04 Memoria CPU Ingressi e Uscite

Episodio 4 della serie "Come funzionano i computer" di Code.org
Traduzione a cura di Programma il Futuro http://programmailfuturo.it
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COME FUNZIONANO I COMPUTER
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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.