Hardware
Nell'informatica pionieristica degli anni sessanta questo termine inglese, letteralmente "ferramenta", ben si prestava a indicare le macchine utilizzate. Anche con la sostituzione delle valvole termoioniche in favore dei transistor e poi dei primi circuiti integrati MOS, tali macchine erano composte da telai e pannelli metallici robusti tutti rigorosamente assemblati mediante bullonature vistose, per contenere i preziosissimi e delicatissimi circuiti elettronici che erano il cuore degli elaboratori e delle prime periferiche di base. Oggi, quando risulta difficile ritenere ferramenta un mouse o una webcam, il termine è rimasto più che altro per distinguere tutto ciò che è macchina, strumento, dai programmi (il software) per far funzionare la macchina o lo strumento. In pratica l'hardware è tutto ciò che è palpabile e visibile con gli occhi, come un hard disk, un monitor, lo stesso case del computer.
Software
È importante distinguere il software di base (oggi chiamato sistema operativo) dal software applicativo (comunemente detto programma o applicazione): Il software di base serve per rendere operativo l'elaboratore; Il software applicativo serve per implementare nuove funzioni e/o rendere operative parti dell'elaboratore.Una visione semplicistica può essere quella secondo cui l'elaboratore usa: il software di base per se stesso, come servizio interno; il software applicativo per fornire un servizio alle persone che lo utilizzano. Nondimeno, molte funzioni del software di base offrono valore aggiunto anche all'utente finale (ad esempio, il file system consente all'utente di memorizzare e poi riutilizzare secondo necessità il proprio lavoro). Perciò, all'interno del software di base è possibile ulteriormente distinguere le funzionalità a valore aggiunto per l'utente e quelle che sono meramente di servizio per garantire il funzionamento della macchina. Il software di base, oggi detto sistema operativo, nasce con l'evoluzione tecnologica. Mentre i primi elaboratori contenevano tutte le istruzioni necessarie al proprio funzionamento, ivi incluse quelle di interazione con l'hardware (spesso complesse e non portabili), l'aumento della memoria e della potenza di calcolo ha portato all'evoluzione di strati software interposti tra il programmatore e l'hardware (all'epoca, tutti gli utenti erano anche programmatori e non esisteva ancora la nozione di software general purpose). Oggi, se si escludono i sistemi dedicati a particolari servizi critici come l'avionica, la chirurgia assistita, il controllo di impianti a ciclo continuo, mezzi in movimento, ecc. il rapporto tra software di base e software applicativo è sempre superiore a uno. Nel caso dei personal computer domestici tale rapporto sale spesso tranquillamente al di sopra di 10 a 1.
L'hard disk o disco rigido (anche chiamato disco fisso) è un dispositivo utilizzato per la memorizzazione a lungo termine dei dati in un computer. È costituito fondamentalmente da uno o più dischi in alluminio o vetro, rivestiti di materiale ferromagnetico in rapida rotazione e da due testine per ogni disco (una per lato), le quali, durante il funzionamento "volano" alla distanza di pochi centesimi di nanometro dalla superficie del disco leggendo e scrivendo i dati. La testina è tenuta sollevata dall'aria mossa dalla rotazione stessa dei dischi che può superare i 15.000 giri al minuto. Gli hard disk moderni hanno capacità e prestazioni enormemente superiori a quelle dei primi modelli, ma restano comunque molto al di sotto delle prestazioni dei componenti elettronici che compongono il resto del computer. Per questo motivo, l'hard disk è spesso la causa principale del rallentamento di un computer. Le caratteristiche principali di un hard disk moderno sono:
* la capacità
* il tempo di accesso
* la velocità di trasferimento
La capacità è in genere espressa in gigabyte (GB). I produttori usano i gigabyte metrici, invece delle approssimazioni per potenze di due usate per la memoria. Questo significa che la capacità di un hard disk è in realtà un poco più piccola di quella di un modulo di memoria con la stessa capacità, e lo scarto aumenta all'aumentare delle dimensioni. Gli hard disk si trovano in vendita con capacità comprese tra 40 e 750 gigabyte. La capacità può essere aumentata incrementando la densità con cui le informazioni vengono memorizzate sui dischi, oppure usando dischi più grandi o impiegandone un numero maggiore. La rincorsa a unità sempre più capienti non conosce soste, il primato di capacità (750 GB) detenuto da maggio 2006 dal modello Barracuda 7200.10 di Seagate è stato superato dal modello Deskstar 7K1000 di Hitachi presentato il 5 gennaio 2007, 1 TB su 5 piatti, con una densità di 23 miliardi di bit per centimetro quadro, parallelamente scende anche il costo per GB, il prezzo annunciato di questa unità è inferiore a 400$. Il tempo di accesso è la variabile più importante nel determinare le prestazioni di un hard disk, ma spesso non viene menzionata dal produttore. Si tratta del tempo medio necessario perché un dato posto in una parte a caso dell'hard disk possa essere reperito. Il tempo impiegato dipende dal fatto che la testina deve spostarsi, e contemporaneamente il disco deve girare finché il dato interessante non si trova sotto la testina (latenza rotazionale). I produttori cercano perciò di realizzare testine sempre più leggere (che possono spostarsi più in fretta perché dotate di minore inerzia) e dischi che girano più velocemente. Il tempo di accesso tipico per un hard disk consumer è attorno ai 10 millisecondi. Per un hard disk ad alte prestazioni (15.000 giri) è di 3 o 4 millisecondi. La velocità di trasferimento è la quantità di dati che l'hard disk è teoricamente in grado di leggere o scrivere sul disco in un determinato tempo (in genere si prende 1 secondo come riferimento). Usare dischi che ruotano più velocemente o incrementare la densità di memorizzazione porta ad un miglioramento diretto della velocità di trasferimento. C'è da dire che, a parte casi particolari, la velocità di trasferimento teorica viene raramente raggiunta e il tempo di accesso è quello che maggiormente influenza le prestazioni di un hard disk. Oltre alle tre viste sopra, altre caratteristiche influenzano in misura minore le prestazioni di un hard disk. Tra queste:
* il buffer di memoria
* la velocità dell'interfaccia
Il buffer è una piccola memoria cache (in genere di alcuni megabyte) posta a bordo dell'hard disk, che ha il compito di memorizzare gli ultimi dati letti o scritti dal disco. Nel caso che un programma legga ripetutamente le stesse informazioni, queste possono essere reperite nel buffer invece che sul disco. Essendo il buffer un componente elettronico e non meccanico, la velocità di trasferimento è molto maggiore, nel tempo, la capacità di questa memoria è andata sempre aumentando, attualmente 16 MB sono una dimensione abbastanza usuale. L' interfaccia di collegamento tra l'hard disk e la scheda madre (o, più specificatamente, il controller) può influenzare le prestazioni perché specifica la velocità massima alla quale le informazioni possono essere trasferite da o per l'hard disk. Le moderne interfacce tipo ATA133, Serial ATA o SCSI possono trasferire centinaia di megabyte per secondo, molto più di quanto qualunque singolo hard disk possa fare, e quindi l'interfaccia non è in genere un fattore limitante. Il discorso può cambiare nell'utilizzo di più dischi in configurazione RAID, nel qual caso è importante utilizzare l'interfaccia più veloce possibile, come per esempio la Fibre Channel da 2 Gb/s.
Sistema informatico.
Hardware e software formano un sistema informatico; formano uno strumento utile per fare qualcosa. Questa generica definizione, apparentemente banale, in realtà denota il fatto che oggi con un sistema informatico ci si fa di tutto, e che ogni giorno ci si fa qualcosa di più.A parte il classico personal computer o il server di rete pensiamo ad esempio al telefono cellulare, alla fotocamera digitale, alla playstation, al cruscotto auto con il navigatore satellitare, al monitoraggio in sala di rianimazione, ecc.Sono tutti sistemi informatici, che ci forniscono servizi specifici. Pensiamo ad un aereo moderno al suo interno possiamo trovare non uno, ma molti sistemi informatici, ciascuno con un preciso compito.Internet nel suo insieme è un sistema informatico, formato a sua volta da una rete di sistemi informatici che lavorano per un obiettivo comune: permettere a chiunque di connettersi e scambiare informazioni con chiunque, in qualsiasi parte del globo.
Applicazione
Del sistema informatico si è detto che è uno strumento utile per fare qualcosa. Questo qualcosa è l'applicazione. Il termine applicazione informatica è nato quando il computer è uscito dalle mani degli scienziati e dalle stanze degli istituti di ricerca ed è entrato nel resto del mondo. Naturalmente il computer era utile anche prima (e lo è di certo ancor di più oggi, in quegli ambienti), ma come ad esempio in ingegneria e così in informatica, si distingue l'attività della ricerca pura da quella applicata.Le prime applicazioni pratiche si ebbero, negli anni sessanta e inizio settanta, nelle grandi aziende, e in generale nelle grandi organizzazioni pubbliche o private, laddove soluzioni informatiche abbastanza semplici permettevano significativi risparmi di tempo nelle operazioni quotidiane e di routine. Basti ricordare Banca d'Italia, Alitalia, Eni, Montedison, Enel. Con gli anni, e con uno sviluppo sempre più veloce delle capacità di elaborazione in parallelo all'abbassamento dei costi, l'informatica ha pervaso qualsiasi settore, fino alla vita quotidiana e all'intrattenimento personale.
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