Как прозвонить мотор жесткого диска
В данной статье мы попробуем раскрыть методику самостоятельного определения неисправности жесткого диска, не имея специального диагностического оборудования. Неисправности жесткого диска описаны по мере их возможного появления.
Немного теории
Головка жесткого диска – узел, который во время работы накопителя парит над поверхностью диска, используя аэродинамические свойства своего слайдера. Для обеспечения максимальной эффективности аэродинамики поверхность MR-элемента головки выполняется идеально ровной и имеет определенный рисунок из углублений и выпуклостей.
Скорость вращения шпиндельного двигателя современного жесткого диска может варьировать от 5400 до 15000 оборотов в минуту в зависимости от назначения накопителя. Многие ноутбучные накопители делаются для увеличения энергетической эффективности низкооборотистыми; диски для серверов и высокопроизводительных платформ делаются высокооборотистыми. При такой скорости вращения внутри диска образуется мощный воздушный поток, который и используется для аэродинамики головок.
Однако у этого воздушного потока есть и другой эффект – постепенное выбивание из керамических и пластиковых частей блока магнитных головок, находящихся в непосредственном с ним соприкосновении, мелких частиц. Банальное выветривание, если говорить терминами школьного природоведения. Для того, чтобы эти частицы не повреждали поверхность (хотя, конечно, полностью этого избежать нельзя) в диске устанавливается фильтр-уловитель мелкодисперсной пыли, который находится в таком месте, где он может охватить максимальный объем проходящего воздушного потока. Борьба же с микроповреждениями поверхности, которые все-таки произошли, происходит посредством дефект-менеджмента микропрограммы жесткого диска: дефектные сектора заносятся в растущий лист дефектов и переназначаются на исправные сектора из резерва диска.
Неисправность контроллера жесткого диска
Повреждение поверхности магнитных дисков – запил
Повреждение поверхности магнитных дисков можно диагностировать только на ранней стадии, когда магнитная головка еще работает (через короткое время магнитная головка выйдет из строя и накопитель будет стучать). Определит запил можно по нехарактерному жестким дискам шуршащему звуку (иногда достаточно кратковременному, в тот момент когда магнитная головка проходит над поврежденной поверхностью). Точно определить повреждение поверхности магнитных дисков можно только после вскрытия гермозоны накопителя.
Запил является самой плохой неисправностью жесткого диска – восстановить работоспособность такого накопителя невозможно, восстановление данных с него сильно затруднено, так как гермозону необходимо очистить от магнитной пыли, а поврежденные участки поверхности магнитных дисков уже не содержат никакой информации. Более того, начавшись на одной поверхности магнитных дисков, довольно быстро, запил распространяется на оставшиеся поверхности (в следствии повышения вибрации при прохождении головками поврежденных участков и разлетающейся пыли).
Залипание магнитных головок и клин двигателя
Первым делом нужно проверить раскручивается диск или нет. Для этого очень удобно взять диск в руку (рука хорошо ощущает вибрацию при вращении шпинделя), поднести диск к уху и подать питающее напряжение, интерфейс при этом подключать не нужно. При нормальной работе жесткого диска, при подаче питания, можно услышать небольшое похрустование (начало движения двигателя) и далее нарастающий шум оборотов двигателя.
Если в момент подачи питания раздается тихий писк, обычно несколько раз, (период может быть 1-3 секунды), то это значит, что питание на двигатель подается, но двигатель раскрутиться не может. Такое поведение характерно для залипания магнитных головок или клина двигателя. К сожалению, определить что именно произошло можно только после вскрытия гермозоны накопителя. Но надо отметить, что в последнее время жестких дисков с клином двигателя попадается все меньше и меньше. Особенно характерно залипание магнитных головок для жестких дисков 2.5” (для ноутбуков), так как в силу своего применения они больше подвержены механическим воздействиям (падениям, ударам и т.д.). И при залипании магнитных головок и при клине двигателя ремонт накопителя невозможен, с такого накопителя возможно лишь восстановление данных.
Если же в момент подачи питания жесткий диск совсем ничего не делает, то интерфейс подключить всё-таки придется (некоторые модели начинают вращение только после обращения по интерфейсу). Если и после этого жесткий диск ничего не делает, то можно говорить о неисправности контроллера.
“Он сказал — Поехали!” (с)
Поломки плат можно условно разделить на электромеханические и логические. Про логические речь зайдет попозже, ну а безусловным лидером первых являются выгорающие защитные элементы в цепи питания, что обусловлено так называемым тиристорным эффектом БП, — ситуацией, когда при включении\выключении питания отпираются верхние и нижние ключи и происходит резкий рост тока потребления, что приводит к “пробою” защитных элементов жесткого диска, после чего те либо “звонятся” на КЗ, либо уходят “в обрыв”.
Проявляться такая неисправность может следующим образом:
- При включении ПК с подключенным к нему “сгоревшим” HDD, компьютер не включается, либо совсем не реагируя на нажатие кнопки питания, либо кратковременно стартуя и тут же выключаясь. То же верно и при подключении к таком диску отдельно разъема питания от внешнего БП
- При подаче питания на жесткий диск, тот не проявляет никаких признаков разумной жизни. Не вращается шпиндельный двигатель, и если приложить к гермоблоку простое человеческое ухо, то не слышно никаких шумов, писков и т.п. А если такой диск подключить к АТА терминалу (функционал доступен в популярных диагностических продуктах mhdd и victoria) и подать питание, то регистры не будут активны.
TVS-защитные диоды: при попадании на них импульса больше заданного, спекают анод и катод и тёмная сторона силы уходит на массу.
Дальше, если речь идет о TVS-защитных диодах, то выявив “сгоревший” элемент его можно заменить. Лучше, и по-православному, — взять такой же, заведомо исправный. Но такая возможность есть не всегда. В нашей многолетней практике мы руководствуемся простым правилом для такого рода замены — взять произвольную плату от Seagate 3,5” 7200.7-12, WD 3,5” (любой SATA) или Samsung 3,5” SATA\IDE. Отыскать по нужной цепи (+5 или +12 V) внешне похожий, и менять на него.
В большинстве случаев диск будет работать и вовсе без этих элементов! Отпаяли, а если паяльника нет под рукой, то выкусили кусачками, короткое замыкание устранили и диск заработал. Но! Делать это настоятельно не рекомендуется, разве что информация на диске не важна и сам диск не очень нужен. Ибо без иммунитета на входе, когда винчестеру прилетит по проводкам подарочек в следующий раз, последствия могут оказаться плачевнее.
Кроме того, впаяв нужные элементы вместо сгоревших прежде чем прикручивать плату к гермоблоку и подавать питание, настоятельно рекомендуется сделать прозвонку по цепям "+5 — земля" и "+12 — земля", а так же внимательно осмотреть остальные элементы на плате HDD на предмет визуальных следов аццкого пламени. В противном случае вновь запаянные детальки при включении как минимум сгорят сами а как максимум — прогорит процессор или коммутатор в гермозоне. Кстати, для дополнительного ознакомления с предметом публикации желающие могут почитать краткий обзор устройства жесткого диска, чтобы лучше понимать терминологию.
Проверяем не только защитные диоды около разъема питания (вверху) но и остальные элементы
Вот пример платы от HDD Samsung, где пользователь решил самостоятельно устранить поломку, впаяв перемычку, и сжег процессор на PCB.
Если без диодов накопитель на свой страх и риск запустить можно, то без SMD предохранителей диск работать не будет. Взять замену можно с другой платы, и для этих целей отлично подходят Вестерны, — на их платках много вкусной и полезной SMD мелочёвки “без ГМО”. Наиболее часто такая защита встречается на платах от винчестеров форм-фактора 2,5", т.н. «ноутбучных»:
Отмечены защитные элементы на PCB HDD Toshiba
Следующая проблема — это выгорание так называемой “крутилки”, она же “крутилка-шевелилка” она же микросхема предусиления\коммутации. Вот примеры:
Выявить причину визуально никаких проблем не составляет. А если кому то не повезло со зрением, то такую поломку и по характерному запаху найти можно. Проблемка позаковыристее сгоревшего трансила. Для ее устранения в ряде случаев можно перепаять м\с взяв с диска-донора, но зачастую микруха выгорает поджигая вокруг себя проводники, сплавляя SMD-обвязку и т.п.
Поэтому, как для ремонта, так и для вытаскивания архива фоток любимого кота Барсика — проще, и пожалуй правильнее, будет поменять плату электроники целиком. Как это делать, какие подводные камни могут ожидать на этом этапе у разных производителей и семейств, мы расскажем вам в одной из следующих публикаций.
Выход из строя головок жесткого диска – довольно частая проблема, с которой встречаются специалисты по восстановлению данных. Причин выхода головок из строя несколько, наиболее часто встречаются:
- Повреждения головок при аварийном завершении работы диска (залипание на поверхности, неправильный заход на парковку и т.п.).
- Повреждения головок при физическом воздействии на диск (падение диска, удар по диску, сильные вибрации во время работы и т.п.).
- Повреждения головок при электрическом шоке (сгорел блок питания, скачок напряжения в сети электропитания, переполюсовка при подключении питания (не спрашивайте меня как, разъем каким-то образом умудряются другой стороной забить) на накопитель и т.д.).
- Заводской брак.
- Естественный износ.
Для чего это нужно? Не проще ли, обнаружив, что головки неисправны, просто заменить их и вычитать данные? Увы, нет. От того, что именно явилось причиной выхода из строя блока магнитных головок, зависит то, как мы будем подходить к процедурам восстановления доступа к данным. Поясню на примере.
Если головки вышли из строя в результате удара, то прежде, чем устанавливать в диск исправный узел, потребуется детальное исследование магнитных пластин: не пострадали ли они в результате удара? Нет ли где царапин, сколов? Не может ли установка нового блока магнитных головок без предварительной подготовки привести к новым повреждениям? Как следствие – значительно возросший список подготовительных процедур, вплоть до нанесения на повреждения поверхностей специальных химикатов.
Другой пример. Если головки вышли из строя при неправильной аварийной парковке – то потребуется другое исследование. Потребуется оценить, каким образом повреждены головки, не погнулся ли их слайдер, не привело ли это к потере фрагментов блока внутри гермозоны, и т.п. Соответственно, и порядок работ при восстановлении информации, опять же, будет другим, вплоть до доработки парковочного элемента внутри гермозоны и значительных модификаций микропрограммы накопителя.
Ну а если головки вышли из строя в результате естественного износа, то в подавляющем большинстве случаев будет достаточно просто заменить головки и приступить к вычитыванию информации (конечно, при условии, что использованы исправные совместимые запчасти). Именно поэтому задача определения степени износа блока магнитных головок и видится мне достаточно важной.
Ошибки служебной области или ошибки внутренней операционной системы накопителя
Если накопитель стабилизировал обороты и не стучит, то вы должны услышать и почувствовать (напомню, что диск должен быть в руке и поднесен к уху) вибрацию – это позиционирование головок при чтении внутренней операционной системы. В среде ремонтников это называется что «диск распарковывается». Без опыта и специальных средств самостоятельно определить правильно ли диск загрузил («распарковался») свою операционную систему невозможно, так как нужно иметь доступ к служебной области накопителя.
Характерным признаком ошибок служебной области накопителя является то, что после попытки чтения данных накопитель уходит в состояние «не готов» или вообще не выходит в готовность. Причиной такого поведения может быть появление bad-блоков внутри служебной области или недочеты программирования внутренней операционной системы накопителя, как например, широко известная ошибка 0xCC у накопителей Seagate.
Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD
Жёсткий диск может хранить в себе большое количество данных, но знаете ли вы как он устроен внутри или принцип его работы?
Так вот я вам наглядно покажу. HDD состоит из двух частей. Корпус, чёрного цвета и прикрытый крышкой, это гермоблок. Плата на обратной стороне, это контроллер. О нём я расскажу чуть позже. А сейчас посмотрим что внутри гермоблока.
Открыв крышку, сразу бросается в глаза большая блестящая пластина, занимающая большую часть корпуса и зажатая шайбой. Это и есть сам жесткий диск, их кстати может быть несколько расположенных один над другим.
Пластины крепятся на шпиндель электромотора, который заставляют их вращаться со скоростью 7200 об/мин, а контроллер поддерживает постоянную скорость вращения при помощи контактов на обратной стороне корпуса, через них же и осуществляется питание. Именно на пластинах хранятся все данные, причём не только пользовательские, но и служебные необходимые самому устройству.
Чем больше пластин, тем больше информации может вместить устройство, а выполнены они обычно из металлических сплавов (хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла, но они были не долговечны, встречаются даже керамические диски).
Покрыты пластины ферромагнитным слоем, который и хранит всю информацию. Этот слой разбивается на сотни тысяч узких дорожек, каждая из дорожек разделена на секторы это позволяет определять, куда записывать и где считывать информацию. А вся карта о секторах и дорожках находится в памяти контроллера.
Ну а чтобы записать данные, над диском с большой скоростью движется металлический кронштейн, который называется коромысло, на его конце находятся слайдеры с магнитными головками.
Головка проходя над дорожкой намагничивает микроскопическую область на ферромагнитном слое, устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний «0» или «1», а с помощью улавливания магнитного потока происходит считывание информации, когда головка проходит над областью с измененной полярностью, она фиксирует импульс напряжения, этот импульс считывается как единица, а его отсутствие как 0,(каждый такой 0 и 1 называется "бит"). Считываемые головкой сигналы очень слабы и перед отправкой на контроллер должны проходить через усилитель. Отвечающий за это чип находится с боку коромысла (preamplifier).
Вся эта конструкция приводится в движение при помощи привода основанном на электромагнетизме. Который называется сервопривод. Вот он позиционирует коромысло в то место, куда нужно записать или откуда считать информацию и управляется интегральной микросхемой. Внутри он состоит из двух мощных неодимовых магнитов, катушки и фиксатора. Фиксатор предотвращает какие-либо движения головок в отключенном состоянии и пока шпиндель не наберёт обороты. Всё это важно, потому что от этой конструкции зависит долговечность головок, а от скорости и точности перемещения коромысла зависит время поиска данных на поверхности пластин. Интересно ещё то что головка коромысла обычно не соприкасается с дисками, а парит над ними при помощи восходящих воздушных потоков на расстоянии примерно 10 нм от крутящейся пластины благодаря аэродинамической форме слайдера.
А так как это очень маленькие расстояния, и все детали движутся на огромных скоростях. Внутри корпуса есть циркуляционный фильтр (recirculation filter), он находится на пути потоков воздуха, создаваемый вращением пластин, этот фильтр постоянно собирает и задерживает мельчайшие частицы которые могли бы повредить пластины и хранящуюся на них информацию или вывести из строя магнитную головку. Кроме него, на обратной стороне корпуса и на крышке имеются маленькие, почти незаметное отверстия (breath hole). Они служит для выравнивания давления и прикрыты фильтром (breath filter), которые так же задерживают частицы пыли и влаги.
Внутренности гермоблока мы рассмотрели, давайте теперь вернёмся к контроллеру, так как очень сложная и важная часть жёсткого диска. Эта плата с разъёмами представляет собой интегральную схему, которая синхронизирует работу диска с компьютером и управляет всеми всеми процессами внутри hdd. Перевернув плату, можно увидеть что это целый микрокомпьютер со своим процессором, оперативной и постоянной памятью и есть своя система ввода/вывода.
Чип с большим количеством ножек это MCU - контроллер который занимается всеми расчётами и преобразует аналоговый сигнал с головки в цифровой и наоборот. Для ускорения этих операций рядом распаян чип с памятью DDR SDRAM. Который служит в роли буфера для хранения промежуточных данных, которые уже считаны с жесткого диска, но еще не были переданы для дальнейшей обработки, а также для хранения данных, к которым система обращается довольно часто.
А вот два других крупных чипа это Flash память и её контроллер. Они действует как большой кэш для часто используемых данных, для повышения производительности. Но эти чипы устанавливаются только в гибридных HDD и в большенстве дисков их нет.
(по сути это ssd внутри hdd=SSHD).
Так же, важным чипом является контроллер управления двигателем и головками VCM controller, так как, он управляет питанием MCU, Блоком магнитных головок внутри гермозоны и двигателем hdd.
Так же на плату устанавливаются датчики вибрации (shock sensor) которые определяет уровень тряски и в случаи высокой интенсивности отправляют сигнал VCM контролеру на корректировку движения головок или на их парковку и выключение hdd. В действительности, эти датчики плохо работают, так что лучше не трясти и не ронять жёсткий.
Компоненты hdd мы рассмотрели, давайте теперь свяжем всё это вместе чтобы был понятен сам принцип работы жесткого диска.
При подаче питания на Жёсткий диск, двигатель расположенный внутри корпуса начинает раскручивать шпиндель на котором закреплены магнитные пластины. И пока пластины ещё не набрали обороты, чтобы между головкой коромысла и диском образовалась воздушная подушка, головки запаркованы у шпинделя у центра, чтобы не навредить секторам с информацией и самой головке. Как только обороты достигают нужного уровня, сервопривод (электромагнитный двигатель) приводит в движение коромысло, которое уже позиционируется в то место, откуда нужно считать служебную информацию о состоянии жесткого диска и других необходимых сведениях о нем, эта область со служебной информацией называется нулевой дорожкой. После неё уже считываются все остальные данные хранящиеся на диске.
Ну а в случае когда питание, резко прекращается, двигатель переходит в режим генератора, и энергия от вращения шпинделей превращается в электрическую энергию, благодаря которой, головки безопасно паркуются и не повреждаются.
Как вы видите, жёсткий диск удивительное и сложное инженерное устройство. Надеюсь, что я смог достаточно понятно и подробно представить для вас базовую информацию об его устройстве.
Естественный износ: как проявляется
Правда, операционная система Windows также распознает диски с плохим SMART-статусом, но для фактически уже умирающего диска это может оказаться слишком поздно. Да и не всегда этот механизм отрабатывает, как показывает практика: довольно часто диски с одним – двумя «просевшими» атрибутами могут не вызывать у Windows никаких подозрений весьма продолжительное время. Поэтому — смотрите накапливаемую SMART статистику, она полезна. Следить за ней можно с помощью массы бесплатных утилит, например – Victoria.
Износ диска начинается с момента начала его эксплуатации, но вначале он происходит с низкой интенсивностью. По истечении определенного времени, когда степень износа достигает определенного, критического, значения, изнашивание переходит из линейного в экспоненциальный рост, и диск переходит в неисправное состояние довольно быстро.
Справедливости ради надо сказать, что у некоторых накопителей активирована система блокировки микропрограммы в случае ее проблем (в том числе – и дефект-менеджмента). В этом случае диск отказывается работать (либо не определяется вовсе, либо определяется, но не отдает емкость, либо определяется «заводским» именем, и т.п.). Блокировка предотвращает критический износ в случае, если диск подошел непосредственно к этой грани, при условии, что пользователь не будет пытаться «запустить» диск с помощью многократных включений («а вдруг заведется»), танцев с бубном и сомнительных рекомендаций из интернета («на полной луне положите свой диск на системный блок, плюньте три раза в вентилятор процессора и, когда прилетит обратно, произнесите ‘Информация вернись, жесткий диск загрузись’» и тому подобная антинаучная ересь). Тут только один правильный совет: нести заблокированный диск людям, которые понимают, как вытащить из него данные.
Пример
В качестве примера возьмем два одинаковых достаточно старых накопителя, у которых процесс износа уже идет давно, но один диск находится в критическом («предсмертном») состоянии, а второй в состоянии, когда SMART-статус только начинает предупреждать о возможном скором выходе из строя диска (диск только выходит на экспоненциальный рост износа). Диски Seagate ST3160215AS, семейство Seagate Barracuda 7200.10, емкость 160 Гбайт. В конструкции гермозоны используется 2 головки. Условия съемки одинаковые: ISO 320, выдержка 1/30, F 0 (диафрагма полностью открыта, так как съемка идет через микроскоп).
Диск в «предсмертном состоянии» имеет крайне печальные атрибуты SMART и огромное количество дефектов. Диск, SMART которого только начал показывать ошибку, имеет ровный график чтения и менее печальные показатели атрибутов SMART.
График чтения подопытного диска в критическом состоянии износа, первые 3 млн. секторов
Атрибуты SMART подопытного диска в критическом состоянии износа
График чтения подопытного диска в предкритическом состоянии износа, первые 3 млн. секторов
Атрибуты SMART подопытного диска в предкритическом состоянии износа
Посмотрим на головки сначала при обычном освещении сверху. Поверхность MR-элемента выглядит ровной.
Общий вид микрорельефа MR-элемента головок диска Seagate ST3160215AS, под прямым источником света
Ну а теперь давайте включим «контровый» свет. Картинка рельефа преобразилась: там, где у нас при обычном освещении видны углубления, при двойном освещении они выглядят, как выпуклости, а «зернистость» поверхности заметно увеличена.
У диска с меньшим износом поверхности MR-элемента размер зерна относительно мельче, но самое главное – нет крупных выбоин. Диск с большей степенью износа обладает относительно более крупной зернистостью и имеет хорошо видимые крупные выбоины на поверхности MR-элемента.
Разная степень зернистости микрорельефа одного участка поверхности MR-элемента головок накопителей Seagate ST3160215AS c разной степенью износа, масштаб 100%.
Общи вид микрорельефа поверхности MR-элемента головок накопителей Seagate ST3160215AS c разной степенью износа
Заключение
Использование описанной методики позволяет с высокой степенью достоверности определять головки жесткого диска, вышедшие из строя в результате естественного износа. Мной методика используется для всех дисков, поступающих с диагнозом «неисправный блок магнитных головок», поскольку исследование головок под микроскопом – обязательная часть диагностики. Однако, хочу оговориться: крайне нежелательно в качестве источников основного света использовать точечные лампы, в особенности – яркие светодиоды. Для идеального проявления рельефа поверхности нам требуется равномерное освещение поверхности.
Спустя 40 с лишним дней мне наконец-то прислали драйвер. За это время я успел найти пару моторчиков от жёстких дисков, и сейчас расскажу как же запустить его. В комплекте к моему драйверу шел "сервотестер", правда на корпусе написано "сервер тестер".
Это устройство генерирует шим сигнал, необходимый для управления драйвером. Имеет три режима:
1)ручной
2) половина газа
3)периодично повышать и понижать обороты.
Цена всего этого комплекта 300 рублей.
На вход подаем 12 вольт, на выходе имеем 3 провода, которые подключаем к двигателю.
Итак, берем мотор, паяем к нему три провода, учтите, что мотор хорошо крутится только против часовой стрелки, это обусловлено строением системы подшипников.
В позапозапрошлом посте я писал, для того чтобы изменить направление вращения BDLC мотора достаточно поменять местами два провода идущие к обмоткам.
Схема готова, подаем питание 11-12 вольт и смотрим:)
Мотор запускается, вы имеете возможность регулировать обороты) Токопотребление в районе 1 ампера.
Таким образом вы можете запустить любой мотор от hdd или dvd прикрепить наждачный круг и пользоваться наждаком.
Всем спасибо, хорошего дня:)
Супер, ставим пропеллер на мотор ДВД, раскручиваем на 26000 оборотов и получаем пулемет, стрелявший лопостями!
А как же ссылка на устройство?)
А к вот такому движку от диска куда цеплять?
а если использовать в квадракоптерах получиться?
Выход их строя блока магнитных головок
На предыдущих шагах мы исключили залипание магнитных головок, клин двигателя и неисправность контроллера. Идем дальше. После того, как диск раскрутился и стабилизировал обороты, накопитель должен считать свою внутреннюю операционную систему. Для этого диск выводит магнитные головки из парковщика (специальное механическое устройство, которое позволяет снимать головки с поверхностей и заводить их обратно) и ведет их к служебной области. Если в этот момент диск начинает стучать, то это значит что магнитные головки, по которым лежит операционная система накопителя (обычно это 0-я и 1-я головки) неисправны, так как нет информации от головки о ее текущем положении. Вообще, если накопитель стучит (не важно, в какой момент начинается стук), то в абсолютном большинстве случаев это означает выход из стоя блока магнитных головок. К блоку магнитных головок относятся как сами головки, так и специальная микросхема коммутатор, которая стоит в одном блоке с головками. В бытовых условиях определить, что вышло из строя (коммутатор или головки) невозможно, поэтому будем считать, что неисправен БЛОК магнитных головок. Коммутатор выходит из строя если на контроллере сгорела микросхема, отвечающая за вращение двигателя и позиционирование магнитных головок (эта микросхема является генератором питания для коммутатора). Обычно у накопителя выходит из строя одна головка и без замены всего блока (блок магнитных головок можно заменить только целиком, отдельно магнитную головку, даже в условиях сервиса, заменить невозможно) удается восстановить данные с оставшихся головок.
Жёсткие диски, SSD, флешки, RAID-массивы, ленты. Изучение, восстановление данных, ремонт.
В предыдущем посте по данной теме был обозначен список последовательных шагов диагностики.
В этой части мы раскроем подробности следующих пунктов:
повреждены элементы электроники (проверка платы электроники); механические повреждения.
Что делать раньше: осматривать плату, или искать вмятины — это пусть каждый решает сам. Чтобы поставить диагноз нужно собрать данные о всех видимых неполадках: от повреждений на корпусе, до проблем с элементами электроники. Так что, в любом случае, плату следует открутить и осмотреть, даже если нашлись вмятины.
Пример применения описанной ниже диагностики можно найти в видеоролике для диска Seagate Momentus 5400.6
Проверка платы электроники
Симптомы: Наличие горелых или отсутствующих электронных компонентов на плате контроллера.
Чтобы определить данную неполадку , нужно о тделит ь плату контроллера от гермоблока. Осмотр еть со всех сторон на предмет электрических и механических повреждений (горелых и отсутствующих электронных компонентов на плате контроллера), а также окислившихся разъёмов платы контроллера.
Возможные неисправности:
Защитные диоды. На дисках, начиная где-то с 2003 года, рядом с разъемом питания расположены один (2.5 ” ) или два (3.5 ” ) крупных диода. Обычно, явно видно, что такой диод прогорел. При подаче питания на жесткий диск с неисправным защитным диодом блок питания будет уходить в защиту от короткого замыкания. На накопителях Seagate (рис.1.) используются диоды фирмы ST и называются «transient voltage suppressor» (сокращенно TVS) или «Transil». На накопителях WD (рис. 2 .) используются диоды фирмы Onsemi и называются «Zener Transient Voltage Suppressors». П овреждени е защитных диодов происходит из-за превышающих номинальное напряжени е импульсов из блока питания, по причине его неисправности .
Данная неисправность встречается редко.
Рис. 1. Защитные диоды на плате Seagate Barracuda.
Рис. 2. Защитные диоды на плате WD.
Данная неисправность встречается часто.
Рис. 3. Крупный план двух контактов разъема подключения усилителя/коммутатора с признаками «расползания» оксида серебра (черные чешуйки).
Прогорела микросхема. Микросхема у которой поврежден пластиковый корпус гарантированно не работает. Причин таких повреждений несколько. Перечислим наиболее частые из них: перегрев во время работы, замыкание в местах пайки внешним воздействием или из-за влаги, брак при изготовлении микросхемы, повышенные или отрицательные броски напряжения от блока питания.
При обнаружении горелых электронных компонентов на плате контроллера подавать питание на накопитель в таком состоянии нельзя. Помимо высокой вероятности того, что накопитель не запуститься, есть вероятность нанести дополнительные повреждения внутренностям гермоблока.
В видео примере в начале поста рассмотрен этот случай.
Данная неисправность встречается часто.
Рис.4. Прогоревшая микросхема управления шпиндельного двигателя.
Отсутствуют/отбиты детали.
Чаще всего эта ситуация возникает когда у диска детали расположены«наружу». Это диски Samsung, Maxtor, “ классические ” Seagate и т.п. Определить отбитую деталь можно по припою: он не плавно растекается (как происходит в случае незадействованного контакта), а торчит острыми краями вверх. На рисунке 5 отбиты 3 детали: два резистора и конденсатор. Иногда бывает, что при попытке что-то паять на плате «сдули» детали — такое повреждение можно определить только по сравнению с такой же исправной платой. Так же возможно повреждение ножек микросхем, когда они согнуты и замкнуты друг с другом или оторваны от корпуса. Данная проблема возможна только для старых дисков так как у новых выводы расположены под самой микросхемой.
При обнаружении отсутствующих электронных компонентов на плате контроллера подавать питание на накопитель в таком состоянии нельзя. Помимо высокой вероятности того, что накопитель не запуститься, есть вероятность нанести дополнительные повреждения внутренностям гермоблока.
Данная неисправность встречается очень редко.
Рис. 5. Отбитые детали на плате жесткого диска Maxtor.
Оторвали разъем. Проблемы с разъемом встречаются обычно у PATA и USB дисков. Как в случае PATA, так и в случае USB дисков внимание следует обратить на места подпайки разъема к плате. Чаще всего один или несколько контактов просто отрываются от платы.
На рисунке 6 показан вид на место подпайки контактов разъема USB 3.0 к плате. В данном случае, разъем полностью исправен.
Данная неисправность встречается часто.
Рис. 6. Пример установки USB 3.0 разъема для диска WD.
Повреждены дорожки на печатной плате.
Следует обратить внимание (рис. 7) на наличие глубоких царапин на плате электроники.
Данная неисправность встречается очень редко.
Рис. 7. Царапина на плате электроники жесткого диска WD.
Нарушение работы из-за прокладки между платой и гермоблоком.
Данная неисправность встречается редко у старых дисков.
Видимых повреждений нет, но при подаче питания диск не раскручивается.
В этой ситуации возможности определить неисправность по внешним признакам нет. Возможные действия по уточнению состояние платы будут рассмотрены в следующей части.
Дальнейшие действия:
З ащитн ые диод ы . Чаще всего достаточно просто отпаять замкнутый/сгоревший защитный диод и плата начнет работать. Плата жесткого диска без него работать будет.
Окисление разъемов. Потемневшие (окислившиеся) разъёмы осторожно зачистить до блеска, например, канцелярским ластиком.
Прог о р ела микросхем а . Следует заменить плату на совместимую исправную. В большинстве случаев потребуется перепайка flash- ПЗУ с неисправной платы на исправную. Ремонт платы с заменой микросхемы в подавляющем большинстве случаев не имеет смысла.
В идео на нашем канале, посвященные замене платы:
Отсутствую т /отбиты детали. Произвести замену платы на совместимую. В большинстве случаев потребуется перепайка flash- ПЗУ с неисправной платы на исправную.
Оторвали разъем. Чинить разъем или менять плату. Можно сразу на SATA.
По вреждены дорожки на печатной плате . Произвести замену платы на совместимую. В большинстве случаев потребуется перепайка flash- ПЗУ с неисправной платы на исправную.
Нарушение работы из-за п рокладк и между платой и гермоблоком . Убрать прокладку.
Д ополнительная информация:
Проверка наличия на гермоблоке накопителя следов механических воздействий
Под мех аническими в оздействиями понимается: царапин ы на корпусе гермоблока , вмятин ы, изгиб корпуса гермоблока и т.п.
Симптомы: Наличие на корпусе следов падений, ударов, других сильных механический воздействий. Конечно, н е все механические воздействия оставляют следы, но, обычно, если диск поврежден именно механически, то это будет заметно.
Возможные неисправности:
Вмятина от удара. У жестких дисков форм-фактора 2.5 дюйма бывают вмятые крышки. Пример приведен на рисунке 8. Так как у этих дисков плотность размещения деталей в гермоблоке выше, а усилий для повреждения нужно меньше, то сравнительно небольшие следы повреждений приводят к фатальным нарушениям в работе диска.
Рис. 8. Вмятина на жестком диске Seagate со стороны наклейки.
Согнутый корпус.
Определить изгиб корпуса можно приложив к исследуемому диску похожий исправный диск другой стороной так, чтобы все места креплений прилегали друг к другу. Если 3 места креплений касаются (рис. 9), а одно не касается, то диск согнут.
Рис. 9. Определение согнутого корпуса.
Дальнейшие действия:
Восстановление работоспособности в случае механических повреждений не всегда возможно. По статистике успехом (восстановленными данными), завершаются около 20% случаев и это при наличии всех доступных инструментов и гарантированно подходящих дисков-доноров.
Одной из распространенных причин выхода из строя жестких дисков являются проблемы с платой электроники.
(в простонародье это называют контроллером HDD, что конечно же некорректно)
И мы начинаем цикл публикаций по обзору поломок плат HDD и методов их устранения. Подписывайтесь и следите за обновлениями!
Диагностика естественного износа блока магнитных головок с помощью микроскопа
Микроскопирование головок жесткого диска уже давно стало стандартом в индустрии восстановления данных. Обследование головок под микроскопом дает возможность выявить поверхности, на которых имеются серьезные повреждения (пыль на головках, полированная поверхность головки и т.п.), выявить природу происхождения повреждений головок и т.п. Однако общепринятой методики выявления естественного износа головок нет.
С учетом того, что износ головки – это прежде всего выбивание из ее поверхности микрочастиц в результате воздействия сильного тока воздуха (микроповреждения поверхности), вполне логично, что оценить степень износа можно по состоянию ее рельефа. Однако при стандартном освещении можно увидеть только крупные изъяны рабочей поверхности MR-элемента; для того, чтобы «проявить» микрорельеф полностью, требуется два источника света: основной, направленный перпендикулярно поверхности, и некое подобие контрового света, направленного под небольшим углом (20 – 30 градусов) к поверхности. Для усиления «проявления» микрорельефа в качестве основного источника света мы использовали обычный белый свет от кольцевой галогеновой лампы, а в качестве дополнительного («контрового») света использовался светодиод холодного синего свечения.
Установка для исследования, таким образом, состоит из: тринокулярный микроскоп МС-ВП; переходник на байонет Canon EF, камера Canon EOS 5D Mark II, кольцевая лампа Model 2401, источник «контрового» света – штатный осветитель микроскопа с замененным светодиодом.
Установка для исследования степени износа блока магнитных головок жесткого диска.
При обычном освещении прямым светом на поверхности MR-элемента заметны только крупные повреждения рельефа. Это и понятно: свет идет сверху вниз под прямым углом, источник света – со всех сторон (кольцевой осветитель); при этом тени практически не отбрасываются. Введение в световую схему «контрового» источника света позволяет увидеть тени от многочисленных микронеровностей поверхности и оценить характер повреждения MR-элемента.
Bad блоки или нечитаемые сектора
Если вы прошли все предшествующие ступени, то диск, скорее всего, выйдет на готовность, определится компьютером и даст доступ к пользовательским данным. Для bad блоков или нечитаемых секторов характерно то, что не грузится операционная система компьютера или компьютер «зависает» при чтении файлов. Проверить такой диск можно подсоединив его как не системный любой программой верификации, например VICTORIA или MHDD.
Причиной возникновения нечитаемых секторов может быть начало выхода из строя магнитных головок или физические воздействия на накопитель (удары или перегрев). Особенно опасны для жестких дисков удары в рабочем состоянии, при таких ударах магнитная головка оставляет на поверхности диска след, который впоследствии может разрастись и привести к полной потери информации. При появлении bad блоков нужно незамедлительно скопировать нужную информацию, причем, если файл не читается, его нужно пропустить, а не пытаться вычитать. Также, очень полезно следить за функцией SMART жестких дисков – первым признаком появления нечитаемых секторов будет появление в этой функции переназначенных секторов (relocation sectors)
Читайте также: