Perché i computer non si avviano all'istante?

Non ci vogliono più pochi minuti per avviare il computer, ma è anche tutt'altro che istantaneo. Anche con l'elettronica moderna e super veloce, c'è un ritardo prima che tu possa iniziare a fare qualcosa. Cosa sta trattenendo le cose?

Cammina, poi corri

Un computer è un pezzo inerte di elettronica finché non si preme il pulsante di accensione. Da quel momento, tutte le sue parti vengono spinte e accettano di avviarsi. Queste azioni di basso livello vengono eseguite in sequenza prima che il suo sistema operativo venga caricato e altre azioni, oltre alle applicazioni, diventino disponibili.

In primo luogo, prima del caricamento di qualsiasi istruzione si verifica una certa quantità di schiarimento della gola. Quando la corrente inizia a fluire, chip specializzati assicurano che le tensioni siano corrette e stabili. Gli orologi, i timer integrati che fanno funzionare tutto a cadenze diverse, come i timonieri nelle palestre da corsa, devono iniziare a contare milioni o miliardi di volte al secondo. I processori che gestiscono determinate periferiche, come tastiere o reti, eseguono il proprio avvio rapido.

Successivamente, l'unità di elaborazione centrale (CPU) si riattiva e inizia a eseguire un bootloader, un software che in senso figurato richiama un computer tramite i propri bootstrap. Il concetto di boot ha le sue radici negli anni '50. Dagli anni '70, la maggior parte delle CPU ha cercato una particolare posizione predefinita nella memoria non volatile (memoria che persiste senza alimentazione), dove può inserire il primo codice del programma. Dall'alba dei PC, quel bootloader era BIOS (sistema di input/output di base). I computer di Apple e di altri produttori avevano i loro equivalenti, che testano e preparano l'hardware. Se tutto va bene, il BIOS inizia a caricare il sistema operativo, che nelle versioni moderne assume tutte le funzioni fornite dal BIOS durante l'avvio, e sei sulla buona strada.

Ogni fase introduce ritardi, ma questi sono diminuiti negli ultimi tre anni. Il BIOS è stato ampiamente sostituito, le unità a stato solido (SSD) hanno migliorato le prestazioni e gli stati di sospensione o ibernazione a bassissimo consumo hanno ignorato del tutto la necessità di un riavvio.

Software rinnovato

La sostituzione del BIOS ha avuto un effetto notevole. Lo sforzo è iniziato nel 1998, quando Intel ha iniziato a lavorare su uno standard ora chiamato UEFI (Universal Extensible Firmware Interface). UEFI è un codice più efficiente creato per i processori moderni. Dà inoltre la priorità alle attività in un ordine migliore per la stragrande maggioranza degli utenti. Ritarda il lungo avvio dei sistemi di cui quasi nessuno ha bisogno subito e favorisce invece il caricamento dei driver per ottenere una visualizzazione video attiva e funzionante. Ciò fornisce anche agli utenti indicazioni precedenti che si stanno verificando progressi verso l'avvio. Idealmente, ottengono rapidamente un'idea di Ah, sta funzionando! So che è vivo, afferma Michael Krau, che presiede il gruppo di lavoro sulle comunicazioni del settore presso l'UEFI Forum, il gruppo di standard che amministra la tecnologia.

Sebbene UEFI abbia già ottenuto molti miglioramenti, il gruppo continua a lavorare per ridurre i millisecondi e altro ancora. Se potessimo premere il pulsante in modo che si accenda in zero secondi, sarebbe meraviglioso, afferma Krau.

Radersi secondi

Nel frattempo, i produttori di sistemi operativi hanno lavorato per anni per ridurre il tempo tra il trasferimento dal bootloader e l'aspetto di una schermata di accesso o di un ambiente operativo completamente funzionante. Windows può ancora impiegare da 30 a 60 secondi per avviarsi la prima volta, ma Windows 8 ha ridotto notevolmente gli avvii successivi grazie a un piccolo trucco. I PC offrono da tempo una varietà di stati di sospensione, in cui lo stato delle operazioni di un computer viene scritto su un disco rigido, SSD o memoria flash, consentendo un ripristino più rapido rispetto a un riavvio. Windows 8.1, apparso nel 2013, ha aggiunto una variante. Un utente può selezionare l'avvio rapido, il che significa che quando il computer viene spento, non solo lo stato del computer, ma anche gran parte della configurazione necessaria per il funzionamento del sistema operativo viene archiviata su un disco rigido o SSD. Al successivo avvio, l'avvio UEFI si verifica ancora, ma la parte del sistema operativo si verifica più rapidamente, quindi un avvio rapido può richiedere da 8 a 15 secondi.

L'asporto:

A detta di tutti, c'è più efficienza da strizzare e un avvio apparentemente istantaneo non è impossibile, specialmente con tecnologie di archiviazione ancora più efficienti.

Grazie a Jorge Soares per la domanda di questa settimana. Se ne hai uno, invia suggerimenti a [email protected]

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