Categorie di computer: tipi e componenti

I computer hanno fatto parte della nostra società in un modo o nell’altro dall’attivazione di ENIAC a metà degli anni 1940.

Oggi, i computer si sono evoluti ben oltre quel modello originale e persino oltre i laptop personali e le macchine da ufficio. Alcuni anche in forma nelle nostre tasche con incredibile potenza di elaborazione. I computer svolgono attività chiave per la maggior parte dei settori aziendali.

Ecco le principali categorie di computer e i tipi al loro interno.

Supercomputer

La definizione di supercomputer è cambiata nel corso dei decenni. Nel 1951, l’UNIVAC poteva elaborare solo poche migliaia di calcoli, o istruzioni, in un secondo. Nel 1975, il supercomputer Cray 1 eseguiva 160 milioni di istruzioni al secondo (MIPS) su grandi quantità di dati.

Nel 21 ° secolo, i supercomputer hanno una configurazione simile ai loro antenati. Occupano una grande quantità di spazio sul pavimento del data center. La differenza principale è che invece di alcuni processori, eseguono più istanze per ciascun dispositivo. Insieme, calcolano miliardi di miliardi (quadrilioni) di istruzioni per nanosecondo. Questo è noto come supercalcolo exascale, dove le misure cambiano da MIPS a operazioni in virgola mobile (FLOPS).

Questi tipi di dispositivi non eseguono semplici ricerche su Internet. Piuttosto, i supercomputer effettuano la compilazione di Big Data nei settori business e scientifico. Ad esempio, potrebbero essere utilizzati per modellare strutture molecolari. O organizzazioni governative come la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) potrebbero usarli per prevedere potenziali modelli meteorologici severi.

Esistono due tipi di supercomputer: general purpose e special purpose.

General purpose

Questa forma di supercomputer può essere suddivisa in tre sottotipi.

Supercomputer di elaborazione vettoriale si basano su processori array. Questi sono simili a un’unità di elaborazione centrale (CPU) di un computer standard. Tuttavia, eseguono rapide operazioni matematiche su un gran numero di elementi di dati. Queste erano le basi dell’industria dei supercomputer negli anni ’80 e’ 90, e i dispositivi di oggi hanno ancora una qualche forma di istruzione di elaborazione vettoriale.

I cluster si riferiscono a gruppi di computer collegati che lavorano insieme come unità di supercalcolo. Un esempio è un gruppo che esegue programmi di database ad alta potenza che aiutano a produrre risultati dalla compilazione di Big Data.

I cluster di materie prime sono un gran numero di personal computer (PC) standard. Sono collegati tramite reti locali (LAN) ad alta larghezza di banda e bassa latenza.

Special purpose

I computer special purpose sono supercomputer progettati con uno scopo esplicito per raggiungere un particolare compito o obiettivo. Normalmente utilizzano circuiti integrati specifici per applicazioni (ASIC) per migliorare le prestazioni. Deep Blue di IBM è un esempio di uno di questi dispositivi.

Mainframe

I computer mainframe sono macchine imponenti con molta potenza di elaborazione. Le organizzazioni che hanno bisogno di memorizzare grandi quantità di informazioni li utilizzano ancora. Tuttavia, i mainframe non sono supercomputer. Ecco alcune differenze.

• Servono un gran numero di utenti.
• Vengono utilizzati come spazio di archiviazione per la raccolta, la compilazione e il rilascio di più argomenti del database.
• I calcoli mainframe vengono registrati in MIPS anziché in quadrilioni di istruzioni.
• Costano meno per l’acquisto e la manutenzione.
• Possono eseguire più sistemi operativi contemporaneamente.

Sebbene all’epoca fossero considerati supercomputer, i sistemi originali come ENIAC e UNIVAC sarebbero oggi considerati mainframe.

Midrange computer

Il midrange è un passo indietro rispetto a un mainframe. Circa le dimensioni di un normale frigorifero, questa macchina multiprocessing supporta un massimo di 200 utenti allo stesso tempo. Nonostante il suo nome, un computer di fascia media non è considerato un PC.

Questa categoria di macchine, originariamente denominata minicomputer, è stata sviluppata negli anni ‘ 60 come alternativa economica ai mainframe. Tuttavia, aveva una maggiore potenza di elaborazione. Il motivo principale è che i computer di fascia media sono in grado di funzionare su linguaggi di programmazione di livello superiore. Ad esempio, negli anni ’70 e’ 80, hanno elaborato i dati tramite Fortran o BASIC.

Mentre i computer di fascia media esistono ancora, sono quasi obsoleti. La potenza di elaborazione che possedevano si trova ora in desktop, laptop e persino dispositivi intelligenti.

Microcomputer

Un microcomputer è una macchina più piccola che funziona su un microprocessore. Questa categoria costa molto meno dei computer più grandi con una potenza immensa. Tali “minicomputer” sono utilizzati per un uso regolare e pratico.

L’era del microcomputer iniziò nel 1970 quando fu rilasciato il microprocessore. Piuttosto che una serie di circuiti stampati o tubi a vuoto, è stata creata un’unica unità di elaborazione centrale. Poiché le dimensioni di un computer potevano essere notevolmente ridotte, la società MITS fu in grado di rilasciare il primo microcomputer personale, l’ALTAIR 8800, nel 1974.

Mentre il termine “microcomputer” è stato sostituito con termini come PC e smart device, questo tipo di macchina è ancora in servizio. In realtà, è probabilmente usato più nel 21 ° secolo che in qualsiasi momento dall’introduzione del calcolo digitale. Esistono sette tipi di microcomputer.

Computer desktop

Chiamati anche personal computer (PC), i computer desktop sono universalmente utilizzati per scopi casual e commerciali. È progettato per essere statico-per rimanere in un posto fisso, come una scrivania.

I computer desktop tendono ad essere grandi, ma non grandi come in origine. I loro casi sono diventati più piccoli come schede madri e i loro componenti sono diminuiti di dimensioni. Nonostante questa miniaturizzazione, tendono ad essere il più potente dei microcomputer.

Un vantaggio che i computer desktop hanno è la possibilità di essere aggiornati. Questo non è solo correlato al sistema operativo (OS). Le unità disco, la memoria ad accesso casuale (RAM) e le schede video/audio possono essere sostituite per migliorare le prestazioni.

Workstation

Una workstation è un microcomputer di fascia alta che condivide i dati su una rete basata sul lavoro come un server. La sua funzione è quella di gestire le operazioni di altri desktop e server all’interno del proprio ambiente locale. Svolgono attività di alto livello e condividono informazioni importanti con gli altri computer.

L’obiettivo di una workstation è quello di essere abbastanza potente per massimizzare l’efficienza attraverso la LAN. Dove i personal computer cercano versatilità, le workstation cercano precisione. È uno dei motivi per cui il team di amministrazione del sistema di un’azienda supporta questi dispositivi.

Server

Quando un computer desktop è progettato per essere utilizzato da un individuo, un server viene utilizzato indirettamente da molte persone su una rete. Inoltre, altri dispositivi potrebbero fare affidamento su un server per gestire le attività.

Generalmente, i server di tutto il mondo forniscono ciò che è disponibile su Internet. Ultimamente, molti di loro esistono nel cloud per consentire l’accesso da qualsiasi luogo, motivo per cui questi server devono avere una grande quantità di storage, RAM, potenza di elaborazione e sicurezza. Inoltre, devono eseguire il backup delle loro informazioni su un server di backup, un’altra forma di supporto o entrambi.

Sebbene un potente computer desktop possa essere dichiarato un server, ha bisogno di capacità aggiuntiva, non solo per mantenere grandi quantità di dati, ma anche per funzionare 24 ore al giorno. In altre parole, un microcomputer che diventa un server deve essere dedicato allo scopo.

Computer portatili

I computer portatili sono piccoli e pensati per essere portati da un posto all’altro. Oggi molti dispositivi mobili hanno la stessa potenza, se non di più, di un computer desktop. Inoltre, poiché sono destinati all’uso in luoghi diversi, sono più versatili.

Ci sono state ondate di mobile computing nel corso degli anni. Ognuno di loro ha visto progressi che hanno reso i dispositivi più piccoli. Eppure, avevano ancora le stesse capacità di prestazione.

1. Portabilità: questo concetto è iniziato con l’introduzione del Dynabook nel 1968. Anche se è stato originariamente considerato per i bambini, gli sviluppatori hanno realizzato un computer portatile potrebbe essere utilizzato per le esigenze di tutti i giorni. Il primo computer portatile ufficiale, la GRiD Compass, uscì nel 1981 e aveva le dimensioni di mezza valigetta.

1. Miniaturizzazione: Entro il 1990, la dimensione dell’hardware del computer aveva raggiunto una fase in cui i piccoli computer portatili potevano essere introdotti nel mercato. Così, è stato creato il concetto di personal Digital assistant (PDA). Il PDA non è stato considerato un sostituto per un desktop. Piuttosto, era un supplemento per coloro che hanno trascorso lunghi periodi lontano dai loro PC.

1. Connettività: Questa onda è collegata alle comunicazioni wireless. Nel 1973, un team di Motorola brevettò un concetto di telefono cellulare. Un decennio più tardi, ha prodotto il DynaTAC 8000X, il primo telefono cellulare commerciale abbastanza piccolo da trasportare. Con il miglioramento della tecnologia, sono stati introdotti elementi come un servizio di messaggi brevi (SMS), calendari e navigazione in Internet per estendere la connettività.

1. Convergenza: la prossima ondata ha avuto luogo quando i produttori hanno deciso di combinare dispositivi mobili specializzati in ibridi. La prima fase è stata lo smartphone. Questo ha combinato la funzionalità di un PDA con le operazioni di telefonia mobile. Questo ha creato una grande serie di innovazioni che includevano tastiere mini-QWERTY e touchscreen.

1. Divergenza: Nel frattempo, altri produttori hanno suggerito un approccio “information appliance”. Qui, un computer portatile è stato progettato per eseguire un’attività specifica. Questo è dove macchine come l’iPod e la Sony PlayStation Portable (PSP) è apparso sul mercato.

I concetti creati durante queste onde sono ancora attivi oggi. Quelli che non sono, come PDA, sono incorporati in altri dispositivi. Di seguito è riportato un elenco di computer portatili contemporanei.

Laptop

I laptop sono progettati per essere utilizzati in luoghi diversi. I componenti sono contenuti all’interno di un unico pannello che ha le funzioni di una tastiera, mouse e interruttore di alimentazione. Uno schermo collegato si ripiega, in modo che il portatile sia facilmente trasportato.

Poiché le loro dimensioni e il loro peso sono diminuiti nel corso degli anni, i laptop sono diventati più popolari. Quando sono collegati a una docking station, hanno le stesse abilità di un desktop. Ad esempio, più monitor possono essere collegati alla stazione per un display più grande.

Netbook

Il netbook è una versione più piccola di un computer portatile. È intenzionalmente progettato per essere più leggero e meno costoso. Ad esempio, potrebbe avere uno schermo largo sei o sette pollici, rispetto allo schermo da 11 pollici a 13 pollici di un laptop standard.

Tutto in un netbook è miniaturizzato. Le CPU a bassa tensione e bassa potenza sono installate a causa di restrizioni di dimensioni. Per mantenere la sua leggerezza, un netbook ha dischi rigidi più piccoli.

Mentre popolare alla fine degli anni 2000 e primi anni 2010, il mercato dei netbook ha eroso al posto di compresse intelligenti.

Tablet

Un tablet, chiamato anche smart tablet, è un computer mobile piatto. Piuttosto che avere una tastiera e un mouse, utilizza la funzionalità touch-screen per la navigazione. Compresse tendono ad essere più versatile a causa della vasta gamma di applicazioni di terze parti che possono sfruttare.

Esistono diversi tipi di compresse. Modelli specializzati come Amazon Kindle sono utilizzati principalmente per articoli come la lettura di ebook. Tuttavia, consentono anche agli utenti di guardare video e giocare.

I tablet ibridi, come Microsoft Surface, hanno uno stile simile a questo computer portatile. Tuttavia, essi sono dotati di un sistema operativo in stile desktop e le estensioni della tastiera di agire come un microcomputer.

Console di gioco portatile

Prima della popolarità dei dispositivi intelligenti, le console di gioco portatili dominavano il mercato. Alcuni dei più popolari di questi erano Nintendo Game Boy & DS e Sony PSP. Attualmente, Nintendo Switch è il leader di mercato in quanto altri consumatori si rivolgono ai loro smartphone e tablet per giocare.

Smartphone

Le persone usano gli smartphone più dei loro PC o laptop. Anche se gli smartphone potrebbero non avere la stessa capacità di archiviazione, l’uso crescente del cloud Internet li aiuta a fare le stesse cose dei modelli più grandi. A causa di rapidi progressi tecnologici, audio, video, e la qualità delle immagini tendono ad essere di gran lunga superiore.

Nel complesso, gli smartphone sono diventati così sofisticati che non dovrebbero più far parte della categoria dei computer portatili. Meritano uno dei loro.

Microcontrollori

I microcontrollori, noti anche come sistemi embedded, sono minicomputer che memorizzano i dati. Inoltre, eseguono semplici comandi e attività. Questi si trovano in luoghi che formano il mondo chiamato “internet of things” (IoT).

IoT comprende quei dispositivi informatici che operano da altri sistemi. Il computer di bordo del veicolo è un esempio. Non solo mantiene le operazioni regolari della tua auto, ma invia anche informazioni al produttore o, in caso di problemi, a una terza parte che avvisa i servizi di emergenza.

Anche i microcontrollori fanno parte degli elettrodomestici, compresi i frigoriferi intelligenti e le macchine per la produzione. Se può raggiungere Internet tramite un’app o una connessione wireless, il microcontrollore fa parte dell’IoT.

Questa recensione delle categorie di computer rivela fino a che punto è arrivata la tecnologia. Originariamente dispositivi immensi che occupavano intere stanze, i dispositivi ora si inseriscono nella tasca dei pantaloni. In cima a questo, molti dei dispositivi di oggi, in particolare supercomputer, hanno più potenza di elaborazione rispetto ai primi modelli.

Ora che avete un’idea dei tipi di computer disponibili, andiamo oltre le basi di come utilizzare un computer.