Типичные неисправности жесткого диска

Физические сбои жесткого диска:

· Возникновение дефектных участков на диске- " bad-сектора". Они появляются при разрушении магнитной поверхности диска от старения или от механических воздействий;

· Неисправность блока магнитных головок. При этом возникает характерный стук при работе жесткого диска;

· Неисправность электроники жесткого диска;

· Появление ошибок в микропрограмме жесткого диска, разрушение транслятора и т.п.;

· Нарушение серворазметки поверхности диска.

Логические сбои жесткого диска:

· Сбой в работе файловой системы (последствие сбоя в работе программ);

· Последствия воздействия вирусов;

· Некорректные действия пользователя (удаление файлов, форматирование и т.п.).

Типичные неисправностей современных HDD:

· Разрушение служебной информации - происходит в результате сбоев ПО винчестера, плохого контакта в соединениях, некачественного питания.

· Выход из строя платы электроники - в основном происходит во время сбоя электропитания. Часто выходят из строя микросхемы комбодрайва (управления двигателя и звуковой катушки).

· Повреждение БМГ (блока магнитных головок) и схемы предусилителя-коммутатора. Подобные неисправности могут возникнуть вследствии удара головок о поверхность пластин, коммутатор может выйти из строя при сгорании платы контроллера.

· Механические повреждения: разрушение поверхности пластин, заклинивание двигателя. Происходят при неправильной эксплуатации или заводском браке.

Исходя из этого, процесс ремонта винчестера может включать в себя как программные, так и аппаратные методы, в том числе и замену как электронных, так и механических узлов HDD и состоит из нескольких этапов:

1.Диагностика контроллера жесткого диска, гермоблока, поверхностей “блинов” и магнитных головок. В случае повреждения головок или значительных участков поверхностей - ремонт, как правило, для современных накопителей оказывается невозможным. В случае выхода из строя контроллера, его или ремонтируют или меняют.

2.Проверка и восстановление служебной информации (програмных модулей, необходимых для правильной работы жесткого диска). Служебная информация доступна только в технологическом режиме, поэтому для ее восстановления требуются специальные оборудование и программное обеспечение.

3.Низкоуровневое форматирование, скрытие дефектных секторов или треков, пересчет транслятора. В случае, если невозможно произвести скрытие всех дефектных секторов, то производится отключение неисправных зон, поверхностей или головок накопителя. К сожалению, это приводит к значительному уменьшению емкости жесткого диска.

4.Заключительное тестирование накопителя, тесты чтения – записи, форматирование.

Неисправности жестких дисков можно разделить на несколько категорий:

Неисправности электроники - Ремонт электроники жесткого диска очень трудоемкий процесс, и обычно ограничивается заменой платы на аналогичную с другого жесткого диска.

Неисправности механики - часто приводов магнитных дисков и магнитных головок. Обычные причины - последствия небрежного отношения, ранения, тряски при работающем hdd, и иногда, из-за сбоев электроники и перепадов электроэнергии. Восстановление нормальной работы жестких дисков с механическими неполадками, затруднено из-за отсутствия специального оборудования и имеет смысл только для восстановления информации.

Программные неполадки - потеря служебной информации, прошивки, загрузочной записи и т.д. Иногда последствия данных неисправностей выглядят как полная неработоспособность, диск может неопределятся BIOS'ом вообще, или определятся в виде непонятных символов, иметь неправильные данные о структуре, размере и все в таком роде. Ремонт жесткого диска в этом случае, осуществляется чисто программными средствами и обычно заканчивается успешно.

Бэд-блоки – Проявляется в виде сильных подтормаживаний во время работы операционной системы, появления сообщений о невозможности записать или прочитать файлы, пропадания логических дисков (если их было несколько) или же в тяжёлых случаях после определения диска в BIOS компьютер не начинает загрузку ОС или при загрузке компьютер циклически перезагружается. Последствия данного вида неисправности обычно проявляются в виде повреждений файловой системы. Серьёзных последствий для информации обычно не представляет.

Технология восстановления данных в таких случаях заключается в использовании специальных программных средств, с помощью которых делается полная посекторная копия на другой исправный диск (клонирование). При таком копировании используются специальные алгоритмы, когда жёсткий диск не “тормозит” на bad-блоках, а при определении повреждённого сектора моментально его пропускает и переходит к следующему, не допуская потери готовности (зависания) диска. Иногда причиной появления плохочитаемых секторов является повреждённая головка, в этом случае необходимо заменить весь БМГ.

Выход из строя блока магнитных головок – Проявляется в виде посторонних звуков типа щелчков, при этом диск не определяется в BIOS т.к. не может считать служебную информацию с блинов. Так же при данной неисправности бывают случаи, когда выходит из строя одна головка и на поверхности по которой она читает не записана служебная информация, в этом случае диск будет определяться в BIOS, но не будет читать периодичными зонами по поверхности, т.е. не будет читать только по этой неисправной головке.
Методика восстановления данных следующая: нужно найти исправный диск аналогичной модели, и переставить с него исправный блок головок на винчестер, с которого необходимо снять данные. Далее, как и в предыдущем случае производится посекторное копирование (клонирование) информации на другой исправный винчестер. Подключать восстановленный винчестер к Windows и переписывать информацию по файлам через проводник чревато, т.к. с большой долей вероятности он вновь выйдет из строя. После завершения работ ни исходный диск, ни диск-донор дальнейшему использованию не подлежат и собрать (как это просят многие клиенты) из двух один рабочий не получится, потому что вскрытый HDD полноценно работать уже не будет т.к. на заводе при изготовлении винчестеры калибруются (настраиваются) уже после сборки гермоблока и любое вмешательство в механические узлы приводит к неизбежному падению характеристик (скорости и надёжности).Причинами выхода БМГ из строя могут служить: технологический брак, внешнее механическое воздействие на винчестер (удар, падение), повреждение магнитного слоя диска (Bad’блоки, удар головок о поверхность диска).

Выход из строя коммутатора БМГ – данную неисправность можно разделить как бы на два случая: первый случай это когда микросхема коммутатора сама по себе выходит из строя, когда коммутатор выходит из строя в результате электрического пробоя, это сопровождается с выгоранием внешней платы электроники. Точнее сказать, что сначала выгорает внешний контроллер HDD, а только потом как бы насквозь пробивает и коммутатор внутри гермоблока. В первом случае винчестер будет стучать, во втором случае соответственно не будет крутиться, а если заменить выгоревшую электронику, то так же начнёт стучать. Способа восстановления данных два: первый это перепаять микросхему коммутатора, взяв её с аналогичного HDD; а второй способ это заменить весь блок магнитных головок вместе с коммутатором. Проще конечно заменить весь БМГ, но к сожалению у некоторых моделей очень плохая взаимозаменяемость механики и часто бывает, что не удаётся подобрать подходящий БМГ от аналогичного донора.

В центре БМГ на гибком шлейфе идущему к внешней плате электроники HDD находится микросхема комутатора, в левой части фотографии расположены две магнитные головки, которые крепятся на металлических пластинах с широким диапазоном упругой деформации.

Выход из строя электроники жёсткого диска – самая частая причина это электрический пробой по питанию. Диск при такой неисправности не крутится, а на плате контроллера часто можно наблюдать выгоревшие элементы. Причиной этому могут послужить плохой блок питания или неправильное подключение разъёма питания на HDD. Для восстановления работоспособности винчестера и снятия данных необходимо заменить электронику с аналогичного HDD, предварительно переписав на новый контроллер уникальную служебную микропрограмму из старого. Времена, когда платы у дисков одной модели были взаимозаменяемы уже прошли. Самостоятельная же замена электроники может быть чревата окончательным выходом HDD из строя. Данная неисправность часто сопровождается выгоранием коммутатора, в этом случае при простой замене платы электроники возможен её повторный выход из строя. Если на диске так же выгорел коммутатор, то необходимо заменить весь блок головок от аналогичного HDD.

Клин подшипника двигателя –При этом диск не вращается, но издаёт тихие жужжащие звуки – это попытки двигателя раскрутить вал. Неисправность делится на два случая: первый это когда ось вала двигателя клинит торцом о стопорную шайбу подшипника, в этом случае мы с помощью специального оборудования удаляем стопорную шайбу тем самым, освобождая ось двигателя; во втором же случае ось вала клинит по поверхности втулки подшипника, и в этом случае приходится переставлять магнитные пластины в другой гермоблок с рабочим подшипником с последующим центрированием магнитных пластин и сохранением междисковой фазы (угла смещения блинов друг относительно друга). Следует отметить, что второй случай относится к сверхсложным и очень дорогим.

Повреждение служебной микропрограммы –На современных винчестерах проблемы со служебным микрокодом встречаются крайне редко. При такой неисправности диски обычно перестают определяться в BIOS, или определяются там неправильно. Принцип работы HDD таков, что сначала диск загружает служебную микропрограмму, а уже только потом даёт доступ к области данных пользователя. Восстановление диска в таких случаях производится с помощью специальных программно-аппаратных комплексов (таких как PC3000), которые на уровне техкоманд могут работать со служебной микропрограммой винчестера.

Залипание БМГ на поверхности пластин – диск не вращается, но издаёт тихие жужжащие звуки. Но встречается данная проблема преимущественно только на ноутбучных дисках и редко на 3.5” IBM или Hitachi т.е. только на тех винчестерах, где головки паркуются вне блинов на специальной внешней подставке (рампе). Довольно часто после залипания, головки выходят из строя и для восстановления данных их необходимо заменить, переставив с аналогичного HDD. Для решения данной проблемы с помощью специальных инструментов головки сводятся обратно на парковщик и после этого производится их замена. Неопытные пользователи, самостоятельно вскрывающие гермоблок HDD, часто пытаются сами отлепить головки, но из-за отсутствия необходимых знаний, инструментов и технологий они попросту гнут магнитные головки (т.к. они сильно прилипают к магнитным пластинам) и ими же царапают поверхность HDD, что в последствии делает невозможным снятие данных даже для профессионалов.

Контрольные вопросы:

1. Из чего состоит винчестер? Опишите их.
2. Назовите физические сбои жесткого диска?
3. Назовите логические сбои жесткого диска?
4. Из каких этапов состоит процесс ремонта винчестера?
5. Что такое бэд-блоки? Как их устранить?
6. Чем сопровождается выход из строя блока магнитных головок?
7. Что происходит при залипании БМГ на поверхности пластин?

Отчет по проделанным работам должен содержать:

- Номер, тему и цель лабораторной работы;

- Точные краткие ответы на контрольные вопросы, при необходимости указывать порядок проведения диагностики и локализации.

- Вывод по проделанной работе.