Как снять плату с жесткого диска
Жесткий диск, он же винчестер, он же хард-диск, он же просто «винт» - основное запоминающее устройство компьютера или главное хранилище информации. Устройство это достаточно хрупкое и требующее бережного отношения, если вам дорога информация, хранящаяся на нем.
Рассмотрим, как устроен жесткий диск. Винчестер состоит из одной или нескольких магнитных пластин (дисков), насаженных на шпиндель. Пластины изготавливаются из алюминия или стекла, на которые нанесен ферро-магнитный слой, на который записывается информация. Пластины приводятся в движение высокооборотистым, шпиндельным электродвигателем. Над нижней и верхней поверхностью пластин двигаются туда-сюда магнитные головки для записи и считывания информации. В движение магнитные головки приводятся механизмом точного позиционирования, кстати, из этого механизма можно достать два мощных неодимовых магнита.
Расположено все это хозяйство внутри алюминиевого корпуса, в гермоблоке. Для выравнивания воздушного давления имеется специальный лабиринт, закрытый фильтром. Внутри гермоблока должна быть стерильная чистота, так как даже малейшая пылинка может вывести диск из строя. Дополнительно в лабиринте располагается мешочек с влагопоглащающим веществом, влага удаляется из воздуха поступающего снаружи. Внутренние механизмы жесткого диска управляются платой электроники закрепленной снаружи корпуса. На плате электроники расположены SATA- интерфейс, центральный процессор диска, чип памяти (кэш диска), чип управления шпиндельным двигателем и механизмом позиционирования магнитных головок.
Все данные на каждом из дисков разделены на дорожки (концентрические круги), а каждая дорожка разделена на сектора. При работе диск вращается, головки двигаются к заданной дорожке, останавливаются над ней и происходит чтение или запись данных.
На одном жестком диске может быть несколько разделов, которые на мониторе вашего компьютера будут выглядеть как совершенно самостоятельные диски, со своими названиями, файлами и папками. Сведения о таких разделах записываются в специальную область в начале диска – таблицу разделов.
Операционная система может параллельно работать с файлами и папками на разных разделах одного диска – из одного читать, в другой записывать, или наоборот. Но на самом деле работа происходит не параллельно, а поочередно. По-настоящему параллельно и без замедления могут работать только два, физически раздельных жестких диска.
В самом начале диска, на котором находится операционная система, еще до таблицы разделов находится область, в которой сохранена главная загрузочная запись (MBR – master boot record), при помощи нее происходит загрузка системы. У раздела, может быть, своя загрузочная запись – boot sector, позволяющая загружаться с него. Происходит это следующим образом: сначала загрузка идет из главной загрузочной записи, а потом передается конкретному разделу, это позволяет держать операционную систему на любом разделе жесткого диска. Вместо MBR может быть использован GPT.
GPT (GUID Partition Table) — новый стандарт размещения таблиц разделов на носителе информации. Он является частью расширяемого микропрограммного интерфейса (Extensible Firmware Interface, EFI), разработанного компанией Intel, чтобы заменить BIOS. В процессе наработок, новый тип прошивки стал называться Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). Одной из главных целей UEFI — стало создание нового способа загрузки ОС, который отличается от обычного загрузочного кода MBR.
Структура данных на разделах винчестера определяется тем, какая файловая система используется. В Windows 95 использовалась файловая система FAT, в Windows 98 и Mе – более новая FAT32, сегодня такие файловые системы встречаются лишь на флэшках и переносных жестких дисках.
В современных операционных системах, таких как Windows 7, 8 используется файловая система NTFS (NT File System), хотя на данный момент есть и более современные файловые системы, например ReFS и т.д.
Ну вот вкратце и все.
Желаю Вам успеха! Ставьте лайк, если понравилась статья, а также подписывайтесь на канал, узнаете много нового! Посмотреть весь канал можно здесь !
Доброго всем времечка! Эта статья посвящена теме устройства жёсткого диска HDD, работающего через интерфейс SATA и носит ознакомительный характер! Мы с Вами наглядно посмотрим как разобрать жёсткий диск. Будем просто его разбирать и наглядно изучать его устройство.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: нельзя разбирать жёсткий диск компьютера! Никогда и ни в коем случае не делайте со своим «хардом» то, что описано в этой статье! Далее Вы увидите и поймёте, почему нельзя разбирать «рабочий» жёсткий диск. Мы же с Вами в этой статье будем разбирать совершенно неисправный HDD, который уже не подлежит восстановлению.
Начнём с внешнего осмотра. Лицевая сторона с металлической крышкой и наклейкой выглядит вполне приятно. Обращаю Ваше внимание на то, что эта крышка крепится специальными винтами под «звезду». Впрочем, такими винтами крепятся абсолютно все узлы жёсткого диска.
А вот то, что мы с Вами видим с обратной стороны (днище) повергнет в шок любого радиолюбителя, да и любого человека, который хоть какое-то отношение имеет к электронике. Отчетливо видны глубокие царапины на плате управления, а также отсутствие шлейфа от контроллера управления двигателем.
Так что вывод однозначный: наш «хард» побывал в руках вандала или, скорее всего, маленького ребёнка и является не рабочим с вероятностью 100%.
И второй вывод: жёсткий диск — штука хрупкая и требует особого обращения. Поэтому нельзя его ронять, кидать, швырять, разбирать и, уж тем более, оставлять наедине с маленькими детьми.
Итак, вооружившись отверткой «под звезду», откручиваем все винты крышки. Она почему-то сниматься не хочет! Оказывается, под заводской наклейкой скрывается еще один винтик. Откручиваем его, снимаем крышку и любуемся красотой этого инженерного чуда. Красиво, не правда ли? Похоже на какой-то дорогой проигрыватель. Хотя, в общем, по сути оно так и есть.
Основу нашего «харда» составляют два алюминиевых диска, покрытых ферромагнитным слоем (диски могут быть из любого другого немагнитного материала, например из прочного стекла, значение имеет только покрытие). Второй важнейшей частью является подвижная штанга с головкой записи/чтения.
Принцип действия схож с обычным проигрывателем виниловых дисков: диски вращаются, а головка движется вдоль дисков, считывая намагниченные области. Запись происходит точно так же, только головка при этом сама намагничивает/размагничивает определенные области. Однако, если в проигрывателе головка снабжена иголочкой для считывания звука с пластинки и как бы ползёт по ней, царапая, то в жёстком диске головка не касается поверхности дисков — всё происходит электромагнитным путём.
Вращением дисков заведует небольшой двигатель, управляемый контроллером на плате (шлейф от которого в нашем случае оборван). Движение штанги с головкой осуществляется по принципу электромагнита. В задней части она имеет катушку, на которую подается электрический ток. Сама же катушка расположена между двух постоянных магнитов. В зависимости от силы тока меняется напряжённости электромагнитного поля и штанга отклоняется на определённый угол. Этим механизмом управляет отдельный контроллер. Видите на снимке выше справа от штанги шлейф? Именно через него происходит управление, а так же обмен данными между головкой и платой (мозгом жёсткого диска).
Как мы уже отметили, в конструкции «харда» имеется два диска, надетых на шпиндель двигателя и разделённых втулками и специальной переборкой. Поскольку дисков два, то и головок тоже должно быть две. Ан-нет! На самом деле головок четыре, поскольку запись/чтение происходит с обеих сторон каждого диска.
Плату, к сожалению, аккуратно снять не удалось, поскольку «звёзды», которыми она крепится гораздо меньшего размера. Поэтому я её просто максимально аккуратно выломал.
На плате находятся:
- чип, наподобие BIOS, в котором записан производитель, модель, ёмкость и другие заводские параметры
- несколько контроллеров управления механическими частями
- кэш (небольшая оперативная память) для обмена данными
- непосредственно модуль передачи данных, в том числе и по интерфейсу SATA (внизу на плате видны от него контакты)
- микропроцессор, который управляет и синхронизирует работу всех модулей
- прочие вспомогательные микросхемы
Подводя итог, хотелось бы сказать две вещи.
Во-первых, статья носит чисто ознакомительный характер. Она просто наглядно демонстрирует то, как можно теоретически разобрать жесткий диск и демонстрирует его внутреннее устройство. Разбирать рабочий, нормальный жёсткий диск нельзя.
Второй момент связан с первым. Мне бы очень хотелось, чтобы читатель, теперь уже зная об устройстве жёсткого диска и посмотрев наглядно из каких частей он состоит, в очередной раз, пытаясь подключить свой диск к другому компьютеру (не важно каким способом) или при производстве профилактики системного блока, понимал, что жёсткий диск — устройство электронное и в тоже время электромеханическое. В нём множество мелких и хрупких деталей, открытая плата, много движущихся механических деталей. Вместе с тем данный «девайс» не из дешёвых. Поэтому, друзья мои, будьте со своим «хардом» помягче, любите его)))
А если серьёзно, то будьте предельно аккуратны при подключении и транспортировке жёстких дисков, дабы срок их службы продлился как можно дольше.
P.S. полный фотоотчёт о том, как происходила разборка этого жёсткого диска Вы можете посмотреть здесь.
Поводом для проведения профилактики диска может служить любой из этих симптомов:
Все перечисленные неприятности могут быть вызваны описанной в статье причиной, но могут быть следствием и других неисправностей. Например, регулярная перезагрузка компьютера в случайные моменты времени легко может быть вызвана перегревом процессора (высохла термопаста, отвалился радиатор, остановился вентилятор и пр.), перегревом видео адаптера, неисправным модулем памяти RAM, неисправностями на материнской плате (чаще всего это высохшие и вздутые конденсаторы).
Единственное, что я могу гарантировать, так это то, что приведённая процедура не навредит, если выполнена правильно и аккуратно. В остальном use your brains (с).
Что именно мы лечим
Опыт показывает, что контакты разъёмов и контактных площадок на жёстких дисках со временем окисляются. На их поверхности образуется слой окиси, который нарушает протекание тока в месте контакта. Я исхожу из предположения, что неисправность компьютера вызвана именно этой причиной и описываю процедуру восстановления нормальной работы жёсткого диска.
Выявление дефектов и восстановление жесткого диска
Внимательно осмотрев плату и контакты на винчестере я обнаружил, что они довольно сильно окислённые. Вооружившись ватными тампонами, спиртом и стирательной резинкой, я принялся оттирать окисленные контакты HDD. Делать это нужно очень аккуратно, чтобы ничего не повредить и не погнуть.
После очистки винчестера я его снова собрал, установил в компьютер. Какое же было мое удивление, когда при запуске системы, все выявленные ранее дефекты исчезли. Ура, жесткий диск реанимирован и готов к работе. То, что я хотел выкинуть служит мне по сей день! Операционная система Windows за которой я сейчас пишу этот пост, как раз установлена на этот самый жесткий диск.
Статистика восстановления жестких дисков
Но это еще не все. Я вспомнил, что на работе есть несколько десятков старых жестких дисков, списанных по неработоспособности. Хотите верьте, хотите нет, но из четырнадцати жестких дисков, девять получили второй шанс на жизнь. Неслабая статистика не правда ли? Так что теперь подумайте перед тем как выбрасывать или нести в ремонт свой нерабочий жесткий диск.
Желательно
Контакты соединительных площадок, куда подключаются провода питания и кабель SATA, желательно тоже очистить ластиком и защитить от окисления в будущем.
Если Вы уже прочитали статью Жёсткий диск: взгляд изнутри, то этот фото-отчёт будет неплохим дополнением. Во-первых, в статью не вошли все фотографии, а здесь полный комплект с описанием. Во-вторых, при подготовке этого отчёта, а особенно при составлении описаний к фотографиям, вспомнились многие моменты и детали, которых нет в статье. Эти детали относятся непосредственно к конструкции жёсткого диска и будут интересны тем, кто интересуется разборкой жёсткого диска или ремонтом винчестеров.
Исходный «хард», лицевая сторона (верх) Жёсткий диск собран на винтах «под звёздочку», тут нужна специальная отвёртка с сечением звезды, в данном случае шестигранной. Наш подопытный имеет самый популярный интерфейс подключения жёстких дисков — SATA (хотя, для наших опытов это не имеет значения). Жёсткий диск, после того, как он побывал в руках маленького ребёнка. Результат: оборван шлейф питания двигателя, механические повреждения платы. Итог: жёсткий диск на 100% выведен из строя. Как выяснилось, под заводской наклейкой производитель поместил дополнительный крепёж — еще один винт «под звезду» (долго соображал, почему крышка не снимается). Наконец-то крышка снята! Красота неописуемая. Похоже на какой-то ультра-современный проигрыватель. Всё блестит и сверкает. Даже жалко ковырять дальше (в отражении — физиономия автора). Сфоткал еще с разных ракурсов, чтобы всё было видно в деталях. Кстати, в статье забыл сказать, а сейчас увидел: слева внизу в корпусе есть специальный кармашек, куда заложен пакетик с силика-гелем для поддержания уровня влажности внутри корпуса жёсткого диска.
Ещё один общий план для наглядности.
Штанга с пишущими (считывающими) головками. Штанга крепится на втулке. Хвост её прячется под мощным постоянным магнитом. Снизу еще один такой же магнит. Таким образом «хвост» штанги находится в магнитном поле двух постоянных магнитов.
Вот он — верхний постоянный магнит. Обычная металлическая пластина, но очень сильно намагниченная. Кстати, я уже придумал ей применение. Когда разбираешь оборудование, где есть мелкие винты (ноутбук, планшет), то таким магнитом удобно их вытаскивать из канала после выкручивания (для этого обычно магнитят кончик отвертки, но бывает, что он не намагничен). Возможно как-нибудь позже статью напишу «как намагнитить отвертку». Хвост штанги представляет собой катушку, на которую подается электрический ток, то есть — электромагнит. При взаимодействии полей электромагнитной катушки и постоянных магнитов штанга приходит в движение. В зависимости от напряжения и интенсивности его подачи (частоты) штанга отклоняется с различной скоростью на определённый угол. Контактная пластина, соединяющая штангу с головками и контроллер на основной плате. Довольно сложное устройство, поскольку по одному шлейфу идет полностью управление движением штанги, передача данных с дисков в память (при считывании), из памяти на головки (при записи), а так же прочие команды управления (например на стирание информации или перенос её отдельных частей). Если ещё учесть, что пишущих (считывающих) головок аж четыре штуки… в общем, сложная система передачи данных и управления. На этом фото видно, что один из дисков снят со шпинделя. Под ним находится ещё один диск. Каждый из дисков отделяется от другого металлическим кольцом, а также алюминиевой переборкой, которая правильно называется «сепаратор». Сепаратор (разделитель) — довольно интересное инженерное решение, призванное распределять и уравновешивать потоки воздуха, возникающие при вращении дисков. Один из дисков, вынутых из «харда» и крепление со шпинделя (надевается плотно поверх дисков и затягивается винтами с шести сторон). Алюминиевый сепаратор. Диски внутри вращаются с огромной скоростью в несколько тысяч оборотов в минуту, в зависимости от модели и производителя. При этом возникают сильные потоки воздуха, которые не дают пишущим/считывающим головкам касаться дисков (процесс чтения/записи происходит на некотором расстоянии в несколько нм). Сепаратор призван уравновешивать воздушные потоки для улучшения аэродинамики. Конструкция головок и сепаратора специально рассчитана с учётом этих воздушных потоков. Жесткий диск со снятыми со шпинделя дисками. Шлейф, который питает и управляет двигателем жесткого диска, безжалостно вырван. Из этого можно сделать вывод, что этот жёсткий диск восстановлению уже не подлежит. Снятая с оси штанга с головками и шлейф с контактной пластиной. Штанга в профиль. Хорошо видно, что она имеет четыре головки на конце. Один из контроллеров управления находится непосредственно на штанге.
Плата блока управления — мозг жёсткого диска. Здесь все контроллеры управления механикой, микропроцессор, кэш памяти, чип ПЗУ с прошитыми в него всеми параметрами устройства, начиная от производителя, № партии, даты и заканчивая техническими параметрами…
Два постоянных магнита, между которыми движется «хвост» штанги с головками. Не знаю зачем сфоткал, просто чтоб было.
Как мы все знаем, что одним наиважнейших компонентов компьютера является жесткий диск, он же винчестер, он же винт или HDD. Жесткий диск имеет одну не совсем приятную особенность, это срок жизни. Характеристики у винчестеров совершенно разные, но по статистике средний срок жизни винта составляет порядка 5-6 лет.
Приступаем
Берём обычный жёсткий диск
Перевернём его и посмотрим, какой же беспредел творится у него сзади:
Видите, насколько окислены контакты? Но проблема не в этих контактах, а в тех, что находятся с внутренней стороны печатной платы. Так что начинаем откручивать винты, чтобы заглянуть внутрь:
При наличии подходящей отвёртки открутить четыре винта не проблема, так что через минуту мы аккуратненько снимаем печатную плату и смотрим на её обратную сторону:
Упс, поролон нам ни к чему, так что его мы снимаем. Только не забыть бы вернуть его на место, когда будем собирать диск после чистки!
Как и ожидалось, контактная площадка окислена. Причем некоторые контакты уже совсем серые — ещё немного времени и они почернеют. Кстати, обратили внимание, что цвет окиси не рыжий, а серый? Это потому, что контакты покрыты слоем серебра, а окись серебра имеет темно серый, почти чёрный цвет. В общем, будем чистить.
Берём ластик и с усилием, но без фанатизма начинаем очищать им контакты. Почему мы пользуемся ластиком, а не какими-то специальными жидкостями? На самом деле, всё довольно просто: окись серебра практически не растворяется ни одним из известных растворителей, поэтому приходится использовать механический способ очистки. Для механической очистки можно, конечно, воспользоваться шкуркой, но даже самая мелкая нулёвка будет перебором. В нашем случае ластик — это идеальный вариант.
Наверняка во время чистки вы будете держать плату в одной руке, а ластик в другой. Будьте очень внимательны в двух важных моментах:
- Не допускайте деформации (сгибания) платы у вас в руках. При деформации могут порваться дорожки или сломаться мелкие хрупкие детали.
- Не прикладывайте чрезмерных усилий при надавливании ластиком. Во время чистки вы неизбежно будете задевать находящиеся поблизости от контактов детали. При умеренном нажиме ничего страшного не случится, но если переборщить, то детали можно сорвать или повредить.
Нам важно очистить всего несколько критичных участков. В первую очередь это большая контактная площадка:
Во-вторых, это четыре крепёжных отверстия с контактами:
И контактная площадка электро-двигателя диска:
Контакты, как это обычно бывает, с чем-то должны контактировать. Поэтому их напарников тоже нужно будет почистить:
В результате у нас должны получиться чистенькие, блестящие контакты:
Чистить подобным образом наружную часть печатной платы особой необходимости нет, но я бы всё-таки советовал вам сделать это хотя бы по одной причине: вы будете знать, что контакты, находящиеся снаружи, и те, которые находятся с обратной стороны, обработаны одинаково, так что по видимым изменениям наружных контактов в будущем можно будет оценить состояние рабочих контактов, скрытых от глаз.
Заметьте, до сих пор мы использовали только ластик и ничего больше! Теперь берём Contaclean:
Наносим жидкость на плату. Целимся распылителем в сами контакты, но, конечно же, она будет разлетаться по всей поверхности платы. Ничего страшного. Салфетками потрите ещё раз контакты, а затем промокните и вытрите насухо. Оставьте плату сохнуть на 15 минут. За это время спирт испариться, а эфирные масла покроют контакты тонкой защитной плёнкой.
Если же вы используете спирт и технический вазелин, то действуйте аналогичным оразом: протерев контакты спиртом, дайте ему 15 минут, чтобы высохнуть, а затем нанесите тонюсенький слой вазелина.
Что именно мы лечим
Опыт показывает, что контакты разъёмов и контактных площадок на жёстких дисках со временем окисляются. На их поверхности образуется слой окиси, который нарушает протекание тока в месте контакта. Я исхожу из предположения, что неисправность компьютера вызвана именно этой причиной и описываю процедуру восстановления нормальной работы жёсткого диска.
О работе жестких дисков
Работает ваш жесткий диск, все это время, наполняется информацией, документы, фотографии, фильмы, но в один прекрасный момент начинаться проблемы. Ваш винчестер тормозит, или не загружается система, появляются посторонние звуки (щелчки) и множество других проблем. Но конечный результат, почти всегда одинаковый, либо покупаем новый винчестер, либо несем в сервисный центр на ремонт или восстановление данных.
Эту статью я хочу посвятить тому, как можно произвести диагностику, восстановление и ремонт жесткого диска в домашних условиях, без помощи специалистов.
ВНИМАНИЕ! Все ниже описанные действия вы делаете на свой страх и риск, я не несу ответственность за работоспособность ваших устройств и данных.
Как разобрать жесткий диск
Первое, что я сделал, это снял плату контроллера жесткого диска. Делается это довольно просто, но потребуются звездообразная отвертка.
Отвертка звезда для HDD
Обычно контроллер винчестера с обратной стороны имеет две, контактные площадки, соединение с винчестером осуществляется прижимом платы винтами, которые мы открутили.
Как восстановить жесткий диск
Чем будем лечить
Для выполнения процедуры понадобится следующее:
- Подходящая шестигранная отвертка для откручивания винтов, удерживающих печатную плату в нижней части жёсткого диска.
- Обычный школьный ластик. Желательно твёрдый.
- Средство для очистки контактов от окислений (например, спирт).
- Средство для защиты контактов от окисления (например, технический вазелин).
- Несколько салфеток для удаления излишков жидкостей и протирки контактов.
В качестве жидкого средства для чистки контактов я использую Contaclean. Фактически, насколько я могу судить, это спирт с растворёнными в нём эфирными маслами, так что отпадает необходимость в техническом вазелине. Спирт очищает контакты от загрязнения, а затем испаряется, оставляя после себя тонкий маслянистый слой, препятствующий доступу воздуха к контактам, а без воздуха окисления не бывает. Так что помимо очищения контактов мы ещё и защищаем их на будущее.
Коротко про восстановление жесткого диска
Итак подведем итоги по пунктам, что нужно сделать для восстановления винчестера.
- Снимаем жесткий диск
- Разбираем винчестер. С помощью звездообразной отвертки, откручиваем плату контроллера, с обратной стороны HDD
- Чистим контактные площадки на плате контроллера и на самом винчестере.
- Собираем винчестер
- Подключаем к компьютеру
- Радуемся. Вы только что, отремонтировали свой винчестер сами.
P.S. После выполнения восстановления, не обязательно, но желательно, проверить сектора жесткого диска средствами программ MHDD или Victoria. При желании переустановить Windows, произвести дефрагментацию диска.
Читайте также: