Luglio 2004Generalità Hardware1 Luglio 2004

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

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)

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

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

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

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.

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

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

Luglio 2004Generalità Hardware10 CHIP (o die)

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)

Luglio 2004Generalità Hardware12 PRODUZIONE DEI CHIP