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グリーンITの実現に向けた次世代大容量ハードディスクドライブの開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K13714
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

藪井 将太  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (90800756)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード磁気ディスク装置 / 位置決め制御 / 振動制御 / 適応制御 / 外部振動 / グリーンIT / ハードディスクドライブ / 消費電力 / 振動解析
研究成果の概要

本研究では,グリーンITに向けた次世代大容量のハードディスクドライブ(以下,HDD)を実現する技術開発を行った.IT社会を支えるデータセンターの消費電力を抑えるために有効な手段は,データを格納している1台あたりHDDの記録密度を増大し,必要台数を減らすことである.そこで,本研究ではHDDの磁気ヘッド位置決め精度を向上する制御技術を開発した.データセンター環境下で高精度位置決めの阻害要因となる外部振動を補償し,ディスク上のより小さな領域でデータの読み書きをすることができる.実測データを基にした予測結果から,開発した制御手法は従来手法と比較して約30%位置決め精度を向上できることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,グリーンITに向けた次世代大容量のハードディスクドライブ(以下,HDD)を実現する技術開発を行った.IT社会を支えるデータセンターの消費電力を抑えるために有効な手段は,データを格納している1台あたりHDDの記録密度を増大し,必要台数を減らすことである.そこで,本研究ではHDDの磁気ヘッド位置決め精度を向上する制御技術を開発した.データセンター環境下で高精度位置決めの阻害要因となる外部振動を補償し,約30%記録密度を向上でいることを確認した.よって,本提案手法を用いることで,HDDの必要台数が減少しデータセンターの消費電力を抑制できると期待される.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Coupling controller design for MISO system of head positioning control systems in HDDs2020

    • 著者名/発表者名
      Yabui Shota、Atsumi Takenori、Inoue Tsuyoshi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: - 号: 5 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1109/tmag.2020.2978156

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AFC with gain adjustment in control system in HDDs for compensation of speaker‐induced vibration2020

    • 著者名/発表者名
      Yabui Shota、Atsumi Takenori、Inoue Tsuyoshi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: - 号: 5 ページ: 757-765

    • DOI

      10.1002/tee.23112

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive feedforward cancellation with gain and damping control system considering helium leakage in HDDs2019

    • 著者名/発表者名
      Yabui Shota、Inoue Tsuyoshi
    • 雑誌名

      SN applied sciences

      巻: 1 号: 10 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1007/s42452-019-1229-2

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Feedforward Cancellation with Damping Control System in Head Positioning Systems of HDDs2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Yabui, Tsuyoshi Inoue
    • 雑誌名

      Microsystem technologies

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Stroke Oriented Controller Design for Dual-stage Actuator of Head Positioning Control System in Hard Disk Drives2019

    • 著者名/発表者名
      Yabui Shota、Atsumi Takenori、Inoue Tsuyoshi
    • 学会等名
      Joint 8th IFAC Symposium on Mechatronic Systems and 11th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハードディスクドライブのヘッド位置決め制御系における外乱補償のための拡張適応フィードフォワード制御の開発2018

    • 著者名/発表者名
      藪井将太
    • 学会等名
      メカトロニクス制御研究会. 精密サーボシステムと制御技術
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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