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5 Appunti sulle architetture dei computers
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12 Appunti e argomenti trattati durante il corso di Reti 2009.
14 Argomenti propedeutici dalla dispensa "Informatica di Base":
16 * Analogico e Digitale
18 * Unitaâ~@~Y di misura
19 * Multipli del Bit (TABELLE DI CONVERSIONE):
20 * Trasmissione dati su reti
21 * Velocitaâ~@~Y di clock
23 .. contents:: Indice degli argomenti
25 Generato con: http://docutils.sourceforge.net/rst.html
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31 Cenni introduttivi alla architettura dei personal computers.
33 .. image:: img/img_hw/pc.png
35 Hardware di un Personal Computer
48 .. image:: img/img_hw/inside.jpg
53 Analisi dei flussi di dati tra **CPU, RAM, HD** (supporti di storaggio). Introduzione ai concetti di banda (intesa come banda disponibile per un tipo di canale, ad es *PCI | PCIX*, cache ad esempio cache di un processore o di un HD.
55 Componenti di base cpu / ram / storaggio
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61 La larghezza di banda (di una trasmissione, di un segnale o di un canale di comunicazione) è la velocità di trasmissione dell'informazione: nel caso delle comunicazioni digitali la banda si misura direttamente in bit al secondo (più comunemente si usano i suoi multipli: kbit/s, Mbit/s ecc.), mentre per le comunicazioni analogiche la banda si misura in modo indiretto, ed è data dall'intervallo di frequenze occupato dal segnale: per esempio, una comunicazione telefonica analogica occupa le frequenze che vanno da 300 a 3400 Hz, quindi ha una banda di 3100 Hz (cioè 3400 - 300).
63 Per banda di un canale di comunicazione (qualsiasi) si intende la sua massima velocità di trasmissione, cioè la massima quantità di informazione che esso può trasmettere nell'unità di tempo (massima banda disponibile); per banda di un segnale (qualsiasi) si intende invece la minima velocità di trasmissione necessaria perché possa essere trasmesso senza errori o distorsione (minima banda necessaria). Nel caso delle comunicazioni digitali il concetto è, come già detto, semplice: nel caso analogico invece il significato di banda è più articolato ed ha a che fare con i limiti di frequenza e con il rumore di fondo.
68 Il termine velocità di trasmissione (o di trasferimento) viene solitamente utilizzato a proposito di scambi di informazioni tra computer o comunque dispositivi elettronici. Siccome su questi dispositivi l'informazione viene memorizzata e viaggia in forma digitale, ovvero è sostanzialmente una sequenza di bit, è naturale che tale velocità venga misurata in bit per secondo (e da qui il termine equivalente inglese bitrate).
70 * Floppy disk 3,5" 1000 kbps = 125 KiB/s = 1 Mb/s
71 * CD-ROM 1x = 1200 kbps = 150 KiB/s = 1,2 Mb/s
72 * DVD 1x = 11000 kbps = 1375 KiB/s = 11 Mb/s
76 * Modem analogico 56k = 56000 bps = 7000 B/s = 7 kB/s = 0,007 MB/s
77 * ADSL 1 Mega = 1000 kbps = 125 KiB/s = 1 Mb/s
82 Introduzione ai supporti di storaggio dati: hard disk e memoria RAM.
84 - http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_(computers)
87 Memorie RAM disponibile e memoria virtuale: distinzioni.
89 - http://it.wikipedia.org/wiki/Memoria_virtuale
95 - RAM: http://en.wikipedia.org/wiki/Random_access_memory
97 La memoria ad accesso casuale, acronimo RAM (del corrispondente termine inglese Random-Access Memory), è una tipologia di memoria informatica caratterizzata dal permettere l'accesso diretto a qualunque indirizzo di memoria con lo stesso tempo di accesso.
99 La memoria ad accesso casuale si contrappone alla memoria ad accesso sequenziale e alla memoria ad accesso diretto rispetto alle quali presenta tempi di accesso sensibilmente inferiori motivo per cui è utilizzata come memoria primaria.
101 La tipologia di memoria ad accesso casuale più comune attualmente è a stato solido, a lettura-scrittura e volatile, ma rientrano nella tipologia di memoria ad accesso casuale la maggior parte delle tipologie di ROM (inteso nell'accezione più comune e non come memoria a sola lettura), la NOR Flash (una tipologia di memoria flash), oltre a varie tipologie di memorie informatiche utilizzate ai primordi dell'informatica e oggi non più utilizzate come ad esempio la memoria a nucleo magnetico.
103 Esclusivamente l'acronimo RAM (non il termine "memoria ad accesso casuale") ha anche una seconda accezione più ristretta ma attualmente più diffusa secondo cui la RAM è una memoria ad accesso casuale della tipologia più comune cioè a stato solido, a lettura-scrittura e volatile.
110 La memoria a sola lettura, acronimo ROM (del corrispondente termine inglese Read-Only Memory), è una tipologia di memoria informatica, in particolare una tipologia di memoria non volatile (memoria informatica in grado di mantenere memorizzati i dati anche se non è alimentata elettricamente) in cui i dati sono memorizzati nella sua fase di costruzione e non possono essere più modificati per l'intera durata della sua vita.
112 Inerentemente la tecnologia costruttiva la memoria a sola lettura può essere memoria a stato solido (utilizzata per firmware), alcune tipologie di disco ottico (utilizzate per la distribuzione di software agli utenti), oltre a varie tipologie di memorie informatiche utilizzate ai primordi dell'informatica e oggi non più utilizzate.
114 Esclusivamente l'acronimo ROM (non il termine "memoria a sola lettura") ha anche una seconda accezione cioè è anche memorizzati e modificati più volte successivamente la sua costruzione ma tale modifica è richiesta infrequentemente. Questa tipologia di memoria informatica è utilizzata per firmware.
116 In questa seconda accezione dell'acronimo ROM il termine inglese Read-Only Memory da cui nasce l'acronimo non ha più attinenza in quanto rientrano in tale accezione non solo memorie a sola lettura (come ad esempio la ROM a maschera) ma anche varie tipologie di memorie scrivibili una sola volta (PROM e OTPROM) e di memorie a lettura-scrittura (EPROM, EEPROM, EAROM e flash ROM).
126 Dati: input / output / Bus
130 http://en.wikipedia.org/wiki/Data_bus
132 Nei sistemi elettronici e nei computer in particolare, il bus è un canale che permette a periferiche e componenti del sistema di "dialogare" tra loro. Diversamente dalle connessioni punto-punto un solo bus può collegare tra loro più dispositivi.
134 Le connessioni elettriche del bus possono essere realizzate direttamente su circuito stampato oppure tramite un apposito cavo. Nel primo caso, se il bus è di tipo parallelo, spesso è riconoscibile a vista perché si nota sul circuito un nutrito gruppo di piste compatte e disposte in parallelo che vanno a toccare i vari componenti della scheda. Sono di questo tipo i bus ISA, PCI e AGP.
136 - Bus Paralleli: http://it.wikipedia.org/wiki/Trasmissione_parallela
137 - Bus Seriali: http://it.wikipedia.org/wiki/Trasmissione_seriale
140 PCI (Peripheral Component Interconnect Bus)
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143 .. image:: img/img_hw/200px-PCI_Slots_Digon3.JPG
145 Nell'immagine slots PCI su una schgeda madre
147 Bus di sistema PC, (ma anche Apple, Sun). Sviluppato dalla Intel nel 1992 (in sostituzione del bus ISA). Diverse versioni: PCI, PCI 2.0, PCI 2.1, PCI 2.2, PCI-X, PCI-X DDR. 32 – 64, PCI-E linee dati-indirizzi (sovrapposte) (multiplexed) Clock a 33 – 66 – 133 – 266 MHz. Alimentazione 5 – 3,3 Volt. Il trasferimento che avviene attraverso un bus PCI è un "burst", composto da una fase di indirizzamento e da una o più fasi di dato. Bassa latenza ed elevato throughput.
149 .. image:: img/img_hw/200px-32-bit_PCI_card.JPG
151 A typical 32-bit, 5V-only PCI card, in this case a SCSI adapter from Adaptec
156 .. image:: img/img_hw/150px-Ata_20070127_002.jpg
157 .. image:: img/img_hw/150px-ATA_on_mainboard.jpg
159 Advanced Technology Attachment o, come comunemente abbreviato, ATA, consiste in un'interfaccia standard per la connessione di dispositivi di memorizzazione quali hard disk e unità CD-ROM all'interno dei personal computer. Sono molti i termini utilizzati per designare tale standard, comprese abbreviazioni e acronimi quali IDE, EIDE, ATAPI, UDMA ed il più recente PATA per differenziarsi dallo standard SATA. Gli standard ATA permettono collegamenti con lunghezze di cavo comprese tra 45 e 90 cm, quindi l'utilizzo prevalente per tale tecnologia è per le memorie di massa all'interno dei personal computer. Tale soluzione rappresenta nelle implementazioni dei personal computer esistenti fino al 2004 l'interfaccia più comune e la meno costosa per tale applicazione.
161 .. image:: img/img_hw/200px-ATA_cables_80wire_detail.jpg
163 Nell'immagine un tipico connettore ATA
168 Il Serial ATA (abbreviazione dell'inglese "Serial Advanced Technology Attachment"), in sigla SATA, è una interfaccia per computer generalmente utilizzata per connettere hard disk o drive ottici (masterizzatori e/o lettori di DVD, CD, ecc.)
170 Il Serial ATA è l'evoluzione dell'ATA (anche conosciuto come IDE), rinominato Parallel ATA (PATA) in seguito alla nascita del Serial ATA in modo da evitare fraintendimenti, rispetto al quale il Serial ATA presenta tre principali vantaggi: maggiore velocità, cavi meno ingombranti e possibilità di hot swap.
172 - http://it.wikipedia.org/wiki/Serial_ATA
175 USB (Universal Serial Bus)
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178 .. image:: img/img_hw/180px-Usb-svg.svg.png
181 Bus per il collegamento di periferiche (lente). Sviluppato nel 1995 da un consorzio: (Compaq, HP, Intel, Lucent, Microsoft, Nec, Philips). Caratteristiche: flessibilità, semplicità; un unico bus per molte periferiche; non sono necessari dispositivi di controllo e porte dedicate; facilmente espandibile; economico; connessioni a caldo; supporto dispositivi tempo reale (audio - telefono).
183 Il cavo è composto da 4 fili: massa, alimentazione (5V), Dati+, Dati-.
185 .. image:: img/img_hw/180px-USB_TypeA_Plug.JPG
189 - USB 1.0: 1,5 Mbit/s;
190 - USB 1.1: 12 Mbit/s;
191 - USB 2.0: 480 Mbit/s;
192 - USB 3.0: 4,8 Gbit/s.
195 SCSI (Small Computer System Interface)
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198 .. image:: img/img_hw/180px-SCSI_Terminator_50pol_Centronics.jpg
201 Collegamento per dispositivi interni o esterni al computer: dischi rigidi (dischi SCSI), ma anche CD - DVD – unità nastro - stampanti - scanner.
203 - versioni: SASI (’79), SCSI-1, SCSI-2, Fast SCSI-2, Fast & wide SCSI-2, SCSI-3 Ultra.
204 - frequenze: 5 – 10 – 20 – 40 – 80 – 160 MHz
205 - linee di dati: 8 - 16 line
206 - banda passante 5 - 320 MB/sec
208 Collega sino a 7- 15 controllori (unità) e massimo 2048 periferiche per controllore. Collegamento a cascata, con terminatore. Semplice ed economico. Parte della logica delegata ai controllori. 50 fili - 25 di massa per eliminare disturbi (8 dati — 1 parità — 9 controllo — 7 alimentazione e usi futuri). Asincrono: con protocollo di hand-shake. Arbitraggio decentralizzato: utilizzo linee dati, priorità prestabilita.
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214 .. image:: img/img_hw/Logo_firewire125.png
216 Molte similitudini con l’USB: bus seriale con alimentazione (60W), sviluppato da un consorzio di aziende (1984 - Apple, 1995 Standard, ma con Royalties), connessioni a caldo, meccanismi di identificazione, struttura ad albero.
218 .. image:: img/img_hw/180px-Firewire6-pin.jpg
220 Connettore Firewire 400 a 6 pin
222 Il FireWire è stato sviluppato per essere utilizzato nei personal computer e nei dispositivi multimediali, sviluppato inizialmente da Apple Computer.
223 La connessione FireWire viene comunemente usata per collegare dispositivi di archiviazione o dispositivi di acquisizione video. Viene utilizzato anche in apparecchiature di acquisizione audio e video professionali per via della ampiezza di banda della connessione, della sua predisposizione a trattare flussi multimediali, della capacità di sopportare potenze maggiori e della possibilità di stabilire una connessione tra dispositivi senza il tramite di un computer. L'interfaccia FireWire è tecnicamente superiore all'interfaccia USB, ma questa è molto più diffusa per via dei brevetti. L'Apple e altre ditte richiedono il pagamento di brevetti per ogni implementazione della FireWire (normalmente 0,25 dollari per l'utente finale). Sebbene siano cifre ridotte, molti produttori realizzano prodotti a bassissimo margine di guadagno e quindi preferiscono utilizzare la tecnologia USB che, essendo esente dal pagamento di brevetti, consente loro di ottenere prodotti più economici.
225 La FireWire supporta fino a 63 periferiche organizzate in una rete non ciclica (a differenza per esempio della catena SCSI). Permette una comunicazione "peer-to-peer" tra i dispositivi. Quindi i vari dispositivi possono comunicare tra loro senza dover utilizzare il computer come arbitro. Per esempio una videocamera digitale potrebbe riversare il filmato video su un hard disk esterno senza l'intervento del computer. Supporta il collegamento a caldo e la presenza di più Host tramite una gestione degli IP software. Quindi una connessione FireWire può essere utilizzata per creare una rete locale tra due computer quattro volte più veloce di una normale rete Ethernet a 100 Mbit/s. Il cavo FireWire supporta fino a 45 Watt e è quindi in grado di alimentare la maggior parte dei dispositivi portatili.
228 Differenze fra FireWire ed USB:
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232 * Maggiori prestazioni e costi: destinato a periferiche veloci.
233 * Differenze nei protocolli: le comunicazioni non iniziano necessariamente dal Root.
234 * Non necessita di un calcolatore (Root Hub) di riferimento.
235 * Alcuni protocolli simili al bus SCSI.
241 .. image:: img/img_hw/ax96127.gif
244 Il PCI-X è un'evoluzione del PCI. È stata sviluppata dallo stesso consorzio che sviluppò il PCI e fornisce una larghezza di banda fino a 4 GByte. Pur avendo prestazioni molto più elevate del PCI è retrocompatibile con le periferiche PCI e quindi permette il riutilizzo delle schede PCI.
250 .. image:: img/img_hw/250px-PCIExpress.jpg
252 Il PCI Express è il successore (seriale) del bus di espansione PCI (parallelo) e ha sostituito il bus AGP precedentemente in uso per le schede grafiche.
254 Chiamato PCI-Express è in genere abbreviato in PCIe o PCIx (da non confondere con PCI-X che si trova in molte schede madri attualmente in commercio). L'architettura è completamente differente dal bus PCI classico.
256 La sua caratteristica seriale aiuta a semplificare il layout del PCB delle schede madri ed è costituito da una serie di canali. Tali canali possono essere aggregati secondo le esigenze rendendo di fatto il sistema molto flessibile. La banda a disposizione di ciascun canale (FULL DUPLEX) è dedicata e quindi non condivisa con gli altri.
258 Un canale PCIe (detto x1) ha una banda disponibile di 266 MByte/sec. Pertanto, nelle moderne schede video che utilizzano 16 canali PCIe la banda a disposizione è di circa 4 GByte/sec (il doppio del bus AGP 8x).
260 PCI Express è infine progettato per sostenere il sempre maggior fabbisogno energetico delle schede video di ultima generazione. Infatti, a differenza dello slot AGP, in grado di erogare un massimo di 50 Watt, l'attuale revisione di PCI-ex supporta carichi fino a 75W, permettendo così di eliminare il connettore MOLEX dalle schede di fascia media e medio-bassa anche se è rimasto per tutte le altre.
262 .. image:: img/img_hw/sli.png
264 Due schede video in modalita *SLI* connesse alla scheda madre tramite due slot PCIe.
266 Caratteristiche ed evoluzione del settore informatico
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269 Legge di Moore: http://it.wikipedia.org/wiki/Legge_di_Moore
270 Le prestazioni dei processori, e il numero di transistor ad esso relativo, raddoppiano ogni 18 mesi.
272 Evoluzione dei supporti di storaggio: aumento della capacita' pari alla legge di Moore ma minore aumento della velocita' di accesso ai dati. Cenni ai supporti di storaggio dati NAND.
274 Altro: http://en.wikipedia.org/wiki/Moore's_law#Other_formulations_and_similar_laws
277 - http://www.littletechshoppe.com/ns1625/winchest.html
280 =====================
283 Peso / discreto / atomi / possesso
286 Vedere classi di elaboratori da dispensa su sistemi di elaborazione: http://doc.piffa.net/informatica_base.html#classi-di-elaboratori
289 http://it.wikipedia.org/wiki/Hardware
291 http://it.wikipedia.org/wiki/Personal_computer
292 Diversi tipi : desktop / tower (vari tipi) - / all in one (eeepc) - Portatili
296 http://it.wikipedia.org/wiki/Personal_computer#Componenti
301 .. image:: img/img_hw/images.jpeg
305 .. image:: img/img_hw/250px-Socket_370.jpg
310 - CPU http://en.wikipedia.org/wiki/Central_processing_unit
311 - Clock rate: http://en.wikipedia.org/wiki/Clock_rate
312 - Non sempre determinante, dipende dall'architettura della CPU. Puo' essere usato come termine di paragone solo tra cpu della stessa famiglia, ad esempio un *Pentium* a 2GHz e' piu' veloce di un altro *Pentium* a 1.6GHz, ma non necessariamente di un *Athlon* a 2.0GHz .
314 - http://en.wikipedia.org/wiki/Clock_rate#Comparing
316 Differenza tra icomputer portatili e fissi: i portatili generalemente usano CPU con frequenza piu' basse rispetto ai computer fissi, questo per limitare il consumo energetico e semplificare il raffreddamento. CPU *mobili* possono quindi essere molto piu' costose dei corrispettivi modelli da *desktop*. Anche se piu' lente come valore di frquenza massima sono in genere piu' efficenti (quindi sofisticate e costose).
318 Set di Istruzioni: Cosa servono, devono essere supportate da OS e dagli applicativi
320 - http://it.wikipedia.org/wiki/MMX
321 - http://it.wikipedia.org/wiki/SSE4
322 - http://it.wikipedia.org/wiki/3DNow!
324 Bit: 8 / 16 / 32 bit e prestazioni
326 - 32 http://it.wikipedia.org/wiki/32_bit
327 - 64 http://it.wikipedia.org/wiki/64_bit
328 - Vantaggi e svantaggi, compatibilita tra architetture (AMD64 e x86), piu' adatti ai server, non necessariamente alle workstation.
329 - Tipi di applicazioni: I sistemi a 64 bit permettono un vantaggio nell'uso estensiovo di software di database, grafica.
335 .. image:: img/img_hw/cache.jpg
337 - http://it.wikipedia.org/wiki/CPU_cache
339 # Prestazioni: maggiore e' la cache e migliori sono le prestazioni.
340 # costo : La cache, posta sullo stesso microchip della CPU, puo' raddoppiare il costo di costruzione della CPU.
341 # Failure : maggiore e' la cache maggiore e' la possibilita' che una parte di questa possa risultare difettosa, segnando quindi l'intera CPU come *fallata*.
342 # Famigle di cpu con cache castrata : data la relativa frequenza di difetti di costruzione nelle CPU con cache piu' estesa talvolta e' possibile recuperare alcune di queste rivendendole con cache disponibile diminuita, come modelli di qualita' inferiore rispetto al modello di partenza.
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348 http://it.wikipedia.org/wiki/CPU
350 Elkementi caraterizzanti:
352 - Multi core: http://it.wikipedia.org/wiki/Multicore e/o Hyperthreading: http://it.wikipedia.org/wiki/Hyper-Threading
354 - Dimensioni e tipo di Cache
358 - Consumi, TDP : http://it.wikipedia.org/wiki/Thermal_Design_Power (Piu' basso il TDP migliore e' la CPU)
360 - Velocita di accesso ai dati, quindi tipo di RAM utilizzabili (Piu' veloci e sofisticate le RAM utilizzabili migliori le prestazioni dell'intero sistema).
362 - Secket: http://en.wikipedia.org/wiki/CPU_socket (maggiore diffusione, anzianita' potrebbe precludere la possibilita' di futuri aggiornamenti).
364 Architetture di CPU: sparc, i386, i686
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367 http://en.wikipedia.org/wiki/Microprocessor#Architectures
369 *Nota*: non si e' distinto tra architetture CISC / RISC o altro.
371 http://it.wikipedia.org/wiki/Microprocessore
373 Principali architetture
374 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
377 - Architettura x86: http://en.wikipedia.org/wiki/X86
378 - AMD64: http://it.wikipedia.org/wiki/AMD64
379 - ARM: http://it.wikipedia.org/wiki/Architettura_ARM
380 - PPC: http://it.wikipedia.org/wiki/PowerPC
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386 Elenco dei processori AMD:
387 - http://it.wikipedia.org/wiki/Microprocessori_AMD
389 Elenco dei processori Intel:
390 - http://it.wikipedia.org/wiki/Microprocessori_Intel
392 - http://processorfinder.intel.com/details.aspx?sSpec=SLAPB
395 Elenco dei processori Intel:
396 - http://www.via.com.tw/en/products/processors/c7-m/
398 Elenco dei processori ARM:
399 * http://it.wikipedia.org/wiki/Architettura_ARM
400 - Es: Router, NAT, network appliance (fortigate...)
402 - http://www.cyrius.com/debian/nslu2/
404 Arm e simili (geode, Xscale, alcuni PPC) sono utilizzati per i sistemi embedded.
410 Tipi / Dimensioni schede madri
411 http://it.wikipedia.org/wiki/Scheda_madre
415 ======================
417 - http://en.wikipedia.org/wiki/Random-access_memory
423 .. image:: img/img_hw/hd.jpg
426 - http://it.wikipedia.org/wiki/Hard_disk
428 L'hard disk drive (termine di origine inglese), in sigla HDD, normalmente abbreviato in hard disk, raramente anche chiamato fixed disk drive (sinonimo sempre di origine inglese), in sigla FDD,[1] anche chiamato disco rigido (traduzione letterale di "hard disk") o disco fisso (traduzione letterale di "fixed disk"), è una tipologia di dispositivo di memoria di massa che utilizza uno o più dischi magnetici per l'archiviazione dei dati.
430 Il disco rigido è una delle tipologie di dispositivi di memoria di massa attualmente più utilizzate. È infatti utilizzato nella maggior parte dei computer e anche in altre tipologie di dispositivi elettronici come ad esempio il PVR.
432 Il disco rigido ha da poco tempo un serio concorrente, il disco a stato solido, destinato probabilmente in futuro a soppiantarlo.
435 ---------------------
439 3. velocita' di rotazione
443 5.2 NCQ: Native Command Queuing
444 5.3 banda disponibile
450 Aumento capacita' di storaggio, cache, features. Ma sostanziale mantenimento delle velocita' di accesso ai dati.
452 - http://www.littletechshoppe.com/ns1625/winchest.html
453 - http://en.wikipedia.org/wiki/Moore's_law#Other_formulations_and_similar_laws
459 A Scientific American article, drawing from Moore's law, says that magnetic disk areal storage density doubles annually, a phenomenon that had come to be known as Kryder's Law.[2] This held true over the decade 1995-2005[citation needed]. In 2005, commodity drive density of 110 gigabit/in2 or 170 megabit/mm2 had been reached. This does not extrapolate all the way back to the initial 2 kilobit/in2 drives introduced in 1956, as growth rates increased with the advent of institutionalized strategic technology re-investment such as the MTC.
462 Caducita' e prestazioni risolte con i RAID, vedere altra dispensa.
467 - http://it.wikipedia.org/wiki/Monitor_(video)
468 - http://it.wikipedia.org/wiki/HDCP
474 - http://it.wikipedia.org/wiki/VGA
475 - http://it.wikipedia.org/wiki/Digital_Visual_Interface
476 - http://it.wikipedia.org/wiki/HDMI
482 Display a cristalli liquidi:
483 Il display a cristalli liquidi, in sigla LCD (del corrispondente termine inglese "liquid crystal display"), anche chiamato schermo a cristalli liquidi, è una tipologia di display a schermo piatto utilizzata nei più svariati ambiti con dimensioni dello schermo che variano da poche decine di millimetri a oltre 100 pollici.
485 Da circa trent'anni in particolare gli LCD sono utilizzati anche in ambito video, inizialmente nei computer portatili, in seguito anche nei monitor e nei televisori (inizialmente in televisori portatili con schermo di pochi pollici, in seguito anche nei normali televisori con schermi di varie decine di pollici) riuscendo, all'inizio del secolo, insieme al display al plasma, a mandare in pensione il quasi centenario display CRT.
487 - http://it.wikipedia.org/wiki/Display_a_cristalli_liquidi#Famiglie_tecniche_di_pannelli_TFT
489 - http://it.wikipedia.org/wiki/Led
490 LED utilizzati per la retroilluminazine dei display portatili.
496 La stampante è una periferica di output atta alla stampa, generalmente su carta ma anche su materiali di altra natura, di informazioni digitali contenute in un computer.
498 L'operazione informatica di stampa comporta una perdita di informazioni, in quanto, una volta stampati, un testo oppure un'immagine, sarà molto difficile ricostruire perfettamente il documento originale con il processo inverso, ovvero la scansione o il riconoscimento ottico dei caratteri (OCR).
500 http://it.wikipedia.org/wiki/Stampanti
502 I parametri che caratterizzano una qualunque stampante sono essenzialmente:
504 - Interfaccia: il tipo di collegamento al computer, che può essere una porta parallela, seriale, USB, ad infrarossi, bluetooth ecc
506 - Formato carta: la dimensione, lo spessore, il tipo di supporti di stampa che la stampante è in grado di accettare (carta, buste ecc). Il più diffuso è il formato A4, ma alcuni modelli usano formati minori, in genere per le foto, oppure formati superiori, A3, A2 ecc., fino ai rotoli da 92cm.
508 - Numero di colori primari: ovvero quanti inchiostri sono utilizzati e quindi quanti colori può riprodurre la stampante; le monocromatiche impiegano un solo colore, di solito il nero. Le tricromatiche usano giallo, cìano e magenta per produrre i colori per sintesi sottrattiva, compreso il nero. Le quadricromatiche hanno i tre colori base già detti più il nero, utilizzato per le stampe bianco e nero e per comporre colori scuri più verosimili. Le esacromatiche hanno in più due tinte chiare di cìano e magenta, per rendere meglio le mezzetinte.
510 - Risoluzione massima: il numero di punti stampabili sulla carta per unità di lunghezza, che può differire tra il senso orizzontale e verticale. Di solito si esprime in punti per pollice lineare, "dot per inch" (DPI). La densità di pixel dell'immagine non corrisponde necessariamente alla densità dei punti di stampa, poiché a ciascun pixel possono corrispondere diversi punti di colore diverso affiancati. Per ragioni di marketing viene spesso indicata la densità di questi ultimi, che è più alta.
512 - Velocità: il numero di pagine (normalmente A4) che può essere prodotta per unità di tempo, di solito espressa in pagine al minuto. Questo parametro differisce molto a seconda che si stampi un testo bianco e nero oppure una fotografia, ed anche in funzione della qualità e risoluzione impostate.
514 - Tempo per la prima stampa: il tempo che intercorre tra l'invio dei dati e l'avvio della prima stampa. È un valore poco considerato ma che può arrivare a molte decine di secondi.
516 - Costo per copia stampata: quando si ha un uso intensivo della macchina, più importante del costo di acquisto è il costo di gestione, dovuto a inchiostri o toner, tamburi, testine, elettricità e quanto altro è necessario per stampare un singolo foglio.
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522 Questa tecnologia deriva direttamente dalla xerografia comunemente implementata nelle fotocopiatrici analogiche. In sintesi, un raggio laser infrarosso viene modulato secondo la sequenza di pixel che deve essere impressa sul foglio. Viene poi deflesso da uno specchio rotante su un tamburo fotosensibile elettrizzato che si scarica dove colpito dalla luce. L'elettricità statica attira una fine polvere di materiali sintetici e pigmenti, il toner, che viene trasferito sulla carta (sviluppo). Il foglio passa poi sotto un rullo fusore riscaldato ad elevata temperatura, che fonde il toner facendolo aderire alla carta (fissaggio). Per ottenere la stampa a colori si impiegano quattro toner: nero, ciano, magenta e giallo, trasferiti da un unico tamburo oppure da quattro distinti.
524 Per semplificare la gestione dei consumabili, nelle stampanti laser monocromatiche moderne il toner e il tamburo fotosensibile sono incluse in un'unica cartuccia.
526 Diverse agenzie per l'ambiente e giornali specializzati hanno verificato che, durante la stampa, vengono rilasciate alcune polveri sottili e altre sostanze cancerogene come benzolo e stirolo, che sono contenuti nel toner.
528 Stampanti a getto di inchiostro
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531 È la tecnologia che ha avuto il maggiore successo presso l'utenza privata ed i piccoli uffici, principalmente a causa del basso costo di produzione, della silenziosità e buona resa dei colori. Una schiera di centinaia di microscopici ugelli spruzzano minuscole gocce di inchiostro a base di acqua sulla carta durante lo spostamento del carrello. Il movimento dell'inchiostro è ottenuto per mezzo di due distinte tecnologie:
532 pompe piezoelettriche che comprimono il liquido in una minuscola camera,
533 resistenze elettriche che scaldano bruscamente il fluido all'interno della camera di compressione aumentandone il volume e quindi facendolo schizzare dall'ugello (Jet_Plate).
535 Entrambi veri prodigi di fluidodinamica sono realizzate con tecnologie di fotoincisione simili a quelle per la produzione di massa dei circuiti integrati, che consentono costi per quantità molto contenuti. La risoluzione e la qualità di stampa di queste testine raggiunge livelli paragonabili alla fotografia tradizionale, ma solamente utilizzando carta la cui superficie sia stata opportunamente trattata per ricevere l'inchiostro. Il problema più grave di questa tecnica è l'essiccamento dell'inchiostro nelle testine, che è frequente causa di malfunzionamenti. Un altro svantaggio è dato dall'elevato costo per copia stampata se confrontato con le altre tecnologie.
538 Stampanti Multifunzione
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543 Con l'espressione inglese All-in-one (tradotto letteralmente: "tutto in uno") o multifunzione si intendono quelle tipologie di apparecchi che incorporano una serie di funzioni che tradizionalmente vengono svolte da apparecchi separati.
545 In particolare l'espressione è utilizzata per indicare quei modelli di personal computer con il monitor integrato nel case (telaio) del computer stesso. Si tratta di computer progettati per ridurre i costi e gli ingombri a scapito dell'espandibilità del sistema. Un esempio classico sono i computer della serie iMac dell'Apple.
547 Lo stesso termine viene utilizzato per alcune periferiche, come le stampanti dette stampanti all-in-one o stampanti multifunzione. Si tratta di stampanti progettate per eseguire compiti addizionali, come scansioni, fotocopie e talvolta inviare fax. Le stampanti multifunzione hanno il vantaggio, rispetto alle stampanti tradizionali, di fornire funzionalità aggiuntive, senza richiedere l'acquisto di strumenti separati, come uno scanner d'immagini, una fotocopiatrice o un fax. Le stampanti all-in-one hanno in genere un costo superiore rispetto a quello di una normale stampante ma inferiore rispetto della somma delle macchine separate; in genere si considera che possano avere prestazioni inferiori rispetto all'apparato specifico, con il vantaggio però di una riduzione dell'ingombro fisico e/o dei consumi.
549 Una stampante multifunzione Samsung
551 Le stampanti all-in-one possono essere a getto d'inchiostro o laser, e sono considerate come una linea di prodotto distinta dalle stampanti, rivolta soprattutto al mercato dello Small Office Home Office, che ne apprezza il risparmio rispetto all'acquisto e gestione di più apparati distinti, oltre alla riduzione dell'ingombro fisico.
553 Popolari costruttori di stampanti multifunzione sono: Xerox, Hewlett-Packard, Epson, Lexmark, Brother e Konica Minolta.
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