Entwicklung von Speicher- und Speichergeräten – Beiträge von Hardayal Singh auf diesem Gebiet

Hardayal Singh ist ein bekannter Ingenieur und Wissenschaftler, der seinen Ph.D. von der University of Minnesota im Bereich Festkörperphysik. Als Schüler des Jahrgangs 1978 leistete er viel auf dem Gebiet der Elektrotechnik. Besonders im Bereich Speicher und Speichergeräte in der heutigen Zeit. Während seiner beruflichen Laufbahn arbeitete er mit zahlreichen Technologieorganisationen zusammen, die bereits für ihre Beiträge bekannt waren.

Hardayal Singh besitzt mehr als 300 US-Patente für seine Forschung zu Speicher- und Aufzeichnungskomponenten, die gegenwärtig in Computersystemen verwendet werden. In einer dieser Forschungen während seiner Tätigkeit bei Hitachi Global Storage Technologies hat das Magnetic Tunnel Junction (MTJ)-Gerät potenzielle Anwendungen als Speicherzelle. Darüber hinaus sind in diesen MTJ-Geräten zwei ferromagnetische Schichten durch eine elektrisch isolierte, dünne Barriereschicht getrennt.

In einer anderen Studie schlug Hardayal vor, dass Computersysteme heutzutage Hilfsspeichergeräte enthalten, auf die Daten geschrieben werden und die für zukünftige Zwecke verwendbar sind. Eine Direktspeichervorrichtung verwendet rotierende Magnetplatten, die Daten in magnetischer Form auf der Oberfläche der Platten speichern. Hardayal schlug auch vor, dass magnetoresistive (MR) Sensoren normalerweise in Festplatten mit hoher Kapazität den Vorteil bieten, Daten auf den Magnetplattendiensten zu speichern.

Hardayal führte eine weitere Untersuchung für ein magnetisches Speichersystem mit geneigtem Magneto-Widerstandskopf mit harter Vorspannung durch. In der Studie erklärte er, dass Systeme mit magnetoresistiven (MR) Köpfen aus einem Vormagnetisierungsfeld bestehen. Das Magnetfeld liefert eine verbesserte Signalausgabe, die aus niedrigen Strömen mit Anwendungen mit schmaler Spurbreite besteht. Der Grund für die Durchführung der vorliegenden Forschung war ein Versuch, die Empfindlichkeit und Linearität mit dem MR-Effekt zu verbessern. Der Effekt legte ein konstantes Vormagnetisierungsfeld auf den MR-Kopf, was zu einer Magnetisierung des Sensorfilms in einem Orientierungsrichtungswinkel führte.

In einer anderen von Hardayal durchgeführten Studie diskutierte er den CPP-MR-Kopf mit zwei freien Schichten für die magnetische Datenspeicherung. Er erklärte, dass das Magnetplattenlaufwerk eine rotierende Platte, Lese- und Schreibköpfe enthält, die an einem Arm neben der Platte aufgehängt sind. Er erforschte, dass während des Betriebs des Plattenspeichersystems die Magnetplatte bei Rotation zwischen dem Gleiter und der Plattenoberfläche erzeugt. Darüber hinaus schlug er auch vor, dass die Steuerung verschiedener Elemente des Plattenspeichers während des Betriebs von den von der Steuereinheit erzeugten Steuersignalen abhängt.

Hardayal erforschte auch, dass die Steuereinheit aus Speichermitteln, Logikschaltungen und einem Mikroprozessor besteht. Durch das Erzeugen von Signalen manipuliert die Steuereinheit viele verschiedene systematische Operationen, die Motorsteuersignale online treiben. Innerhalb der Steuereinheit werden die Lese- und Schreibsignale zu und von den Lese- bzw. Schreibköpfen übermittelt.

In einer anderen Studie schlug Hardayal vor, dass ein standardmäßiges magnetisches Speichergerät eine große Anzahl von Platten und Aktuatorarmen enthält. Darüber hinaus unterstützt jeder Aktuatorarm die Verwendung mehrerer Schieber zum effektiven Speichern von Daten.

Hardayal schlug in seiner Forschung mit Hitachi Global Storage Technologies vor, dass ein magnetisches Speichersystem mindestens zwei Köpfe umfasst. Mindestens ein Kopf dient zum Schreiben auf und Lesen von den magnetischen Medien, dh ein Erfassungselement, wo Strukturen vorhanden sind. Das System hat auch ein mit dem Sensor gekoppeltes Schreibelement. Schließlich besteht es auch aus einem Schieber, der den Kopf trägt, und einer Steuereinheit zur Steuerung der Funktionen der Köpfe.

Während seiner Zusammenarbeit mit Hewlett Packard forschte er an der Überwindung der Einschränkungen herkömmlicher Aufzeichnungsköpfe, die Fotoresist-Verkapselungsmaterialien verwendeten. Die Aussicht bestand darin, die Photoresist-Verkapselung durch einen Dünnfilmkopf zu ersetzen, der Polyimid als Verkapselungsmaterial des Aufzeichnungsgeräts verwendet.

Hardayal untersuchte auch, dass sich der Spinventileffekt in Spinventilsensoren als Kosinus des Winkels zwischen der Magnetisierung der freien Schicht und der Magnetisierung der gepinnten Schicht ändert. Er führte aus, dass die aufgezeichneten Daten aus dem Medium der magnetischen Speicherung gewonnen werden können; da das äußere Magnetfeld eine Richtungsänderung bewirkt. Mit anderen Worten, die Magnetisierungsrichtung in der freien Schicht verursacht ihrerseits eine Varianz im Widerstand des Spin-Valve-Sensors. Folglich ändert die Widerstandsänderung entsprechend den Aussagen des Ohmschen Gesetzes den Strom und die Spannung.

In Bezug auf Aufzeichnungsdatensysteme schlug Hardayal vor, dass MR-Sensoren auch ein magnetisches Medium zum Aufzeichnen von Daten verwenden. Darüber hinaus zeigen verschiedene mehrschichtige Magnetstrukturen einen vergleichsweise höheren MR-Koeffizienten als ein AMR-Sensor. Er kam zu dem Schluss, dass ein solches Merkmal als Giant Magneto Resistive (GMR)-Effekt bekannt ist. Er erforschte auch, dass der GMR-Effekt in einer Vielzahl von Systemen gefunden wurde.

Laut der von Hardayal durchgeführten Forschung besteht das Ziel in den letzten Jahren darin, die auf jeder Festplatte gespeicherte Datenmenge zu erhöhen. Wenn die Datenspuren schmaler gemacht werden, können mehr Spuren auf die Oberfläche des Laufwerks passen. Eine erhöhte Anzahl von Spuren kann dabei helfen, mehr Daten auf der Platte zu speichern. Er diskutierte auch, dass die Spurbreiten in den letzten Jahren auch die Größe der Lese- und Schreibköpfe verringert haben. Daraus ergibt sich aufgrund der Flächendichte eine übermäßige Datenspeicherung.

Seine Forschung hob viele Aspekte hervor, die berücksichtigt werden müssen, wenn Technologen über das Speichern oder Aufzeichnen von Daten auf Festplatten sprechen. Darüber hinaus verbessert die Verwendung von ferromagnetischen Materialien den Elektronenfluss im Gerät, was zu einer schnellen Datenübertragung beiträgt. Darüber hinaus verwenden moderne Systeme Shingled Magnetic Recording (SMR) als neue Festplattentechnologie. SMR hat dort, wo es die Bahnen weiter zusammendrückt, höhere Flächendichten, so dass sie einander überlappen. Es ermöglicht dem Benutzer, mehr Daten auf das Laufwerk zu schreiben; während es die Integrität und Zuverlässigkeit der Daten nicht beeinträchtigt.

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