A legjobb válasz
A fizika számos fontos hatással van a számítástechnikára.
1. A forgó lemezek fizikája . A tárcsázott lemezmeghajtókról tárolható és visszakereshető adatok mennyiségét az azok sebessége szabályozza. Ennek a sebességnek a határa nyilvánvalóan lényeges probléma, de a centrifugálás fizikája, és ennek a centrifugálási sebességnek az adattárolásra és a késleltetésre gyakorolt közvetlen hatása kritikus a modern informatika számára. Egy adott generáció legtöbb személyi számítógépes meghajtója nagyjából hasonló ebben a tekintetben. De az üzleti világban fontos döntéseket kell hozni a 7200 vagy 10000 fordulat / perc vagy 15000 fordulat / perc sebesség mellett forgó lemezek között (és egyre inkább olyan szilárdtest lemezek között, amelyek nem forognak, de ez a válasz nem releváns).
A 7200-as fordulatszámon forgó lemez valószínűleg nem képes 100-120-nál több műveletet végrehajtani másodpercenként (olvas vagy ír). Ez az érték könnyen megduplázódhat egy 15000-es fordulatszámnál forgó lemezen. Most a lassabban forgó lemez nagyobb lehet (visszatérünk az anyagokkal kapcsolatos kérdésre), de ha nem tudod gyorsan vagy nagyobb méretben be- vagy lekapcsolni az adott nagyobb lemez adatait, akkor tonnával többet kell vásárolni belőlük, hogy megoldást készítsen, amely szintén teljesíteni fog. Ez rengeteg plusz költséget jelenthet az űrben / energiában / pazarolt kapacitásban stb.
2. Fénysebesség . A fénysebesség sok szempontból közvetlenül kapcsolódik az informatikához. Gigantikus sebességnek tűnik, de tekintettel a CPU-ban vagy GPU-ban folyó számítások millióira, a mikroszekundum töredékei. A távolsági távközlésben a fénysebesség ismét közvetlenül releváns. Minden száloptika fényimpulzusok küldésével működik. Minden egyes fényimpulzus egy kis adat (a 1 vagy egy 0). A lézerek nagyon diszkrét impulzusokat képesek létrehozni és elküldeni őket, de az üvegszál fénysebességének nyers fizikája meghatározza, hogy mennyi időbe telik, amíg ez a darab leesik az üvegen.
Van pár kezdő. Számos másra is gondolhat.
1.) A hőtermelés sebessége egy félvezetőben (CPU) és hatása a vezetőképességére. Alapvetően az az ok, amiért szükség van egy 2 fontos hő-szinkronra a hüvelykujj-köröm méretű CPU-hoz.
2.) Van még egy sor nyers fizikai tulajdonság arról, hogy a fény visszaverődik-e és visszaverődik-e a üvegszál, amely meghatározza, hogy egy darab rost mennyi ideig lehet, mire a jel olyan pontra lebomlik, hogy már nem olvasható. Számos könnyen kereshető fehér könyv található az “egymódú” és a “többmódú” szálakról és azok tulajdonságairól. Egy régen végzett képzésem során még a fizikai tulajdonságok alapján is ki lehetett számítani egy kábel / szálon keresztül küldött adott adat hosszát láb / méterben.
Válasz
Ha azt akarja, hogy az eredeti srác megfordítsa a kérdést, és megválaszolhatja a sokkal érdekesebb “mi a számítástechnika jelentősége a fizika szempontjából?” választ.
A fizika nagy kiterjedésű terület a a számítástechnika iránya és a numerikus (szuper) számítás. A modern fizika szinte minden területén numerikus számításokra van szükség, amelyek végül meglehetősen nagyok és igényesek mind a hardver, mind az algoritmus és a párhuzamosítás szempontjából.
Ellenkező esetben egy csomó olyan jelenség van, amelyet leírhat. A végén minden a fizika, a mindig zsugorodó értékektől (köszönhetően a szilárdtestfizikának és a fotolitográfiának ) Tranzisztorok , amelyeket a CPU-ban a Ohm törvény eloszlása által termelt hőre használnak. a termodinamika segítségével. Az elektronok vagy fotonok által hordozott információkból ( Optikai szál ) Magnetostrikció (HD) vagy Úszókapu MOSFET (SSD) által az információs tárolóba. A feladat mélységétől függően részletezheti ezt. A fenti érvek mindegyike tanulmányozható egy életen át, és csak egy kis részből áll.