1. 전기 공학 및 반도체 물리학 :
* 반도체 : 컴퓨터는 실리콘과 같은 반도체에 의존하여 논리 게이트의 기본 빌딩 블록 인 트랜지스터를 구축합니다. 반도체가 특정 조건에서 전기를 전도하고 다른 조건에서 절연체 역할을하는 능력이 중요합니다.
* 전류 및 전압 : 전류의 흐름과 전압의 차이는 컴퓨터 내에서 이진 신호 (0S 및 1)로 데이터를 나타내는 데 사용됩니다.
* 커패시턴스 및 인덕턴스 : 이러한 전기 회로의 특성은 메모리 및 프로세서와 같은 다양한 구성 요소에 데이터를 저장하고 처리하는 데 필수적입니다.
2. 양자 역학 :
* 양자 터널링 : 입자가 이론적으로 할 수없는 장벽을 통과 할 수있는이 현상은 플래시 메모리와 같은 일부 현대 메모리 기술에 사용됩니다.
* 초전도 : 특정 재료는 매우 낮은 온도에서 초전도가되어 전류에 대한 모든 저항력이 떨어집니다. 이것은 미래의 초고속 컴퓨팅 애플리케이션을 위해 탐구되고 있습니다.
3. 광학 :
* 광섬유 : 광 섬유는 데이터를 광 펄스로 전송하여 전통적인 구리 와이어보다 빠르고 효율적인 통신을 제공합니다.
* 레이저 기술 : 레이저는 광학 드라이브 (예 :CD/DVD 플레이어)에서 데이터를 읽고 쓰는 데 사용됩니다.
4. 자기 :
* 하드 드라이브 : 하드 드라이브는 회전 플래터에 자기 적으로 데이터를 저장합니다.
* 자기 기억 : MRAM과 같은 일부 유형의 메모리는 자기장을 사용하여 데이터를 저장합니다.
5. 열역학 :
* 열 소산 : 컴퓨터는 작동 중에 열을 생성합니다. 열역학을 이해하면 엔지니어가 냉각 시스템을 설계하여 과열을 방지하고 안정적인 작동을 보장합니다.
6. 전자기 :
* 전자기 유도 : 이 원리는 변압기에서 사용되며 전기 그리드에서 전력을 컴퓨터 구성 요소에 필요한 전압으로 변환하는 데 필수적입니다.
* 전자기 간섭 : 엔지니어는 컴퓨터 내의 다른 구성 요소가 서로의 작동을 방해하지 않도록 전자기 간섭을 고려해야합니다.
중요한 참고 : 물리학은 기초를 제공하지만 컴퓨터 과학은 이러한 원칙을 기반으로 컴퓨터가 정보를 처리하고 복잡한 작업을 수행 할 수있는 알고리즘, 소프트웨어 및 시스템을 설계합니다.
