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Che cos'è l'Architettura di Von Neumann e a cosa serve?

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rosskiii

10/10/2022

Informatica

COMPONENTI HARDWARE COMPUTER

Che cos'è l'Architettura di Von Neumann e a cosa serve?

L'architettura di von Neumann rappresenta il fondamento dell'organizzazione dei moderni computer, definendo come le diverse componenti hardware interagiscono tra loro per elaborare le informazioni.

• La macchina di Von Neumann è composta da una parte centrale (CPU, bus, memoria centrale) e una parte periferica (dispositivi di input/output, memorie di massa)

• Il ciclo fetch-decode-execute costituisce il processo fondamentale attraverso cui la CPU elabora le istruzioni

• Il sistema di raffreddamento, incluso il dissipatore di calore PC, è cruciale per il corretto funzionamento del processore

• L'architettura prevede diversi tipi di memoria (RAM, ROM, Cache) con funzioni specifiche

...

10/10/2022

532

COMPONENTI HARDWARE
L'ARCHITETTURA DI VON NEUMANN
L'architettura (o modello struttural) di un
sistema indica come le sue parti sono connesse

Vedi

Componenti interni della CPU e ciclo di esecuzione

La CPU è composta da due unità principali: l'ALU ArithmeticLogicUnitArithmetic Logic Unit e la CU ControlUnitControl Unit. L'ALU si occupa delle operazioni logiche e aritmetiche, mentre la CU coordina tutte le procedure del computer.

Il ciclo di esecuzione delle istruzioni, noto come ciclo fetch-decode-execute, è fondamentale per il funzionamento della CPU. Questo ciclo si compone di tre fasi:

  1. Fetch letturalettura
  2. Decode decodificadecodifica
  3. Execute esecuzioneesecuzione

Definizione: Il ciclo fetch-decode-execute è la sequenza di operazioni che la CPU esegue per processare ogni istruzione.

I registri della CPU sono piccole celle di memoria ad alta velocità che contengono dati e istruzioni da eseguire. La comunicazione tra la CPU e gli altri componenti della scheda madre avviene tramite i bus, che sono linee di collegamento elettriche per il trasporto dei bit.

Vocabolario: I bus interni alla CPU o di sistema determinano le caratteristiche della CPU, come la capacità di elaborazione a 64 bit.

Gli organi di input e output sono dispositivi periferici che consentono l'immissione e l'emissione di dati dal computer. Esempi di dispositivi di input includono tastiera, mouse e scanner, mentre i dispositivi di output comprendono monitor, stampanti e casse acustiche.

COMPONENTI HARDWARE
L'ARCHITETTURA DI VON NEUMANN
L'architettura (o modello struttural) di un
sistema indica come le sue parti sono connesse

Vedi

Memorie centrali e memorie di massa

Le memorie centrali o interne si dividono in:

  1. ROM ReadOnlyMemoryRead Only Memory: memoria non volatile a sola lettura che contiene il BIOS.
  2. RAM RandomAccessMemoryRandom Access Memory: memoria volatile di lavoro che contiene i programmi in esecuzione e i relativi dati.
  3. Cache: area di memoria temporanea ad alta velocità per i dati più frequentemente utilizzati dalla CPU.

Definizione: La ROM è una memoria non volatile che contiene il BIOS, essenziale per l'avvio del sistema operativo.

Esempio: La memoria RAM di un computer moderno può variare dai 4 ai 16 GB o più, mentre la ROM tipicamente ha una capacità di circa 8 MB.

Le memorie di massa o esterne consentono di conservare le informazioni in modo permanente, anche in assenza di alimentazione. Queste si dividono in:

  1. Memorie magnetiche: come l'hard disk, che può arrivare a capacità di 10 TB o più.
  2. Memorie ottiche: come i CD e DVD, che utilizzano segnali luminosi per la memorizzazione dei dati.

Highlight: L'hard disk è fondamentale per conservare il sistema operativo e i programmi applicativi quando il computer è spento, superando la volatilità della RAM.

Vocabolario: La capacità degli hard disk si misura in Gigabyte GBGB o Terabyte TBTB.

COMPONENTI HARDWARE
L'ARCHITETTURA DI VON NEUMANN
L'architettura (o modello struttural) di un
sistema indica come le sue parti sono connesse

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Le Memorie del Sistema

Il sistema di memoria è organizzato gerarchicamente, dalla veloce memoria cache fino alle memorie di massa permanenti.

Definition: La RAM RandomAccessMemoryRandom Access Memory è una memoria volatile che contiene i programmi in esecuzione e i relativi dati.

Example: Un tipico sistema moderno può avere da 4 a 16 GB di RAM per gestire le applicazioni correnti.

Highlight: La memoria cache serve come area di storage temporaneo per i dati più frequentemente utilizzati dalla CPU.

Non c'è niente di adatto? Esplorare altre aree tematiche.

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Utente iOS

Adoro questa applicazione [...] consiglio Knowunity a tutti!!! Sono passato da un 5 a una 8 con questa app

Stefano S, utente iOS

L'applicazione è molto semplice e ben progettata. Finora ho sempre trovato quello che stavo cercando

Susanna, utente iOS

Adoro questa app ❤️, la uso praticamente sempre quando studio.

 

Informatica

532

10 ott 2022

4 pagine

Che cos'è l'Architettura di Von Neumann e a cosa serve?

L'architettura di von Neumann rappresenta il fondamento dell'organizzazione dei moderni computer, definendo come le diverse componenti hardware interagiscono tra loro per elaborare le informazioni.

• La macchina di Von Neumannè composta da una parte centrale (CPU, bus, memoria centrale)... Mostra di più

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Componenti interni della CPU e ciclo di esecuzione

La CPU è composta da due unità principali: l'ALU ArithmeticLogicUnitArithmetic Logic Unit e la CU ControlUnitControl Unit. L'ALU si occupa delle operazioni logiche e aritmetiche, mentre la CU coordina tutte le procedure del computer.

Il ciclo di esecuzione delle istruzioni, noto come ciclo fetch-decode-execute, è fondamentale per il funzionamento della CPU. Questo ciclo si compone di tre fasi:

  1. Fetch letturalettura
  2. Decode decodificadecodifica
  3. Execute esecuzioneesecuzione

Definizione: Il ciclo fetch-decode-execute è la sequenza di operazioni che la CPU esegue per processare ogni istruzione.

I registri della CPU sono piccole celle di memoria ad alta velocità che contengono dati e istruzioni da eseguire. La comunicazione tra la CPU e gli altri componenti della scheda madre avviene tramite i bus, che sono linee di collegamento elettriche per il trasporto dei bit.

Vocabolario: I bus interni alla CPU o di sistema determinano le caratteristiche della CPU, come la capacità di elaborazione a 64 bit.

Gli organi di input e output sono dispositivi periferici che consentono l'immissione e l'emissione di dati dal computer. Esempi di dispositivi di input includono tastiera, mouse e scanner, mentre i dispositivi di output comprendono monitor, stampanti e casse acustiche.

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Memorie centrali e memorie di massa

Le memorie centrali o interne si dividono in:

  1. ROM ReadOnlyMemoryRead Only Memory: memoria non volatile a sola lettura che contiene il BIOS.
  2. RAM RandomAccessMemoryRandom Access Memory: memoria volatile di lavoro che contiene i programmi in esecuzione e i relativi dati.
  3. Cache: area di memoria temporanea ad alta velocità per i dati più frequentemente utilizzati dalla CPU.

Definizione: La ROM è una memoria non volatile che contiene il BIOS, essenziale per l'avvio del sistema operativo.

Esempio: La memoria RAM di un computer moderno può variare dai 4 ai 16 GB o più, mentre la ROM tipicamente ha una capacità di circa 8 MB.

Le memorie di massa o esterne consentono di conservare le informazioni in modo permanente, anche in assenza di alimentazione. Queste si dividono in:

  1. Memorie magnetiche: come l'hard disk, che può arrivare a capacità di 10 TB o più.
  2. Memorie ottiche: come i CD e DVD, che utilizzano segnali luminosi per la memorizzazione dei dati.

Highlight: L'hard disk è fondamentale per conservare il sistema operativo e i programmi applicativi quando il computer è spento, superando la volatilità della RAM.

Vocabolario: La capacità degli hard disk si misura in Gigabyte GBGB o Terabyte TBTB.

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Le Memorie del Sistema

Il sistema di memoria è organizzato gerarchicamente, dalla veloce memoria cache fino alle memorie di massa permanenti.

Definition: La RAM RandomAccessMemoryRandom Access Memory è una memoria volatile che contiene i programmi in esecuzione e i relativi dati.

Example: Un tipico sistema moderno può avere da 4 a 16 GB di RAM per gestire le applicazioni correnti.

Highlight: La memoria cache serve come area di storage temporaneo per i dati più frequentemente utilizzati dalla CPU.

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L'architettura di von Neumann e i componenti hardware

L'architettura di von Neumann rappresenta il fondamento strutturale dei moderni sistemi di elaborazione. Questo modello, ideato negli anni '40 del secolo scorso, schematizza gli elementi base dell'hardware di un computer ed è ancora ampiamente utilizzato oggi. La macchina di Von Neumann si compone di una parte centrale, che include CPU, bus e memoria centrale, e una parte periferica, che comprende dispositivi di input, memorie di massa e dispositivi di output.

Definizione: L'architettura di von Neumann è un modello che descrive la struttura e l'organizzazione dei componenti hardware di un sistema di elaborazione.

Highlight: Il modello di von Neumann è alla base della maggior parte dei computer moderni, dimostrando la sua duratura rilevanza nel campo dell'informatica.

La CPU CentralProcessingUnitCentral Processing Unit è il componente centrale di questo modello. Essa è formata da un microprocessore, che ha il compito di elaborare i dati. Per prevenire il surriscaldamento, la CPU è dotata di un dissipatore di calore PC, spesso accompagnato da una ventola.

Esempio: Un dissipatore termico attivo, come una ventola, viene utilizzato per raffreddare la CPU, mentre un dissipatore passivo più piccolo può essere impiegato per il northbridge della scheda madre.

Vocabolario: Il clock è un oscillatore al quarzo che scandisce il tempo di esecuzione delle istruzioni, misurato in GigaHertz GHzGHz.

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Recensioni dei nostri utenti. Ci adorano - e anche tu, vedrai .

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

L'applicazione è molto facile da usare e ben progettata. Finora ho trovato tutto quello che cercavo e ho potuto imparare molto dalle presentazioni! Utilizzerò sicuramente l'app per i compiti in classe! È molto utile anche come fonte di ispirazione.

Stefano S

utente iOS

Questa applicazione è davvero grande! Ci sono tantissimi appunti e aiuti con lo studio [...]. La mia materia problematica, per esempio, è il francese e l'app ha così tante opzioni per aiutarmi. Grazie a questa app ho migliorato il mio francese. La consiglio a tutti.

Samantha Klich

utente Android

Wow, sono davvero stupita. Ho appena provato l'app perché l'ho vista pubblicizzata molte volte e sono rimasta assolutamente sbalordita. Questa app è L'AIUTO che cercate per la scuola e soprattutto offre tantissime cose, come allenamenti e schede, che a me personalmente sono state MOLTO utili.

Anna

utente iOS

È bellissima questa app, la adoro. È utilissima per lo studio e mi aiuta molto, anzi moltissimo, ma soprattutto mi aiutano molto i quiz, per memorizzare anche quello che non sapevo

Anastasia

utente Android

Fantastica per qualsiasi materia avere gli appunti anche di altre persone è molto utile perchè posso confrontarmi e vedere come migliorarmi. con i quiz riesco ad apprendere al meglio.

Francesca

utente Android

moooolto utile,gli appunti sono belli e funzionanti,schoolGPT da dei consigli formidabili!!

Marianna

utente Android

L'applicazione è semplicemente fantastica! Tutto ciò che devo fare è inserire l'argomento nella barra di ricerca e ottengo la risposta molto velocemente. Non devo guardare 10 video di YouTube per capire qualcosa, quindi risparmio tempo. Consigliatissima!

Sudenaz Ocak

utente Android

A scuola andavo malissimo in matematica, ma grazie a questa applicazione ora vado meglio. Vi sono molto grato per aver creato questa app.

Greenlight Bonnie

utente Android

Knowunity è un applicazione fantastica,considerando che ha degli schemi veramente molto carini e sfiziosi e che ci sono dei quiz,oltre al fatto che questa cosa dell intelligenza artificiale "school gpt" è almeno per me molto utile, perché a differenza di Chatgpt ti da le spiegazioni, ti spiega ciò che non è chiaro! Posso studiare più velocemente tramite gli schemi e che posso pubblicare io stessa gli schemi è una funzione utilissima per gli altri studenti. Knowunity è PERFETTA

Aurora

utente Android

L’app funziona benissimo e puoi trovare qualsiasi tipo di informazione. Non ho l’abbonamento ma la parte gratuita è sufficiente per uno studio approfondito.

Martina

utente iOS

in questi ultimi mesi di scuola dove il tempo è ormai poco, mi sta aiutando molto perché piuttosto che farmi io gli schemi su quello che leggo sul libro guardo questi già fatti e li uso come ripasso piuttosto che rileggermi tutto il libro

Chiara

utente IOS

Questa app è una delle migliori, nient’altro da dire.

Andrea

utente iOS

L'applicazione è molto facile da usare e ben progettata. Finora ho trovato tutto quello che cercavo e ho potuto imparare molto dalle presentazioni! Utilizzerò sicuramente l'app per i compiti in classe! È molto utile anche come fonte di ispirazione.

Stefano S

utente iOS

Questa applicazione è davvero grande! Ci sono tantissimi appunti e aiuti con lo studio [...]. La mia materia problematica, per esempio, è il francese e l'app ha così tante opzioni per aiutarmi. Grazie a questa app ho migliorato il mio francese. La consiglio a tutti.

Samantha Klich

utente Android

Wow, sono davvero stupita. Ho appena provato l'app perché l'ho vista pubblicizzata molte volte e sono rimasta assolutamente sbalordita. Questa app è L'AIUTO che cercate per la scuola e soprattutto offre tantissime cose, come allenamenti e schede, che a me personalmente sono state MOLTO utili.

Anna

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È bellissima questa app, la adoro. È utilissima per lo studio e mi aiuta molto, anzi moltissimo, ma soprattutto mi aiutano molto i quiz, per memorizzare anche quello che non sapevo

Anastasia

utente Android

Fantastica per qualsiasi materia avere gli appunti anche di altre persone è molto utile perchè posso confrontarmi e vedere come migliorarmi. con i quiz riesco ad apprendere al meglio.

Francesca

utente Android

moooolto utile,gli appunti sono belli e funzionanti,schoolGPT da dei consigli formidabili!!

Marianna

utente Android

L'applicazione è semplicemente fantastica! Tutto ciò che devo fare è inserire l'argomento nella barra di ricerca e ottengo la risposta molto velocemente. Non devo guardare 10 video di YouTube per capire qualcosa, quindi risparmio tempo. Consigliatissima!

Sudenaz Ocak

utente Android

A scuola andavo malissimo in matematica, ma grazie a questa applicazione ora vado meglio. Vi sono molto grato per aver creato questa app.

Greenlight Bonnie

utente Android

Knowunity è un applicazione fantastica,considerando che ha degli schemi veramente molto carini e sfiziosi e che ci sono dei quiz,oltre al fatto che questa cosa dell intelligenza artificiale "school gpt" è almeno per me molto utile, perché a differenza di Chatgpt ti da le spiegazioni, ti spiega ciò che non è chiaro! Posso studiare più velocemente tramite gli schemi e che posso pubblicare io stessa gli schemi è una funzione utilissima per gli altri studenti. Knowunity è PERFETTA

Aurora

utente Android

L’app funziona benissimo e puoi trovare qualsiasi tipo di informazione. Non ho l’abbonamento ma la parte gratuita è sufficiente per uno studio approfondito.

Martina

utente iOS

in questi ultimi mesi di scuola dove il tempo è ormai poco, mi sta aiutando molto perché piuttosto che farmi io gli schemi su quello che leggo sul libro guardo questi già fatti e li uso come ripasso piuttosto che rileggermi tutto il libro

Chiara

utente IOS

Questa app è una delle migliori, nient’altro da dire.

Andrea

utente iOS