il personal computer

(pubblicato il 07 gennaio 2003)

I MODULO - HARDWARE - 1° parte

(rielaborazione dei contenuti tratte dai siti:
http://www.unimo.it/corsi/introduzione/computer.htm - Università di Modena e Reggio Emilia
http://www.pcself.com/pc/index.html - di M. Cassone
http://www.itis.mn.it/italiano/corsi/lavori4bin/ - Classe 4B)
http://db.accomazzi.net/TarticoliI1021.html)

Il personal computer

Un computer è uno strumento per elaborare informazione.
Il computer lavora partendo da informazioni in ingresso (l'input del processo di elaborazione), la elabora in base a una serie di regole (un programma), e restituisce informazione in uscita (l'output del processo).
La quasi totalità dei computer oggi utilizzati è digitale, lavora cioè con informazioni "convertite in numeri" (digit=cifra).
Di solito si considera il computer come l'insieme di due componenti: hardware e software entrambe indispensabili al corretto funzionamento del sistema.

l'Hardware rappresenta la "ferraglia", la macchina e le sue periferiche, i componenti elettronici e meccanici che costituiscono l'elaboratore, le cose del computer che si possono toccare. Costituiscono l'hardware: il processore, la memoria RAM, il disco rigido, le schede, il monitor o video, la tastiera, il mouse, ecc. ecc.

Il software fa funzionare l'hardware: trasforma la macchina e le sue periferiche in un sistema funzionante.
Software è anche sinonimo di programmi: applicazioni finalizzate alla soluzione di un determinato problema o alla realizzazione di una particicolare attività. Sono software il sistema operativo, i programmi applicativi, i driver per il corretto funzionamento delle periferiche.

Possiamo distinguere i computer in due grandi famiglie:

i personal computer sono sistemi monoutente (Personal = per uso personale).
i mainframe possono essere utilizzati contemporaneamente da diversi utenti attraverso i terminali. I terminali sono generalmente costituiti da un insieme di video e tastiera (a volte anche mouse) per colloquiare con il sistema centrale. I terminali non sono computer, sono periferiche di input/output.

Nel nostro corso affronteremo unicamente i PC:

un tipico PC: monitor, tastiera, mouse e cabinet

cabinet: è la scatola che contiene le parti elettroniche principali del personal computer come:

alimentatore
motherboard o scheda madre
BIOS
BUS
processore o CPU
memoria centrale
disco rigido o hard disk
unità a dischetto o floppy disk
scheda video
porte di comunicazione
scheda di rete

schede aggiuntive opzionali:

scheda audio
modem
schede di input/output dati

unità di memoria opzionali:

lettore CD e DVD
unità di backup a nastri
ecc.

CABINET

involucro che ha all'esterno interruttori e led e all'interno sostegni per l'alloggiamento delle parti elettroniche.
Può avere tre forme:

tower (verticale)
desk top (orizzontale)
lap top (portatile)

ALIMENTATORE

Abbassa e rettifica la corrente elettrica, per alimentare le altre parti del computer.Necessita di raffreddamento, quindi la ventola deve sempre girare e non va ostruita

SCHEDA(PIASTRA) MADRE O MOTHERBOARD

La scheda madre, o motherboard in inglese, altro non è che uno dei fondamentali componenti di un personal computer; sulla scheda madre sono connessi tutti gli altri componenti, dal processore di sistema alla scheda video, passando per hard disk ed eventuali ulteriori periferiche. E' la centrale di comando, il cuore del sistema.
In sostanza è la base sulla quale vengono collegate tutte le altre parti del computer.
Comprende l'alloggiamento per il processore, il BIOS (Basic Input Output System), il clock, la RAM e le schede, il chipset che si incarica di gestire e coordinare il funzionamento di tutti gli altri componenti.
Possiede una batteria, detta batteria tampone, in grado di mantenere aggiornati alcuni dati essenziali (ad esempio la data e l'ora) anche a computer spento.

Formato AT ed ATX

Le schede madri sono in commercio in due formati principali: il formato AT e quello ATX. Una scheda madre AT può essere montata solo ed esclusivamente in un apposito case (denominato appunto AT) e una ATX in un case ATX.

Il formato AT è meno recente dell'ATX ed e' stato introdotto verso la fine degli anni ottanta, mentre quello ATX verso a metà del 1997.

Il formato ATX prevede delle porte di I/O integrate in piastra madre: una porta parallela (LPT1) femmina 25 pin di colore viola, 2 porte seriali maschi 9 pin di colore blu, 2 porte USB che possono collegare al PC qualsiasi tipo di periferica esterna (se la periferica non ha una porta USB sono in commercio degli adattatori con altri tipi di porte).

Se la scheda madre integra una audio la scheda ci sarà una sezione delle porte I/O (colore giallo) dedicata al collegamento di altoparlanti, microfono e joystick al PC.

Attualmente il 95% delle schede madri in commercio è in formato ATX e le schede in formato AT sono in via di estinzione. Nel caso si debba acquistare un nuovo PC si consiglia di scegliere una piastra madre di modello ATX anche in quanto:

Per accedere all'interno di un PC con case e piastra madre ATX basta sfilare un lato del case, mentre per un PC AT è obbligatorio smontare l'intera parete esterna del case;

CASE E PIASTRA AT CASE E PIASTRA ATX

L'interno di un PC con piastra madre e case ATX è più ordinato e spazioso rispetto a quello di un PC AT dato che le porte di I/O principali sono integrate nella piastra madre e non causano la presenza di ulteriori cavi volanti all'interno del case;

Le piastre madri ATX supportano la funzione di autospegnimento e quelle di Wake-On-Modem (avviamento del computer da un impulso che arriva via modem) e Wake-On-LAN (avviamento del PC da un impulso proveniente da una rete LAN);

I COMPONENTI PRINCIPALI DI UNA PIASTRA MADRE

Socket A: è il connettore della CPU sul quale viene montato il processore e bloccato per mezzo di una leva di bloccaggio.
North bridge del chipset: nelle nuove motherboards questo componente è raffreddato da un piccolo dissipatore di calore, in questo caso anche da una ventola, per via dell'elevata temperatura che raggiunge durante il funzionamento, in quanto deve gestire un elevata mole di dati da e per il processore, la memoria centrale e il bus AGP.
South bridge del chipset: gestisce tutte le parti della piastra madre dalle quali non transitano grandi quantità di dati come i bus PCI e ISA, le porte seriali e parallele, il controller IDE.
Generatore di clock: questo chip fornisce la frequenza di bus utilizzata dalla scheda madre.
Batteria per salvare il contenuto della memoria CMOS
Connettori per i due canali EIDE entrambi gestiti dal south bridge del chipset.
Connettore per due unità floppy disk.
Due connettori per canali EIDE supplementari, gestiti dal controller EIDE opzionale installato su questa scheda madre. Questi due canali dispongono di funzionalità RAID.
Slot AGP: connettore per l'adattatore grafico.
Slot PCI: connettore per differenti tipologie di periferiche (schede video, controller SCSI, schede audio, ecc..).
Slot ISA: connettore per periferiche per il quale si sta assistendo ad un progressivo abbandono, nelle schede madri più recenti, in quanto non veloce e, pertanto, adatto all'impiego con le periferiche più moderne.
Bios della scheda madre, su zoccolo estraibile.
Slot memoria: come riferimento nell'immagine è stata presa una scheda madre Socket A per cpu AMD Athlon, Athlon XP e Duron. Gli Slot memoria sono del tipo Dimm tradizionale, per moduli memoria SDRAM Single Data Rate.
Porte parallela (sopra) e seriali (due, poste sotto).
Due porte USB per la connessione di periferiche esterne
Porte PS/2 per tastiera e mouse.
Connettore di alimentazione ATX.

- IL CHIPSET

Cos'è: è un microprocessore integrato nella piastra madre.

Che compito ha: al chipset sono affidati tutti i trasferimenti di dati tra le varie periferiche e tra loro e il microprocessore; è quindi opportuno scegliere un buon chipset nell'assemblare un computer di qualità.

Come è strutturato: è composto da due differenti chip, il North Bridge e il South Bridge; il primo ha dimensioni maggiori rispetto al secondo, mentre il secondo è posto, generalmente, nella metà inferiore della motherboard, nelle vicinanze degli Slot PCI e ISA. Mentre i primi chipset per sistemi Pentium (quelli montati su motherboard dotate di Socket 5) erano formati da più di due chip, da un paio di anni a questa parte tutti i produttori si sono orientati verso una costruzione a due chip, il North Bridge e il South Bridge per l'appunto.

In dettaglio, le funzioni di questi due chip sono:

North Bridge: controlla il funzionamento di tutti i bus e il corretto funzionamento del processore, della memoria centrale e del'adattatore video, installato su bus AGP o PCI;
South Bridge: gestisce i dati che sono indirizzati a tutte le periferiche presenti che non sono indispensabili per il funzionamento del sistema, come il controller per sistemi di memorizzazione di massa, le porte seriali e parallela, le porte USB, PS/2 (Mouse e tastiera) le porte infrarossi, il controller Floppy Disk, i bus PCI e ISA.


Nelle immagini qui sopra sono riprodotti il North Bridge (sinistra) e il South Bridge (destra) del chipset Via Apollo KT266A per motherboard Socket A.

Uno dei chipset più recenti ed evoluti è il Via KT266A. Ecco lo schema

Le caratteristiche da tenere in considerazione nella scelta di un chipset sono diverse, e tutte hanno un ruolo di notevole importanza per quanto riguarda prestazioni e affidabilità. Le piu' importanti sono:

tipologia cache L2: modalità di gestione della cache L2;
dimensione massima cache L2: quantitativo massimo di memoria cache L2 che può essere gestita dal chipset; questo valore è interessante solo per le motherboard Socket 7 e Super 7, in quanto nelle cpu Slot 1 la cache L2 è direttamente integrata nella cpu stessa;
memoria massima supportata: quantitativo massimo di memoria che il chipset può gestire;
memoria massima cacheable: quantitativo massimo di memoria che può essere letta attraverso la cache L2; se la quantità di memoria installata eccede tale limite si ha un impatto negativo sulle prestazioni complessive;
tipi di memoria supportata: FP (Fast Page); EDO (Extend Data Output); SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory);
n^ cpu gestibili: indica quante cpu, dello stesso tipo, il chipset può gestire (configurazioni mono, bi, quadri processore);
USB: supporto all'Universal Serial Bus, bus di comunicazione tra scheda madre e periferiche di controllo e visualizzazione (tastiere, mouse, monitor, altoparlanti, ecc...) di recente implementazione;
AGP: supporto all'Advanced Graphic Port, standard di fatto per gli acceleratori video;
plug & play: supporto al plug & play per il riconoscimento automatico delle periferiche installate da parte del sistema operativo;
versione PCI: la specifica 2.0 ha quale frequenza massima i 33 Mhz per le periferiche PCI, mentre quella 2.1 i 66 Mhz;
ACPI: l'ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) è un'interfaccia di programmazione che gestisce le modalità di risparmio energetico della motherboard;
Presenza o meno di controller AUDIO o VIDEO integrati: per ridurre i costi di produzione di PC, alcuni chipset (intel serie 810 e 815, Via MVP4 e KM133) integrano schede audio e schede video. La memoria grafica delle schede video è una frazione (di quantitativo regolabile da bios) della memoria di sistema. Essendo questo tipo di memoria più lento, le prestazioni saranno ridotte rispetto allo stesso modello di scheda video su BUS AGP o PCI.

Un altra caratteristica dei chipset è il tipo di processori che esso può supportare. Questa caratteristica è definita dal tipo di collegamento del processore.

La tabella seguente riporta il nome dei più comuni chipset degli ultimi anni e il tipo di processori supportati.
Nella categorie:

Socket 7 troviamo i processori AMD K5 e K6, Intel Pentium e Pentium MMX, Cyrix 6x86 e MII, IDT Winchip;
Socket 8 troviamo i processori Intel Pentium PRO;
Slot 1 troviamo i processori Intel Pentium II e Pentium III;
Super Socket 7 troviamo i processori AMD K6-2 e K6-3;
Slot 2 troviamo i processori Xeon Pentium II e III;
Socket 370 troviamo i processori Intel Celeron e Pentium III Coppermine, VIA Cyrix III;
Slot A e Socket A processori AMD Duron, Athlon e Athlon XP;
Socket 478 processori Intel Pentium 4.

Chipset	Scheda madre	Chipset	Scheda madre
Ali Aladdin IV	Socket 7	Intel 440 BX	Slot 1 - Socket 370
Ali Aladdin V	Socket 7	Intel 440 GX	Slot 1 - Slot 2
Intel 430FX	Socket 7	Intel 450 NX	Slot 2
Intel 430HX	Socket 7	Via Apollo PRO 133A	Socket 370
Intel 430VX	Socket 7	Via 694X	Socket 370
Intel 430TX	Socket 7	Intel i850	Socket 478
Sis 5571	Socket 7	Intel i810	Socket 370
Sis 5582	Socket 7	Intel i810E	Socket 370
Sis 5591	Socket 7	Intel i815	Socket 370
Via Apollo VPX	Socket 7	Intel i815E	Socket 370
Via Apollo VP2	Socket 7	Intel i820	Socket 370
Via Apollo VP3	Socket 7	Intel i820E	Socket 370
Via Apollo MVP3	Socket 7 - Super 7	Via KM133	Socket A
Via Apollo MVP4	Socket 7 - Super 7	AMD-760	Socket A
Intel 440 FX	Socket 8	Via KX133	Slot A
Intel 440 LX	Slot 1 - Socket 370	Via KT133	Socket A
Intel 440 EX	Slot 1 - Socket 370	Via KT266	Socket A

-CONSIGLI PER GLI ACQUISTI

Per chi utilizza il PC per svolgere compiti di contabilità o videoscrittura si consigliano chipset con grafica e audio integrati (VIA KM133);
Per chi vuole il massimo da hard disk e masterizzatore e vuole evitare le periferiche SCSI si consiglia un chipset con ULTRA-ATA 100 integrato (Intel 815E, 820E e 850, Via 694X, KT133 e KT266) e possibilmente un controller RAID supplementare con 2 canali EIDE, in modo da poter montare in tutto fino a 8 periferiche EIDE.
Per chi desidera il massimo delle prestazioni grafiche si sconsigliano vivamente i chipset con grafica integrata, mentre si consigliano chipset ad alte prestazioni come l'Intel 850 e i Via KT133 e KT266

IL MICROPROCESSORE O CPU

la Central Processing Unit è il motore del computer, la parte che elabora le informazioni.
Le caratteristiche principali dei processori sono il numero di informazioni che possono essere elaborate contemporaneamente, la quantità di istruzioni eseguibili (ad es. modelli 286- 386- 486- Pentium) e la velocità di elaborazione (frequenza espressa in Mhz)

Il microprocessore o CPU (acronimo inglese di Central Processing Unit) si incarica di dirigere tutte le operazioni e di trasferire le informazioni risultanti a tutti i componenti del computer: costituisce il "cervello" vero e proprio del nostro elaboratore. Un "cervello" infinitamente potente e non più grande di 10 cm quadrati.

Il microprocessore è composto da una unità di controllo che interpreta le istruzioni da eseguire, da una unità aritmetico-logica che esegue le operazioni matematiche e da un insieme di zone di immagazzinamento dove vengono custoditi i dati in fase di elaborazione.

BREVE STORIA DEI MICROPROCESSORI

Potremmo collocare l'inizio dell'era dei Personal Computer nel fatidico anno 1981, quando nacque il PC IBM, dotato di un processore denominato 80088 sviluppato nei laboratori Intel. Da allora in poi le CPU, con l'unica eccezione del Pentium, sono state sempre contraddistinte da una duplice serie di numeri: il primo è la sigla di progettazione ed è sinonimo della quantità di informazioni che il microprocessore è in grado di trattare in una sola volta; il secondo numero rappresenta i megahertz del processore ed indica la velocità con cui le informazioni vengono trasferite da e verso la CPU. Alcuni processori sono contraddistinti anche da lettere del tipo SX o DX, che indicano la versione del processore. Di seguito viene fornita una sintetica descrizione dei principali modelli di microprocessore:

80088 e 80086

Rappresentano la preistoria dei microprocessori ed hanno una velocità variabile da 4,7 a 10 MHz. I computer che utilizzano questi processori sono denominati XT e sono usciti di produzione verso la metà degli anni 80.

80286

Nato nel 1985 dà inizio alla "storia infinita" dei computer denominati AT. La sua velocità varia dagli 8 ai 20 MHz. Non viene più prodotto dal 1992.

80386

Inseriti sul mercato a partire dal 1986, hanno una velocità dai 16 ai 40 MHz. Esistono due diversi modelli gli SX e i DX. Mentre i secondi sfruttano a pieno la tecnologia appena immessa sul mercato, gli SX rappresentano una sorta di compromesso nato per fattori economici, pur trattandosi di 80386 a tutti gli effetti sono montati su schede madre di precedente generazione che non riescono a sfruttare a pieno titolo le prestazioni del processore. Con questa generazione di processori è comparso anche il modello denominato SL, equivalente ad un SX ma a basso consumo di energia, particolarmente sfruttato soprattutto nei PC portatili.

80486

Nel 1991 sono stati presentati i primi modelli della fortunata serie 80486 contraddistinta dalla caratteristica innovativa dell'incorporazione del coprocessore matematico direttamente all'interno della CPU. Esistono 4 diversi modelli dei processori 80486: gli SX, i DX, i DX2 e i DX4, più alcuni modelli a basso consumo energetico come gli SL. Anche il processore 80486 SX rappresenta una sorta di "anello di transizione" nato per fini economici, in quanto è l'unico dell'intera serie a non essere dotato di coprocessore matematico; la sua velocità varia da 25 a 33 MHz. I modelli DX raggiungono una velocità massima di 50 MHz e hanno rappresentato, unitamente ai loro "fratelli maggiori" la vera piattaforma di decollo per la grafica e la multimedialità. I DX2 e DX4 utilizzano una tecnologia conosciuta sotto il termine di "doppio orologio", in grado di raddoppiare o addirittura quadruplicare la velocità interna della CPU. Mentre un DX lavora in tutta la scheda madre a 50 MHz, un DX2 lavora a 25 MHz nel resto del computer e a 50 MHz all'interno della CPU. Le velocità dei DX2 variano da 50 a 66 MHz, mentre i DX4 raggiungono normalmente i 100 MHz.

PENTIUM

Secondo la tradizione avrebbe dovuto chiamarsi 80586, ma è stato battezzato PENTIUM a causa delle leggi americane che non consentono di registrare un marchio di fabbrica composto di soli numeri. Il nome è figlio di una problematica legale nata quando sul mercato si sono affacciati i "cloni" dei processori della casa produttrice Intel. Lo stratagemma del nome è nato per garantire alla Intel l'univocità di denominazione. Si tratta di un processore immensamente potente la cui velocità varia dai 60 ai 200 MHz. La sua storia è macchiata da un "neo" che la Intel si è affrettata a correggere con tempestività: nelle sue primissime versioni in effetti restituiva un errore sul calcolo di una tipologia di equazioni neppure particolarmente complesse; ma tecnici e progettisti si sono messi immediatamente a lavoro, e ben presto l'azienda è stata in grado di sostituire gratuitamente il processore agli acquirenti della sfortunata versione.

Ogni generazione di microprocessori sfoggia un numero di "piedini" superiore alla precedente. Questi piedini costituiscono l'unico veicolo di comunicazione tra il processore e le varie componenti presenti sulla scheda madre: ciascuno di essi assolve un ruolo unico ed insostituibile. I processori 80386, vero spartiacque dell'universo delle CPU in quanto i chip precedenti sono esclusi dalla prerogativa delle gestione avanzata della memoria, hanno 132 piedini. Con l'entrata nel mercato degli 80486 siamo arrivati a 168 piedini; cui ne è stato aggiunto un 169° nel caso dei processori dotati di Overdrive. I PENTIUM, per assicurare le prestazione a 64 bit, richiedono addirittura 273 piedini; che però possono scendere fino a 238 nel caso di Overdrive PENTIUM, funzionanti internamente a 64 bit ma in grado di comunicare con l'esterno a soli 32 bit!

In aggiunta al microprocessore esistono anche i coprocessori matematici, progettati appositamente per utilizzare quei programmi che effettuano calcoli molto complicati - in virgola mobile - come, ad esempio, i programmi di grafica, i programmi CAD... La presenza del coprocessore matematico è praticamente ininfluente per i programmi che non richiedono calcoli particolarmente complessi: se ad esempio utilizzo un programma di videoscrittura non ottengo alcun vantaggio dalla presenza del coprocessore matematico. Tuttavia nell'ultima generazione di processori - a partire dal 486 - il coprocessore matematico è direttamente integrato nel processore, al fine di favorire le prestazioni multimediali.

Processori e Coprocessori associati
80088 e 80086	80087
80286	80287
80386 SX	80387 SX
80386 DX	80387 DX
80486 SX	80487
80486 DX - DX2 - DX4	Coprocessore incorporato
PENTIUM	Coprocessore incorporato

L'OVERDRIVE... QUESTO SCONOSCIUTO

Non è raro trovare nelle riviste specializzate qualche menzione ai famigerati Overdrive: molte schede madri predisposte ad ospitare i microprocessori Intel - soprattutto della famiglia 80486 - sono dotate di uno speciale alloggiamento per Overdrive. La tecnica con la quale funzionano è già stata descritta nella sezione dedicata ai processori 80486: è un po' come frustare un cavallo per cercare di farlo "galoppare" più velocemente... Un computer dotato di Overdrive può aumentare la propria velocità fino ad oltre il 70% in più. Quando lavoriamo su un computer 80486 DX2 a 66 MHz, in realtà stiamo adoperando una macchina dotata di una CPU a 33 MHz, ma potenziata con un chip Overdrive

BIOS

Il BIOS, acronimo di Basic Input Output System (Sistema di base per l'immissione/emissione dati), è uno speciale software residente in una memoria di tipo PROM o Flash ROM (nelle schede più recenti). Questo chip contiene una serie di istruzioni per il microprocessore del PC con un codice che viene eseguito automaticamente all'accensione del computer. Il BIOS si incarica di eseguire una procedura di autodiagnostica (POST, Power On Self Test) che procede a tutta una serie di controlli e verifiche sulla memoria RAM, tastiera, processore, drive, disco fisso, porte di comunicazione e che permette, infine, di caricare il sistema operativo da floppy disk o da hard disk. Affinchè il BIOS possa eseguire correttamente il suo compito, necessita di conoscere l'hardware installato nel personal computer e la sua configurazione. Tutti i parametri di configurazione e setup (settaggio) necessari al funzionamento del BIOS e del computer, sono registrati su di una memoria chiamata RAM Cmos (una memoria a bassissimo consumo di appena 64 Kb) che rimane costantemente alimentata. Quando il PC è spento, tale alimentazione viene garantita da una piccola batteria tampone presente sulla scheda madre. Ne consegue che un esaurimento di questa batteria provocherà la perdita dei dati contenuti nella RAM Cmos, con inevitabili problemi all' avvio della macchina e la necessità di riconfigurare il setup dopo aver sostituito la batteria. A tale proposito, è buona norma stampare tutte le impostazioni originali del BIOS setup per poterle rirpristinare in caso di difficoltà.

Se il bios non fosse sempre attivo, ogni volta che accendiamo la macchina, bisognerebbe sempre inserire alcuni dati come la data, l'ora, il tipo di periferiche installate (hard disk, cd-rom, floppy disk, ...), ecc, informazioni che servono al sistema per funzionare e questo comporterebbe tempi di caricamento molto più lunghi e noiosi di quelli attuali. Per contenere questo programma e per evitare la sua involontaria cancellazione é stato scelto di inserirlo in memorie di tipo Eprom, che possono essere cancellate solo con sofisticati metodi che non descriveremo per non entrare troppo nello specifico.

Però se la scheda madre è equipaggiata con un BIOS su Flash ROM riprogrammabile, esiste la possibilità di aggiornarlo periodicamente con nuove versioni sviluppate dai produttori di schede. Il software è prelevabile via - Internet presso il sito del produttore. L'aggiornamento del BIOS offre sicuramente dei vantaggi, ma può comunque comportare dei problemi. Una improvvisa assenza della tensione di alimentazione durante l'aggiornamento o un inadatto file di upgrade possono produrre conseguenze molto serie. In questi casi ci troveremmo ad avere una scheda madre priva di BIOS e quindi assolutamente inutilizzabile. Sarebbe necessario dissaldare il chip e riprogrammarlo con un programmatore esterno con costi abbastanza alti paragonabili al valore della motherboard. Per evitare cataclismi di questo tipo è bene, prima di procedere all'aggiornamento, fare delle copie si sicurezza del BIOS di serie usando il software fornito con la scheda madre onde evitare che una volta sostituito venga eliminato per sempre. Su alcune schede è presente un jumper che opportunamente impostato consente o meno di sovrascrivere sul chip.

Il setup del BIOS
Come già specificato, i parametri relativi alla configurazione del PC ai quali fa riferimento il BIOS sono contenuti in una memoria RAM Cmos. Per cambiare questi dati è necessario entrare nel BIOS Setup, un programma che consente di vedere e cambiare la configurazione del computer. Attenzione ! Alterare questi parametri in modo errato porterebbe al blocco del PC ! Non entrate nel BIOS Setup se non siete all'altezza o se non siete abbastanza pratici.

Generalmente si entra nel BIOS Setup premendo il tasto [Del] appena dopo acceso il PC, quando compare il messaggio specifico sul monitor. (Esempio : Hit <DEL> if you want to run SETUP).

SETTAGGI PRINCIPALI DEL BIOS

Per accedere al bios bisogna premere il tasto Del (o Canc) all'avvio del computer. Una volta entrati in questo piccolo programma viene visualizzato un menù che riassume le parti fondamentali in cui é diviso il programma: Standard CMOS Setup, Bios Features Setup, Chipset Features Setup, Power Management Setup, PNP / PCI Configuration, Integrated Peripherals, IDE HDD Auto Detection, Load Setup Defaults, Password Settings, Save & Exit Setup e Exit Without Saving.

N.B. : non tutti i bios sono fatti in questo modo, perché esistono diverse case che li producono; perciò, nel vostro bios, potreste non avere alcuni dei parametri sopracitati oppure averne alcuni non presenti in questa pagina.

Ed ora vediamo queste parti in dettaglio:

Standard CMOS Features: in questa sezione si impostano l'ora e la data e si indicano le caratteristiche degli hard disk eventualmente presenti, nonchè il tipo di floppy drive installato. I parametri degli hard disk possono essere inseriti manualmente oppure scelti da un database di dischi, oppure ancora si può far riferimento ai valori impostati tramite la procedura di autodetection. La voce Halt On permette di impostare una serie di eventi (ad esempio il mancato collegamento della testiera o l'assenza del driver floppy) che, se si verificano, fanno bloccare il computer e visualizzare un messaggio di errore. Se si cambiano spesso gli hard disk installati può essere comodo impostare su AUTO i parametri degli hard disk in modo che in fase di POST venga sempre controllato che tipi di dischi sono collegati e quali le loro caratteristiche. In questo menù non é possibile specificare la presenza di un lettore di CD-Rom ma questo viene riconosciuto automaticamente in fase di POST.

Advance Bios Features: tale menù permette di selezionare tutti i parametri che fanno riferimento alle operazioni di POST e al normale funzionamento delle periferiche.

Virus Warning: se tale opzione é attivata in caso di tentativo di scrittura del boot sector o della tabella delle partizioni presenti sul disco, tipiche operazioni che i virus effettuano, viene emesso un messaggio di allarme.
CPU Internal Cache: abilita o meno l'utilizzo della cache interna della cpu (la cache di 1^ livello o L1): abilitare tale voce per avere maggiori prestazioni.
External Cache: abilita o meno l'utilizzo della cache esterna presente sulla motherboard (la cache di 2^ livello o L2): abilitare tale voce per avere maggiori prestazioni.
Quick Power On Self Test: se tale voce é attivata il tempo necessario per eseguire all'avvio il check della memoria é sensibilmente ridotto ma alcuni tipi di test non vengono eseguiti
Boot Sequence: specifica la sequenza con le quali le unità (floppy, dischi EIDE, lettore CD-Rom, unità SCSI, lettore LS120/ZIP) vengono lette alla ricerca del sistema operativo (é necessario impostare l'unità A come prima della serie se si vuole fare il Boot da Floppy Disk).
Swap Floppy Drive: se sono installati due floppy drive questa voce permette di impostare l'unità fisica A come unità logica B e viceversa; in pratica permette di scambiare tra i loro i nomi dei due floppy senza dover procedere a spostarne le connessioni.
Boot Up Floppy Seek: durante la procedura di post, se tale voce é abilitata il bios cercherà di determinare se il floppy drive collegato é a 40 o a 80 tracce (il lettore a 360Kbyte é a 40 tracce, mentre quelli a 720Kbyte, 1.2 Mbyte e 1.44 Mbyte sono a 80 tracce).
Boot Up NumLock Status: se tale voce é abilitata il tasto Num Lock della tastiera viene lasciato attivato al termine della procedura di Post e viceversa.
Typematic Rate Setting: se abilitato permette di impostare manualmente il Typematic Rate e il Typematic Delay.
Typematic Rate (Chars/Sec): é il numero massimo di caratteri che possono essere battuti al secondo digitando con la tastiera.
Typematic Delay (Msec): é il numero di millisecondi passati i quali é possibile ribattere un tasto della tastiera.
Security Option: se abilitato all'avvio viene sempre richiesta la password dell'utente prima di accedere al sistema operativo, se disabilitato la password viene richiesta solo se si accede al setup del bios (sempre a patto che sia stata specificata una password nel menù Password Settings).
PCI/VGA Palette Snoop: tale voce é da lasciare disabilitata a meno che non si abbia una scheda video ISA ed una PCI installate (eventualità piuttosto remota).
PS/2 Mouse Function Control: abilita o disabilita il mouse PS/2 (se installato).
OS Select for DRAM 64 Mbyte: se si utilizza il sistema operativo OS/2 di IBM con più di 64 Mbyte di memoria é necessario abilitare tale parametro.
Video Bios Shadow: tale voce permette di "copiare" (shadow) il firmware nella memoria Ram, così che venga letto attraverso il bus a 16 o a 32 bit al posto del bus a 8 bit utilizzato se tale opzione non viene attivata; visto che questo migliora le prestazioni ma riduce il quantitativo di memoria alta a disposizione per i driver delle periferiche, é possibile specificare quali sezioni della memoria possono essere copiate nella Ram e quali no.

Chipset Features Setup (o Advanced Chipset Setup): sono questi i settaggi probabilmente più interessanti dell'intero setup in quanto permettono di intervenire sui parametri principali di chipset e memoria.

Auto Configuration: quando viene disabilitata questa voce si può intervenire manualmente sui diversi parametri, viceversa si devono utilizzare i settaggi specificati nella voce DRAM Timing.
DRAM Timing: imposta i parametri della memoria e del chipset in base alla velocità in ns della memoria; a valori più bassi corrispondono migliori prestazioni.
DRAM Leadoff Timing: seleziona la combinazione di cicli ci clock della cpu che la memoria installata richiede prima di ogni operazione di lettura o di scrittura silla memoria; a valori più bassi corrispondono prestazioni migliori ma c'é il rischio che la memoria non supporti valori troppo spinti.
DRAM Read Burst (EDO/FP): seleziona i timings di lettura per la memoria EDO e per quella Fast Page; più sono bassi i timings, migliori saranno le prestazioni; selezionare valori inferiori a quanto supportato dalla memoria installata può portare al blocco del sistema.
DRAM Write Burst Timing: seleziona i timings di scrittura per la memoria EDO e per quella Fast Page; più sono bassi i timings, migliori saranno le prestazioni; selezionare valori inferiori a quanto supportato dalla memoria installata può portare al blocco del sistema.
Fast EDO Leadoff: se é installata memoria EDO in un sistema privo di memoria cache di 2^ livello oppure con cache sincrona tale voce deve essere abilitata, ottenendo un aumento delle prestazioni.
Fast RAS To CAS Delay: specifica il delay che viene inserito tra i segnali CAS e RAS quando la memoria é riaggiornata, scritta o letta; a valori inferiori corrispondono prestazioni superiori
DRAM Page IDLE Timer: seleziona il tempo, espresso in cicli di clock, durante il quale i controller della memoria aspettano prima di chiudere una pagina di memoria dopo che la cpu é divenuta inattiva; a valori inferiori corrispondono prestazioni superiori.
SDRAM (CAS Lat/RAS-To-CAS): é possibile selezionare una combinazione di latenza CAS e di delay RAS-To-CAS in cicli di clock di 2/2 o 3/3; a valori inferiori corrispondono prestazioni migliori; se la memoria non supporta i valori impostati il sistema va in crash.
SDRAM Speculative Read: tale voce abilita lo Speculative Read permettendo di ridurre le latenze e migliorando le prestazioni; non tutte le memorie SDRAM supportano tale parametro, sopratutto all'aumentare della frequenza di bus.
System Bios Cacheable: se tale voce é abilitata, il bios viene cacheato in memoria e si ha un aumento delle prestazioni.
Video Bios Cacheable: se tale voce é abilitata, il bios dell'adattatore video viene cacheato in memoria e si ha un aumento delle prestazioni video.
8 bit I/O Recovery Time: tale valore permette di specificare la velocità delle periferiche ISA a 8 bit; a valori maggiori corrispondono prestazioni inferiori ma molte volte questa é l'unica via per utilizzare periferiche ISA con bus oltre i 66 Mhz.
16 bit I/O Recovery Time: tale valore permette di specificare la velocità delle periferiche ISA a 16 bit; a valori maggiori corrispondono prestazioni inferiori ma molte volte questa é l'unica via per utilizzare periferiche ISA con bus oltre i 66 Mhz.
Memory Hole at 15M-16M: se tale voce é abilitata, l'area di memoria indicata é riservata per le Rom delle periferiche ISA.
PCI 2.1 Compliance: se tale voce é abilitata il sistema può supportare periferiche che rispettano le specifiche PCI 2.1.
Pipeline Cache Timing: se il sistema contiene un solo banco di memoria cache pipeline é necessario selezionare Faster, se invece i banchi sono due bisogna selezionare la voce Fastest.
DRAM Refresh Rate: specifica il periodo richiesto per eseguire il refresh della memoria; se vengono impostati valori più bassi di quanto supportato dalla memoria installata il sistema potrebbe andare in crash.

Power Management Setup: permette di specificare tutte le opzioni che hanno a che vedere con il risparmio energetico.

Power Management: tale opzione permette di selezionare il tipo di risparmio energetico tra User Define (settaggi impostati dall'utente), Max Saving (settaggi che massimizzano il risparmio energetico) e Min Saving (settaggi che provvedono il minimo risparmio energetico): se si desidera intervenire manualmente sui parametri di risparmio energetico sotto elencati é necessario impostare User Define, viceversa ci si può affidare alle due voci preimpostate Max Saving e Min Saving.
PM Control by APM: se l'APM é installato nel sistema, l'abilitare tale voce permette di avere un migliore risparmio energetico.
Video Off Method: specifica il tipo di segnale che arriverà al monitor quando entrerà in funzione il risparmio energetico.
Video Off After: specifica la modalità con la quale il monitor si blocca.
Modem Use IRQ: se viene abilitata l'opzione di riavvio del computer a seguito di una chiamata dal modem, questa voce permette di specificare l'IRQ del modem così che esso venga monitorato in attesa della chiamata.
Doze Mode: specifica il tempo trascorso il quale il sistema entra nella modalità Doze (Doze = sonnellino); solo la frequenza della cpu viene ridotta.
Standby Mode: specifica il tempo trascorso il quale il sistema entra nella modalità Standby; il video e l'hard disk vengono spenti mentre tutte le altre periferiche restano in funzione.
Suspend Mode: specifica il tempo trascorso il quale il sistema entra nella modalità Suspend; tutte le periferiche, eccezion fatta per la cpu, sono spente.
HDD Power Down: specifica il tempo di inattività del disco trascorso il quale esso si spegne, mentre le altre periferiche rimangono accese.
Throttle Duty Cycle: permette di specificare la percentuale di tempo durante la quale il clock della cpu opera quando il sistema entra nella modalità Doze.
VGA Active Monitor: quando questa voce é attiva tutte le attività video riazzerano il timer per la modalità Standby.
Soft-Off by PWR-BTTN: specifica il tempo durante il quale é necessario tener premuto il pulsante power prima che il sistema si spenga (solo con case e motherboard ATX).
Resume by Ring: se tale funzione é abilitata é possibile risvegliare il sistema da una postazione remota.
IRQ 8 Break Suspend: se tale voce é abilitata, l'IRQ 8 viene monitoratoed é possibile risvegliare il sistema dalla modalità Suspend.
Reload Global Timer Events: permette di specificare quali eventi riazzerano il timer del risparmio energetico.

PNP / PCI Configuration: permette di specificare le opzioni riferite alle periferiche Plug & Play.

PnP OS Installed: se tale voce é abilitata si specifica che si utilizza un sistema operativo Plug & Play.
Resources Controlled By: se tale voce é abilitata il bios seleziona automaticamente tutte le periferiche compatibili con il Plug & Play, specificandone Interrupt e DMA. Se si é selezionata l'impostazione manuale é possibile specificare per ogni interrupt il tipo di periferica al quale é assegnato (ISA o PCI); medesimo discorso vale per i DMA.
Reset Configuration Data: questa voce deve essere abilitata se é stato installato un nuovo componente hardware che ha creato un conflitto così serio da impedire al sistema operativo di fare boot.
PCI IDE IRQ Map To: questa voce permette di specificare il PCI IDE IRQ oppure il PC AT (ISA) interrupt.
Used Mem Base Addr: tale voce permette di specificare un indirizzo di memoria per l'area di memoria utilizzata da quelle periferiche che richiedono memoria alta.
Used Mem Length: tale voce permette di specificare una lunghezza per l'area di memoria specificata nella voce precedente.

Integrated Peripherals: con questo menù si selezionano: il Pio Mode dell'hard disk e l'abilitazione o meno della modalità Ultra-DMA; il supporto delle periferiche USB; le impostazioni della porta parallela e di quelle seriali.

IDE HDD Auto Detection: entrando in tale menù si attiva una procedura automatica di riconoscimento delle periferiche collegate ai canali EIDE, nell'ordine: primary master; primary slave; secondary master; secondary slave. Per ogni hard disk collegato vengono riconosciuti tre tipi di mode: LBA (Logical Block Address), NORMAL e LARGE, e viene indicato quello specifico del disco in uso; la modalità LBA deve essere utilizzata per i dischi che superano i 512 Mbyte di dimensione ed é automaticamente indicata se si utilizza un controller EIDE. Se si utilizzano dischi SCSI tale menù non ha alcun tipo di utilità in quanto le periferiche SCSI vengono riconosciute e correttamente impostate attraverso il bios del controller SCSI.

Load Setup Defaults: permette di caricare i settaggi di default, cioé predefiniti.

Load Turbo Defaults: permette di caricare i settaggi "turbo", cioé impostazioni in grado di migliorare le prestazioni della macchina.

Password Settings: con tale voce é possibile inserire una password che impedisce ad altri utenti di intervenire sui settaggi del bios.

Save & Exit Setup: permette di uscire dal setup salvando le impostazioni eventualmente modificate.

Exit Without Saving: fa uscire dal setup senza salvare le impostazioni eventualmente modificate.

Memoria centrale (RAM)

E' la memoria di lavoro del computer ed è di tipo RAM (Random Access Memory): funziona solo a computer acceso, perché è un insieme di circuiti elettronici miniaturizzati.

Maggiore è la sua quantità e migliori saranno le prestazioni del computer dove essa opera.I chip RAM sono installati su moduli (piccole schede) chiamati Simm (Single In-line Memory Module) o sui nuovi Dimm (Dual In-line Memory Module). Questi moduli sono a loro volta inseriti negli appositi slot presenti sulla scheda madre.

La memoria viene misurata in byte, dove:

1 byte = 8 bit (1 bit è l'unità elementare di informazione binaria che può assumere i due valori 0 o 1 )
1 kilobyte (Kb) = 1024 byte
1 Megabyte (Mb) = 1024 Kb
1 Gigabyte (Gb) = 1024 Mb
1 Terabyte (Mb) = 1024 Gb

I programmi odierni, sempre più complessi, richiedono sempre più memoria.

Sistema operativo	RAM consigliata
DOS con Windows 3.xx	16 Mb
Windows 95	32 Mb
Windows 98	64 Mb
Windows NT	64 Mb

I banchi di memoria
In un computer la RAM è organizzata in banchi. Solitamente in un pc con processore 486 che ha un bus dati a 32 bit e utilizza slot per Simm a 30 pin (a 8 bit) , occorrono 4 slot per un banco. Ciò sta a significare che nel caso si intenda installare 16 Mb sarà necessario inserire quattro Simm a 30 pin da 4 Mb ognuno. Se sulla stessa scheda madre è supportato il Simm a 72 pin (a 32 bit), per installare 16 Mb sarà sufficiente inserire un Simm a 72 contatti da 16 Mb. Nei pc Pentium e Pentium Pro, le cose sono un tantino diverse: poichè queste CPU accedono alla RAM con un'ampiezza del bus a 64 bit e, poichè come già detto i Simm 72 sono a 32 bit, un banco è composto da due slot SIMM 72. Per installare 32 Mb occorrerà inserire due Simm 72 da 16 Mb oppure quattro da 8 Mb (sconsigliato). I nuovi Dimm a 168 contatti ( 64 bit) possono essere inseriti singolarmente perchè uno slot per questi moduli costituisce un banco. Fare bene attenzione a non mescolare tipi di Ram diversi sullo stesso banco. Se una scheda madre supporta sia le Ram FpM (Fast Page Mode) che le EDO, i due tipi possono essere utilizzati contemporaneamente, ma non all'interno dello stesso banco. Per l'installazione o l'espansione della RAM fare sempre riferimento al manuale della scheda madre.

Dipende essenzialmente dalla scheda madre. I moduli RAM possono essere suddivisi in tre categorie:

Simm a 30 pin. Erano i chip usati per i 486. Praticamente sono impossibili da reperire e di conseguenza i costi sono abbastanza alti. Il tempo di accesso è generalmente di 70 nanosecondi, La capacità di 1, 4, 8 Mb. L'ampiezza del bus è a 8 bit.
Simm a 72 pin. Questi moduli rappresentavano lo standard (dagli ultimi 486 ai Pentium®). La loro capacità è di 4, 8, 16, 32 Mb. Il tempo di accesso è di 60 o 70 nanosecondi ( è contrassegnato sul chip dalla dicitura 07 o 70). Questi moduli sono a 32 bit, per cui se si utilizzano con processori che accedono alla memoria con un'ampiezza del bus a 64 bit, vanno usati a coppia. Se, ad esempio, sulla scheda madre munita di Pentium sono presenti 4 slot e si intendono installare 32 Mb, è consigliabile installare due moduli Simm da 16 Mb e non (come fa qualche rivenditore) quattro moduli da 8 Mb; perchè così si preclude la possibilità di future espansioni utilizzando i moduli già presenti sulla motherboard. Vale la pena fare un'altro esempio per chiarire meglio questo concetto: su un PC con 4 slot, sono presenti 16 Mb di RAM in 4 moduli da 4 Mb ognuno. Poichè gli slot sono tutti occupati, se si intendesse espandere la RAM da 16 a 32 Mb, sarebbe purtroppo necessario eliminare
tutti i moduli RAM gia presenti e acquistare due moduli Simm da 16 Mb, spendendo praticamente il doppio. La RAM installata può essere di tipo :
FpM (Fast Page Mode) memorie con un tempo di accesso di 70ns , sono oramai superate in quanto venivano usate sulle schede madre per 486 o Pentium.
EDO (Extended Data Output). La EDO è più recente ha in genere una velocità di 60ns e permette alla CPU di iniziare un nuovo ciclo di accesso alla memoria prima della conclusione del ciclo precedente, realizzando una sequenza di accessi in un tempo inferiore rispetto a quello ottenibile con i normali chip DRAM (Dynamic Random Access Memory). Può determinare un aumento delle prestazioni del 15% solo su schede madri prive di cache di secondo livello. In un sistema dotato di cache L2 l'utilizzo della EDO RAM offre incremento di prestazioni modeste pari al 5%.
Dimm a 168 pin. Hanno un'ampiezza del bus a 64 bit e si possono montare singolarmente. Le capacità attuali sono di 16, 32, 64, 128, 256 Mb. Possono venire installati solo su schede madri recenti e predisposte. Montano RAM del tipo S-Dram (Synchronous Dynamic Ram) che sta a significare una sicronia con la frequenza di clock del sistema con tempi di accesso inferiori. Hanno un tempo di accesso variabile tra i 10 e i 12 ns.

Come espandere la memoria ?
Spesso l'espansione della RAM costituisce la migliore forma di aggiornamento per aumentare le prestazioni di un PC troppo lento.
Aggiungere i moduli di memoria non comporta particolari problemi, e con un po' di attenzione si può effettuare nel giro di 10 minuti. Ricordiamo di seguire le istruzioni del manuale della scheda madre per il tipo e la configurazione dei banchi. Poi procedere come segue:

Staccare il cavo di rete del PC !
Scaricare l' elettricità statica presente sul corpo, toccando una parte di metallo che sia collegata a massa. Ricordatevi che i chip possono danneggiarsi con l'elettricità statica. Prima di toccare un componente interno è necessario toccare una parte metallica collegata a massa per scaricarsi di tale elettricità.
Localizzare gli slot presenti sulla scheda madre
Prendere i moduli ai lati senza toccare i contatti.
Individuare il corretto orientamento dei moduli facendo riferimento alla apposita forma del modulo che impedirà un inserimento errato
Inserire i moduli obliquamente a 45° sullo slot e spingerli (vedi la figura animata) , accertarsi del loro corretto inserimento nel connettore e portateli poi in verticale finchè non sentirete uno scatto.

La memoria cache
La cache è una particolare memoria che contiene i dati utilizzati più frequentemente dal processore, viene utilizzata con lo scopo di velocizzare le operazioni e i calcoli della CPU. E' organizzata in due distinti livelli: la memoria integrata sul chip di silicio che ospita il processore stesso è detta cache di primo livello (L1); la memoria incorporata sulla scheda madre è detta cache esterna o di secondo livello (L2 Cache). La cache L1 essendo integrata nel microprocessore è accessibile in modo quasi istantaneo e risulta quindi la più veloce. La cache L2 (anch'essa piuttosto costosa) risulta 4 o 5 volte più lenta della cache L1 mentre la RAM lo è addirittura 20 o 30 volte. Poichè gli attuali processori sono molto veloci, la relativa lentezza delle RAM imporrebbe alla CPU di restare inattiva per più cicli di clock, pregiuducando le prestazioni del sistema. Questo tipo di memoria può essere gestita in diversi modi: write back che permette di leggere e scrivere i dati e write trough che permette solo di leggerli. Ne consegue che maggiore è la dimensione della memoria cache e migliori saranno le prestazioni della CPU.

BUS

Costituisce il sistema di connessione tra le varie parti del computer, per lo scambio dei dati.

Il bus EIDE (Enhanced IDE) è l'interfaccia standard di collegamento tra il computer e le periferiche di memoria di massa. I canali EIDE sono due linee(bus) dati per il salvataggio e la lettura su periferiche di memoria di massa.
Fisicamente si presentano come una coppia di connettori piatti sulla scheda madre a cui si deve collegare un apposito cavo piatto. Le periferiche usano il bus EIDE comunicando tramite sistemi e velocità diverse.Le varie velocità sono indicate tramite delle sigle che identificano il tipo di tecnologia usato dalle periferiche per lo scambio dati. Quelle usate attualmente sono identificate con ATA seguito dal trattino ed un numero che indica la quantità massima di Mbps di trasferimento dati.
Ognuno dei canali può collegare due periferiche diverse; ha però bisogno di conoscere qual è master e qual è slave, vale a dire quale delle due ha la precedenza sull'altra.

Bus IDE: abbreviazione di Intelligent Drive Electronics o Integrated Drive Electronics. Un'interfaccia IDE è un'interfaccia per periferiche di memoria di massa, nella quale il controller è integrato nell'hard-disk o nel lettore CD. Anche se realmente si riferisce a una tecnologia generale, molte persone usano il termine IDE riferendosi alle specifiche ATA, che usano questa tecnologia.
Bus EIDE: abbreviazione di Enhanced IDE, è una nuova versione dell'interfaccia per dispositivi di memoria di massa IDE sviluppato dalla Western Digital Corporation. Supporta velocità di trasferimento tra 4 e 16.6 MBps, circa tre o quattro volte più veloce del vecchio IDE standard. In più, può supportare dischi di dimensione fino a 8.4 gigabytes, invece dei 528 MB dello standard precedente. L'EIDE ha molto spesso rimpiazzato lo SCSI per i suoi costi, soprattutto nei desktop. Il termine EIDE è spesso riferito a Fast ATA o Fast IDE, che appartengono sostanzialmente allo stesso standard, Sviluppato dalla Seagate Technologies. È chiamato anche ATA-2. Ci sono quattro modi di EIDE definiti. Il più comune è Mode 4, che supporta transfert rate di 16.6 MBps. Lo standard EIDE puro è però praticamente stato abbandonato, per nuovi sistemi, primo dei quali l'ATA-33 o Ultra ATA, che supporta velocità di trasferimento di 33 MBps.
ATA: Abbreviazione di Advanced Technology Attachment, un'implementazione del drive che integra il controller nel drive stesso. Ci sono varie versioni di ATA, tutte sviluppate dal Comitato Small Form Factor (SFF):
- ATA: conosciuto anche come IDE, supporta uno o due dischi fissi, con un'interfaccia a 16-bit e PIO modes 0, 1 e 2.
- ATA-2: Supporta PIO modes più veloci (3 e 4) e DMA modes (1 e 2). ATA-2 è commercializzato come Fast ATA e Enhanced IDE (EIDE).
- ATA-3: Modifica di scarso rilievo all'ATA-2.
- Ultra-ATA: Chiamato anche Ultra-DMA, ATA-33, e DMA-33, supporta il modo DMA 3 ala velocità di 33 MBps.
- ATA/66: Una nuova versione dell'ATA proposta dalla Quantum Corporation, e supportata dell'Intel, che raddoppia la velocità a 66 MBps.
- Esistono inoltre ATA-100 e ATA-133, che hanno aumentato la velocità massima di trasferimento al valore corrispondente. È in fase di sviluppo il nuovo Serial ATA, che aumenterà di molto la velocità di trasferimento abbandonando il cavo piatto per uno da 4 fili soltanto.
- Cavo Serial-ATA
PIO: Abbreviazione di Programmed Input/Output, un metodo di trasferimento di dati tra due periferiche che usa il processore del computer come parte del percorso dei dati.
ATA usa PIO e definisce la velocità del trasferimento dati in termini di PIO mode, come spiegato sotto:

PIO Mode	Data Transfer Rate (MBps)	Standard
0	3.3	ATA
1	5.2	ATA
2	8.3	ATA
3	11.1	ATA-2
4	16.6	ATA-2

DMA: Abbreviazione di Direct Memory Access, una tecnica per il trasferimento dati dalla memoria a una periferica senza passare attraverso la CPU. I computer che hanno canali DMA possono trasferire dati a e da periferiche più velocemente di quelli che non ce li hanno. I canali DMA sono 8 e hanno ognuno caratteristiche ben precise. Attualmente non c'è bisogno di settare con jumper o dip switch il canale DMA da usare per una periferica, perché la selezione è automatica o regolabile tramite BIOS.

COLLEGAMENTO ALLE PERIFERICHE
Innanzi tutto bisogna sapere che ai bus Eide è possibile collegare solo 2 tipi di periferiche. Ecco le parti che compongono un collegamento

A) La periferica (esempio Hard Disk): sul retro di ogni periferica c'è una presa (maschio) di alimentazione da collegare con l'apposito cavo all'alimentatore, e un connettore(maschio) in cui inserire il cavo EIDE. Inoltre ci sono sei piedini da settare con un jumper per decidere se impostare la periferica come master o slave.

B) La scheda madre: sulla scheda madre c'è una coppia di connettori identici a quello che si trova su ogni periferica EIDE. Sono spesso di colore diverso, e generalmente quello blu indica il primario; per non sbagliarsi, comunque vicino ad ogni connettore c'è scritto "EIDE" o "IDE" seguito da 1 o 2 per identificare primario e secondario.

C) Il cavo: il collegamento fisico tra la scheda madre e le periferiche è un cavo piatto con 2 o 3 connettori(femmina) da 40 contatti. In ogni PC normalmente abbiamo 2 cavi Eide, collegati ognuno ad un connettore sulla scheda madre. Quindi noi abbiamo liberi solo 4 connettori sui cavi, perciò il massimo di periferiche collegabili contemporaneamente è 4. N.B. Il connettore ha un senso di connessione, quindi girando di 180^ lo spinotto, la periferica non funziona, anche se il connettore può attaccarsi lo stesso. Infatti non tutti i cavi hanno la parte centrale superiore in rilievo, in modo da incastrarsi nella scanalatura del connettore maschio sulla periferica o sulla scheda madre, ma possono avere delle scanalature su un lato dei connettori; bisogna considerare queste scanalature come se sullo stesso lato ci fosse il segmento centrale di incastro.

Prima di montare le periferiche è necessario scegliere il settaggio più opportuno delle periferiche;la sezione "Scelta del settaggio delle periferiche" può essere d'aiuto in questo. Tutto quello che bisogna fare è collegare le periferiche e la scheda madre con i cavi.
A questo punto la situazione nel computer è questa:
si può notare che la parte bassa del case è dedicata (oltre che alla scheda madre e alle schede connesse, a ospitare degli slot per gli hard disk, mentre la parte alta è caratterizzata da slot più grandi per i lettori ottici (oltre all'alimentatore).

Un jumper è simile ad un interruttore, cioè serve ad aprire o chiudere circuiti. È un ponticello di rame che va inserito a cavallo di due piedini per collegarli insieme. È usato per effettuare dei settaggi di vario tipo su molti dispositivi: sulla scheda madre servono per vari scopi, come abilitare dispositivi (porte logiche, periferiche), o effettuare settaggi di vario tipo, come il clock del processore, o per resettare il BIOS; sulle periferiche SCSI servono a determinare l'indirizzo che occupa la periferica nel controller.

I dip switches
Su alcune schede , i jumper sono sostituiti con micro interruttori (in inglese dip switches) . La fotografia qui sotto rappresenta un blocco di 4 dip switches (particolare della EPOX EP-61EXA-A) .

Ogni interruttore é numerato (in questo caso da 1 a 4) ed é indicata la posizione di ON , che corrisponde all'interruttore chiuso (equivalente al jumper con il cappuccio inserito) . L' interruttore si aziona generalmente spostando un cursore : nell'esempio i numeri 2 e 4 sono ON .
Rispetto ai jumper , i dip switches presentano il vantaggio di non richiedere la movimentazione del cappuccio , quindi un contatto piú sicuro e piú semplice e comodo da manovrare ; inoltre si tratta di solito di contatti di alta qualitá che possono essere azionati moltissime volte senza degradare la loro qualitá . Per contro , sono piú costosi e , visto che i jumper vengono spostati quelle poche volte necessarie a configurare la scheda , anche abbastanza superflui . La scelta tra jumper e dip switches dipende dal costruttore .

Le periferiche EIDE, usano i Jumpers invece per settare una certa periferica Master (con precedenza), Slave (Subordinata al Master), o Cable select (Il computer decide all'avvio come settare la periferica). Il settaggio dei jumper è fondamentale per il funzionamento delle periferiche, poiché determina le impostazioni del dispositivo; un settaggio sbagliato impedisce l'avvio del computer, che quando deve riconoscere le varie periferiche collegate al bus EIDE si blocca.
Una volta fatta quindi la scelta della posizione che deve avere una periferica, quindi se collegata al canale primario o secondario, e se master o slave, si procede al settaggio sulla periferica interessata del jumper.
È un'operazione molto semplice:

Individuare sul manuale della periferica la posizione del jumper, o leggerla direttamente sulla periferica, dove è generalmente segnalata con una sigla (MA per master, SL per slave, CS per cable select).
Inserire il jumper a cavallo dei due piedini interessati per effettuare il settaggio.

Ecco uno schema del retro di una periferica settata:

Come si può vedere il jumper (in blu) è a cavallo dei due piedini sotto MA, quindi la periferica è settata come master.

Abbiamo detto che il numero massimo delle periferiche collegabili è 4, cioè il numero di connettori disponibili. Ma le periferiche non vanno collegate su un connettore qualsiasi, e bisogna seguire delle regole perché funzionino. Innanzi tutto approfondiamo la divisione dei due canali dati:

Il primo canale dati è chiamato primario e il secondo secondario;
Ogni canale può controllare due periferiche (corrispondenti ai due connettori sul cavo), definite una master e l'altra slave;
La periferica settata come master ha la precedenza su quella slave; questo perché il canale può usare solo una periferica alla volta, e ha bisogno di regole per decidere quale usare prima.

Una volta comprese le regole bisogna sfruttarle per avere il massimo delle prestazioni e della funzionalità dalle periferiche.
Ecco quindi una piccola serie di consigli per il settaggio delle periferiche collegate al bus EIDE:

È sconsigliato usare l'impostazione cable select per impostare le periferiche; questo perché non permette di avere un pieno controllo delle impostazioni, ma si lascia alla scheda madre il compito di scegliere se impostare una periferica come master o slave, scelta che viene fatta secondo regole diverse da quelle che possiamo dettare noi per ottimizzare le prestazioni della macchina.
Il disco fisso che contiene il sistema operativo va messo come master primario; in questo modo il sistema operativo è il primo in assoluto ad essere letto in caso di conflitti tra le periferiche. Questo comporta una maggior velocità del computer nelle sue operazioni base, e quindi un aumento generale delle prestazioni. Inoltre ci sono casi in cui il sistema operativo parte solo se il drive che lo contiene si trova nella posizione di master primario.
Il lettore CD (o DVD) è bene che sia messo come master secondario; questo fa in modo di aumentare la velocità di trasferimento tra l'hard-disk e il lettore, perché non causa conflitti all'interno di uno stesso canale.
Inoltre si potrebbe voler collegare un masterizzatore; in questo caso il settaggio dipende dall'uso principale che si vuole farne:
- Se si collega in slave all'hard-disk si ottiene una configurazione adatta alla copia al volo di CD da lettore a masterizzatore, mentre lo scambio dati tra quest'ultimo e il disco fisso si rallenta, anche se non tanto da compromettere una masterizzazione di dati da disco.
- Se si collega in slave al lettore CD si ottiene una configurazione decisamente inadatta alla copia al volo, ma più veloce nella copia di dati e che lascia libero l'hard-disk da vincoli.
In caso si voglia aggiungere un altro disco fisso, il ragionamento da fare è lo stesso, ma si può comunque dare qualche consiglio generale (considerando il caso più semplice in cui ci sono entrambi gli slave liberi):
- Se si vuole usare il disco come puro stipaggio di dati, conviene metterlo in slave al lettore CD, in modo da non rallentare l'hard-disk principale e favorire lo scambio dati con quest'ultimo.
- Se si vuole invece sfruttarlo per l'installazione di programmi (specie se richiedono l'uso del lettore CD in esecuzione) è meglio metterlo in slave all'hard-disk (meglio se i due dischi funzionano alla stessa velocità).