Механическая часть винчестера состоит из одного или нескольких магнитных дисков (пластин), которые жестко закреплены на шпинделе двигателя, а так же системы позиционирования магнитных головок. Сами головки находятся над каждой из сторон магнитного диска и осуществляют чтение/запись данных с поверхности пластин, которые вращаются с огромными скоростями: до 15 000 оборотов в минуту. Головки, закрепленные на специальных держателях, перемещаются от центра диска к краю. Точное позиционирование магнитных головок осуществляет система позиционирования в соответствии с записанной на диске сервоинформацией. Считывая эти данные, система позиционирования определяет силу тока, которую необходимо пропустить через катушку электромагнита, чтобы удержать магнитную головку над нужной дорожкой.
В момент подключения питания процессор жесткого диска производит тестирование электроники и только после этого даёт команду на включение шпиндельного двигателя. После того, как скорость вращения пластин достигает некого предельного значения, плотность воздуха, увлекаемого поверхностью пластин, становится достаточной для того, чтобы преодолеть силу, прижимающую головки к поверхности и поднять их на высоту около микрона над поверхностями пластин. Начиная с этого момента и до снижения скорости ниже предельной, головки как бы «парят» на воздушной подушке и не касаются поверхности пластин.
После того, как диски достигают скорость вращения, близкую к номинальной, головки выводятся из зоны парковки, где находятся всё нерабочее время. Начинается поиск сервометок для более точной стабилизации скорости вращения, после чего происходит считывание микрокода и прочей служебной информации. На последнем этапе инициализации выполняется тестирование системы позиционирования. В процессе тестирования происходит перебор определенной последовательности дорожек, и если тест проходит успешно, жесткий диск готов к работе. Чтобы повысить надежность хранения данных, микропрограмма жестких дисков отслеживает технологические параметры (SMART) и, в случае необходимости, уведомляет пользователя о возможных неполадках.
Микропрограмма (firmware) контроллера частично хранится в микросхеме, частично — на самих магнитных дисках. Для этого ей отведена специальная служебная область, недоступная для пользователей. После того, как на жесткий диск подано рабочее напряжение или произошла активизация сигнала «сброс» на информационной шине, микропроцессор запускает/перезапускает программу, записанную в микросхеме. Выполняется самодиагностика, тестируется оперативная память, программируются микросхемы, находящиеся на внутренней шине жесткого диска, и если отсутствует аварийная ситуация, запускается двигатель. Следующим шагом измеряется период следования импульсов фазных обмоток и происходит ожидание того момента, когда двигатель наберёт номинальную скорость вращения. После этого контроллер посылает команду на перемещение магнитных головок к дорожке, содержащей основную часть микропрограммы, и начинает считывать серворазметку, чтобы окончательно стабилизировать скорость вращения. По завершению считывания микропрограммы и её выполнения, жесткий диск готов принимать сигналы от внешнего интерфейса компьютера.
Надежность жестких дисков и их производительность зависит от внутреннего программного обеспечения (его эффективности и качества), выполняющегося на микропроцессоре накопителя. Некоторые производители в течение всего времени, пока выпускается определенная модель, дорабатывают микропрограмму, улучшая её функциональные параметры. Как правило, серьезных ошибок, которые способны нарушить нормальную работу жесткого диска, в микропрограммах попросту не может быть. А вот любой сбой в процессе обновления, очень даже может привести к выходу накопителя из строя. После обновления микрокода не нужно ждать каких-либо заметных изменений или улучшений в работе жесткого диска. А о появлении неких дополнительных функций или заметном увеличении производительности винчестера можно даже и не мечтать. Дело том, что подобные обновления предназначены исключительно для увеличения надежности работы устройств.
Большую часть конструкции жесткого диска занимает цельный металлический корпус, предохраняющий магнитные пластины и точную механику от воздействий окружающей среды. Называние гермоблока говорит само за себя: это герметичная область, которая защищает жесткий диск от пыли и прочих мелких частиц. Гермоблок необходим, так как любая, даже очень мелкая частица, если она попадет в узкий зазор между головкой и поверхностью диска, может повредить чувствительный магнитный слой и привести жесткий диск в негодность. Так же корпус защищает накопитель от электромагнитных помех, т.е. играет роль экрана. Внутренне пространство гермоблока заполнено простым, но полностью очищенным от пыли воздухом. Его не задувают туда специально, просто сборка осуществляется в таком помещении, где на один кубический метр воздуха приходится меньше ста пылинок. Однако, не смотря на называние, гермоблок не совсем герметичен. Для выравнивания его внутреннего давления с атмосферным, в корпусе делается отверстие, которое закрыто плотным фильтром, чтобы предотвратить попадание пыли. В процессе работы, пластины вращаются, создавая циркулирующий поток воздуха. Этот поток проходит сквозь еще один фильтр, который производит дополнительную очистку.
Магнитная пластина в большинстве случаев представляет собой диск из легких сплавов на основе алюминия. Есть модели, в которых пластины изготовлены из керамики или специального стекла, но они крайне редки. На поверхность пластин, в независимости от их состава, для придания магнитных свойств, наносится слой кобальта. Технология вакуумного напыления магнитного слоя диска аналогична технологии используемой при производстве интегральных микросхем. Структура магнитного покрытия такова, что она представляет собой большое количество микроскопических областей, называемых доменами. В процессе записи, магнитная головка создаёт внешнее магнитное поле, которое, воздействуя на домен, меняет вектор его намагниченности. После того, как внешнее поле исчезает, на поверхности диска образуются зоны остаточной намагниченности. Именно по такому принципу и осуществляется запись и хранение информации на магнитных дисках. Процесс считывания происходит следующим образом: в магнитной головке, когда она оказывается напротив участка остаточной намагниченности, наводится электродвижущая сила, которая и позволяет считать информацию. Количество пластин в жестком диске может быть различным. Количество рабочих поверхностей, соответственно, в два раза, так как у каждой пластины две рабочих стороны.
Стоит обязательно сказать о небольшой путанице в объемах жестких дисков. Дело в том, что производители и продавцы жестких дисков считают, что в одном гигабайте содержится 1 000 000 000 байт, а не 1 073 741 824 как это принято в информатике. Эта хитрость позволила «увеличить» номинальную ёмкость накопителей на целых 7 %.
Раньше контроль качества магнитной поверхности жестких дисков выполняла операционная система. Если она обнаруживала дефектный сектор, то сразу отмечала весь кластер, состоящий из нескольких секторов, как непригодный, и больше его в работе не использовала. После появления технологии SMART эту работу стали выполнять сами производители жестких дисков.
SMART функционирует следующим образом. Со временем, в процессе эксплуатации жесткого диска магнитная поверхность может размагничиваться, а значит, терять способность хранить информацию. К таким же последствиям приводит и механическое повреждение. Если был обнаружен новый сбойный сектор, электроника жесткого диска отмечает его в SMART и подменяет в трансляторе непосредственное физическое расположение сектора на новое, расположенное в заранее зарезервированной для подобных случаев области. А логический адрес, по которому система обращается за данными, останется прежним. Этот метод устранения дефектов имеет два названия: «метод замещения» (ReAssign) и «перестройка карты секторов» (ReMap).
Высокая температура вызывает «старение» магнитного напыления и способствует его спонтанному саморазмагничиванию. Вторая причина возникновения сбойных секторов — механическое повреждение магнитной поверхности. Поверхность пластин может быть повреждена мельчайшими частичками, которые проникли в гермоблок или же образовались при контакте магнитных головок с магнитной поверхностью пластин. Самое «страшное», что может случиться, это ударный контакт головки с магнитной поверхностью вращающихся пластин. Такое чаще всего случается из-за неаккуратного обращения с накопителем. В этом случае выбитая частица, сама будет намагниченной, а значит, чтобы сбросить её с поверхности диска и уловить фильтром, потребуется больше времени, а это сильно увеличивает шанс повторного столкновения с магнитной головкой. А ведь линейная скорость вращения пластин больше 100 км/ч! После отскока, частица летит в центр вращения, а это ещё больше увеличивает риск новых столкновений. Так как скорость выбитой частицы большая, то ударяя по поверхности пластины, оно может выбить новую частицу. Такой процесс может стать лавинообразным, что неизбежно приведет к появлению множества сбойных секторов, прочитать информацию с которых будет невозможно, даже при использовании технологии автоматической коррекции.
Функция самодиагностики (при периодическом запуске) позволяет обнаруживать и исправлять дефекты магнитной поверхности (уже имеющиеся и только намечающиеся) до того, как информация окончательно станет недоступной для чтения. Данные перемещаются в более надежное место на диске, а также производится повторное намагничивание поверхности диска идентичной информацией, что уменьшает эффект спонтанного саморазмагничивания. Проверка атрибутов SMART на предмет появления новых сбойных секторов может автоматически проходить одни раз в минуту. Такая периодическая проверка позволяет вовремя сделать резервную копию важной информации, что гораздо эффективнее, чем потом утраченную информацию восстанавливать.
Магнитная головка устроена довольно сложно. Это устройство, имеющее в своём составе множество деталей, причем детали эти так малы, что изготавливаются с помощью метода фотолитографии, так же как и микросхемы. Степень точности полировки рабочей поверхности магнитной головки ничем не отличается от степени полировки поверхности магнитных пластин. Для разных моделей жестких дисков количество магнитных головок может быть разным. Обычно оно указывается производителем в технической документации и бывает от 1 до 8. Установка, а также удержание головки на магнитной дорожке обеспечивает электромагнитная система позиционирования.
Для осуществления записи данных используется индуктивная головка. Записываемая информация преобразуется головкой в переменное магнитное поле. Этим полем намагничивается участок магнитного диска. Недостатком индуктивной головки является то, что она не подходит для чтения информации. Дело в том, что амплитуда считываемого сигнала сильно зависит от скорости перемещения магнитного покрытия, а так же присутствует высокий уровень шумов, который сильно затрудняет распознавание слабых сигналов. По этой причине, для чтения информации применяются магниторезистивные головки MRH (Magneto-Resistive) или GMR (GiantMagneto-Resistive). Подобные головки представляют собой резистор, изменяющий своё сопротивление в зависимости от напряженности магнитного поля. Главное преимущество состоит в том, что амплитуда практически не зависит от скорости изменения магнитного поля. Использование магниторезистивных головок позволяет увеличить надежность считывания информации, а также увеличить предельную плотность записи.
До момента «взлета» на воздушной подушке, головки трутся о поверхность пластин в специально отведенном участке диска, называемом «парковочная зона». В процессе работы магнитные головки находятся на расстоянии в доли микрона от поверхности магнитных пластин. После выключения питания контроллер жесткого диска производит автоматическую парковку головок, т.е. перемещение их в парковочную зону, которая не используется для записи информации. В ней головки опускаются на поверхность магнитных дисков и находятся там всё нерабочее время.
Стабильное вращение пластин смонтированных на оси (шпинделе) обеспечивает шпиндельный трехфазный двигатель. Внутри двигателя содержатся три обмотки, которые включены звездой с отводом посередине. Ротор представляет собой постоянный секционный магнит. Чтобы обеспечить малые биения на высоких оборотах, используются гидродинамические подшипники.
Шпиндельный двигатель запускается только после полной внутренней диагностики жесткого диска. Сначала двигатель раскручивается в форсированном режиме, не анализируя скорость вращения магнитных дисков. Для обеспечения этого этапа работы, блок питания компьютера должен иметь запас пиковой мощности. После того, как магнитные головки выводятся из зоны парковки, скорость вращения дисков становится контролируемой. Она управляется сигналом серворазметки, которая была записана на диск в процессе его изготовления. Электроника жесткого диска выделяет сервометки (они находятся между секторами) из общего потока данных и по ним стабилизирует скорость вращения пластин.
По сути, скорость вращения пластин является одной из самых важных характеристик производительности жесткого диска. Чем выше скорость, тем меньше время, необходимое для поиска информации, и тем больше скорость чтения и записи информации. В современных жестких дисках скорость вращения пластин в накопителях с интерфейсами PATA и SATA составляет от 4200 до 10000 оборотов в минуту. В дорогих серверных системах с интерфейсом SCSI, она может достигать 15000 оборотов в минуту. Однако дальнейшее увеличение скоростей вращения ограничивается тем, что повышается рабочая температура дисков, а это негативно сказывается на магнитном слое. Также для более скоростных моделей нужны более качественные подшипники, а их изготовление увеличивает конечную стоимость жестких дисков. Для накопителей со скоростью вращения пластин 7200 оборотов в минуту и выше уже требуются компьютерные корпуса с продуманной конструкцией пассивного охлаждения или же использования дополнительной системы активного охлаждения жестких дисков.
ican-rc.ru
Приветствую всех читателей блога pc-information-guide.ru. Многих интересует вопрос - как устроен жесткий диск компьютера. Поэтому я решил посвятить этому сегодняшнюю статью.
Жесткий диск компьютера (HDD или винчестер) нужен для хранения информации после выключения компьютера, в отличие от ОЗУ (оперативной памяти) - которая хранит информацию до момента прекращения подачи питания (до выключения компьютера).
Жесткий диск, по-праву, можно назвать настоящим произведением искусства, только инженерным. Да-да, именно так. Настолько сложно там внутри все устроено. На данный момент во всем мире жесткий диск - это самое популярное устройство для хранения информации, он стоит в одном ряду с такими устройствами, как: флеш-память (флешки), SSD. Многие наслышаны о сложности устройства жесткого диска и недоумевают, как в нем помещается так много информации, а поэтому хотели бы узнать, как устроен или из чего состоит жесткий диск компьютера. Сегодня будет такая возможность).
Жесткий диск состоит из пяти основных частей. И первая из них - интегральная схема, которая синхронизирует работу диска с компьютером и управляет всеми процессами.
Вторая часть - электромотор (шпиндель), заставляет вращаться диск со скоростью примерно 7200 об/мин, а интегральная схема поддерживает скорость вращения постоянной.
А теперь третья, наверное самая важная часть - коромысло, которое может как записывать, так и считывать информацию. Конец коромысла обычно разделен, для того чтобы можно было работать сразу с несколькими дисками. Однако головка коромысла никогда не соприкасается с дисками. Существует зазор между поверхностью диска и головкой, размер этого зазора примерно в пять тысяч раз меньше толщины человеческого волоса!
Но давайте все же посмотрим, что случится, если зазор исчезнет и головка коромысла соприкоснется с поверхностью вращающегося диска. Мы все еще со школы помним, что F=m*a (второй закон Ньютона, по-моему), из которого следует, что предмет с небольшой массой и огромным ускорением - становится невероятно тяжелым. Учитывая огромную скорость вращения самого диска, вес головки коромысла становится весьма и весьма ощутимым. Естественно, что повреждение диска в таком случае неизбежно. Кстати, вот что случилось с диском, у которого этот зазор по каким то причинам исчез:
Так же важна роль силы трения, т.е. ее практически полного отсутствия, когда коромысло начинает считывать информацию, при этом смещаясь до 60 раз за секунду. Но постойте, где же здесь находится двигатель, что приводит в движение коромысло, да еще с такой скоростью? На самом деле его не видно, потому что это электромагнитная система, работающая на взаимодействии 2 сил природы: электричества и магнетизма. Такое взаимодействия позволяет разгонять коромысло до скоростей света, в прямом смысле.
Четвертая часть - сам жесткий диск, это то, куда записывается и откуда считывается информация, кстати их может быть несколько.
Ну и пятая, завершающая часть конструкции жесткого диска - это конечно же корпус, в который устанавливаются все остальные компоненты. Материалы применяются следующие: почти весь корпус выполнен из пластмассы, но верхняя крышка всегда металлическая. Корпус в собранном виде нередко называют "гермозоной". Бытует мнение, что внутри гермозоны нету воздуха, а точнее, что там - вакуум. Мнение это опирается на тот факт, что при таких высоких скоростях вращения диска, даже пылинка, попавшая внутрь, может натворить много нехорошего. И это почти верно, разве что вакуума там никакого нету - а есть очищенный, осушенный воздух или нейтральный газ - азот например. Хотя, возможно в более ранних версиях жестких дисков, вместо того, чтобы очищать воздух - его просто откачивали.
Это мы говорили про компоненты, т.е. из чего состоит жесткий диск. Теперь давайте поговорим про хранение данных.
Данные хранятся в узких дорожках на поверхности диска. При производстве, на диск наносится более 200 тысяч таких дорожек. Каждая из дорожек разделена на секторы.
Карты дорожек и секторов позволяют определить, куда записать или где считать информацию. Опять же вся информация о секторах и дорожках находится в памяти интегральной микросхемы, которая, в отличие от других компонентов жесткого диска, размещена не внутри корпуса, а снаружи и обычно снизу.
Сама поверхность диска - гладкая и блестящая, но это только на первый взгляд. При более близком рассмотрении структура поверхности оказывается сложнее. Дело в том, что диск изготавливается из металлического сплава, покрытого ферромагнитным слоем. Этот слой как раз и делает всю работу. Ферромагнитный слой запоминает всю информацию, как? Очень просто. Головка коромысла намагничивает микроскопическую область на пленке (ферромагнитном слое), устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний: о или 1. Каждый такой ноль и единица называются битами. Таким образом, любая информация, записанная на жестком диске, по-факту представляет собой определенную последовательность и определенное количество нулей и единиц. Например, фотография хорошего качества занимает около 29 миллионов таких ячеек, и разбросана по 12 различным секторам. Да, звучит впечатляюще, однако в действительности - такое огромное количество битов занимает очень маленький участок на поверхности диска. Каждый квадратный сантиметр поверхности жесткого диска включает в себя несколько десятков миллиардов битов.
Мы только что с вами рассмотрели устройство жесткого диска, каждый его компонент по отдельности. Теперь предлагаю связать все в некую систему, благодаря чему будет понятен сам принцип работы жесткого диска.
Итак, принцип, по которому работает жесткий диск следующий: когда жесткий диск включается в работу - это значит либо на него осуществляется запись, либо с него идет чтение информации, или с него загружается ОС, электромотор (шпиндель) начинает набирать обороты, а поскольку жесткие диски закреплены на самом шпинделе, соответственно они вместе с ним тоже начинают вращаться. И пока обороты диска(ов) не достигли того уровня, чтобы между головкой коромысла и диском образовалась воздушная подушка, коромысло во избежание повреждений находится в специальной "парковочной зоне". Вот как это выглядит.
Как только обороты достигают нужного уровня, сервопривод (электромагнитный двигатель) приводит в движение коромысло, которое уже позиционируется в то место, куда нужно записать или откуда считать информацию. Этому как раз способствует интегральная микросхема, которая управляет всеми движениями коромысла.
Распространено мнение, этакий миф, что в моменты времени, когда диск "простаивает", т.е. с ним временно не осуществляется никаких операций чтения/записи, жесткие диски внутри перестают вращаться. Это действительно миф, ибо на самом деле, жесткие диски внутри корпуса вращаются постоянно, даже тогда, когда винчестер находится в энергосберегающем режиме и на него ничего не записывается.
Ну вот мы и рассмотрели с вами устройство жесткого диска компьютера во всех подробностях. Конечно же, в рамках одной статьи, нельзя рассказать обо всем, что касается жестких дисков. Например в этой статье не было сказано про интерфейсы жесткого диска - это большая тема, я решил написать про это отдельную статью.
Нашел интересное видео, про то, как работает жесткий диск в разных режимах
Всем спасибо за внимание, если вы еще не подписаны на обновления этого сайта - очень рекомендую это сделать, дабы не пропустить интересные и полезные материалы. До встречи на страницах блога!
pc-information-guide.ru
К основным элементам конструкции типичного накопителя на жестком диске относятся следующие:
■ диски;
■ головки чтения/записи;
■ механизм привода головок;
■ двигатель привода дисков;
■ печатная плата со схемами управления;
■ кабели и разъемы;
■ элементы конфигурации (перемычки и переключатели).
Диски, двигатель привода дисков, головки и механизм привода головок обычно размещаются в герметичном корпусе, который называется HDA (Head Disk Assembly — блок головок и дисков). Обычно этот блок рассматривается как единый узел; его почти никогда не вскрывают. Прочие узлы, не входящие в блок HDA (печатная плата, лицевая панель, элементы конфигурации и монтажные детали) являются съемными.
В большинстве накопителей устанавливается минимум два диска, хотя в некоторых малых моделях бывает и по одному. Количество дисков ограничивается физическими размерами накопителя, а именно высотой его корпуса.
В накопителях на жестких дисках для каждой из сторон каждого диска предусмотрена собственная головка чтения/записи. Все головки смонтированы на общем подвижном каркасе и перемещаются одновременно.
Механизм привода головок устанавливает их в нужное положение и называется приводом головок. Именно с его помощью головки перемещаются от центра к краям диска и устанавливаются на заданный цилиндр.
Двигатель, приводящий во вращение диски, часто называют шпиндельным (spindle). Шпиндельный двигатель всегда связан с осью вращения дисков, никакие приводные ремни или шестерни для этого не используются. Двигатель должен быть бесшумным: любые вибрации передаются дискам и могут привести к ошибкам при считывании и записи.
Частота вращения двигателя должна быть строго определенной. Обычно она колеблется от 3 600 до 15 000 об/мин или больше, а для ее стабилизации используется схема управления двигателем с обратной связью (автоподстройкой), позволяющая добиться необходимой точности.
Печатная плата, на которой расположены электронные компоненты системы управления жестким диском, обычно прикрепляется к нижней плоскости корпуса при помощи обычных винтов. В зависимости от модели электроника может быть либо закрыта металлической пластиной, либо открыта для любых механических воздействий. С внутренней частью винчестера плата соединяется при помощи специального разъема.
Плата электроники предназначена для управления работой механических подвижных частей устройства и формирования электрических импульсов при чтении/записи.
В большинстве накопителей на жестких дисках предусмотрено несколько интерфейсных разъемов для подключения к системе, подачи питания, а иногда и для заземления корпуса. Как правило, накопители имеют по меньшей мере два типа разъемов: интерфейсный разъем (или разъемы) и разъем питания.
При установке накопителя в компьютер обычно необходимо переставить или отключить некоторые перемычки и, возможно, нагрузочные резисторы.
Принцип работы
При включении питания микропроцессор жесткого диска выполняет тестирование электроники, после чего выдает команду включения шпиндельного двигателя. При достижении определенной скорости вращения плотность воздуха, увлекаемого поверхностями дисков, становится достаточной для преодоления силы прижима головок к поверхности. После чего головки поднимаются на определенную высоту над поверхностью дисков. С этого момента и до снижения скорости ниже критической головки "висят" на воздушной подушке и не касаются поверхности дисков. При отключении питания диски останавливаются далеко не сразу, так что плотность воздушной подушки уменьшается постепенно. Этого вполне достаточно для нормального срабатывания системы парковки и предотвращения "падения" головок на поверхность с записанными данными.
Магнитные головки выводятся из зоны парковки только после достижения дисками скорости вращения, принятой в качестве стандартной для данной модели (например, 7200 об/мин). Сразу же после этого начинается поиск сервисных меток для точной стабилизации скорости вращения. В завершение инициализации выполняется тестирование устройства позиционированием головок путем перебора заданной последовательности дорожек. Если оно проходит успешно, на выход интерфейса жесткого диска выставляется сигнал готовности к работе, и жесткий диск переходит в режим обмена данными по интерфейсу.
В это время накопитель потребляет максимум питающего напряжения и создает предельную нагрузку на блок питания компьютера по напряжению +12 В, которое используется для питания шпиндельного двигателя. Для питания электроники используется напряжение +5 В.
Во время работы винчестера постоянно функционирует система слежения за положением головок на диске: из непрерывно считываемого сигнала выделяется специальный сигнал, который подается в схему обратной связи, управляющую током обмотки позиционера. В результате, если головка отклоняется от центра дорожки, в обмотке линейного двигателя возникает сигнал, стремящийся вернуть ее на место.
При отключении питания микропроцессор винчестера, используя остаточную энергию конденсаторов, имеющихся на плате, выдает команду на установку головок в зону парковки. Иногда для извлечения дополнительной энергии используются обмотки двигателя, работающего некоторое время как генератор.
poznayka.org
Данная неисправность представляет собой повреждение подшипника двигателя HDD, в результате чего накопитель перестаёт раскручиваться. Как следствие, диск перестаёт определяться в системе и данные пользователя оказываются недоступными. В подавляющем большинстве случаев подшипник клинит в результате падения диска. Этот вид неисправности HDD считается наиболее сложным и трудоёмким в востановлении т.к. необходимо переставлять не только блок магнитных головок, но и все магнитные пластины на новый подшипник без их смещения друг относительно друга.
Причины возникновения неисправности:
Данная проблема сама по себе не затрагивает пользовательские файлы и папки, т.к. клин подшипника не наносит повреждений пластинам. Но нужно учитывать, что клин подшипника двигателя появляется обычно в результате механических воздействий на диск, ударов и падений. А вот уже непосредственно причины повреждения подшипника (удары, падения) могут привести также и к повреждению блока магнитных головок, который в результате этих механических воздействий может удариться о поверхность магнитных пластин и поцарапать их. Что с высокой вероятностью приведёт к серьёзным повреждениям хранящейся на диске пользовательской информации и значительно усложнит процесс её восстановления с повреждённого накопителя.
Виды повреждения подшипника двигателя жёсткого диска
1) Деформация оси двигателя внутри втулки подшипника. Данная проблема возникает исключительно из-за механических воздействий на диск, ударов и падений. В подавляющем случае проявляется только на дисках 3.5" с количеством пластин 3 и более. Это связано с тем, что пластины жёсткого диска довольно тяжёлые, на современных 3.5" дисках они сделаны из алюминия с нанесением магнитного покрытия. Если пластин несколько, то под их весом в момент удара происходит деформация оси двигателя, т. е., проще говоря, вал двигателя гнётся внутри втулки подшипника и перестаёт вращаться. Данная неисправность практически не встречается на дисках 2.5", т.к. на них обычно установлены одна или две пластины, которые изготовлены из специального закалённого стекла с нанесённым магнитным покрытием. Если на диск оказывается внешнее физическое воздействие, то веса даже двух тонких стеклянных пластин малого диаметра не достаточно для возникновения деформации вала двигателя внутри подшипника.
2) Задиры на поверхности опорной шайбы подшипника в результате высыхания смазки. Обычно, предпосылкой возникновения данной проблемы является высыхание, изменение свойств или недостаточное количество смазки в подшипнике двигателя HDD. В результате чего вал двигателя начинает при вращении тереться торцом об опорную шайбу подшипника. Из-за этого подшипник нагревается и на поверхности опорной шайбы образуется кольцевой задир, при этом двигатель либо перестаёт крутиться полностью, либо, из-за наличия дополнительного трения в месте задира, не может раскрутить пластины до необходимых для распарковки головок 5400 или 7200 оборотов.
Методики восстановления информации при данной неисправности
Для восстановления данных с жёсткого диска, у которого повреждён подшипник двигателя применяются четыре методики.
Первая методика заключается в переносе всего пакета магнитных пластин в другой гермоблок от точно такого же жёсткого диска с одинаковой моделью и объёмом. Это наиболее сложный и трудоёмкий вариант, но и наиболее эффективный. Применяется в случаях, когда произошла деформация оси двигателя внутри втулки подшипника. Выправить изогнутый вал двигателя невозможно, поэтому необходимо с помощью специальных инструментов жёстко зажать все пластины, открутить крепёжные винты и переставить пластины в другой гермоблок с исправным подшипником. Основная сложность данной процедуры заключается в том, что нельзя переставлять пластины HDD по одной, т.к. в этом случае невозможно будет сохранить точное положение пластин друг относительно друга, что приведёт к полной потере возможности считать данные с этих пластин.
Вторая методика заключается в замене повреждённого вала двигателя методом выпрессовки. Для этого применяется специальное приспособление, позволяющее вытащить гнутый вал двигателя и заменить его на абсолютно ровный, снятый с аналогичного диска. Плюсом данной процедуры является отсутствие необходимости вынимать пластины из гермоблока HDD. Минусом этого метода является очень высокая стоимость данного оборудования и отсутствие гарантии положительного результата, т.к. если в процессе заклинивания двигателя будут повреждены так же и стенки втулки подшипника, то велика вероятность, что после замены повреждённого вала, двигатель может также не крутиться либо не раскручиваться до нужной скорости. 
Третья методика заключается в попытке с помощью специального инструмента провернуть заклинивший вал внутри втулки двигателя с расчётом на то, что повреждения подшипника не слишком сильные и после некоторого количества оборотов вал начнёт нормально вращаться. Это наиболее простая, но и, как показывает практика, наименее эффективная методика, т.к. гнутый вал всё равно таким методом не восстановит свою первоначальную форму. Эта методика применима только при каких-то минимальных повреждениях подшипника, не связанных с изгибом оси шпинделя. 
Четвёртая методика заключается в удалении опорной шайбы подшипника и дополнительной смазке повреждённого подшипника. Для этого с помощью дремеля срезается сварной шов вокруг опорной шайбы, после чего она удаляется и в подшипник закапывается смазка. Данная методика применяется только в случаях, когда причиной заклинивания двигателя HDD явилось отсутствие необходимого количества смазки в подшипнике, либо изменение её первоначальных свойств. Применение данной методики в случаях изгиба вала двигателя не имеет смысла. А учитывая, что в большинстве случаев заклинивание вала происходит по корпусу подшипника, методика с удалением опорной шайбы применяется крайне редко. 
Специализированные инструменты, используемые для перестановки магнитных пластин При реализации первой методики, для захвата и перемещения пакета магнитных пластин с неисправного подшипника в другой гермоблок применяется специальный набор инструментов Hard Drive Platter Replacement Tool от компании Salvation Data. Он позволяет жёстко зафиксировать пластины друг относительно друга и переставить в новый гермоблок с исправным подшипником. Плюсами данного метода являются поддержка любых моделей HDD и высокая скорость выполнения таких работ.
Вторая методика подразумевает использование специализированного станка Spindle Replacement Tools от компании HDD Surgery для замены повреждённого вала двигателя методом выпрессовки и замены его на новый от аналогичного HDD. Данный метод редко применяется при восстановлении данных с клиненных дисков, т.к. Spindle Replacement Tools совместим только с двумя моделями жёстких дисков Seagate 7200.10 и 7200.11, а стоимость его составляет 2500Euro. Также минусом данного метода является крайне длительный и трудоёмкий процесс. 
При использовании третьей методики для попытки провернуть заклинивший подшипник применяется инструмент Motor Unstuck Tools от компании HDD Surgery. Это приспособление жёстко крепится на шпинделе диска и позволяет провернуть даже сильно заклинивший подшипник без риска повредить пластины HDD. Использование любых неспециализированных подручных инструментов для такой операции обычно приводит к повреждению верхней пластины диска без возможности дальнейшего восстановления. 
Четвёртая методика заключается в применении дремеля с режущим диском малого диаметра для удаления сварного шва крепления опорной шайбы с последующим её удалением из подшипника. В данной технологии специализированные инструменты не требуются, но и положительный результат данная процедура даёт крайне редко, т.к. современные жёсткие диски крайне редко клинят из-за отсутствия смазки в подшипнике или из-за задиров на опорной шайбе подшипника. 
Почему диск с переставленными пластинами нельзя будет в дальнейшем использовать При перестановке пластин с клиненного двигателя в новый гермоблок также необходимо заменить и блок магнитных головок, который обычно тоже выходит из строя при механических воздействиях на диск, ударах и падениях. Всё это приводит к изменению заводского положения многих деталей диска. А точность позиционирования головок по трекам у современных HDD настолько высока, что даже минимальные микросмещения узлов и деталей диска относительно заводской сборки гермоблока, приводят к серьезному снижению скорости работы. Во многих случаях жёсткие диски после перестановки пластин могут читать хранящиеся на них данные только в технологическом режиме на программно-аппаратном комплексе PC3000. Поэтому дальнейшее использование такого диска в большинстве случаев не только нежелательно, но и вообще невозможно.
Что нельзя делать при повреждении подшипника двигателя HDD:
Hitachi HDT725050VLA360 500Gb
Seagate Barracuda ST3320418AS 320Gb Seagate Barracuda ST3300622AS 300Gb Для уточнения интересующей Вас информации по Вашему накопителю, позвоните и проконсультируйтесь у наших технических специалистов по телефону: 8(495)241-31-97. Мы подробно ответим Вам на все Ваши вопросы. Диагностика накопителя у нас бесплатна, а оплата производится только после завершения работ и проверки Вами восстановленных данных.www.mhdd.ru
