silicio.

8 Luglio 2004Generalità Hardware8 BYTE Un BYTE è un raggruppamento di 8 bits Con 8 bits posso rappresentare 2 8 combinazioni 00000000 00000001 00000010 00000011. 11111111 0 1 2 3 2552 8 -1 In generale con K bits posso rappresentare 2 k numeri da 0 a 2 k -1 LA MEMORIA CENTRALE (Cont.3)

9 Luglio 2004Generalità Hardware9 Una PAROLA (o word) è un raggruppamento di più bytes Es. 2 bytes16 bits 4 bytes32 bits 8 bytes64 bits LA MEMORIA CENTRALE (Cont. 4) ……… parola

10 Luglio 2004Generalità Hardware10 CHIP (o die)

11 Luglio 2004Generalità Hardware11 IL SILICIO E’ un semiconduttore. Opportunamente trattato può comportarsi come: un ottimo conduttore elettrico un ottimo isolante elettrico un’area che può condurre oppure non condurre sotto particolari condizioni (analogamente a un interruttore o a un transistor) Un circuito VLSI è una combinazione di milioni di conduttori, isolanti ed interruttori realizzati all’interno di un frammento di silicio (chip)

12 Luglio 2004Generalità Hardware12 PRODUZIONE DEI CHIP