1. Ana Sayfa
  2. Teknoloji
  3. Bellek ve Depolama Aygıtlarının Geliştirilmesi

Bellek ve Depolama Aygıtlarının Geliştirilmesi

Bellek ve Depolama Aygıtlarının Geliştirilmesi

Bilgi işlem dünyasında, artırılmış gerçeklik, sürücüsüz arabalar, akıllı evler, yapay zeka, ses kontrolü vb. Gibi teknolojik gelişmeler üzerinde çok fazla heyecan var, ancak bellek depolama cihazı yoksa bunların hiçbiri önemli değil hızlı ve güvenilir bir şekilde veri okuyabilir ve aktarabilir. Diğer her şeyi yönlendiren işlem budur.

Güvenilir cihaz arayışı uzun yıllar bireyler ve işletmeler için her zaman büyük bir endişe kaynağı olmuştur. Sadece birkaç öncü sektöre katkıda bulunabilmiştir. Bu söze layık bir kişi Hardayal Singh Gill‘dir.

Hardayal Singh Gill, veri depolama ve bellek cihazları alanında seçkin bir mühendis. Doktora Minnesota Üniversitesi Katıhal Fiziği. Hewlett Packard Labs, IBM Corporation, Hitachi Global Storage Technologies ve Western Digital Corporation’da eski bir çalışan. Kariyerinde “Bellek ve Kayıt Bileşenleri” konusunda 320’den fazla ABD Patenti çıkarmasıyla kredilendirilmiştir.

Anlayışları ve deneyimleri, bellek ve depolama cihazlarının önemini daha iyi anlamasını sağladı.

Onu bellek ve depolama cihazları alanında önemli bir figür yapan nedir? Hardayal Singh, Sabit Disk Sürücüler için Manyetik Kayıtlarına yaptığı katkılardan dolayı 1995 yılında IEEE üyesi seçildi.

Vizyon sahibi ve yenilikçi olan Hardayal Singh’in başarıları, depolama cihazları alanındaki bazı erken katkıda bulunanlarla kaide üzerinde gerçekleştirilebilir. İnovasyonun sınırlarını zorladı ve manyetik ince filmlerin depolama cihazlarının güvenilirliğini ve performansını artırmak için nasıl kullanılabileceğine dair yollar sundu. Hafif ve verimli depolama aygıtları, bilgisayarlarda, akıllı telefonlarda, hareket sensörlerinde, veritabanlarında ve akıllı kartlarda çok sayıda uygulamaya sahiptir.

Bu geniş uygulama yelpazesi Hardayal Singh’i uzman olma bağlamında iyi bir konuma getiriyor. IBM Corporation‘da çalışırken Magnetoresistive (MR) kafalarını HDD‘ye ilk uygulayan kişi olarak ünü ondan önce geliyor.

Yüksek kapasiteli disk sürücülerinde yaygın olarak geleneksel bir MR sensörü kullanılır. Bunlar, herhangi bir disk yüzeyinden veri okuma yetenekleri nedeniyle kullanılan hakim sensörlerdir. Ayrıca doğrusal yoğunluğa ve daha ince izlere sahip diskleri ince bir film endüktif kafasından daha fazla okuyabilirler.

Depolama Aygıtları neden önemlidir?

Tüm odaları doldurmak için kullanılan bilgisayar cihazları. Bu cihazlar hiç taşınabilir değildi. Bu depolama ve bellek aygıtları tarafından taşınan veri miktarı katlanarak düşüktü ve yine de coşkulu miktarda fiziksel alan taşıdı.

İster bir fotoğraf albümü, ister kişisel müzik koleksiyonu, ister kritik bir iş sistemi çalıştıran bir kuruluş olsun, veri depolama bugün herkes için bir zorunluluk olmuştur. Teknoloji ilk piyasaya sürüldüğünden bu yana büyük bir evrim geçirdi.

Bilgisayarlar artık daha küçük, taşınabilir ve veri depolamada giderek daha fazla kapasite ve verimli hale geliyor. Bir bilgisayardaki depolama kapasitesi, paranın değerini belirleyen önemli bir faktördür.

Tüm bu uygulamalar göz önüne alındığında, iş dünyasında depolama ve bellek cihazlarının yaygın kullanım alanları vardır. Tüm işletmelerin verilere sıklıkla erişildiği benzersiz depolama talepleri vardır. Etkin okunabilirlik, verilerin kolayca değiştirilmesine ve erişilmesine olanak tanır.

Yukarıda belirtilen teknolojilerin hiçbiri, arkasında çalışan bir yüzyıllık mühendislik ve bilimsel zihinleri olmadan mümkün olmamıştır. Bulut teknolojilerine kadar 1928’de gerçekleşen manyetik bant icatından, depolama cihazları şüphesiz uzun bir yol kat etti.

1980’de Hardayal Singh, Ulusal Yarı İletken tasarım grubu ile işbirliği içinde en yüksek kapasiteli (4M bit) kabarcık bellek yongaları tasarladı ve geliştirdi.

Kabarcık bellek yongaları, ince manyetik materyalin yoğun kullanımını sağlayan uçucu olmayan bellektir. Hem birincil hem de ikincil rolleri oynama potansiyeline sahip bellek depolama cihazlarının geleceği planlanmıştır. Daha sonra teknoloji, DRAM ve HDD ile değiştirildi.

Bugün var olan depolama cihazlarının boyutu, birden fazla nedenden dolayı kullanımları açısından önemlidir. Bu cihazlar taşınabilir ve her zamankinden daha güvenli. Örneğin, flash sürücüler, USB aygıtları, Harici Sabit Sürücüler vb. Tüm dünyada kişisel ve profesyonel amaçlar için kullanılır.

Depolama ve Bellek Aygıtlarının Zorlukları

Zaman içinde büyük miktarda veri depolama ve yönetimi. Bilgi çağında yaşıyoruz. Verilerin kapasiteyi, maliyeti, performansı ve istikrarı artırma oranı, tüm depolama çözümleri için ideal faktörler olarak görülmektedir.

Yukarıda belirtilen tüm zorluklara rağmen, güvenilirlik her zaman büyük bir endişe kaynağı olmuştur. Herhangi bir bellek cihazının güvenilirliği, veri kaybına yol açmadan veri alma yeteneğiyle ölçülür. Hardayal Singh’in araştırmasının arkasındaki temel amaç, depolama cihazında ince bir manyetik şeridin kullanılmasını sağlamaktı. Cihaz bileşenleri daha küçük olduğunda, cihazın kendisi yeterince taşınabilir hale gelir.

Hardayal Singh, bu zorlukların çoğunu ele almak için birkaç araştırma yapmıştır. En dikkate değer olanlardan bazıları manyetik tünel bağlantılarına ve yalıtımlı bir antiferromanyetik katman kullanılarak nasıl geliştirilebileceğine dayanmaktadır. En çok atıfta bulunulanlar arasında yer alan bir başka araştırma, tünel kavşak başı yapısının mevcut şantlara neden olacak şekilde nasıl tasarlanacağıdır.

Depolama Cihazlarındaki Manyetik Filmler

Hardayal Singh, IBM’de 1997 yılında başlatılan ve bu katkıdan dolayı onurlandırılan ilk dev magnetoresistance başkanlarını tasarladı. Kendine sabitlenmiş tasarımlar elde etmek için çok ince ferromanyetik malzeme, Manyetik Tünel Kavşağı (MTJ) ve dev magnetoresistance (GMR) kafalarına uygulanan negatif delta M kullanma fikri.

Manyetik filmler herhangi bir elektronik cihazın önemli bir parçasıdır. Bu nedenle, kullanılan filmin şeklinin, boyutunun ve kalınlığının değerini anlamak önemlidir. Manyetik filmler, verileri kolayca aktarmak için kullanılır.

Manyetik filmler, verilerin depolanmasını ve aktarılmasını kolaylaştırdığı için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir araştırmaya göre, manyetik filmlerin veri alma ve depolama için gerekli enerjiyi 10.000 faktör azalttığı gösterilmiştir.

MJT’leri dikey manyetik anizotropi ile kullanma fikirleri, rastgele erişimli bellek (RAM) üretiminde hala yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sabit disk gibi veri depolama aygıtlarında ince ferromanyetik malzemeler kullanmak, aygıttaki elektron akışını artırarak verilerin daha hızlı aktarılmasını sağlayabilir. Bir MIT araştırması, ince ferromanyetik filmlerin kullanımının, cihazın performansını önemli ölçüde artırabildiğini gösterdi. Sadece bu değil, aynı zamanda cihazı çok daha güvenilir hale getirecek. İnce manyetik filmler darbeye dayanıklıdır, yani esnek yapıları nedeniyle düşmeleri daha iyi idare edebilir.

Bu buluşlarda ferromanyetik malzeme kullanılması, birden fazla disk sürücüsü için kafa olarak uygulanabilen depolama cihazlarına yöneliktir. Bir MTJ, en az iki ayrı metalik antiferromanyetik katman katmanına ve çok ince bir yalıtım tüneli bariyerine sahiptir.

Hardayal Singh’in yaklaşımı, MRAM, kayıt diski sürücüsü ve ihlal içermeyen bellek hücreleri gibi manyetik sensör tasarımlarında uygulanmasına izin verdi. Bir MJT cihazı, manyetik HDD veya MRAM dizisindeki manyetik alan için bir sensör olarak kullanılabilir.

Buluşu, ilave kritik seviye gözlemleri için alan sağladı. Çalışmasında ele aldığı en önemli sorunlardan biri MJT cihaz yapısının dengelenmesiydi. Serbest yığını sert önyargı malzemesi ile çevrelemek için bir yol buldu. Çalışmaları, serbest istifin etrafında bulunan sert önyargı katmanını yaparken optimum stabilizasyonu tanır.

Manyetik tünel kavşağı Magnetoresistive sensörleri ile ilgili buluş. Manyetik bir ortamdan gelen bilgi sinyallerini okumak için kullanılır.

Ayrıca kendi kendine kaleme alınmış tasarımlar için yenilikçi manyetik sıfırlama yöntemlerini geliştirdi. Bu tasarımlar, tüm gofret ve sıra taşıyıcılar için serbest ve referans katmanın manyetik durumlarının sıfırlanması için kullanılmıştır.

Antiferromanyetik Malzemelerin Kullanımı

Hardayal Singh’in katkılarından biri de MTJ sensörlerinde antiferromanyetik malzeme kullanılmasıydı. Antiferromanyetik materyaller, bilginin cihazlarda elektriksel olarak yazılıp okunma şeklini geliştirir. Zıt yönlere sahip mikroskopik mıknatıslardır. Bilgisayarlar günümüzde Silikon bileşenleri kullanmaktadır, ancak antiferromanyetik malzemeler kadar verimli olamazlar.

Araştırmacılar ve bilim adamları onlarca yıldır anti-ferromanyetik materyaller tanımladılar. Ancak, son zamanlarda hak ettiği dikkati çekti. Nobel ödüllü Louis Néel, araştırmasında antiferromanyetik materyallerin umutlarını tamamladı. Antiferromanyetik malzemelerin silikon bileşenlerden daha iyi görülmesinin nedeni, harici manyetik alanlara karşı bağışık olmalarıdır.

Araştırmalar, antiferromanyetik malzemenin daha fazla elektrik iletkenliğine sahip olduğunu göstermektedir. Ancak, hala temel bir sorun vardı; antiferromagnetlerin korozyon direnci zayıftır. Bu sorunun bir çözüm olmadan var olduğu göründükten sonra kullanımı sınırlıydı.

2001 yılında yaptığı araştırmalar, antiferromanyetik malzemenin elektriksel olarak yalıtılmasının depolama cihazlarındaki sorunu çözdüğünü gösterdi. Gelecekteki diğer birçok cihazın geliştirilmesine yol açan büyük bir atılımdı.

Ayrıca, doğal olarak oluşan mıknatıslar farklı tipte manyetizma potansiyeline sahiptir. Manyetizma iki ana faktöre dayanmaktadır. Birincisi, manyetik malzeme momentinin ve ikincisinin büyüklüğü, mıknatısın dış manyetik alandan yaşadığı torku belirleyen yöndür. Bu karakterizasyona dayanarak, mıknatıslar birbirinden ayrılır.

Araştırma ayrıca anti-ferromanyetik materyallerin ferromanyetiklere benzediğini, ancak manyetik momentlerinin komşu momentlere anti-paralel olduğunu ekledi. Bu hizalama, Neel Sıcaklığı olarak da bilinen kritik sıcaklığın kendiliğinden gerçekleşir.

Bu malzeme manyetik yapıdaki değişimi ilişkilendirebilir ve ultra hızlı bilgisayar mantık sistemlerini müjdeleyebilir. Harici manyetik alanlar kullanılarak silinemeyen kredi kartları gibi başka olasılıklar da vardır.

Bir anti-ferromanyetik materyalin manyetizması, bir manyetik alan uygulandığında ve bu da kritik seviyenin altındaki bir sıcaklıkta kendiliğinden hizalanır. Dış alan çıkarıldığında, malzeme sonunda anti-paralel hizalamasını korur.

Bu malzeme doğada bulunan en ilginç unsurlardan biridir. Büyüyen araştırmalar, anti-ferromanyetik materyalin süper iletkenliğe sahip olduğu biliniyor. Bu malzeme hem ferromanetler hem de anti-ferromanyetler gibi davranabilir. Karşılık gelen manyetik ve yapısal özellikler metal izolatöre benzer. Sonuç olarak, alan uygulandığında iletkenlik seviyesinde büyük bir değişiklik vardır.

Sonuç olarak

Bu bilgi çağında, bellek ve depolama aygıtları çok büyük öneme sahiptir. Bununla birlikte, günümüzde depolama cihazları sadece akıllı ve taşınabilir değil, aynı zamanda çok işlevli ve güvenlidir. Bugün gördüğümüz cihazlar, birkaç on yıl önce nasıl göründüklerinin daha türetilmiş bir versiyonudur.

Hardayal Singh Gill, bellek ve depolama cihazları alanındaki en erken katkıda bulunanlardan biri olmuştur ve çalışmaları birçok teknolojik salgına yol açmıştır. Akademik ve profesyonel tecrübesi, teknolojiyi ve nasıl daha fazla katkıda bulunabileceğini takdir eden bir alanda onu vizyoner hale getirir. Teknoloji endüstrisindeki en önemli ve güçlü seslerden biri olarak, benzersiz becerilerini diğerlerine bilgi ile aydınlatmak için kullanır.

Yorum Yap

Yazar Hakkında

Güncel Yazılımlar ve geliştiricilerden ücretsiz tam sürüm lisans haberlerini sizlerle paylaşan biri.

Yorum Yap