PC, notebook, tablet, smartphone e server

In questa lezione esploreremo l'ampia gamma di dispositivi che compongono il panorama informatico odierno. Dalle postazioni fisse ai dispositivi mobili, analizzeremo le caratteristiche distintive di ogni categoria.

Imparerai a distinguere tra personal computer, sistemi portatili, dispositivi specializzati e le infrastrutture server che rendono possibile il funzionamento della rete globale.

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Perché un portatile costa di più? Viaggio tra i tipi di computer

Abbiamo visto che l'informatica si è "mangiata il mondo" e che i computer sono ovunque. Ma non esiste un solo tipo di computer. Esistono macchine enormi che gestiscono i siti web e schedine minuscole grandi come una carta di credito. Ognuno ha un compito specifico e, soprattutto, un costo di produzione diverso. Ma partiamo dalle basi: cosa cambia tra il computer fisso che avete a casa e un portatile?

Fissi e Portatili: questione di spazio ed elettricità

Sia il computer fisso (Desktop) che il portatile (Laptop) hanno gli stessi organi vitali: una CPU, una memoria RAM, un disco (SSD) e una scheda madre. La vera differenza è la dimensione.

Nel portatile, gli ingegneri devono fare un miracolo: devono "schiacciare" tutti questi componenti in un centimetro di spessore, farli pesare pochissimo e farli funzionare a batteria. Questa miniaturizzazione costa molto cara. A parità di prestazioni, un portatile costerà sempre di più di un computer fisso, proprio perché rimpicciolire la tecnologia è estremamente complesso.

C'è poi una differenza fondamentale legata all'elettricità. Nelle prese delle nostre case scorre una corrente alternata a 230 Volt. È una tensione letale: se si prende la scossa, si rischia la vita. I delicati circuiti del computer, invece, funzionano a tensioni bassissime, solitamente a 5 Volt (o 12V per le batterie). Se la violenta corrente di casa entrasse direttamente nella scheda madre, la farebbe esplodere in una frazione di secondo.

L'Alimentatore (o Trasformatore). È il componente vitale che prende l'alta tensione a 230 Volt dal muro e la trasforma in una debole corrente continua a 5 o 12 Volt, sicura per alimentare il PC. Mettere le mani dentro i circuiti di un PC acceso a 5V al massimo lo romperà, ma non può folgorarvi; l'impianto a 230V del muro, invece, è pericolosissimo!

I Mini PC e il problema del calore

Oltre ai portatili, esistono i Mini PC (come quelli che trovate nei laboratori scolastici). Sono computer desktop a tutti gli effetti, ma rimpiccioliti. Qual è il loro problema principale? Il calore.

La CPU, facendo miliardi di calcoli al secondo, diventa letteralmente rovente. In un case grande c'è tanto spazio, grandi ventole e l'aria circola bene. In un Mini PC i componenti sono tutti appiccicati. Per evitare che fonda tutto, si usa un blocco di metallo (dissipatore) incollato alla CPU tramite la pasta termica, aiutato da una piccola ventola che butta fuori l'aria calda. Se il calore diventa comunque eccessivo e non riesce a uscire, il Sistema Operativo se ne accorge e spegne il computer di colpo per salvarlo dall'autodistruzione.

Dispositivi per l'automazione: Arduino e Raspberry Pi

Cosa succede se voglio costruire un piccolo robot o far accendere le luci di casa in automatico? Non compro un portatile da 1000 euro per lasciarlo attaccato al muro. Esistono computer specializzati, perfetti per i creatori e gli inventori:

  • Arduino: È un semplice microcontrollore montato su una schedina che costa appena 5-10 euro. Non ha un Sistema Operativo e non ha uno schermo. Lo colleghi al tuo PC, ci carichi sopra un singolo programmino (es. "Accendi questo LED ogni 3 secondi") e lui farà solo quello, all'infinito, finché riceve corrente.
  • Raspberry Pi: Questo non è solo un microcontrollore, è un vero e proprio computer in miniatura che costa sui 50-70 euro. Ha una porta HDMI per il monitor, ha gigabyte di RAM, il Wi-Fi, il Bluetooth e un Sistema Operativo (Linux). Oltre a poterci navigare su Internet, ha dei "piedini" metallici (chiamati PIN) a cui puoi attaccare direttamente sensori, motori, termometri e relè.
Per la mia tesi di laurea ho costruito un piccolo robot capace di guidare da solo evitando gli ostacoli. Per farlo muovere e ragionare, non gli ho montato sopra un ingombrante e costoso portatile, ma un economico Raspberry Pi collegato a un radar (LIDAR). Questo è il potere della prototipazione a basso costo!

I Server: i giganti inaffondabili

All'estremo opposto ci sono i Server. Un server è un computer molto potente che non si trova quasi mai su una scrivania, ma viene impilato dentro giganteschi armadi di metallo (chiamati Rack) all'interno di stanze refrigerate.

I server ospitano i siti web, i database delle aziende e i videogiochi online. Anche se l'architettura di base è molto simile a quella dei nostri computer, i server sono costruiti con componenti speciali progettati per un unico scopo supremo: l'affidabilità. Un server deve poter rimanere acceso 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per interi anni, senza mai bloccarsi o guastarsi.

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