Glossario Hardware

Componente che converte la corrente alternata della rete elettrica nelle tensioni continue stabilizzate richieste dai componenti del computer, principalmente 12, 5 e 3,3 volt. Ne determina l'affidabilità e la capacità di erogazione in watt.

Alimentatore i cui cavi di uscita si collegano tramite connettori removibili, permettendo di montare solo quelli effettivamente necessari. Riduce l'ingombro e migliora il flusso d'aria e l'ordine interno del cabinet.

Famiglia di architetture di set di istruzioni di tipo RISC, sviluppata da Arm e concessa in licenza, caratterizzata da alta efficienza energetica. Domina dispositivi mobili e sistemi embedded ed è sempre più diffusa in portatili e server.

Schema di processori eterogenei che combina core ad alte prestazioni e core a basso consumo sullo stesso chip, assegnando ciascun compito al tipo di core più adatto. È usato per bilanciare potenza ed efficienza energetica.

Architettura di set di istruzioni di tipo RISC aperta e libera da royalty, definita da un set base estendibile con moduli opzionali. La sua natura aperta ne favorisce l'adozione in ambito accademico, embedded e nella ricerca sui processori.

Famiglia di architetture di set di istruzioni di tipo CISC originata dal processore Intel 8086, dominante nei personal computer e nei server. Le sue estensioni successive ne hanno preservato la compatibilità con il software preesistente.

Estensione a 64 bit dell'architettura x86 introdotta da AMD, che amplia registri e spazio di indirizzamento mantenendo la compatibilità con il codice a 32 bit. È l'architettura di riferimento dei computer desktop e server attuali.

Suddivisione interna di un chip DRAM organizzata in righe e colonne, indirizzabile in modo indipendente dagli altri banchi. L'accesso a più banchi in parallelo permette di nascondere le latenze e aumentare il throughput.

Piccola batteria a bottone sulla scheda madre che alimenta la memoria delle impostazioni del firmware e l'orologio di sistema quando il computer è spento. Il suo esaurimento causa la perdita di data, ora e configurazione del BIOS/UEFI.

Memoria cache più piccola e veloce, integrata in ogni core e in genere divisa tra istruzioni e dati. Ha capacità di alcune decine di kilobyte e latenza di pochi cicli di clock, essendo il primo livello interrogato dal processore.

Livello di cache intermedio, più grande e leggermente più lento della L1, di norma privato di ciascun core. Ha capacità dell'ordine delle centinaia di kilobyte o di alcuni megabyte e riduce gli accessi ai livelli più lenti.

Livello di cache più capiente e lento, tipicamente condiviso tra tutti i core del processore, con capacità da alcuni fino a decine di megabyte. Riduce il traffico verso la memoria centrale mantenendo dati usati da più nuclei.

Struttura piatta e sigillata che sfrutta l'evaporazione e la condensazione di un fluido interno per distribuire il calore su un'ampia superficie in modo più uniforme di un heat pipe. È usata nel raffreddamento di GPU e sistemi ad alta densità termica.

Classi di celle di memoria flash che memorizzano rispettivamente uno, due, tre o quattro bit ciascuna. Aumentando i bit per cella crescono capacità e riduzione di costo, ma diminuiscono velocità e durata in cicli di scrittura.

Programma di certificazione dell'efficienza energetica degli alimentatori, articolato in livelli crescenti da Standard fino a Titanium. Un livello più alto garantisce maggiore efficienza a vari carichi, quindi minori perdite di energia in calore.

Piccolo die funzionale che, unito ad altri in un unico package, compone un processore modulare invece di un singolo die monolitico. Migliora resa produttiva e flessibilità, come nell'architettura AMD con die di calcolo e die di I/O.

Insieme di circuiti sulla scheda madre che coordina la comunicazione tra processore, memoria, storage e periferiche, definendo le funzionalità e le linee di espansione supportate. Nei sistemi moderni molte funzioni un tempo del chipset sono integrate nella CPU.

Insieme di componenti elettronici, in particolare transistor, realizzati e interconnessi su un unico pezzo di semiconduttore. È la forma fisica di processori, memorie e chip che ha reso possibile la miniaturizzazione dell'elettronica.

Connettore di alimentazione a 12 volt introdotto con lo standard PCIe per schede video ad alto consumo, capace di erogare fino a 600 watt attraverso un singolo cavo. Sostituisce l'uso di più connettori PCIe tradizionali a 8 pin.

Connettore principale con cui l'alimentatore fornisce alla scheda madre le tensioni di base a 12, 5 e 3,3 volt. È lo standard di alimentazione delle schede madri ATX, evoluzione del precedente connettore a 20 pin.

Processore dedicato all'interno di un'unità a stato solido che gestisce la traduzione degli indirizzi, la distribuzione dell'usura, la correzione degli errori e la comunicazione con l'host. Ne determina in gran parte prestazioni e affidabilità.

Circuito che gestisce lo scambio dati tra processore e moduli di RAM, integrato direttamente nel die della CPU nei sistemi moderni. La sua presenza sul chip riduce la latenza rispetto al posizionamento sul chipset.

Unità di elaborazione completa e indipendente all'interno di un processore, dotata di proprie unità di esecuzione e cache di basso livello. Un processore può integrare più core per eseguire in parallelo flussi di istruzioni distinti.

Unità hardware dedicata delle GPU che accelera i calcoli di intersezione tra raggi e geometria necessari al ray tracing, gestendo strutture di accelerazione come le gerarchie di volumi. Consente illuminazione e riflessi realistici in tempo reale.

Coppia di collegamenti seriali differenziali, uno per direzione, che costituisce l'unità elementare di un collegamento PCI Express. I dispositivi usano configurazioni con più corsie, come x1, x4, x8 e x16, per aumentare l'ampiezza di banda.

Unità di esecuzione elementare delle GPU NVIDIA, dedicata al calcolo scalare e vettoriale su numeri interi e in virgola mobile. Il loro numero, dell'ordine delle migliaia, è un indicatore della capacità di calcolo parallelo della scheda.

Interfaccia digitale audio-video sviluppata da VESA, orientata a monitor per computer e capace di gestire alte risoluzioni e frequenze di aggiornamento. Supporta il collegamento in catena di più schermi da una singola uscita.

Componente metallico a elevata conducibilità termica, dotato di alette, che assorbe il calore da un chip e lo cede all'aria aumentando la superficie di scambio. È l'elemento base del raffreddamento ad aria di processore e altri componenti.

Piastra metallica saldata o incollata sopra il die del processore che protegge il silicio e trasferisce il calore al dissipatore esterno. Uniforma il contatto termico e distribuisce il calore sulla superficie di scambio.

Configurazione in cui il controller di memoria dialoga con due moduli o gruppi di RAM su canali paralleli, raddoppiando l'ampiezza di banda complessiva. Richiede l'installazione dei moduli negli slot abbinati previsti dalla scheda madre.

Tecnica con cui il processore esegue le istruzioni in un ordine diverso da quello del programma, in base alla disponibilità degli operandi, per non lasciare inattive le unità di esecuzione. I risultati vengono poi ricomposti nell'ordine corretto.

Capacità di un processore di prelevare, decodificare ed eseguire più istruzioni per ciclo di clock instradandole verso più unità di esecuzione parallele. Sfrutta il parallelismo a livello di istruzione per aumentare il throughput.

Transistor a effetto di campo con canale a forma di pinna verticale avvolto dal gate su più lati, che migliora il controllo della corrente e riduce le dispersioni ai nodi nanometrici. Ha sostituito i transistor planari nei processi avanzati.

Standard che definisce dimensioni, disposizione dei fori di fissaggio e connettori di alimentazione delle schede madri e dei cabinet. Introdotto da Intel nel 1995, resta il formato di riferimento per i computer fissi.

Modalità che permette al processore di superare temporaneamente la frequenza di base quando temperatura e consumo lo consentono, aumentando le prestazioni sotto carico. Le tecnologie corrispondenti sono Intel Turbo Boost e AMD Precision Boost.

Unità che misura il numero di trasferimenti elementari al secondo su un collegamento seriale, distinta dal bit rate perché non tiene conto della codifica. È usata per esprimere la velocità di bus come PCIe e memoria DDR.

Unità di elaborazione grafica inclusa nello stesso package o die del processore, che condivide la memoria di sistema anziché disporre di VRAM dedicata. Consente l'uso del computer senza una scheda video separata.

Interfaccia digitale per la trasmissione combinata di video e audio non compressi tra sorgente e schermo tramite un unico cavo. È lo standard più diffuso su televisori e monitor per elettronica di consumo.

Numero medio di istruzioni che un processore completa in ogni ciclo di clock. È un indicatore dell'efficienza della microarchitettura: a parità di frequenza, un IPC più alto corrisponde a prestazioni superiori.

Tipo di socket in cui i pin di contatto si trovano sulla scheda madre e premono contro piazzole piatte poste sul fondo del processore. È adottato dalle piattaforme Intel e dai processori AMD AM5.

Numero di cicli di clock che intercorrono tra il comando di lettura di una colonna e la disponibilità del primo dato in uscita dalla memoria. È uno dei parametri principali dei timing della RAM: a parità di frequenza, un valore più basso indica minore latenza.

Osservazione empirica, formulata da Gordon Moore nel 1965, secondo cui il numero di transistor integrabili in un chip a costo dato raddoppia a intervalli regolari di circa due anni. Ha guidato per decenni il progresso dei semiconduttori.

Uscita dell'alimentatore che eroga la tensione di 12 volt, oggi la principale fonte di potenza per processore e scheda video. Un alimentatore può avere una singola linea a +12V ad alta corrente oppure più linee separate.

Tecnica di fotolitografia che usa luce ultravioletta estrema con lunghezza d'onda di 13,5 nm per definire strutture estremamente piccole sul wafer. Consente i nodi produttivi più avanzati riducendo il numero di passaggi rispetto alla litografia precedente.

Memoria volatile che conserva ogni bit in un condensatore associato a un transistor, richiedendo un refresh periodico per non perdere i dati. È la tecnologia alla base della RAM di sistema per la sua alta densità e basso costo.

Quarta generazione di memoria DRAM sincrona a doppio data rate, con canale a 64 bit e velocità iniziale di 1600 MT/s. Ha introdotto tensioni operative inferiori e maggiori densità rispetto alla DDR3.

Quinta generazione di DRAM sincrona, con velocità iniziale di 4800 MT/s e canale da 64 bit suddiviso in due sotto-canali indipendenti da 32 bit. Introduce ECC on-die obbligatorio e gestione dell'alimentazione integrata nel modulo.

Memoria dotata di bit aggiuntivi e circuiteria di controllo che rilevano e correggono automaticamente gli errori a singolo bit e segnalano quelli multipli. È impiegata in server e workstation dove l'integrità dei dati è critica.

Tipo di memoria DRAM ad alta ampiezza di banda progettata per le schede video, con velocità di trasferimento dell'ordine di parecchi gigabit al secondo per pin. Ottimizza il throughput piuttosto che la latenza, servendo il calcolo grafico parallelo.

Modulo di RAM che interpone un registro tra il controller e i chip di memoria, riducendo il carico elettrico sulle linee di comando e indirizzo. Consente di installare più moduli e maggiori capacità, tipicamente nei server.

Memoria volatile che conserva ogni bit in una cella a più transistor senza bisogno di refresh, offrendo accessi molto rapidi. Per il costo e la bassa densità è usata soprattutto nelle cache del processore.

Memoria dedicata montata sulla scheda video, in cui risiedono texture, buffer di immagine e dati di calcolo della GPU. La sua capacità e ampiezza di banda incidono sulla risoluzione e sulla complessità delle scene gestibili.

Variante ridotta del formato ATX, con lato massimo di 244 mm e in genere meno slot di espansione. Mantiene la compatibilità meccanica con i cabinet ATX consentendo sistemi più compatti.

Formato di scheda madre molto compatto di 170 per 170 mm, con un solo slot di espansione, pensato per sistemi di piccole dimensioni. È stato introdotto da VIA Technologies ed è usato per computer a basso ingombro.

Circuito posto vicino al socket che converte la tensione dell'alimentatore nella tensione più bassa e stabile richiesta dal processore. La sua qualità e il numero di fasi influenzano stabilità e capacità di overclock.

Circuito stampato che ospita più chip di memoria e si inserisce negli appositi slot della scheda madre, con contatti indipendenti sui due lati. È il formato standard dei moduli di RAM per computer fissi.

Transistor a effetto di campo a struttura metallo-ossido-semiconduttore, la cui conduzione tra source e drain è controllata dalla tensione applicata al gate. È il tipo di transistor più usato nei circuiti integrati digitali.

Tecnica hardware che consente a un singolo core fisico di eseguire due o più thread in parallelo condividendone le unità di esecuzione, migliorandone l'utilizzo. La versione Intel è commercializzata come Hyper-Threading.

Tecnologia di memoria flash in cui le celle sono impilate in strati verticali anziché disposte su un unico piano, aumentando notevolmente la densità di memorizzazione a parità di superficie. È la base delle unità a stato solido moderne.

Denominazione commerciale di una generazione di tecnologia produttiva dei chip, storicamente legata alle dimensioni minime incise ed espressa in nanometri. Oggi è più un'etichetta di marketing che una misura fisica diretta delle strutture.

Composto conduttivo del calore applicato tra il chip e la base del dissipatore per colmare le microscopiche irregolarità delle superfici ed eliminare le sacche d'aria isolanti. Migliora sensibilmente il trasferimento termico.

Bus seriale ad alta velocità a corsie punto-punto usato per collegare schede video, unità di memoria e altre periferiche alla scheda madre. Ogni generazione, definita da PCI-SIG, raddoppia il transfer rate per corsia rispetto alla precedente.

Tipo di socket in cui i pin di contatto sporgono dal fondo del processore e si inseriscono nei fori del socket. È stato a lungo usato dai processori AMD fino alla piattaforma AM4.

Valore in watt che indica la quantità massima di calore che il sistema di raffreddamento deve dissipare in condizioni di carico tipico definite dal produttore. Serve a dimensionare dissipatore e alimentazione, non a misurare il consumo reale istantaneo.

Meccanismo hardware che tenta di indovinare l'esito di un'istruzione di salto condizionale prima che sia risolta, così da alimentare la pipeline senza attese. Una previsione errata comporta lo svuotamento della pipeline e una penalità di prestazioni.

Processore che integra due o più core sullo stesso die, permettendo l'esecuzione parallela di più thread. Aumenta le prestazioni complessive senza dover elevare la frequenza di clock del singolo nucleo.

Profilo di temporizzazione e tensione memorizzato nel modulo di RAM che permette di attivare frequenze superiori a quelle standard con un'unica impostazione nel firmware. XMP è la tecnologia Intel, EXPO quella di AMD.

Sistema in cui un liquido refrigerante circola tra una piastra a contatto con il chip e un radiatore raffreddato da ventole, trasportando il calore in modo più efficiente dell'aria. Le soluzioni AIO sono unità sigillate e preassemblate.

Insieme di chip di un modulo di RAM che vengono acceduti insieme condividendo la stessa linea di selezione e formando un blocco dati largo quanto il canale. Un modulo può avere uno o più rank, con effetti su capacità e prestazioni.

Componente hardware che collega il computer a una rete, gestendo la trasmissione e la ricezione dei dati e implementando l'indirizzo fisico dell'interfaccia. Può essere integrata nella scheda madre o installata come scheda di espansione.

Circuito stampato principale del computer che ospita socket del processore, slot di memoria ed espansione, chipset e connettori, distribuendo alimentazione e segnali tra i componenti. Ne definisce la compatibilità e le possibilità di espansione.

Connettore sulla scheda madre in cui si inseriscono schede aggiuntive come schede video, di rete o audio. Nei sistemi attuali segue lo standard PCI Express, che ne definisce ampiezza elettrica e prestazioni.

Connettore compatto sulla scheda madre per unità a stato solido e altre schede, che supporta interfacce NVMe su linee PCIe oppure SATA a seconda della chiave. Sostituisce i formati più ingombranti riducendo cavi e spazio occupato.

Variante compatta del modulo DIMM, usata in computer portatili e sistemi di piccole dimensioni. Ha lunghezza e numero di contatti ridotti rispetto al DIMM standard pur mantenendo la stessa tecnologia di memoria.

Connettore meccanico ed elettrico sulla scheda madre in cui viene alloggiato il processore, definendone il numero di contatti e la compatibilità. Ne esistono famiglie diverse come le serie LGA di Intel e AM/TR di AMD.

Unità di calcolo programmabile delle GPU AMD, equivalente concettuale del CUDA core, capace di eseguire istruzioni di vertex, pixel e calcolo generale. Numerosi stream processor lavorano in parallelo per elaborare la grafica.

Blocco fondamentale delle GPU NVIDIA che raggruppa CUDA core, tensor core, core RT, cache e scheduler, eseguendo gruppi di thread in parallelo. Una GPU è composta da molti SM che ne determinano la potenza di calcolo.

Circuito integrato che riunisce in un unico chip processore, memoria, unità grafica, controller e altri sottosistemi di un intero computer. È lo schema tipico di dispositivi mobili e di molte piattaforme ARM.

Unità hardware delle GPU specializzata nelle moltiplicazioni tra matrici a precisione mista, alla base dell'accelerazione dei carichi di apprendimento automatico e di alcuni effetti grafici basati su intelligenza artificiale.

Elemento mobile del disco rigido che, sospeso su un cuscino d'aria a pochi nanometri dal piatto in rotazione, rileva e modifica la magnetizzazione della superficie per leggere e scrivere i dati.

Interfaccia ad alta velocità sviluppata da Intel che combina dati PCIe e segnale video su connettore USB-C. La versione 4 garantisce 40 Gbit/s, mentre Thunderbolt 5 arriva a 80 Gbit/s bidirezionali, fino a 120 in modalità boost.

Dispositivo a semiconduttore che funziona da interruttore o amplificatore di segnali elettrici. Miliardi di transistor incisi su un chip costituiscono l'elemento di base di ogni circuito digitale e la porta logica del calcolo moderno.

Evoluzione del FinFET in cui il gate circonda completamente il canale, spesso formato da nanofogli sovrapposti, per un controllo elettrostatico ancora migliore. È la struttura adottata dai nodi produttivi più avanzati.

Tubo sigillato contenente un fluido che, evaporando presso la sorgente calda e condensando presso le alette fredde, trasporta il calore in modo molto efficiente. È largamente usato nei dissipatori per CPU e GPU.

Circuito integrato che esegue le istruzioni di un programma svolgendo le operazioni aritmetiche, logiche e di controllo del sistema. È il componente di calcolo principale del computer, oggi realizzato come microprocessore su singolo chip.

Processore altamente parallelo specializzato nel calcolo grafico e, più in generale, in operazioni vettoriali su grandi insiemi di dati. Costituito da migliaia di unità di calcolo, accelera rendering, video e carichi di calcolo generale.

Unità di esecuzione specializzata nel calcolo su numeri in virgola mobile secondo lo standard IEEE 754. Integrata nei processori moderni, accelera addizioni, moltiplicazioni e altre operazioni su valori reali.

Standard di interfaccia seriale per collegare periferiche al computer, che fornisce dati e alimentazione tramite un unico cavo. Si è evoluto in più generazioni con velocità crescenti e connettori diversi, tra cui il reversibile Type-C.

Connettore USB reversibile e compatto capace di trasportare dati, video e fino a centinaia di watt di alimentazione tramite USB Power Delivery. È il connettore fisico anche di USB4 e Thunderbolt.

Numero di giri al minuto compiuti dai piatti di un disco rigido, con valori tipici di 5400 e 7200 RPM nei dischi consumer. Una rotazione più rapida riduce la latenza e aumenta il transfer rate, a costo di più rumore e calore.

Dispositivo con pale rotanti che forza il passaggio dell'aria attraverso dissipatori e cabinet per asportare il calore. La sua portata d'aria e la velocità, regolabile, determinano l'efficacia del raffreddamento e la rumorosità.

Disco sottile di silicio monocristallino su cui vengono realizzati simultaneamente numerosi circuiti integrati mediante successivi processi di deposizione, litografia e incisione. Al termine viene tagliato per separare i singoli die.

Potenza massima continua in watt che un alimentatore può erogare all'insieme dei componenti. Va dimensionato in base al consumo del sistema, con margine, tenendo conto soprattutto della richiesta di processore e scheda video.