L'architettura dei computer moderni

Architettura dei Computer: Struttura e Componenti Fondamentali

L'architettura dei computer moderni si basa sul modello concettuale proposto da John Von Neumann, che identifica le componenti fondamentali di un sistema di calcolo: la CPU (Central Processing Unit), la memoria centrale, i dispositivi di input/output e il bus di sistema. La CPU è il motore del computer e si divide in due sottosistemi principali: la Control Unit (CU), che interpreta e coordina l'esecuzione delle istruzioni del programma, e l'Arithmetic Logic Unit (ALU), che esegue operazioni aritmetiche e logiche. Operando a frequenze che possono superare i gigahertz, la CPU elabora miliardi di istruzioni al secondo. Esistono anche processori specializzati, come le GPU (Graphic Processing Units), ottimizzate per il rendering grafico, e le NPU (Neural Processing Units), progettate per accelerare algoritmi di intelligenza artificiale e apprendimento automatico.

La Memoria nel Contesto Informatico: Tipologie e Funzioni

La memoria RAM (Random Access Memory) è essenziale per il funzionamento di un computer, agendo come area di lavoro temporanea per il sistema operativo e le applicazioni in esecuzione. Questa memoria volatile è caratterizzata dalla capacità di accedere a qualsiasi cella di memoria con la stessa velocità, indipendentemente dalla posizione fisica. La quantità di RAM disponibile è cruciale per la gestione di processi simultanei e per la fluidità delle operazioni multitasking. Nei computer moderni, la RAM può variare da pochi gigabyte a diverse decine, mentre negli smartphone è generalmente compresa tra 2 e 16 GB. Un'adeguata dotazione di RAM è spesso più determinante per le prestazioni complessive del sistema rispetto alla sola frequenza della CPU, poiché previene i colli di bottiglia e migliora la reattività del sistema.