Che cos'è una carta di espansione?

Una scheda di espansione, nota anche come scheda di espansione, scheda adattatore o scheda accessoria, è una scheda di circuito che può essere inserita in uno slot di espansione di un computer scheda madre o backplane per aggiungere funzionalità a un sistema informatico tramite il bus di espansione. Le schede di espansione rappresentano un modo per aggiornare le capacità di un computer aggiungendo funzionalità che non sono disponibili sulla scheda madre.

In cosa consiste una scheda di espansione?

Una scheda di espansione è generalmente costituita da diversi componenti chiave che le consentono di interfacciarsi con la scheda madre del computer e offrire funzionalità aggiuntive. Ecco una ripartizione della parte principale di una scheda di espansione:

• Circuito stampato (PCB). La base della scheda di espansione è una scheda piatta e rigida realizzata in materiale isolante su cui sono incisi o stampati percorsi conduttivi. Questi percorsi collegano vari componenti sulla scheda.
• Connettore perimetrale. Questa parte della scheda si inserisce nello slot di espansione sulla scheda madre. Il connettore sul bordo assicura che la scheda sia collegata elettricamente alla scheda madre, consentendo la comunicazione tra i componenti della scheda e il sistema del computer.
• Circuiti integrati (IC). Questi sono il cervello della scheda di espansione e possono includerli microprocessori, chip di memoria e altri circuiti necessari per il funzionamento della scheda. Ad esempio, a scheda grafica avrà un GPU (unità di elaborazione grafica) come IC primario.
• Ponticelli e DIP switch. Le schede di espansione più vecchie spesso includevano ponticelli e interruttori DIP (Dual In-line Package) per configurare manualmente le impostazioni. Le schede moderne solitamente gestiscono la configurazione tramite software o firmware.
• Connettori esterni. A seconda dello scopo della scheda, potrebbe disporre di porte o connettori accessibili dall'esterno del case del computer. Ad esempio, una scheda audio potrebbe avere jack per cuffie e microfono, mentre una scheda di rete dovrebbe avere un connettore RJ-45 per un Ethernet cavo.
• Meccanismi di raffreddamento. Le schede di espansione ad alte prestazioni, come le schede grafiche, possono generare molto calore e, pertanto, includono meccanismi di raffreddamento come dissipatori di calore, ventole o persino raffreddamento a liquido sistemi per dissipare il calore in modo efficiente.
• Connettori di alimentazione ausiliaria. Alcune schede assetate di energia, in particolare le schede grafiche di fascia alta, richiedono più energia di quella che lo slot della scheda madre può fornire. Queste schede dispongono di connettori per l'alimentazione aggiuntiva direttamente dal computer alimentatore (PSU).
• Memoria. Alcuni tipi di schede di espansione, come le schede grafiche, sono dotate di memoria integrata (VRAM) per archiviare i dati necessari per le loro operazioni, riducendo il carico sulla RAM principale del sistema.
• Firmware o BIOS. Alcune schede di espansione hanno il loro firmware o BIOS (Basic Input/Output System) chip che contengono il software necessario affinché la scheda comunichi con il resto del sistema informatico, spesso consentendo aggiornamenti per aggiungere funzionalità o correggere bug.

A cosa serve una scheda di espansione?

Le schede di espansione hanno una varietà di scopi, consentendo agli utenti di migliorare e personalizzare i propri sistemi informatici in base a esigenze o preferenze specifiche. Ecco alcuni degli usi principali delle schede di espansione:

• Aggiornamento delle capacità grafiche. Le schede grafiche (o schede video) migliorano la capacità di un computer di eseguire il rendering della grafica, rendendole essenziali per i giochi, l'editing video e la progettazione grafica. Possono fornire un'elaborazione più rapida ed efficiente delle immagini, supporto per più monitor e una migliore qualità di visualizzazione complessiva.
• Miglioramento della qualità audio. Le schede audio offrono funzionalità audio migliorate rispetto all'audio integrato standard. Sono utilizzati da audiofili, produttori musicali e giocatori che richiedono un suono ad alta fedeltà, supporto per tecnologie audio avanzate o la possibilità di collegare una varietà di dispositivi di input e output audio.
• Espansione delle opzioni di connettività. Le schede di rete (cablate o wireless) collegano un computer a una rete, migliorando o aggiungendo funzionalità di rete non disponibili sulla scheda madre. Allo stesso modo, USB le carte aggiungono ulteriori porte USBe SATA le schede possono aggiungere connessioni più o più veloci per i dispositivi di archiviazione.
• Aumento della capacità e della velocità di archiviazione. Le schede controller di archiviazione consentono la connessione di ulteriori hard disk or unità a stato solido (SSD), che può essere fondamentale per gli utenti che necessitano di più spazio di archiviazione o desiderano implementare configurazioni RAID per ridondanza o velocità.
• Aggiunta di porte e interfacce specializzate. Alcune schede di espansione aggiungono porte specifiche che non si trovano comunemente sulle schede madri, come FireWire per apparecchiature video, Thunderbolt per il trasferimento dati ad alta velocità o porte legacy come seriale e parallela per i dispositivi più vecchi.
• Miglioramento della connettività Internet. Modem carte, anche se in gran parte obsolete ora a causa banda larga internet, venivano utilizzati per connettersi a Internet tramite servizio di accesso remoto. Gli equivalenti moderni potrebbero includere schede modem cellulari per l'accesso a Internet mobile.
• Presentazione di nuove funzionalità. Ciò include schede di sintonizzazione TV per guardare e registrare la TV in diretta su un computer, schede di acquisizione video per convertire video da fonti esterne in formato digitale e persino schede specializzate come FPGA (Field-Programmable Gate Array) per attività informatiche personalizzate.

Tipi di schede di espansione

Ecco diversi tipi di schede di espansione comunemente utilizzate nei computer:

• Scheda grafica (scheda video). Migliora la qualità della grafica visualizzata su un monitor. È uno dei componenti più aggiornati nei computer per i giochi e il lavoro di grafica professionale.
• Scheda audio. Migliora la qualità dell'uscita audio del computer e può offrire funzionalità avanzate come l'audio surround o il supporto di più canali audio.
• Scheda di interfaccia di rete/controller (NIC). Consente a un computer di connettersi a una rete (inclusa Internet) utilizzando un cavo Ethernet o, nel caso di schede di rete wireless, Wi-Fi.
• Scheda controller di archiviazione. Aggiunge il supporto per le interfacce di archiviazione che non sono supportate nativamente dalla scheda madre, come porte SATA (Serial ATA) aggiuntive per dischi rigidi o SSD.
• Scheda USB. Aggiunge ulteriori porte USB, consentendo di collegare più dispositivi USB al computer.
• Scheda sintonizzatore TV. Consente a un computer di ricevere il segnale televisivo, consentendogli di funzionare come un televisore o un videoregistratore digitale.
• Scheda modem. Utilizzato per le connessioni remote a Internet tramite una linea telefonica (in gran parte obsoleto con l'avvento delle connessioni Internet a banda larga).