L’alimentatore: cos’è e come funziona

L’alimentatore è uno dei componenti principali dell’hardware di un computer, ma talvolta passa in secondo piano nella realizzazione di una configurazione perché magari si presta più attenzione a componenti quali il processore, la RAM o la scheda video.

In questo articolo vedremo di capirne un po’ il funzionamento, e perché conviene dare un occhio anche a che tipo di alimentatore comprare per il proprio pc, perché spesso risparmiare non conviene, siccome il risparmio iniziale viene poi compensato ed anche superato dalla spesa che abbiamo successivamente derivata dal consumo della macchina. Ma andiamo per ordine.

Prima di tutto parliamo del suo funzionamento e cosa contiene un alimentatore. Un alimentatore non è altro che un convertitore AC-DC, ovvero un apparato elettrico che serve a raddrizzare la tensione elettrica alternata (AC) o continua (DC) in modo da fornire l’energia elettrica richiesta dall’hardware del nostro terminale. Quelli che abbiamo attualmente in commercio sono tutti “a commutazione” ovvero, più complessi rispetto a quelli tradizionali, ma meno ingombranti, meno pesanti, ed in generale hanno un rendimento migliore, accompagnato da una minor produzione di calore. Un alimentatore a commutazione è fatto di diverse parti. Un filtro per l’elettricità della rete, giusto “all’ingresso”, serve a filtrare sbalzi di tensione ed altri fenomeni indesiderabili.

La seconda parte allinea ed isola la corrente alternata: qui abbiamo più o meno 350 Volt, che vengono poi trasformati in una corrente alternata tra circa 35 e 50 kHz. Poi i trasformatori trasformano questa corrente alternata in continua. Dentro un computer ci vogliono diverse tensioni (per esempio 3.3 volt, 5 volt e 12 volt), quindi basta un singolo alimentatore con canali separati di uscita per ogni tensione. Gli alimentatori più costosi hanno addirittura trasformatori a parte per le differenti tensioni, che vengono poi riadattate dopo la trasformazione. Quello che conta in un trasformatore è che le tensioni trasmesse devono rimanere costanti, senza distaccarsi troppo dal valore nominale, sia se il computer si trova in idle (solo con il sistema operativo in esecuzione) sia se è sotto stress.  L’errore è tollerabile fino al 5%.

Ogni alimentatore ha un proprio Regolatore di Tensione, che gestisce questa stabilità e la tiene costante a seconda della richiesta energetica da parte dell’hardware. Il consumo in Watt dipende da che tipo di hardware abbiamo sulla nostra macchina, dalla sua potenza, e dal fatto che questo sia sotto stress o meno.

alcuni tipi di alimentatore

XFX - Alimentatore 550W Core Edition ATX 80 Plus Bronze(costo circa€60)

SCHEDA TECNICA

Generale

Tipo di dispositivoAlimentatore - Fattore di correzione alimentazione attivo (PFC) - interna

Conformità alle specificheATX12V 2.2/ EPS12V 2.91

Larghezza15 cm

Profondità8.6 cm

Altezza14 cm

Dispositivi di alimentazione

Tensione in ingresso100-240 V c.a. V

Gamma di tensione in ingresso90 - 264 V c.a.

Frequenza necessaria47 - 63 Hz

Tensione in uscita+3.3, +5, ±12 V

Dettagli sui connettori di alimentazione1 x alimentazione ATX a 24 pin con sezione a 4 pin rimovibile ¦ 1 x alimentazione EPS12V a 8 pin con sezione ATX12V a 4 pin rimovibile ¦ 1 x connettore PCI Express a 6 pin ¦ 1 x alimentazione PCI Express a 8 pin con sezione a 2 pin rimovibile ¦ 9 x alimentazione interfaccia seriale ATA a 15 pin ¦ 6 x Alimentazione interna 4 pin ¦ 2 x MPC 4 pin

Capacità di alimentazione550 Watt

Corrente in uscita+3.3V - 25 A / 0 A ¦ +5V - 25 A / 0 A ¦ +12V - 53 A / 0.6 A ¦ -12V - 0.5 A / 0 A ¦ +5VSB - 3 A / 0 A

Miscellanea

CaratteristicheProtezione contro le sovratensioni, protezione da sovrapotenza, SLI-Ready, predisposto per CrossFire, protezione di sottotensione, protezione da corto circuito, un rail da 12 V, ventola di raffreddamento con cuscinetto a sfera

Standard di conformitàRoHS, 80 PLUS Bronze

Standard ambientali

Certificato ENERGY STARSì

Garanzia del produttore

Servizi e supporto5 anni di garanzia

Dettagli servizi e supportoGaranzia limitata - 5 anni

Parametri ambientali

Temperatura max esercizio50 °C

CORSAIR - Alimentatore RM Series 750 Watt ATX 12V V2.3 Certificazione 80+ Gold(costo circa €120)

SCHEDA TECNICA

Generale

Tipo ProdottoAlimentatore

ModelloRM750

Specifiche Tecniche

Dimensioni150mm x 86mm x 180mm

ModularSì

Alimentazione750 Watts

80 PlusGold

Connettore ATX1

Connettore EPS1

Connettore PCI-E4

Connettore periferica 4 pin7

Connettore SATA8

Connettore floppy2

MTBF100.000 ore

CORSAIR - Alimentatore 750 Watt Serie CXM - Modularecsto 

(costo circa €90)

SCHEDA TECNICA

Generale

Tipo prodottoAlimentatore PC Corsair

Modello prodottoCp-9020061-eu

Cavi

Numero di connettori periferiche ( molex)4

Cavi schermatiSi

Numero di connettori pci express2

Numero di connettori sata6

Numero di connettori cpu1

Numero di connettori floppy1

Specifiche elettriche

Pfc ( power factor correction)Attivo

Potenza erogata750 W

Specifiche tecniche

Numero ventole di raffreddamento1

Livello di rumore45 db

                         il case(hardware)

la cassa del Computer, meglio nota come Case, è il telaio all'interno del quale sono installati tutti i principali componenti hardware di un elaboratore: scheda madre, eventuali altre schede elettroniche (scheda video, scheda CPU, scheda audio, scheda di rete, scheda di memoria ecc.), drive (hard disk, lettore CD, masterizzatore, ecc.) e alimentatore.I case solitamente hanno nella loro parte superiore o inferiore un alloggio per l'alimentatore, nella parte centrale diversi alloggi per contenere le periferiche di archiviazione e di lettura, mentre nella parte inferiore sono presenti gli slot che fungono da uscita per l'hardware che fa uso di slot PCI.

La scheda madre viene fissata sul pannello destro del case (visto frontalmente) per mezzo di viti. Tipicamente un case ha 4 bay da 5,25" e 3 da 3,5" che servono per l'installazione di hard disks, lettori floppy, lettori e masterizzatori cd/dvd, e card reader. Nella parte anteriore del case è generalmente presente il bottone di accensione e spegnimento, accompagnato dal bottone di reset che permette di riavviare il pc. Più in basso vi sono generalmente due piccoli led (spie), alimentati grazie a dei connettori che si collegano direttamente alla scheda madre: uno indica lo stato di accensione del computer, l'altro l'attività dell'hard disk. Anteriormente sono presenti i cassettini scorrevoli per l'inserimento/disinserimento di CD e floppy-disk dalle rispettive periferiche cioè i lettori e da qualche anno anche porte USB e prese per cuffie/microfono per agevolare l'utente nell'inserimento dei suoi dispositivi portatili come pen drive, hard disk esterni, lettori di memory card fotografiche ecc. Le parti laterali e posteriori presentano prese d'aria per il raffreddamento della macchina (di cui una è l'uscita della ventola raffreddatrice/aspiratrice), mentre sul retro sono presenti tutte le porte e interfacce di connessione con le altre periferiche hardware (tastiera, mouse, monitor, stampante, modem, casse audio, auricolari, microfono) in uscita dalla scheda madre.

Alcuni case sono equipaggiati con strumenti per la misurazione della temperatura interna al pc o la misurazione della velocità di calcolo del processore. Solitamente il pannello che permette la visualizzazione di questi dati è situato nella parte superiore del case.

Il pannello sinistro del case, visto frontalmente, copre e protegge l'hardware del pc. Avendo questa duplice funzione il pannello scorrevole è fissato con un paio di viti. Si è molto parlato delle viti e di fatto esse sono una componente fondamentale nella stabilità e sicurezza di un case. In tempi recenti si è assistito a un fenomeno di riduzione delle viti sostituite con altri metodi di fissaggio, spesso di natura plastica. A causa del fenomeno del modding, già dal 2000 il pannello sinistro dei case è composto di plexiglas, materiale trasparente attraverso il quale si può osservare l'interno di un case.

tipi di case(hardware)

Aerocool DS Cube Black Case Cube Dead Silence Micro ATX e Mini ITX(csto circa€77,90)

Dati Tecnici

TipologiaCube CAse

MaterialeAcciaio SGCC da 0,8mm e parti in ABS

Schede madri compatibiliMicro ATX e Mini ITX

Dimensioni265mm (W) x 411mm (H) x 381mm (D)

Drive installabiliExternal 5.25" bay x 1
External FDD 3.5" bay x 1 (can also install 1x3.5" if no FDD installed)
Internal HDD tray x 2 (for 2.5" or 3.5")
Internal HDD rack x 1 (for 2 x 2.5")

Slot di espansione4

Massima lunghezza scheda video320mm (oppure 350mm senza la ventola frontale installata)

Porte d'espansione superiori2 x USB2.0 + 2 x USB3.0 / HD Audio+Mic

PesoCirca 7kg

Altezza massima cooler CPU190mm ( 200mm senza installare ventole sul top panel


Aerocool GT Black Advance Case ATX Middle Tower(costo circa €30,90)

Dati Tecnici

MaterialeAcciaio SECC da 0,5mm

Compatibile conMotherboard ATX e Micro ATX

Drive installabili3 x 3,5" accesso interno oppure 1 x 2,5" e 2 x 3,5"
2 x 5,25" accesso esterno

Scheda videoFino a 400mm di lunghezza

Dissipatore CPUFino a 158mm di altezza

Porte frontali1 x USB 3.0
1 x USB 2.0
2 x Audio

In dotazioneAdattatore da USB 3.0 a USB 2.0 per motherboard

Sistema di raffreddamento1 x 120mm frontale a Led Rossi (inclusa)
1 x 120mm o 140mm laterale (non inclusa)
1 x 120mm Black posteriore (inclusa)

Alimetatori compatibliStandard ATX

Aerocool GT-S Black Edition Case Full Tower(costo circa €132,90)

Dati Tecnici

Dimensioni255 x 640 x 560 mm (L x A x P)

MaterialeAcciaio da 1,2mm e ABS

Schede madri compatibiliXL-ATX, E-ATX, ATX, Micro-ATX, Mini-ITX, Flex-ATX, SSI CEB, SSI EEB

Drive5 da 5,25" con accesso esterno 7 da 3,5 o 2,5" con accesso interno

Massima lunghezza scheda video installabile333mm

Massima altezza dissipatore CPU installabile185mm

Predisposizione water coolingSi

Sistema di montaggio smontaggio backplateSi

Tool free per unità da 5,25"Si

Sistema passacaviSi con collari in gomma

Filtro aria alimentatoreSi, lavabile

Porte d'espansione frontali2 x USB 2.0
2 x USB 3.0 (convertibili in 2 x USB 2.0)
HD Aduio Cuffie e Microfono

Fan ControllerSi, max 25W di potenza

Frontale magneticoSi, anche removibile

Sistema fissaggio schede senza vitiSi

Rimozione frame bay frontali da 5,25" senza vitiSi

Ventole installabiliFrontale: 1 da 20cm o 23cm (inclusa da 20cm con led red)
Superiori: 2 da 12cm o 1 da 14cm o 1 da 20cm o 1 da 23cm (inclusa da 20cm con led red)
Sul fondo: 1 da 12cm
Lateralmente: 2 da 12cm o 2 da 14cm o 1 da 20cm o 1 da 23cm
Posteriormente: 1 da 12cm o 1 da 14cm (inclusa da 14cm con led red)

                           le ventole

sostanzialmente servono ad evitare che il calore prodotto dall'hardware rimanga all'interno, facendo surriscaldare gli stessi e creare un bell'arrosto. Le ventole più importanti sono quelle in espulsione, poste sul retro e servono a togliere l'aria da dentro il case. Sono le più importanti perché togliendo aria calda, si crea una depressione che fa automaticamente entrare aria fresca dall'ambiente esterno, da qualsiasi altra fessura che ha il case. Invece, se mettiamo ventole in immissione soltanto, noi butteremo si aria fresca, ma faremo ristagnare parte dell'aria calda che si convoglia dove non dovrebbe stare. Quindi, ventole in emissione tolgono sicuramente aria calda, ma le ventole in immissione da sole sono capaci solo di prendere aria più fresca, ma non di convogliare all'esterno l'aria calda. Inoltre si dovrebbe trovare il giusto bilanciamento tra ventole in emissione e ventole in immissione, al fine di prevenire turbolenze che peggiorano la capacità di raffreddamento. Per evitarlo, basta metter più ventole in entrata di quante ce ne siano in uscita, ma senza esagerare in modo che l'aria passi esclusivamente dalle ventole e creando una pressione positiva che costringe una piccola parte dell'aria ad uscire dalle fessure...così facendo, si limita anche l'accumulo di polvere all'interno del case.

                    ventole in commercio

qui sotto sono riportate alcuni modelli di ventole :

XILENCE VENTOLA 80MM - LED RED(costo circa €4,04)

descrizione:

Il ventilatore trasparente per case 80mm di Xilence, famoso per i suoi silenziosi componenti per computer ad un prezzo eccezionale, con LED rossi.

Modello	COO-XPF80.TR
Dimensioni	80 x 80 x 25mm
Rotazione	1800 RPM
Portata	21.8 CFM
Rumorosità	15 dbA
Cuscinetto	Hydro Bearing
Connessione	3pin tachimetrica 4pin Molex
Consumi	7---12 V 0.17 A 2.04 W

ARCTIC COOLING VENTOLA F12 PWM CO(costo circa€7,06)

Progettata per operare 24 ore al giorno, 7 giorni la settimana, le ventole della serie F PWM CO raffreddano completamente il tuo PC in modo silenzioso. Utilizzando un cuscinetto Giapponese a doppia sfera, la ventola funziona con un attrito ridotto e la sua vita viene notevolmente prolungata. La Arctic F PWM CO offre eccellenti prestazioni mantenendo il tuo sistema ad un'ottima temperatura in qualsiasi momento. Operazione continua "CO" significa operazione continua e rende la ventola adatta a PC che non si fermano mai come i server. Questa caratteristica è dovuta all'utilizzo di un cuscinetto Giapponese a doppia sfera che riduce l'attrito rotatorio.In questo modo la ventola è anche meno sensibile alla polvere e alle temperature elevate e dura 5 volte di più rispetto ai cuscinetti generici o modificati. Facile e veloce da installare Grazie ad un segnale singolo PWM, la ventola della CPU è controllata dalla scheda madre per mantenere la temperatura ideale per la CPU. La tecnologia PST (PWM Sharing Technology) manda il segnale PWM a tutte le altre ventole nel sistema in modo che le ventole girino alla stessa velocità. Un simile meccanismo assicura un'operazione silenziosa al minimo, ma dando comunque prestazioni performanti quando richiesto. Modello F12 PWM CO Dimensioni 120x120x25mm Rotazione 400 - 1350 RPM Portata 74 CFM / 125.7 m3/h Rumorosità 0,5 sone / 24,4 dbA Cuscinetto Fluid Dynamic Bearing Connessione 4pin PWM Garanzia 6 Anni

architettura elaboratore di von neumann

ARCHITETTURA ELABORATORE DI VON NEUMANN

L'architettura di von Neumann è una tipologia di architettura hardware per computer digitali programmabili a programma memorizzato la quale condivide i dati del programma e le istruzioni del programma nello stesso spazio di memoria. Per tale caratteristica l'architettura di von Neumann si contrappone all'architettura Harvard nella quale invece i dati del programma e le istruzioni del programma sono memorizzati in spazi di memoria distinti.

L'importanza dell'architettura di von Neumann è notevole in quanto è l'architettura hardware su cui sono basati la maggior parte dei moderni computer programmabili. E se si pensa che è stata sviluppata più di settant'anni fa (negli anni quaranta del XX secolo), si può comprendere quanto erano notevoli anche le capacità di chi l'ha concepita. Primi fra tutti J. Presper Eckert e John Mauchly, principali progettisti anche dell'ENIAC (primo computer elettronico general purpose della storia e primo computer elettronico Turing completo della storia).

microprocessore monolitico

Microprocessore  monolitico

Un microprocessore monolitico è un microprocessore costituito da un unico circuito integrato. Questo importante traguardo è stato raggiunto nei primi anni settanta del secolo scorso grazie ai notevoli e sorprendenti passi avanti compiuti dalla microelettronica: soltanto due decenni prima non era neanche immaginato un processore interamente contenuto in un unico componente elettronico in grado di occupare lo spazio di pochi centimetri cubi. Oggi invece il microprocessore è tipicamente implementato come microprocessore monolitico. Attualmente quindi il microprocessore monolitico è una tipologia di microprocessore estremamente diffusa.

Attualmente la tendenza è di inserire anche più processori nel medesimo circuito integrato. In particolare, da una decina d'anni, la tendenza è di inserire, nel medesimo circuito integrato, molteplici CPU tutte identiche (tale circuito integrato è chiamato "processore multicore").