¿Cuál es la importancia de la física en la informática?


Mejor respuesta

Hay muchos impactos importantes de la física en la informática.

1. Física de los discos giratorios . La cantidad de datos que se pueden almacenar y recuperar de las unidades de disco giratorias se rige por la velocidad a la que giran. El límite de esa velocidad es obviamente un problema material, pero la física del giro y el impacto directo de esa velocidad de giro en el almacenamiento de datos y la latencia es fundamental para la informática moderna. La mayoría de las unidades de disco de computadoras personales de una generación determinada son aproximadamente similares en este sentido. Pero en el mundo de los negocios hay que tomar decisiones importantes entre discos que giran a 7200 RPM o 10000 RPM o 15000 RPM (y cada vez más los discos de estado sólido que no giran, pero eso no es relevante para esta respuesta).

No es probable que un disco que gira a 7200 RPM pueda sostener más de 100-120 acciones por segundo (lectura o escritura). Este valor podría ser fácilmente el doble que en un disco que gira a 15000 RPM. Ahora, el disco que gira más lento puede ser más grande (volviendo al tema de los materiales), pero si no puede activar o desactivar los datos de ese disco más grande rápidamente, o a escala, debe comprar una tonelada más para diseñar una solución que funcione también. Eso podría significar mucho costo adicional en espacio / energía / capacidad desperdiciada, etc.

2. Velocidad de la luz . La velocidad de la luz es directamente relevante para la informática de muchas maneras. Parece una velocidad gigantesca, pero dados los millones de cálculos que se realizan en una CPU o GPU, las fracciones de microsegundo son importantes. En las telecomunicaciones de larga distancia, la velocidad de la luz vuelve a ser directamente relevante. Todas las fibras ópticas funcionan enviando pulsos de luz. Cada pulso de luz es un bit de datos (un 1 o un 0). Los láseres pueden crear pulsos muy discretos y enviarlos, pero la física en bruto de la velocidad de la luz en una fibra de vidrio dicta cuánto tiempo se necesitará para hacer que esa parte se deslice por el vidrio.

Hay un par de entrantes. Hay varios otros que también puede consultar

1.) Tasa de generación de calor en un semiconductor (CPU) y su efecto sobre su conductividad. Básicamente, la razón por la que necesita una sincronización de calor de 2 libras para su CPU del tamaño de una uña.

2.) También hay una serie de propiedades físicas en bruto sobre cómo la luz rebota y se refleja en la superficie interior del hebra de vidrio que dicta la longitud que puede tener una sola pieza de fibra antes de que la señal se degrade hasta el punto en que ya no se pueda leer. Hay muchos informes técnicos de fácil búsqueda sobre fibra «monomodo» y «multimodo» y sus propiedades. En uno de mis entrenamientos hace mucho tiempo, incluso era posible calcular la longitud en pies / metros de un dato dado que se envía a través de un cable / fibra en función de las propiedades físicas.

Respuesta

Si quieres hacer el tipo original, puedes revertir la pregunta y responder al mucho más interesante «¿cuál es la importancia de la informática para la física?».

La física es un campo en gran expansión en el dirección de informática y (super) cálculo numérico. Casi todos los campos de la física moderna requieren cálculos numéricos que eventualmente son bastante grandes y exigentes tanto en el hardware como en el lado algorítmico y de la paralelización.

De lo contrario, tiene un montón de fenómenos que puede describir. Al final todo es física, desde la siempre encogida (gracias a la física del estado sólido y la fotolitografía ) Transistores utilizados en la CPU para el calor generado por la disipación de la ley de Ohm por medio de Termodinámica . A partir de la información transportada por electrones o fotones ( Fibra óptica ) al almacenamiento de información mediante Magnetostriction (HD) o MOSFET de puerta flotante (SSD). Dependiendo de la profundidad de su tarea, puede desarrollar eso. Todos los argumentos anteriores se pueden estudiar durante toda la vida y comprender solo una pequeña parte.

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