Najlepsza odpowiedź
Fizyka ma wiele ważnych skutków dla informatyki.
1. Fizyka wirujących dysków . Ilość danych, które można przechowywać i pobierać z wirujących dysków twardych zależy od szybkości, z jaką się obracają. Granica tej prędkości jest oczywiście problemem materialnym, ale fizyka spinu i bezpośredni wpływ tej prędkości na przechowywanie danych i opóźnienie są kluczowe dla współczesnej informatyki. Większość dysków w komputerach osobistych danej generacji jest pod tym względem mniej więcej podobna. Ale w świecie biznesu są ważne wybory, których należy dokonać między dyskami, które obracają się z prędkością 7200 obr./min lub 10000 obr./min lub 15000 obr./min (i coraz częściej dyskami półprzewodnikowymi, które się nie obracają, ale to nie dotyczy tej odpowiedzi).
Dysk obracający się z prędkością 7200 obr./min prawdopodobnie nie będzie w stanie wytrzymać więcej niż 100–120 operacji na sekundę (odczytuje lub zapisuje). Ta wartość może być z łatwością podwojona w przypadku dysku obracającego się z prędkością 15 000 obr./min. Teraz wolniejszy dysk może być większy (wracając do kwestii materiałów), ale jeśli nie możesz uzyskać danych na / z tego większego dysku szybko lub na dużą skalę, musisz kupić ich o wiele więcej, aby zaprojektować rozwiązanie, które będzie również działać. Może to oznaczać wiele dodatkowych kosztów związanych z przestrzenią / mocą / zmarnowaną pojemnością itp.
2. Prędkość światła . Prędkość światła jest bezpośrednio związana z informatyką na wiele sposobów. Wydaje się, że to gigantyczna prędkość, ale biorąc pod uwagę miliony obliczeń przeprowadzanych w CPU lub GPU, ułamki materii mikrosekundowej. W telekomunikacji dalekobieżnej prędkość światła znów ma bezpośrednie znaczenie. Wszystkie światłowody działają na zasadzie wysyłania impulsów świetlnych. Każdy pojedynczy impuls świetlny to trochę danych (1 lub 0). Lasery mogą wytwarzać bardzo dyskretne impulsy i wysyłać je, ale surowa fizyka prędkości światła we włóknie szklanym decyduje o tym, jak długo zajmie przejście tego kawałka do szkła.
Jest kilka starterów. Jest jeszcze kilka innych, którym możesz również przyjrzeć się
1.) Szybkość wytwarzania ciepła w półprzewodniku (CPU) i jego wpływ na jego przewodność. Zasadniczo powód, dla którego potrzebujesz 2-funtowej synchronizacji ciepła dla procesora wielkości paznokcia.
2.) Istnieje również szereg surowych właściwości fizycznych dotyczących tego, jak światło odbija się i odbija od wewnętrznej powierzchni nici szklane, które decydują o tym, jak długo może trwać pojedynczy kawałek włókna, zanim sygnał ulegnie degradacji do punktu, w którym nie można go już odczytać. Istnieje wiele łatwo przeszukiwać białych ksiąg na temat światłowodów „jednomodowych” i „wielomodowych” oraz ich właściwości. W jednym z moich treningów dawno temu można było nawet obliczyć długość w stopach / metrach danego fragmentu danych przesyłanych kablem / światłowodem w oparciu o właściwości fizyczne.
Odpowiedź
Jeśli chcesz zająć się oryginalnym facetem, możesz odwrócić pytanie i odpowiedzieć na znacznie bardziej interesujące „jakie jest znaczenie informatyki dla fizyki?”.
Fizyka jest dziedziną, która jest w dużym stopniu rozwijana w kierunek informatyka i rachunek numeryczny (super). Niemal każda dziedzina współczesnej fizyki wymaga obliczeń numerycznych, które w końcu są dość duże i wymagające zarówno od strony sprzętowej, jak i algorytmicznej i równoległej.
W przeciwnym razie masz całą masę zjawisk, które możesz opisać. Ostatecznie wszystko jest fizyką, od zawsze kurczącej się (dzięki fizyce ciała stałego i Fotolitografii ) Tranzystory używane w procesorze do odprowadzania ciepła generowanego przez prawo Ohma za pomocą termodynamiki . Z informacji przenoszonych przez elektrony lub fotony ( Światłowód ) do przechowywania informacji przez Magnetostriction (HD) lub Floating-gate MOSFET (SSD). W zależności od głębi zadania możesz to rozwinąć. Każdy z powyższych argumentów można studiować przez całe życie i uchwycić tylko niewielką część.