تطوير الذاكرة وأجهزة التخزين - مساهمات هارديال سينغ في هذا المجال

هارديال سينغ مهندس وعالم مشهور حصل على درجة الدكتوراه. من جامعة مينيسوتا في مجال فيزياء الجوامد. بصفته شخصًا كان جزءًا من فصل عام 1978 ، فقد ساهم كثيرًا في مجال الهندسة الإلكترونية. خاصة في مجال الذاكرة وأجهزة التخزين في العصر المعاصر. طوال حياته المهنية ، عمل مع العديد من المنظمات التكنولوجية التي كانت مشهورة بالفعل بمساهماتها.

يمتلك Hardayal Singh أكثر من 300 براءة اختراع أمريكية لأبحاثه في الذاكرة ومكونات التسجيل المستخدمة حاليًا في أنظمة الكمبيوتر. في أحد هذا البحث خلال فترة عمله في Hitachi Global Storage Technologies ، يحتوي جهاز تقاطع النفق المغناطيسي (MTJ) على التطبيقات المحتملة كخلية ذاكرة. علاوة على ذلك ، في تلك الأجهزة MTJ ، طبقتان من المغناطيسات الحديدية مفصولة عن طريق طبقة حاجز رقيق معزول كهربائيًا.

في بحث آخر ، اقترح Hardayal أن أنظمة الكمبيوتر هذه الأيام تتضمن أجهزة تخزين ذاكرة مساعدة تُكتب عليها البيانات وتكون قابلة للاستخدام للأغراض المستقبلية. يستخدم جهاز التخزين المباشر الأقراص المغناطيسية الدوارة التي تستخدم تخزين البيانات في شكل مغناطيسي على سطح الأقراص. اقترح Hardayal أيضًا أنه عادةً في محركات الأقراص عالية السعة ، توفر مستشعرات Magneto Resistive (MR) ميزة تخزين البيانات على خدمات القرص المغناطيسي.

أجرى Hardayal بحثًا آخر عن نظام تخزين مغناطيسي مع رأس مغناطيسي مقاوم للانحراف الثابت. في الدراسة ، أوضح أن الأنظمة ذات الرأس المغنطيسي المقاومة (MR) تتكون من مجال مغناطيسي متحيز. يوفر المجال المغناطيسي خرج إشارة محسنًا يتكون من تيارات منخفضة مع تطبيقات عرض مسار ضيق. كان سبب إجراء البحث الحالي من محاولة تحسين الحساسية والخطية مع تأثير MR. طبق التأثير مجالًا مغناطيسيًا متحيزًا ثابتًا على رأس MR مما أدى إلى مغنطة فيلم المستشعر بزاوية اتجاه الاتجاه.

في بحث آخر أجراه Hardayal ، ناقش رأس MR للطبقة المزدوجة الحرة CPP لتخزين البيانات المغناطيسية. وأوضح أن محرك الأقراص المغناطيسية يشتمل على قرص دوار ، رؤوس قراءة وكتابة ، معلقة بذراع مجاورة لخدمة القرص. لقد بحث أنه أثناء تشغيل نظام تخزين القرص ، يولد القرص المغناطيسي بين شريط التمرير وسطح القرص أثناء الدوران. علاوة على ذلك ، اقترح أيضًا أن التحكم في العناصر المختلفة لتخزين القرص أثناء التشغيل يعتمد على إشارات التحكم التي تولدها وحدة التحكم.

كما بحث هاردايل في أن وحدة التحكم تتكون من وسائل تخزين ودوائر منطقية ومعالج دقيق. من خلال توليد الإشارات ، تتعامل وحدة التحكم مع العديد من العمليات المنهجية المختلفة التي تقود إشارات التحكم في المحرك عبر الإنترنت. داخل وحدة التحكم ، يتم توصيل إشارات القراءة والكتابة من وإلى رؤوس القراءة والكتابة على التوالي.

في بحث آخر ، اقترح هاردايال أن جهاز التخزين المغناطيسي القياسي يحتوي على عدد كبير من الأقراص وأذرع المحرك. علاوة على ذلك ، فإن كل ذراع مشغل يدعم استخدام عدة منزلقات لتخزين البيانات بشكل فعال.

اقترح Hardayal ، في بحثه مع Hitachi Global Storage Technologies ، أن نظام التخزين المغناطيسي يتكون من رأسين على الأقل. رأس واحد على الأقل للكتابة والقراءة من الوسائط المغناطيسية ، أي عنصر استشعار حيث توجد الهياكل. يحتوي النظام أيضًا على عنصر كتابة مقترن بمستشعر. أخيرًا ، يتكون أيضًا من شريط تمرير يدعم الرأس ووحدة تحكم للتحكم في وظائف الرؤوس.

خلال ارتباطه بشركة Hewlett Packard ، أجرى بحثًا حول التغلب على قيود رؤوس التسجيل التقليدية التي تستخدم مواد تغليف مقاومة للضوء. كان الاحتمال هو استبدال التغليف المقاوم للضوء برأس غشاء رقيق يستخدم البوليميد كغلاف لجهاز التسجيل.

بحث Hardayal أيضًا أنه في مستشعرات صمام الدوران ، يختلف تأثير صمام الدوران حسب جيب التمام للزاوية بين مغنطة الطبقة الحرة ومغنطة الطبقة المثبتة. وأوضح أنه يمكن الحصول على البيانات المسجلة من وسيط التخزين المغناطيسي ؛ لأن المجال المغناطيسي الخارجي يتسبب في تغيير الاتجاه. بمعنى آخر ، يؤدي اتجاه المغنطة في الطبقة الحرة بدوره إلى تباين في مقاومة مستشعر صمام الدوران. وبالتالي ، فإن التغيير في المقاومة يغير التيار والجهد وفقًا لبيان قانون أوم.

عندما يتعلق الأمر بتسجيل أنظمة البيانات ، اقترح Hardayal أن مستشعرات MR تستخدم أيضًا وسيطًا مغناطيسيًا لتسجيل البيانات. علاوة على ذلك ، تصور مجموعة متنوعة من الهياكل المغناطيسية متعددة الطبقات معامل MR أعلى نسبيًا من مستشعر AMR. وخلص إلى أن هذه الميزة تُعرف باسم تأثير مقاومة المغناطيسية العملاقة (GMR). كما بحث في أن تأثير GMR تم العثور عليه في عدد كبير من الأنظمة.

وفقًا للبحث الذي أجراه Hardayal ، في السنوات الأخيرة ، كان الهدف هو زيادة كمية البيانات المخزنة على كل قرص ثابت. إذا تم جعل مسارات البيانات أضيق ، فيمكن وضع المزيد من المسارات على سطح محرك الأقراص. يمكن أن يساعد عدد متزايد من المسارات في تخزين المزيد من البيانات على القرص. كما ناقش أنه في السنوات الأخيرة ، قلل عرض المسارات أيضًا من أحجام رؤوس القراءة والكتابة. وبالتالي ، مما أدى إلى تخزين البيانات الزائدة بسبب كثافة المساحات.

سلط بحثه الضوء على العديد من الجوانب التي يجب مراعاتها عندما يتحدث التقنيون عن تخزين البيانات أو تسجيلها في محركات الأقراص. علاوة على ذلك ، فإن استخدام المواد المغناطيسية يحسن من تدفق الإلكترونات في الجهاز ، مما يساعد في نقل البيانات بسرعة. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم الأنظمة الحديثة التسجيل المغناطيسي Shingled (SMR) كتقنية جديدة لمحرك الأقراص الثابتة. تتمتع SMR بكثافة مساحية أعلى حيث تقوم بضغط المسارات معًا ، بحيث تتداخل مع بعضها البعض. يسمح للمستخدم بتدوين المزيد من البيانات على محرك الأقراص ؛ في حين أنه لا يضر بسلامة وموثوقية البيانات.

هل لديك أي أفكار حول هذا؟ أخبرنا أدناه في التعليقات أو انقل المناقشة إلى Twitter أو Facebook.

توصيات المحررين:

• مراجعة: Patriot Memory Viper 4 DDR4 RAM 2x16GB 3000Mhz
• 5 من أفضل بطاقات الذاكرة للسفر معها
• مراجعة: Patriot Burst 480GB SSD من Patriot Memory
• أسهل الطرق لاستعادة الملفات المحذوفة من بطاقة الذاكرة الخاصة بك