Desenvolvimento de dispositivos de memória e armazenamento – contribuições de Hardayal Singh no campo

Hardayal Singh é um conhecido engenheiro e cientista que fez seu Ph.D. da Universidade de Minnesota na área de Física do Estado Sólido. Como alguém que fez parte da turma de 1978, contribuiu muito para o campo da engenharia eletrônica. Especialmente na área de dispositivos de memória e armazenamento na era contemporânea. Ao longo de sua carreira profissional, trabalhou com inúmeras organizações tecnológicas que já eram famosas por suas contribuições.

Hardayal Singh tem mais de 300 patentes nos Estados Unidos para sua pesquisa em memória e componentes de gravação usados ​​atualmente em sistemas de computador. Em uma dessas pesquisas durante seu mandato na Hitachi Global Storage Technologies, o dispositivo Magnetic Tunnel Junction (MTJ) tem aplicações potenciais como uma célula de memória. Além disso, nesses dispositivos MTJ, duas camadas ferromagnéticas desconectadas por uma fina camada de barreira eletricamente isolada.

Em outra pesquisa, Hardayal sugeriu que os sistemas de computador hoje em dia incluem dispositivos de armazenamento de memória auxiliar nos quais os dados são gravados e podem ser usados ​​para fins futuros. Um dispositivo de armazenamento direto utiliza discos magnéticos rotativos que usam o armazenamento de dados em forma magnética na superfície dos discos. Hardayal também sugeriu que geralmente em unidades de disco de alta capacidade, os sensores Magneto Resistive (MR) fornecem o benefício de armazenar dados nos serviços de disco magnético.

Hardayal realizou outra pesquisa para um sistema de armazenamento magnético com cabeça magneto-resistiva de polarização rígida inclinada. No estudo, ele explicou que sistemas com cabeça magneto-resistiva (MR) consistem em um campo magnético de polarização. O campo magnético fornece uma saída de sinal aprimorada que consiste em baixas correntes com aplicações de largura de trilha estreita. O motivo da realização da presente pesquisa foi uma tentativa de melhorar a sensibilidade e linearidade com o efeito RM. O efeito aplicou um campo magnético de polarização constante ao cabeçote MR que resultou na magnetização do filme sensor em um ângulo de direção de orientação.

Em outra pesquisa conduzida por Hardayal, ele discutiu o cabeçote MR de camada livre dupla CPP para armazenamento de dados magnéticos. Ele explicou que a unidade de disco magnético inclui um disco giratório, cabeças de leitura e gravação, suspensas por um braço adjacente ao serviço do disco. Ele pesquisou que durante a operação do sistema de armazenamento em disco, o disco magnético gera entre o controle deslizante e a superfície do disco durante a rotação. Além disso, ele também sugeriu que o controle de vários elementos do armazenamento em disco durante a operação depende dos sinais de controle gerados pela unidade de controle.

Hardayal também pesquisou que a unidade de controle consiste em meios de armazenamento, circuitos lógicos e um microprocessador. Ao gerar sinais, a unidade de controle manipula várias operações sistemáticas que acionam os sinais de controle do motor online. Dentro da unidade de controle, os sinais de leitura e gravação são comunicados de e para as cabeças de leitura e gravação, respectivamente.

Em outra pesquisa, Hardayal sugeriu que um dispositivo de armazenamento magnético padrão contém um grande número de discos e braços atuadores. Além disso, cada braço do atuador suporta vários controles deslizantes para armazenar dados de forma eficaz.

Hardayal, em sua pesquisa com a Hitachi Global Storage Technologies, sugeriu que um sistema de armazenamento magnético compreende pelo menos duas cabeças. Uma cabeça pelo menos é para escrever e ler a partir da mídia magnética, ou seja, um elemento sensor onde as estruturas estão presentes. O sistema também possui um elemento de gravação acoplado ao sensor. Por último, também é composto por um slider que suporta a cabeça e uma unidade de controle para controlar as funcionalidades das cabeças.

Durante sua associação com a Hewlett Packard, ele pesquisou sobre como superar as limitações das cabeças de gravação convencionais que empregavam materiais de encapsulamento fotorresistente. A perspectiva era substituir o encapsulamento fotorresistente por um cabeçote de filme fino que usa poliimida como encapsulante do dispositivo de gravação.

Hardayal também pesquisou que em sensores spin-valve, o efeito spin-valve varia conforme o cosseno do ângulo entre a magnetização da camada livre e a magnetização da camada fixada. Ele elaborou que os dados gravados podem ser adquiridos a partir do meio de armazenamento magnético; uma vez que o campo magnético externo causa uma mudança de direção. Em outras palavras, a direção de magnetização na camada livre, por sua vez, causa uma variação na resistência do sensor da válvula de rotação. Consequentemente, a mudança na resistência altera correspondentemente a corrente e a tensão de acordo com a declaração da lei de Ohm.

Quando se trata de sistemas de registro de dados, Hardayal sugeriu que os sensores de RM também usem um meio magnético para registrar os dados. Além disso, uma variedade de estruturas magnéticas multicamadas representam um coeficiente MR comparativamente mais alto do que um sensor AMR. Ele concluiu que esse recurso é conhecido como efeito Magneto Resistivo Gigante (GMR). Ele também pesquisou que o efeito GMR foi encontrado em uma infinidade de sistemas.

De acordo com a pesquisa realizada por Hardayal, nos últimos anos, o objetivo é aumentar a quantidade de dados armazenados em cada disco rígido. Se as trilhas de dados forem mais estreitas, mais trilhas poderão caber na superfície da unidade. Um número maior de faixas pode ajudar a armazenar mais dados no disco. Ele também discutiu que, nos últimos anos, as larguras das trilhas também diminuíram os tamanhos das cabeças de leitura e gravação. Assim, resultando em armazenamento de dados excessivo devido à densidade de área.

Sua pesquisa destacou muitos aspectos que precisam ser considerados quando os tecnólogos falam sobre armazenamento ou gravação de dados em unidades de disco. Além disso, o uso de materiais ferromagnéticos melhora o fluxo de elétrons no dispositivo, o que ajuda na transferência de dados rapidamente. Além disso, os sistemas modernos utilizam Gravação Magnética Shingled (SMR) como a nova tecnologia de disco rígido. O SMR tem densidades de área mais altas, onde comprime ainda mais as faixas, de modo que elas se sobrepõem umas às outras. Ele permite que o usuário anote mais dados na unidade; enquanto não compromete a integridade e confiabilidade dos dados.

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