Sviluppo di dispositivi di memoria e archiviazione - I contributi di Hardayal Singh nel campo

Hardayal Singh è un noto ingegnere e scienziato che ha conseguito il dottorato di ricerca. dell'Università del Minnesota nel campo della fisica dello stato solido. Come qualcuno che faceva parte della classe del 1978, ha contribuito molto al campo dell'ingegneria elettronica. Soprattutto nell'area della memoria e dei dispositivi di archiviazione nell'era contemporanea. Nel corso della sua carriera professionale ha collaborato con numerose organizzazioni tecnologiche già famose per i loro contributi.

Hardayal Singh ha più di 300 brevetti statunitensi per le sue ricerche sulla memoria e sui componenti di registrazione attualmente utilizzati nei sistemi informatici. In una di queste ricerche durante il suo incarico presso Hitachi Global Storage Technologies, il dispositivo Magnetic Tunnel Junction (MTJ) ha le potenziali applicazioni come cella di memoria. Inoltre, in quei dispositivi MTJ, due strati ferromagnetici scollegati da un sottile strato barriera elettricamente isolato.

In un'altra ricerca, Hardayal ha suggerito che i sistemi informatici in questi giorni includono dispositivi di archiviazione di memoria ausiliari su cui vengono scritti i dati e sono utilizzabili per scopi futuri. Un dispositivo di archiviazione diretta utilizza dischi magnetici rotanti che utilizzano la memorizzazione dei dati in forma magnetica sulla superficie dei dischi. Hardayal ha anche suggerito che di solito nelle unità disco ad alta capacità, i sensori magnetoresistivi (MR) offrono il vantaggio di archiviare i dati sui servizi di dischi magnetici.

Hardayal ha condotto un'altra ricerca per un sistema di archiviazione magnetica con testa magneto-resistiva inclinata con polarizzazione rigida. Nello studio, ha spiegato che i sistemi con testina magnetoresistiva (MR) sono costituiti da un campo magnetico di polarizzazione. Il campo magnetico fornisce un'uscita del segnale potenziata costituita da basse correnti con applicazioni a carreggiata ridotta. Il motivo per condurre la presente ricerca derivava dal tentativo di migliorare la sensibilità e la linearità con l'effetto MR. L'effetto ha applicato un campo magnetico di polarizzazione costante alla testina MR che ha portato alla magnetizzazione della pellicola del sensore con un angolo di direzione di orientamento.

In un'altra ricerca condotta da Hardayal, ha discusso della testina MR a doppio strato libero CPP per l'archiviazione di dati magnetici. Ha spiegato che l'unità disco magnetico include un disco rotante, testine di lettura e scrittura, sospese da un braccio adiacente al servizio del disco. Ha studiato che durante il funzionamento del sistema di archiviazione su disco, il disco magnetico si genera tra il cursore e la superficie del disco durante la rotazione. Inoltre, ha anche suggerito che il controllo di vari elementi della memoria su disco durante il funzionamento dipende dai segnali di controllo generati dall'unità di controllo.

Hardayal ha anche studiato che l'unità di controllo è composta da mezzi di memorizzazione, circuiti logici e un microprocessore. Generando segnali, l'unità di controllo manipola molte diverse operazioni sistematiche che guidano i segnali di controllo del motore in linea. All'interno dell'unità di controllo, i segnali di lettura e scrittura sono comunicati rispettivamente da e verso le testine di lettura e scrittura.

In un'altra ricerca, Hardayal ha suggerito che un dispositivo di memorizzazione magnetica standard contiene un gran numero di dischi e bracci attuatori. Inoltre, ogni braccio dell'attuatore supporta diversi cursori utilizzati per memorizzare i dati in modo efficace.

Hardayal, nella sua ricerca con Hitachi Global Storage Technologies, ha suggerito che un sistema di archiviazione magnetica comprende almeno due testine. Almeno una testa serve per scrivere e leggere dal supporto magnetico, cioè un elemento sensibile in cui sono presenti strutture. Il sistema ha anche un elemento di scrittura accoppiato al sensore. Infine, si compone anche di uno slider che sostiene la testina e di una centralina per il controllo delle funzionalità delle testine.

Durante la sua associazione con Hewlett Packard, ha svolto ricerche per superare i limiti delle testine di registrazione convenzionali che utilizzavano materiali di incapsulamento fotoresist. La prospettiva era quella di sostituire l'incapsulamento del fotoresist con una testina a film sottile che utilizza la poliimmide come incapsulante del dispositivo di registrazione.

Hardayal ha anche studiato che nei sensori spin-valve, l'effetto spin-valve varia come il coseno dell'angolo tra la magnetizzazione dello strato libero e la magnetizzazione dello strato bloccato. Ha elaborato che i dati registrati possono essere acquisiti dal supporto di memorizzazione magnetica; poiché il campo magnetico esterno provoca un cambiamento di direzione. In altre parole, la direzione della magnetizzazione nello strato libero, a sua volta, provoca una variazione nella resistenza del sensore della valvola di rotazione. Di conseguenza, la variazione di resistenza modifica corrispondentemente la corrente e la tensione secondo l'affermazione della legge di Ohm.

Quando si tratta di registrare i sistemi di dati, Hardayal ha suggerito che i sensori MR utilizzino anche un supporto magnetico per registrare i dati. Inoltre, una varietà di strutture magnetiche multistrato rappresenta un coefficiente MR relativamente più alto rispetto a un sensore AMR. Ha concluso che tale caratteristica è nota come effetto Giant Magneto Resistive (GMR). Ha anche studiato che l'effetto GMR è stato trovato in una pletora di sistemi.

Secondo la ricerca condotta da Hardayal, negli ultimi anni, l'obiettivo è aumentare la quantità di dati archiviati su ciascun disco rigido. Se le tracce dati vengono ridotte, è possibile che più tracce si adattino alla superficie dell'unità. Un numero maggiore di tracce può aiutare a memorizzare più dati sul disco. Ha anche discusso del fatto che negli ultimi anni le larghezze delle tracce hanno anche ridotto le dimensioni delle testine di lettura e scrittura. Quindi, con conseguente archiviazione eccessiva dei dati a causa della densità dell'area.

La sua ricerca ha evidenziato molti aspetti che devono essere presi in considerazione quando i tecnologi parlano di archiviazione o registrazione di dati in unità disco. Inoltre, l'uso di materiali ferromagnetici migliora il flusso di elettroni nel dispositivo, il che aiuta a trasferire rapidamente i dati. Inoltre, i sistemi moderni utilizzano Shingled Magnetic Recording (SMR) come nuova tecnologia del disco rigido. SMR ha densità areali più elevate dove comprime ulteriormente le tracce insieme, in modo tale che si sovrappongano l'una all'altra. Consente all'utente di annotare più dati sull'unità; mentre non compromette l'integrità e l'affidabilità dei dati.

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