Guida sui componenti del PC

Introduzione

Durante il lockdown e il periodo di DAD, che continua tuttora, ci siamo tutti resi conto di quanto sia importante avere un computer per poter seguire le lezioni a distanza, per fare i compiti ma anche per svagarsi.
Però ci siamo anche resi conto che molti dei nostri portatili polverosi hanno qualche anno di troppo, ed è arrivato il momento di comprare qualcosa di più nuovo.

Acquistare un computer può essere un’esperienza frustrante: si viene bombardati di informazioni, di etichette e di dettagli tecnici; quindi spesso e volentieri si finisce col fidarsi ciecamente del consiglio di qualche amico che “ne capisce” o peggio ancora del commesso della Mediaworld.

Io non ho nulla né contro i vostri amici né contro i commessi della Mediaworld, però sarebbe sicuramente meglio capire cosa significano veramente tutte quelle specifiche tecniche in modo da poter vagliare i consigli che ci vengono dati ed evitare di farci infinocchiare da qualche commesso che vuole solo rifilarci il portatile più costoso.

Questo articolo è il primo in una guida che verrà pubblicata a puntate e che ci porterà a fare un tour di tutti i componenti del PC, spiegando a cosa servono, quali sono le specifiche che li caratterizzano e come scegliere quello più adeguato alle nostre esigenze.
La guida è strutturata in questa maniera perché le performance, e anche il prezzo, del nostro computer verranno dettate dai componenti che sceglieremo e dai loro abbinamenti.

Anche se fino ad adesso ho parlato di “scegliere” i componenti, questa guida non riguarda solo i cosiddetti “computer custom” (quelli comprati sotto forma di parti separate e poi assemblati a casa) ma vale anche per i PC preassemblati e per i portatili.
Questo perché quando stiamo scegliendo un preassemblato o un portatile è come se stessimo scegliendo un “pacchetto” di componenti, quindi dobbiamo tenere conto degli stessi fattori che valgono per tutti gli altri computer.
Anzi, per i portatili dobbiamo tenere conto di alcuni fattori aggiuntivi come la durata della batteria, il peso, e il fatto che monitor e tastiera sono integrati nel computer.

Ora che abbiamo terminato le presentazioni, possiamo iniziare.

Lista dei componenti

Prima di trattare qualsiasi componente nel dettaglio dobbiamo conoscere la lista completa di tutti i componenti. Questo perché è impossibile parlare di un componente senza finire col citare anche gli altri, quindi è meglio conoscerli tutti subito:

  • CPU o processore: unità di elaborazione centrale, è il “cervello del computer”.
  • scheda madre: mette in comunicazione tutti i componenti.
  • RAM: memoria temporanea che contiene i dati relativi ai programmi in esecuzione.
  • disco fisso: immagazzina tutti i dati che il computer deve salvare a lungo termine come il sistema operativo, i programmi e i file.
  • GPU o scheda grafica: si occupa di generare le immagini che vengono mostrate a schermo.
  • cooler e ventole: sono due ma servono alla stessa cosa: raffreddare il computer.
  • PSU o alimentatore: quello che fornisce corrente a tutti gli altri componenti.
  • case: il “contenitore” che raccoglie tutti i componenti del computer al suo interno.
  • periferiche: si tratta di tutti gli accessori come lo schermo, il mouse e la tastiera. Tecnicamente non fanno parte del computer ma sono essenziali per il suo utilizzo.

CPU e scheda madre

In questa prima parte della guida parleremo di due componenti fondamentali per qualsiasi computer: il primo è la CPU, il cui nome completo è Central Processing Unit e che in italiano è chiamato processore, e il secondo è la motherboard, spesso abbreviata in mobo, che in italiano si chiama scheda madre.

Ma perché iniziamo parlando proprio di questi due componenti? Perché CPU e motherboard vanno scelte insieme (per motivi che vedremo tra poco) e anche perché la scelta di questi due componenti andrà a influenzare tutto il resto del computer.

CPU

La prima lettera della sigla CPU sta per central, questo ci fa capire che la CPU è il fulcro del computer. Essa si occupa di eseguire i programmi e di comandare tutti gli altri componenti.

La CPU quindi è un componente fondamentale, ed è quello che influisce maggiormente sulle performance.

Questo non significa che dovremmo comprare una CPU potentissima per poi trascurare tutti gli altri componenti: dobbiamo ricordare che per portare a termine qualsiasi comando impartito dall’utente tutti i componenti devono collaborare, quindi le performance di ogni componente influiscono sulle performance di tutti gli altri.

Per esempio se volessimo aprire un file Word su un computer con la CPU più potente mai esistita ma con la memoria più lenta del mondo, la nostra CPU non potrà fare altro che aspettare che la nostra memoria lentissima legga il file.

Parleremo meglio di quali CPU acquistare per i vari casi d’uso alla fine della parte sulla CPU, prima però bisogna capire quali sono le caratteristiche di una CPU.

Clock

Il principio di funzionamento di una CPU è molto semplice: si tratta di un circuito elettronico che legge un’istruzione di un programma, la esegue, salva il risultato e poi ripete il ciclo all’infinito.

Quindi è chiaro che maggiore sarà la velocità con cui la CPU esegue i cicli e maggiore sarà la velocità di esecuzione dei programmi sul nostro computer. Questa velocità si misura in Hertz (Hz), 1 Hz significa che la nostra CPU è in grado di compiere un ciclo al secondo.

Le CPU moderne operano nell’ordine di grandezza dei GigaHertz (GHz), ovvero miliardi di cicli al secondo. Questa misura di solito non viene chiamata “cicli al secondo” come l’abbiamo chiamata finora ma la troverete sotto la voce “frequenza” o “clock speed“.

Una cosa che potrebbe confonderci quando leggiamo le caratteristiche di una CPU è che potremo trovare più di una frequenza, per esempio potremmo leggere “frequenza di base” e “frequenza turbo massima”. Le CPU moderne non hanno sempre una frequenza fissa, ma hanno una frequenza di base per l’utilizzo normale e quando rilevano un utilizzo massiccio aumentano automaticamente la loro frequenza fino ad una frequenza massima.

Core e thread

Quindi abbiamo capito che una cpu con molti Hz sarà veloce, però questa non è tutta la storia! Un’altro aspetto di cui dobbiamo tenere conto è il numero di core e di thread.

Quando si dice che una CPU ha quattro core significa che in realtà la nostra CPU è suddivisa in quattro CPU identiche, con la stessa frequenza, che lavorano tutte all’unisono.

I thread sono un’ulteriore suddivisione, per ogni core infatti possiamo avere uno o più thread. Spesso vedremo diciture come “4 core, 8 thread” questo significa che la CPU in questione ha 4 core e ognuno di essi è suddiviso in 2 thread, ottenendo un totale di 8 thread.

La differenza tra core e thread è che mentre ogni core è come una CPU a se stante, i thread sono delle suddivisioni “virtuali” e quindi condividono alcune parti del core. Questo significa che l’esecuzione delle istruzioni nei thread avviene in parallelo fintanto che queste istruzioni non richiedono di usare una delle parti condivise; in caso contrario uno dei due thread dovrà bloccarsi e dare la precedenza all’altro finchè la parte condivisa non si libera.

Quindi dire “4 core 8 thread” e “8 core 8 thread” non è la stessa cosa, perché i thread della seconda CPU non devono condividere i core, quindi non si troveranno mai in situazioni di stallo, e quindi la CPU in generale avrà delle performance superiori.

Se siete ancora confusi: una CPU 4 core e 4 thread è peggiore di una con 4 core e 8 thread, che è peggiore di una con 8 core e 8 thread.

Cache

La cache è una memoria che è integrata nella CPU. Questa memoria è molto piccola, nell’ordine dei MB, ma è anche estremamente veloce. La cache viene usata dalla CPU per immagazzinare dei dati che vengono usati spesso oppure dei dati che la CPU sa che dovrà utilizzare in futuro.

La cache può aumentare le performance del nostro computer perché è molto più veloce di tutte le altre memorie. Se la CPU richiede un dato dalla memoria RAM prima che quel dato venga letto saranno già passati decine di cicli, se invece il dato si trova sul disco fisso possono venire sprecati anche centinaia di cicli.

Quindi più cache avrà la nostra CPU e migliori saranno le performance, però bisogna anche tenere conto che la cache è solo un aiuto in più alla CPU: qualche MB di cache in più o in meno non fa la stessa differenza nelle performance che può fare un core in più o un meno.

Grafica integrata

Un’altro aspetto di cui tenere conto è la GPU integrata. La GPU o scheda grafica è quella che si occupa di creare (o renderizzare, se vogliamo usare il termine tecnico) le immagini che poi compaiono sul nostro schermo. Non tutte le CPU ce l’hanno, e quando è presente non ci si può aspettare performance stellari.

Ma se sono così scarse allora perché vengono incluse? Perché se abbiamo intenzioni di usare il computer per inviare email, navigare su internet, guardare film o altre attività del genere allora una GPU integrata sarà più che sufficiente. Ovviamente non potremo giocare agli ultimi giochi con una GPU integrata, bisogna avere una GPU dedicata, ma di questo parleremo in un futuro articolo.

Benchmark

I benchmark sono dei programmi creati per misurare le performance di un componente (come la CPU) o anche dell’intero computer. I benchmark funzionano sottoponendo il componente in questione ad una serie di test che lo sforzano fino al suo limite, e in base al risultato di questi test gli viene assegnato un punteggio.

Tutte le caratteristiche che abbiamo visto finora ci permettono di comprendere le performance di un processore “sulla carta”, un benchmark invece ci da una misura empirica, ci permette di capire la velocità di un processore nel mondo reale.

I benchmark ci aiutano molto nel confronto di due CPU perché considerando dati come frequenza e numero di core ci si rende facilmente conto di quale sia la CPU migliore, ma è più difficile capire di quanto. I benchmark ci danno un punteggio numerico che possiamo confrontare facilmente per capire la percentuale di miglioramento tra due CPU.

Ci permettono anche di capire del rapporto qualità prezzo di una CPU, basta dividere il punteggio ottenuto per il costo della CPU e poi confrontare con le altre CPU per trovare il miglior rapporto qualità prezzo.

Ci sono siti che fanno tutto questo in automatico, raccogliendo i risultati dei benchmark di migliaia di utenti, come UserBenchmark.

I benchmark non sono tutti uguali, questo perché  sono fatti per simulare l’uso di veri programmi, e i programmi non sono tutte uguali tra di loro. Infatti ci sono programmi che beneficiano da un’alta frequenza, altri invece beneficiano maggiormente di un alto numero di core, e per i benchmark vale la stessa cosa.

Modelli di CPU

Ora che abbiamo imparato tutto quello che c’è da sapere sulle performance dei processori immaginiamo di leggere le specifiche tecniche di un computer che stiamo pensando di acquistare, e alla voce “CPU” ci ritroviamo di fronte a questa criptica dicitura: “Intel Core i5 10600”. In realtà non si tratta di altro che il modello della CPU, basta una ricerca su Google per scoprire tutte le sue specifiche.

Anche senza Google, dal modello possiamo ottenere molte informazioni, in questo caso specifico possiamo capire che il produttore della CPU è Intel, poi vediamo che si tratta di un Core i5, che è la famiglia di processori intel di fascia media, e per finire abbiamo il numero di modello.

Possiamo carpire altre informazioni dal numero di modello: inizia con 10 quindi questo è un processore di decima generazione.

Non è necessario imparare memoria gli schemi di nomenclatura dei processori, visto che non sono uguali per tutti i produttori, vengono spesso cambiati o modificati per i nuovi prodotti e le aziende produttrici sono le prime a non rispettarli o a creare eccezioni.
Quando siete in dubbio ricordate: Google è vostro amico.

Un errore che viene commesso da molti, in particolare da chi acquista portatili e preassemblati, è leggere l’adesivo sul computer con scritto “Intel Inside, Core i7” senza approfondire su quale sia il modello, credendo di acquistare un computer di fascia alta solo perché i7 è quasi il top che Intel ha da offrire. Questo non è vero perché un i7 7700k è talmente vecchio che viene quasi eguagliato da un i3 10100 di ultima generazione, che sulla carta dovrebbe essere di fascia bassa, quindi bisogna sempre controllare tramite siti di benchmark o cercando online.

Motherboard

La motherboard è l’hub di comunicazione del nostro computer, infatti sulla mobo troviamo connettori di ogni tipo che permettono a tutti i componenti di interfacciarsi tra di loro e anche di comunicare con le periferiche esterne come mouse, tastiera e schermo.

È importante parlare di motherboard subito dopo aver parlato della CPU perché la motherboard  va scelta in base alla compatibilità con la CPU.

Se state leggendo questa guida per scegliere un computer preassemblato o un portatile allora le informazioni contenute in questa sezione non vi saranno particolarmente utili; perché si suppone che il produttore vi voglia vendere un computer funzionante e formato da parti compatibili. Se invece dovete essere voi a scegliere la scheda madre da installare nel vostro computer, continuate perché queste informazioni sono essenziali.

Socket e chipset

Tra tutti i connettori sulla mobo il più importante è il socket perché è quello che mette in comunicazione la scheda madre con la CPU.

Quando scegliamo una scheda madre dobbiamo assicurarci che il suo socket sia lo stesso che abbiamo sul nostro processore, altrimenti il processore non potrà essere montato sulla motherboard.

Dopo che ci siamo assicurati che il socket della nostra mobo sia corretto, dobbiamo anche assicurarci che il suo chipset supporti il preciso modello di CPU che abbiamo scelto.
Il chipset è un circuito sulla scheda madre che si occupa di fare da interfaccia tra la CPU e il resto del sistema e quindi è essenziale controllare che questi siano compatibili.

I chipset più comuni (e più recenti) sono B550 per le CPU AMD e Z490 per le CPU Intel.

Formati

Le schede madri per computer fissi sono disponibili in diversi formati, i più comuni sono: ATX, micro ATX, mini ITX. La differenza principale tra di loro è la dimensione fisica della scheda.

Dalla differenza in dimensioni conseguono anche alcune differenze negli slot e nelle porte disponibili sulle schede, visto che sulle schede più piccole non c’è fisicamente spazio per inserire tutti i connettori presenti nelle schede più spaziose. Queste differenza però vanno da scheda a scheda e non sono universali.

I diversi formati di motherboard dettano anche quali case che possiamo usare per il nostro computer, perché ovviamente dovranno avere le dimensioni adeguate a contenerla.

Per quanto riguarda i computer portatili, non possiamo parlare né di formati né di dimensioni del case perché le loro schede madri vengono prodotte su misura per ogni modello.

Schede integrate

La maggior parte delle schede madre non si limitano a fare da collegamento tra gli altri componenti, ma offrono altre funzionalità grazie alle schede integrate.

Per “schede integrate” si intendono funzionalità che in passato venivano offerte da schede di espansione che andavano acquistate separatamente; nel tempo sono diventate così essenziali che sono state integrate direttamente nella scheda madre.

Solitamente le schede madri moderne hanno queste schede integrate:

  • scheda di rete: come dice il nome, ci permette di connetterci a internet.
  • scheda wireless: offre connettività wifi e bluetooth.
  • scheda audio: produce i suoni che poi vengono inviati all’uscita audio del computer.

Connettori interni

La scheda madre presenta un vasto assortimento di connettori che gli permettono di interfacciarsi con tutte le componenti del computer. Spiegheremo nel dettaglio le caratteristiche di tutti questi componenti nei prossimi articoli, per adesso ci limitiamo ad elencare i connettori e i componenti che si interfaccia attraverso essi.

  • DIMM slots: gli slot per inserire la memoria RAM
  • PCIe slots: per inserire schede di espansione come schede video, schede audio o schede di rete
  • SATA: connettore per dischi, sia SSD che HDD
  • M.2: connettore dischi SSD di tipo NVMe
  • power: porta di alimentazione
  • USB header: connettore che va collegato al case del computer per permettere alle classiche porte USB esterne di funzionare.
  • fan header: connettori per controllare le ventole del PC.
  • front panel header: connettori per i pulsanti sul case esterno, come il tasto di accensione.

Back panel

Sul retro della scheda madre troviamo il back panel, su di esso vengono raccolte tutte le porte I/O (input/output).

Le porte che possiamo trovare qui dietro sono veramente troppe per essere elencate, ma le principali sono:

  • USB
  • HDMI
  • Ethernet
  • Jack 3.5mm per cuffie e microfono

Nei computer portatili ovviamente non troviamo una placca metallica che raccoglie tutte le porta come avviene nei PC fissi: le porte sono distribuite attorno alla scheda madre e sono accessibili attraverso appositi fori sulla scocca esterna.

Dario Crosa 5CI