Introduzione all'architettura dei calcolatori |
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I progressi straordinari nella velocità e nell'affidabilità dei dispositivi hardware impiegati nei calcolatori, le continue riduzioni dei loro costi e delle loro dimensioni, e la sempre maggiore sofisticazione degli strumenti software a supporto degli utenti hanno consentito una crescita sorprendente delle prestazioni dei sistemi di elaborazione negli ultimi decenni. Potremmo tuttavia citare innumerevoli aree di applicazione che hanno assoluta necessità di calcolatori con prestazioni di gran lunga più spinte di quelle al momento disponibili; ci accontenteremo qui di richiamarne soltanto alcune tra le più importanti.
Un gran numero di problemi di tipo scientifico non possono ancora essere compiutamente risolti semplicemente perché mancano calcolatori di potenza adeguata; le previsioni meteorologiche a medio termine, ad esempio, potranno essere considerate davvero attendibili solo quando i sistemi di elaborazione mediante cui vengono prodotte saranno in grado sia di calcolare in tempo utile le estrapolazioni dei dati raccolti, sia di eseguire in tempi ragionevoli le simulazioni indispensabili per un'adeguata comprensione dei fenomeni atmosferici. Le applicazioni aerospaziali, come ad esempio il controllo del traffico aereo (che negli ultimi tempi sta conoscendo sviluppi assolutamente imprevisti), richiedono calcolatori sempre più potenti per gestire in tempo reale quantità enormi di informazioni.
In campo militare e astronautico vi è l'esigenza di analizzare in tempi brevi immense quantità di dati provenienti da immagini fotografiche, radar o sonar. In campo civile, servizi come le prenotazioni automatiche, le analisi finanziarie, le simulazioni di modelli econometrici, la gestione di vaste banche di dati, sono tutte applicazioni per le quali anche i più potenti calcolatori attuali cominciano ad apparire inadeguati. Nell'automazione d'ufficio, la cui diffusione capillare ha ormai reso vitali per un'azienda operazioni quali l'elaborazione di testi, l'archiviazione di documenti o la posta elettronica, la disponibilità di calcolatori relativamente economici ad alte prestazioni consentirebbe di integrare, immagazzinare e recuperare tutti i tipi di informazioni che circolano nell'ufficio.
Si potrebbero poi citare decine di altre importanti applicazioni, dalla diagnostica medica all'istruzione assistita da calcolatore, dalla ricerca scientifica agli ausili per gli handicappati. L'aspetto comune a tutti questi campi è l'esigenza sempre più stringente di avere a disposizione macchine in grado di elaborare grandissime quantità di dati in tempi brevissimi, dotate di prestazioni parecchie volte superiori a quelle dei calcolatori attuali.
Ma in che modo è possibile conseguire questo obiettivo? Quali tecniche sono state o potranno essere adottate, nel corso dell'evoluzione dei calcolatori, per dotarli di potenza sempre maggiore? La crescita delle prestazioni è strettamente legata agli sviluppi tecnologici dell'hardware, oppure è possibile sfruttare in maniera più efficiente i componenti a disposizione? E' a queste domande che proveremo a rispondere nella discussione che segue.
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Last revised: 2003-12-06 19:42