Il termine hardware (dall’inglese hard, rigido, e ware, componente o merce) indica l’insieme delle parti fisiche e tangibili di un elaboratore elettronico, in contrapposizione al software (l’insieme dei programmi e delle istruzioni immateriali).
Nell’architettura classica di von Neumann, l’hardware di un calcolatore si articola in tre sottosistemi principali, interconnessi tramite un sistema di bus:
- Unità di Elaborazione Centrale (CPU): il “cervello” del sistema, costituito dall’ALU (Arithmetic Logic Unit) per le operazioni matematiche e dalla Control Unit per l’orchestrazione delle istruzioni.
- Memoria Centrale (RAM): memoria volatile ad accesso casuale dove risiedono i programmi in esecuzione e i dati su cui operano.
- Dispositivi di I/O (Input/Output): interfacce per la comunicazione con il mondo esterno (tastiere, schermi, sensori) e memorie di massa non volatili (Hard Disk, SSD) per l’archiviazione permanente a lungo termine.
L’ingegneria dell’hardware si occupa della progettazione e realizzazione di questi componenti, partendo dal livello logico-architetturale fino ad arrivare al design fisico dei circuiti stampati (PCB) e alla progettazione a livello di transistor nei circuiti integrati (VLSI). L’evoluzione dell’hardware, trainata per decenni dalla Legge di Moore, ha portato a un’estrema miniaturizzazione e a densità di calcolo inimmaginabili al tempo dei primi calcolatori a valvole termoioniche.