COME FUNZIONANO I COMPUTER ------------------------------------------------- MEMORIA, CPU, INGRESSI & USCITE
Ciao, mi chiamo Madison Maxey.
ho un'azienda chiamata Loomia
in cui produciamo tessuti "intelligenti"
per vestiti adattabili ed altri oggetti flessibili.
Non ci sono limiti quando si tratta di tessuti.
Il mio nome è Danielle Applestone
e sono l'amministratrice delegata dell'azienda Othermachine Company.
Costruiamo una fresa da tavolo.
Una fresa utilizza un utensile rotante
per incidere un materiale e creare oggetti 3D.
Alla fin fine, tutti i computer fanno le stesse quattro cose.
Ricevono dati in ingresso,
memorizzano ed elaborano dati,
e quindi restituiscono un risultato in uscita.
Ognuna di queste attività è svolta da un diverso elemento del computer.
Ci sono i dispositivi di ingresso
che rilevano fenomeni nel mondo esterno
e li convertono in dati in binario.
C'è la memoria per memorizzare questi dati.
C'è un'unità centrale di elaborazione CPU (Central Processing Unit),
dove vengono eseguiti tutti i calcoli.
E, infine, ci sono i dispositivi di uscita
che convertono i dati di uscita in forma fisica.
Prima di tutto, parliamo degli ingressi.
I computer possono acquisire dati da molti tipi di dispositivi di ingresso,
come la tastiera di un computer,
lo schermo tattile di un telefono,
una telecamera, un microfono o un GPS.
Ma anche i sensori di un'auto, di un termostato
o di un drone sono dispositivi di ingresso.
Ora, osserviamo un semplice esempio
di come i dati in ingresso viaggiano attraverso un computer e diventano uscite.
Quando premi un tasto su una tastiera,
diciamo la lettera "B",
la tastiera converte la lettera in un numero.
Questo numero viene spedito al computer in formato binario (uni e zeri).
A partire da questo numero,
la CPU deve calcolare come visualizzare, pixel per pixel, la lettera "B".
La CPU richiede alla memoria, una dopo l'altra, le istruzioni
per poter disegnare la lettera "B".
La CPU esegue queste istruzioni
ed invia alla memoria il risultato come insieme di pixel.
Infine, questi pixel vengono spediti allo schermo in formato binario.
Lo schermo è un dispositivo di uscita
che converte i segnali binari nei colori dei puntini luminosi
che costituiscono l'immagine che vediamo.
Tutto ciò avviene così velocemente che sembra istantaneo,
ma per visualizzare ogni lettera, un computer esegue migliaia di istruzioni,
iniziando dall'istante in cui il tuo dito preme il tasto.
In questo esempio, il dispositivo di uscita era lo schermo,
ma ce ne sono molte altre tipologie
che ricevono un segnale binario dal computer
e fanno qualcosa nel mondo esterno.
Per esempio, un altoparlante riproduce dei suoni
e una stampante 3D realizza degli oggetti.
I dispositivi di uscita possono anche controllare il movimento di un oggetto,
come un braccio robotico, il motore di un auto
o l'utensile da taglio della fresa prodotta dalla mia azienda.
Nuovi tipi di dispositivi di ingresso e di uscita permettono ai computer
di interagire con il mondo in modi del tutto nuovi.
Questo si è reso possibile grazie all'aumento della velocità
e della miniaturizzazione di memoria e CPU.
Più un'attività è complicata e con tanti dati
che richiede in ingresso o restituisce in uscita,
più il computer deve avere
potenza di elaborazione e capacità di memoria.
Scrivere delle lettere su uno schermo può essere semplice,
ma per realizzare una grafica complessa in 3D
o produrre un film ad alta definizione,
spesso i computer moderni sono dotati di CPU multiple
per elaborare tutti i dati
e molti gigabyte di memoria per memorizzarli.
Non importa che cosa vuoi fare con il computer,
ogni singola azione riguarda:
inserire dati dal mondo esterno,
memorizzare ed elaborare questi dati
e restituire un risultato al mondo esterno.