Che cosa è l'hardware del computer?

Che cos’è l’hardware del computer?

Hardware è un termine collettivo usato per descrivere uno qualsiasi dei componenti fisici di un computer analogico o digitale. Il termine hardware distingue gli aspetti tangibili di un dispositivo informatico dal software, che consiste in istruzioni o programmi scritti e leggibili dalla macchina che indicano ai componenti fisici cosa fare e quando eseguire le istruzioni.

Hardware e software sono complementari. Un dispositivo di calcolo può funzionare in modo efficiente e produrre output utile solo quando hardware e software lavorano insieme in modo appropriato.

L’hardware del computer può essere classificato come componenti interni o esterni. 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 la funzionalità.

Quali sono i componenti hardware del computer interno?

I componenti interni elaborano o memorizzano collettivamente le istruzioni fornite dal programma o dal sistema operativo (OS). Questi includono quanto segue:

Scheda madre. Si tratta di un circuito stampato che contiene l’unità di elaborazione centrale (CPU) e altro hardware interno essenziale e funziona come l’hub centrale che tutti gli altri componenti hardware attraversano.
CPU. La CPU è il cervello del computer che elabora ed esegue istruzioni digitali da vari programmi; la sua velocità di clock determina le prestazioni e l’efficienza del computer nell’elaborazione dei dati.
RAM. RAM dynamic o RAM dinamica RAM è memoria temporanea che rende le informazioni immediatamente accessibili ai programmi; RAM è memoria volatile, quindi i dati memorizzati vengono cancellati quando il computer si spegne.
Disco rigido. Le unità disco rigido sono dispositivi di archiviazione fisici che memorizzano dati permanenti e temporanei in diversi formati, inclusi programmi, sistemi operativi, file di dispositivi, foto, ecc.
Unità a stato solido (SSD). Gli SSD sono dispositivi di archiviazione a stato solido basati sulla tecnologia di memoria flash NAND; gli SSD non sono 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 la memoria di sola lettura del compact disc o i dischi video digitali.
Dissipatore di calore. Questo è un pezzo passivo di hardware che attira il calore dai componenti per regolare / ridurre la loro temperatura per garantire che continuino a funzionare correttamente. In genere, un dissipatore di calore viene installato direttamente sulla CPU, che produce più calore tra i componenti interni.
Unità di elaborazione grafica. Questo dispositivo basato su chip elabora dati grafici e spesso funziona come estensione della CPU principale.
Scheda di interfaccia di rete (NIC). Una scheda di rete è un circuito o un chip che consente al computer di connettersi a una rete; noto anche come scheda di rete o scheda di rete locale, in genere supporta la connessione a una rete Ethernet.

Altri componenti di calcolo, come porte USB, alimentatori, transistor e chip, sono anche tipi di hardware interno.

Questo grafico dell’hardware del computer di seguito illustra l’aspetto tipico dei componenti hardware interni del computer.

un grafico di componenti hardware del computer — Fare clic per espandere e visualizzare un elenco di componenti hardware interni.

Quali 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 rendere i risultati della sua esecuzione (output).

Ingresso comune componenti hardware includono i seguenti:

Topo. Un mouse è un dispositivo di puntamento portatile che sposta un cursore sullo schermo di un 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 keyset 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.
Macchina fotografica. Una fotocamera acquisisce immagini visive e le trasmette al computer o attraverso 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 di visualizzazione. In genere è un’alternativa a un mouse esterno.
Unità flash USB. Un’unità flash USB è un dispositivo di archiviazione esterno 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 memorizzare file multimediali o dati.

Altri componenti hardware di input includono joystick, stili e scanner.

Esempi di componenti hardware di output includono quanto segue:

Monitor. Un monitor è un dispositivo di output simile a uno schermo TV che visualizza informazioni, documenti o immagini generate dal dispositivo informatico.
Stampante. Le stampanti trasformano 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, auricolari. Simili agli altoparlanti, questi dispositivi forniscono un’uscita audio udibile solo a un singolo ascoltatore.

Hardware vs. software

Hardware si riferisce ai componenti tangibili del computer o ai sistemi di consegna 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 comandarlo per eseguire attività specifiche. Software per computer include quanto segue:

Sistema operativo e relative utilità;
programmi che controllano determinate funzioni del computer;e
applicazioni che di solito eseguono operazioni sui dati forniti dall’utente.

Sui dispositivi mobili e computer portatili, tastiere virtuali sono considerati software perché non sono fisici.

Poiché il software e l’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 enorme effetto sui programmi per computer e sul sistema operativo di un sistema. L’hardware non è influenzato dal malware, però.

Tuttavia, il malware può influenzare il sistema in altri modi. Ad esempio, può consumare una grande parte della memoria del computer o addirittura replicarsi per 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 nella memoria hardware del computer.

tipi di malware — Mentre il malware tende a influenzare direttamente solo il software, può ancora avere un profondo impatto sul modo in cui un sistema e i suoi componenti funzionano.

Che cos’è la virtualizzazione hardware?

La virtualizzazione hardware è l’astrazione delle risorse di calcolo fisico dal software che utilizza tali risorse. In poche parole, quando il software viene utilizzato per creare versioni virtuali di hardware invece di utilizzare componenti hardware fisici e tangibili per alcune funzioni di calcolo, è noto come virtualizzazione hardware.

A volte indicato come piattaforma o server di virtualizzazione, virtualizzazione hardware viene eseguita su una particolare piattaforma hardware dal software host. Richiede un gestore di macchine virtuali chiamato hypervisor che crea versioni virtuali dell’hardware interno. Ciò consente alle risorse hardware di una macchina fisica di essere condivise tra sistemi operativi e applicazioni e di essere utilizzate in modo più efficiente.

Nel cloud computing, la virtualizzazione hardware è spesso associata a infrastructure as a Service (IaaS), un modello di delivery che fornisce risorse hardware su 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, hardware di storage e di rete, nonché il software che rende possibile la virtualizzazione.

Ciò rende IaaS e CSP diversi dal provider hardware as a Service (HaaS) che ospita solo hardware ma non software. In genere, un provider IaaS fornisce anche una serie di servizi per accompagnare i componenti dell’infrastruttura, ad esempio i seguenti:

fatturazione
monitoraggio
accesso al log
sicurezza
bilanciamento del carico
clustering

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

Che cos’è l’hardware come servizio?

Mentre è comune per gli individui o le imprese per l’acquisto di hardware del computer e poi periodicamente sostituirlo o aggiornarlo, possono anche affittare hardware fisico e virtuale da un fornitore di servizi. Il provider diventa quindi responsabile per mantenere l’hardware aggiornato, compresi i suoi vari componenti fisici e il software in esecuzione su di esso.

Questo è noto come il modello HaaS.

Il più grande vantaggio di HaaS è che riduce i costi di acquisto e manutenzione dell’hardware, consentendo alle organizzazioni di passare da un budget di spesa in conto capitale a un budget di spesa operativa generalmente meno costoso. Inoltre, poiché la maggior parte delle offerte HaaS si basa su un modello pay-as-you-go, rende più facile per le organizzazioni controllare i costi, pur avendo accesso all’hardware di cui hanno bisogno per la loro continuità operativa e aziendale.

In HaaS, i componenti fisici che appartengono a un Managed Service provider (MSP) vengono installati presso la sede di un cliente. Uno SLA (Service-Level Agreement) definisce le responsabilità di entrambe le parti.

consumption-based computing vantaggi e svantaggi — Consumption-based pricing for computer hardware è un tipo di modello di calcolo hardware-as-a-service in cui le organizzazioni possono acquistare storage e altre infrastrutture on premise, proprio come farebbero servizi cloud.

Il cliente può pagare un canone mensile per l’utilizzo dell’hardware di MSP, oppure il suo utilizzo può essere incorporato nella struttura tariffaria di MSP per l’installazione, il monitoraggio e la manutenzione dell’hardware. In entrambi i casi, se l’hardware si rompe o diventa obsoleto, l’MSP è responsabile della riparazione o della sostituzione.

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