Hardware

 

Cos’è l’hardware di un computer?

Hardware di un computer è un termine collettivo utilizzato per descrivere qualsiasi componente fisico di un computer analogico o digitale. Il termine hardware distingue gli aspetti tangibili di un dispositivo di elaborazione dal software, che consiste in istruzioni o programmi scritti e leggibili da una macchina che indicano ai componenti fisici cosa fare e quando eseguire le istruzioni.

Hardware e software sono complementari. Un dispositivo di elaborazione può funzionare in modo efficiente e produrre output utili solo quando sia l’hardware che il software interagiscono in modo appropriato.

L’hardware di un computer può essere classificato come componente interno o esterno. Generalmente, i componenti hardware interni sono quelli necessari per il corretto funzionamento del computer, mentre i componenti hardware esterni sono collegati al computer per aggiungere o migliorare le funzionalità.

Quali sono i componenti hardware interni di un computer?

I componenti interni elaborano o memorizzano collettivamente le istruzioni fornite dal programma o dal sistema operativo (SO). Tra questi, sono inclusi i seguenti:

I componenti interni elaborano o memorizzano collettivamente le istruzioni fornite dal programma o dal sistema operativo (SO). Tra questi, sono inclusi i seguenti:

• Scheda madre. Si tratta di una scheda a circuito stampato che contiene l’unità di elaborazione centrale (CPU) e altri componenti hardware interni essenziali e funge da hub centrale attraverso cui passano tutti gli altri componenti hardware.
• CPU. La CPU è il cervello del computer che elabora ed esegue le istruzioni digitali provenienti da vari programmi; la sua velocità di clock determina le prestazioni e l’efficienza del computer nell’elaborazione dei dati.
• RAM. La RAM, o RAM dinamica, è una memoria temporanea che rende le informazioni immediatamente accessibili ai programmi; la RAM è una memoria volatile, quindi i dati memorizzati vengono cancellati allo spegnimento del computer.
• Disco rigido. Le unità disco rigido o Hard disk sono dispositivi di archiviazione fisici che memorizzano dati sia permanenti che temporanei in diversi formati, inclusi programmi, sistemi operativi, file di dispositivo, foto, ecc.
• Unità a stato solido (SSD). Le SSD sono dispositivi di archiviazione a stato solido basati sulla tecnologia di memoria flash NAND; le SSD sono non volatili, quindi possono archiviare i dati in modo sicuro anche quando il computer è spento.
• Unità ottica. Le unità ottiche risiedono in genere in un alloggiamento per unità sul dispositivo; consentono al computer di leggere e interagire con supporti esterni non magnetici, come i compact disc di sola lettura o i dischi video digitali. Dissipatore di calore. Si tratta di un componente hardware passivo che dissipa il calore dai componenti per regolarne/ridurne la temperatura e garantirne il corretto funzionamento. In genere, un dissipatore di calore viene installato direttamente sulla CPU, che è quella che produce più calore tra i componenti interni.
• Unità di elaborazione grafica (GPU). Questo dispositivo basato su chip elabora i dati grafici e spesso funge da estensione della CPU principale.
• Scheda di interfaccia di rete (NIC). Una NIC è una scheda a circuito stampato o un chip che consente al computer di connettersi a una rete; nota anche come scheda di rete o scheda di rete locale (LAN), in genere supporta la connessione a una rete Ethernet.

Anche altri componenti di elaborazione, come porte USB, alimentatori, transistor e chip, sono tipi di hardware interno.

La tabella seguente illustra l’aspetto tipico dei componenti hardware interni di un computer.

Cosa sono i componenti hardware esterni?

I componenti hardware esterni, chiamati anche componenti periferici, sono quegli elementi che sono spesso collegati esternamente al computer per controllare le funzioni di input o output. Questi dispositivi hardware sono progettati per fornire istruzioni al software (input) o per restituire i risultati della sua esecuzione (output).

I componenti hardware di input più comuni includono:

• Mouse. Un mouse è un dispositivo di puntamento portatile che sposta un cursore sullo schermo del computer e consente l’interazione con gli oggetti sullo schermo. Può essere cablato o wireless.
• Tastiera. Una tastiera è un dispositivo di input dotato di un set di tasti QWERTY standard che consente agli utenti di inserire testo, numeri o caratteri speciali.
• Microfono. Un microfono è un dispositivo che traduce le onde sonore in segnali elettrici e supporta le comunicazioni audio basate su computer.
• Fotocamera. Una fotocamera cattura immagini visive e le trasmette in streaming al computer o, tramite un computer, a un dispositivo di rete.
• Touchpad. Un touchpad è un dispositivo di input, esterno o integrato in un laptop, utilizzato per controllare il puntatore su uno schermo. È in genere un’alternativa a un mouse esterno.
• Unità flash USB. Un’unità flash USB è un dispositivo di archiviazione esterno e rimovibile che utilizza la memoria flash e si interfaccia con un computer tramite una porta USB.
• Scheda di memoria. Una scheda di memoria è un tipo di supporto di memorizzazione esterno portatile, come una scheda CompactFlash, utilizzato per archiviare file multimediali o di dati. Altri componenti hardware di input includono joystick, stilo e scanner.

Esempi di componenti hardware di output includono:

• Monitor. Un monitor è un dispositivo di output simile a uno schermo TV che visualizza informazioni, documenti e immagini generate dal dispositivo di elaborazione.
• Stampante. Le stampanti convertono i dati elettronici da un computer in materiale stampato.
  Altoparlante. Un altoparlante è un dispositivo di uscita audio esterno che si collega a un computer per generare un’uscita audio.
• Cuffie, auricolari, pod. Simili agli altoparlanti, questi dispositivi forniscono un’uscita audio udibile solo da un singolo ascoltatore.

Hardware vs. software

L’hardware si riferisce ai componenti tangibili del computer o ai sistemi di distribuzione che memorizzano ed eseguono le istruzioni scritte fornite dal software. Il software è la parte intangibile del dispositivo che consente all’utente di interagire con l’hardware e di comandarlo per eseguire attività specifiche. Il software per computer include quanto segue:

• Sistema operativo e utilità correlate;
• programmi che controllano determinate funzioni del computer; e
• applicazioni che solitamente eseguono operazioni sui dati forniti dall’utente.

Sui dispositivi mobili e sui computer portatili, anche le tastiere virtuali sono considerate software perché non sono fisiche.

Poiché software e hardware dipendono l’uno dall’altro per consentire a un computer di produrre output utili, il software deve essere progettato per funzionare correttamente con l’hardware.

La presenza di software dannoso, o malware, come virus, trojan horse, spyware e worm, può avere un impatto enorme sui programmi per computer e sul sistema operativo di un sistema. L’hardware, tuttavia, non è influenzato dal malware.

Tuttavia, il malware può influenzare il sistema in altri modi. Ad esempio, può consumare gran parte della memoria del computer o persino replicarsi fino a riempire il disco rigido del dispositivo. Questo rallenta il computer e può anche impedire l’esecuzione di programmi legittimi. Il malware può anche impedire agli utenti di accedere ai file presenti nella memoria hardware del computer.

Cos’è la virtualizzazione hardware?

La virtualizzazione hardware è l’astrazione delle risorse di elaborazione fisiche dal software che le utilizza. In parole povere, quando il software viene utilizzato per creare versioni virtuali dell’hardware invece di utilizzare componenti hardware fisici e tangibili per alcune funzioni di elaborazione, si parla di virtualizzazione hardware.

A volte definita virtualizzazione di piattaforma o server, la virtualizzazione hardware viene eseguita su una specifica piattaforma hardware dal software host. Richiede un gestore di macchine virtuali, chiamato hypervisor, che crea versioni virtuali dell’hardware interno. Ciò consente la condivisione delle risorse hardware di una macchina fisica tra sistemi operativi e applicazioni e un utilizzo più efficiente.

 

Nel cloud computing, la virtualizzazione hardware è spesso associata all’infrastruttura come servizio (IaaS), un modello di distribuzione che fornisce risorse hardware tramite Internet ad alta velocità. Un provider di servizi cloud (CSP), come Amazon Web Services o Microsoft Azure, ospita tutti i componenti hardware tradizionalmente presenti in un data center locale, inclusi server, storage e hardware di rete, nonché il software che rende possibile la virtualizzazione.

Questo differenzia IaaS e CSP dai provider di hardware come servizio (HaaS), che ospitano solo hardware ma non software. In genere, un provider IaaS fornisce anche una gamma di servizi a corredo dei componenti infrastrutturali, come i seguenti:

• fatturazione
• monitoraggio
• accesso ai log
• sicurezza
• bilanciamento del carico
• clustering

Alcuni CSP forniscono anche servizi di resilienza dello storage, come backup automatizzati, replica e disaster recovery.

Cos’è l’hardware as a service?

Sebbene sia comune per privati ​​o aziende acquistare hardware per computer e poi sostituirlo o aggiornarlo periodicamente, possono anche noleggiare hardware fisico e virtuale da un provider di servizi. Il fornitore diventa quindi responsabile del mantenimento aggiornato dell’hardware, inclusi i suoi vari componenti fisici e il software in esecuzione su di esso.

Questo è noto come modello HaaS.

Il principale vantaggio di HaaS è la riduzione dei costi di acquisto e manutenzione dell’hardware, consentendo alle organizzazioni di passare da un budget per le spese in conto capitale a un budget per le spese operative generalmente meno oneroso. Inoltre, poiché la maggior parte delle offerte HaaS si basa su un modello pay-as-you-go, le organizzazioni possono controllare più facilmente i costi, pur continuando ad avere accesso all’hardware necessario per la continuità operativa e aziendale.

In HaaS, i componenti fisici di proprietà di un fornitore di servizi gestiti (MSP) vengono installati presso la sede del cliente. Un accordo sul livello di servizio (SLA) definisce le responsabilità di entrambe le parti.

Il cliente può pagare un canone mensile per l’utilizzo dell’hardware dell’MSP, oppure il suo utilizzo può essere incluso nel piano tariffario dell’MSP per l’installazione, il monitoraggio e la manutenzione dell’hardware. In entrambi i casi, se l’hardware si guasta o diventa obsoleto, l’MSP è responsabile della sua riparazione o sostituzione.

A seconda dei termini delle SLA, la dismissione dell’hardware può includere la cancellazione dei dati proprietari, la distruzione fisica dei dischi rigidi e la certificazione che le vecchie apparecchiature siano state riciclate legalmente.