메모리 및 저장 장치 개발 – 현장에서 Hardayal Singh의 공헌

Hardayal Singh은 박사 학위를 받은 잘 알려진 엔지니어이자 과학자입니다. 미네소타 대학에서 고체 물리학 분야로 박사 학위를 받았습니다. 1978년 졸업생으로서 전자공학 분야에 많은 공헌을 했다. 특히 현대의 메모리 및 저장 장치 분야에서. 전문 경력을 통해 그는 이미 공헌으로 유명한 수많은 기술 조직과 협력했습니다.

Hardayal Singh는 현재 컴퓨터 시스템에서 사용되는 메모리 및 녹음 구성 요소에 대한 연구에 대해 300개 이상의 미국 특허를 보유하고 있습니다. Hitachi Global Storage Technologies에서 재직하는 동안 이 연구 중 하나에서 MTJ(Magnetic Tunnel Junction) 장치는 메모리 셀로 잠재적으로 응용할 수 있습니다. 더욱이, 이러한 MTJ 장치에서 두 개의 강자성 층이 전기적으로 절연된 얇은 장벽 층에 의해 분리됩니다.

다른 연구에서 Hardayal은 오늘날 컴퓨터 시스템에 데이터가 기록되고 미래의 목적을 위해 사용할 수 있는 보조 메모리 저장 장치가 포함되어 있다고 제안했습니다. 직접 저장 장치는 디스크 표면에 자기 형태로 데이터를 저장하는 회전 자기 디스크를 사용합니다. Hardayal은 또한 일반적으로 고용량 디스크 드라이브에서 자기 저항(MR) 센서가 자기 디스크 서비스에 데이터를 저장하는 이점을 제공한다고 제안했습니다.

Hardayal은 기울어진 하드 바이어스 자기 저항 헤드가 있는 자기 저장 시스템에 대한 또 다른 연구를 수행했습니다. 연구에서 그는 자기 저항(MR) 헤드가 있는 시스템이 바이어스 자기장으로 구성되어 있다고 설명했습니다. 자기장은 좁은 트랙 폭 애플리케이션에서 낮은 전류로 구성된 향상된 신호 출력을 제공합니다. 본 연구를 수행한 이유는 MR 효과로 감도와 선형성을 향상시키려는 시도에서였다. 이 효과는 MR 헤드에 일정한 바이어스 자기장을 적용하여 방향 각도에서 센서 필름의 자화를 초래했습니다.

Hardayal이 수행한 또 다른 연구에서 그는 자기 데이터 저장을 위한 CPP 이중 자유층 MR 헤드에 대해 논의했습니다. 그는 자기 디스크 드라이브가 회전 디스크, 읽기 및 쓰기 헤드를 포함하며 디스크 서비스에 인접한 암에 의해 매달려 있다고 설명했습니다. 그는 디스크 저장 시스템이 작동하는 동안 회전하는 동안 슬라이더와 디스크 표면 사이에 자기 디스크가 생성된다는 것을 연구했습니다. 또한 그는 작동 중 디스크 저장소의 다양한 요소를 제어하는 ​​것이 제어 장치에서 생성되는 제어 신호에 달려 있다고 제안했습니다.

Hardayal은 또한 제어 장치가 저장 수단, 논리 회로 및 마이크로프로세서로 구성되어 있음을 연구했습니다. 제어 장치는 신호를 생성하여 모터 제어 신호를 온라인으로 구동하는 여러 가지 다양한 체계적인 작업을 조작합니다. 제어 장치 내에서 읽기 및 쓰기 신호는 각각 읽기 및 쓰기 헤드에 의해 전달됩니다.

다른 연구에서 Hardayal은 표준 자기 저장 장치에 많은 수의 디스크와 액추에이터 암이 포함되어 있다고 제안했습니다. 또한 각 액추에이터 암은 데이터를 효과적으로 저장하기 위해 여러 슬라이더를 지원합니다.

Hardayal은 Hitachi Global Storage Technologies와의 연구에서 자기 저장 시스템이 최소 2개의 헤드로 구성되어 있다고 제안했습니다. 적어도 하나의 헤드는 자기 매체, 즉 구조가 존재하는 감지 요소에 쓰기 및 읽기를 위한 것입니다. 시스템에는 센서와 결합된 쓰기 요소도 있습니다. 마지막으로 헤드를 지지하는 슬라이더와 헤드의 기능을 제어하는 ​​컨트롤 유닛으로 구성되어 있다.

Hewlett Packard와 협력하는 동안 그는 포토레지스트 캡슐화 재료를 사용하는 기존 기록 헤드의 한계를 극복하기 위해 연구했습니다. 전망은 포토레지스트 캡슐화를 기록 장치의 캡슐화제로 폴리이미드를 사용하는 박막 헤드로 교체하는 것이었습니다.

Hardayal은 또한 스핀 밸브 센서에서 스핀 밸브 효과가 자유층의 자화와 고정층의 자화 사이의 각도 코사인에 따라 변한다는 사실을 연구했습니다. 그는 기록된 데이터가 자기 저장 매체에서 획득할 수 있다고 자세히 설명했습니다. 외부 자기장이 방향의 변화를 일으키기 때문입니다. 즉, 자유층의 자화 방향은 차례로 스핀 밸브 센서의 저항에 변동을 일으킵니다. 결과적으로 저항의 변화는 옴의 법칙에 따라 전류와 전압을 상응하게 변화시킵니다.

데이터 시스템 기록과 관련하여 Hardayal은 MR 센서도 자기 매체를 사용하여 데이터를 기록할 것을 제안했습니다. 또한 다양한 다층 자기 구조는 AMR 센서보다 비교적 높은 MR 계수를 나타냅니다. 그는 그러한 특징이 GMR(Giant Magneto Resistive) 효과로 알려져 있다고 결론지었습니다. 그는 또한 GMR 효과가 과다한 시스템에서 발견되었음을 연구했습니다.

Hardayal이 수행한 연구에 따르면 최근 몇 년 동안 각 하드 디스크에 저장되는 데이터의 양을 늘리는 것이 목표입니다. 데이터 트랙이 더 좁아지면 드라이브 표면에 더 많은 트랙이 들어갈 수 있습니다. 트랙 수가 증가하면 디스크에 더 많은 데이터를 저장할 수 있습니다. 그는 또한 최근 몇 년 동안 트랙 너비가 읽기 및 쓰기 헤드의 크기도 감소했다고 말했습니다. 따라서 면적 밀도로 인해 과도한 데이터 저장이 발생합니다.

그의 연구는 기술자가 디스크 드라이브에 데이터를 저장하거나 기록하는 것에 대해 이야기할 때 고려해야 할 많은 측면을 강조했습니다. 또한, 강자성체를 사용하여 소자 내 전자의 흐름을 개선하여 데이터를 빠르게 전송하는 데 도움이 됩니다. 또한 최신 시스템은 SMR(Shingled Magnetic Recording)을 새로운 하드 드라이브 기술로 활용합니다. SMR은 트랙이 서로 겹칠 수 있도록 트랙을 함께 압축하는 더 높은 면적 밀도를 갖습니다. 이를 통해 사용자는 드라이브에 더 많은 데이터를 기록할 수 있습니다. 데이터의 무결성과 신뢰성을 손상시키지 않습니다.

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