Il principio fondamentale:bit e transistor
* bit: I dati digitali sono fondamentalmente rappresentati come una serie di 0 e 1, noti come bit.
* Transistor: Questi sono piccoli interruttori elettrici che formano il cuore della memoria del computer. Sono costruiti con semiconduttori (come il silicio), materiali che hanno una conduttività elettrica tra quella di un direttore (come il rame) e un isolante (come il vetro).
Come i transistor archiviano bit:
* On/Off State: Un transistor può essere in due stati:"ON" (conducendo elettricità) o "off" (senza condurre elettricità). Questi stati corrispondono ai valori binari di 1 e 0.
* Rappresentando i bit: Ogni transistor memorizza un singolo pezzo di informazioni. Un "1" è rappresentato dall'essere transistor "on" e un "0" è rappresentato dall'essere "OFF".
Tipi di dispositivi di archiviazione:
* RAM (memoria di accesso casuale): Utilizza i transistor per archiviare temporaneamente i dati mentre il computer è in esecuzione. Questi transistor sono progettati per cambiare rapidamente i loro stati.
* Drive a disco rigido (HDDS): Utilizzare dischi magnetici rotanti rivestiti con materiale magnetico. La direzione del campo magnetico su una piccola regione del disco rappresenta un 0 o un 1.
* Drive a stato solido (SSD): Usa array di memoria flash, che sono essenzialmente transistor elettronici che possono archiviare i dati anche quando la potenza è disattivata. I transistor mantengono un addebito che rappresenta un 0 o 1.
* Archiviazione ottica (CDS, DVD, Blu-ray): Le informazioni sono memorizzate sotto forma di fosse (piccole rientranze) e terre (aree piane) su un disco. Un laser legge i dati rilevando se la luce si riflette da una fossa o da una terra.
la fisica dietro tutto:
* Elettromagnetismo: Il funzionamento di transistor e dischi rigidi si basa fortemente sull'elettromagnetismo. Le correnti elettriche generano campi magnetici e i campi magnetici possono indurre correnti.
* Meccanica quantistica: Il comportamento degli elettroni nei semiconduttori è governato dalla meccanica quantistica, il che spiega perché i transistor possono essere attivati e spenti.
* Ottica: La conservazione ottica si basa sulla riflessione e la dispersione della luce.
* Termodinamica: Lo stoccaggio e il recupero dei dati generano calore, una conseguenza delle leggi della termodinamica.
In sintesi:
I computer archiviano i dati digitali utilizzando i transistor per rappresentare 0s e 1s. Ciò si ottiene controllando il flusso di elettricità attraverso i transistor. I diversi tipi di dispositivi di archiviazione utilizzano vari meccanismi fisici per archiviare questi valori binari, tutti radicati nei principi della fisica.
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