Конструкция жёсткого диска

Другие параметры

                   Надёжность. Стандартный показатель надёжности — среднее время безотказной работы или среднее время наработки на отказ.

                   Сопротивляемость механическому воздействию — вибро- и ударопрочность устройства. Сильно различается ударопрочность накопителя в рабочем и транспортировочном состоянии. В рабочем состоянии винчестеры весьма чувствительны к ударам и вибрации — максимальная перегрузка составляется всего несколько g. В транспортировочном состоянии ударопрочность в десятки-сотни раз выше (40-200 g), тем не менее эти значения соответствуют всего лишь падению с 20-30 см на бетонную плиту. Винчестеры для портативных устройств обычно более ударопрочны.

                   Уровень шума — скорее эстетический параметр, нежели функциональный.

Правила эксплуатации и меры предосторожности

Основные меры предосторожности

Жёсткий диск — высокотехнологичное электронно-механическое устройство, которое требует бережного обращения. Следует соблюдать следующие основные правила использования:

                   Берегите накопитель от сильных механических воздействий — ударов, сдавливания, вибрации и избегайте появления повреждений царапин, вмятин, сколов и т. д. При транспортировке имеет смысл использовать специальные контейнеры или применять тару из гофрокартона, пенопласта, поролона и других материалов, способных смягчить внешнее воздействие.

                   Соблюдайте температурный режим — диск не должен переохлаждаться, а тем более перегреваться. Температуры выше 100°C смертельны почти для любого диска.

                   Не допускайте попадания на диск и внутрь влаги и других жидкостей — это может привести к коррозии или иным разрушительным эффектам.

                   Не вскрывайте жёсткий диск и не снимайте плату контроллера без необходимости или если не имеете соответствующей квалификации. Сломать его очень просто.

                   Не подносите близко к диску предметы, обладающие магнитным полем или электромагнитным излучением. Даже маленького магнита, расположенного рядом может хватить для нарушения функциональности.

                   Не допускайте замыкания находящихся снаружи контактов посторонними предметами (из металла, графита).

Установка и подключение жёсткого диска

Жёсткие диски для использования обычно устанавливаются непосредственно в системный блок компьютера или в специальную коробку с интерфейсом (Mobile Rack, USB).

При установке важное значение имеет пространственная ориентация диска. Самым лучшим положением считается горизонтальное, платой вниз. При производстве учитывается в первую очередь это положение, и считается, что именно так износ минимальный, а надёжность — максимальна. Немного хуже или столь же хорошим может оказаться перевёрнутое положение — горизонтально платой вверх. Также достаточно хорошими являются вертикальные положения — на боку или торце. Остальные положения — плохие, они ведут к неравномерному износу подшипников, нарушают балансировку деталей и приводят к преждевременному выходу дисков из строя.

Не стоит закреплять жёсткий диск на все 4 винта, особенно если отсек для него из жёсткого материала — это может привести в перекосу и следовательно, к затруднённой работе, сопровождаемой задержками и сбоями или вовсе к отказам. Достаточно нетуго затянуть 2-3 винта.

Подключать интерфейс следует в соответствии с указаниями на интерфейс. Например, при подключении IDE (PATA) надо следить, чтобы одно устройство на шлейфе всегда было ведущим (Master) и второе, если оно есть — ведомым (Slave). Если устройство одно, оно должно быть в режиме ведущего (Master) или единственного устройства (Single Drive, если такой режим есть) и подключено к концевому разъёму шлейфа. Загрузочный диск обычно должен быть ведущим на первом IDE-интерфейсе. Жёсткий диск в ноутбуке или USB-контейнере как правило подсоединяется прямо к разъёму на плате, обычно при этом требуется установить режим ведущего. В случае со SCSI каждой устройство должно иметь уникальный идентификатор и шина должна быть правильно терминирована.

Крайне нежелательно подключение и отключение диска при поданном питании. При подключении и отключении винчестера от компьютера стоит его выключать. При необходимости подключения диска к работающему компьютеру следует сначала подключить интерфейс, а затем питание. Отключение производится в обратном порядке. Во врема таких операций диск должен быть отмонтирован в операционной системе и драйвера соответствующего интерфейса остановлены.

Эксплуатация

Перед эксплуатацией жёсткий диск должен быть инициализирован операционной системой компьютера или иной системной утилитой. Как правило, система позволяет разбить диск на несколько разделов (логических дисков), но в большинстве случаев одного раздела на весь диск достаточно. При инициализации создаются служебные структуры файловой системы в каждом разделе.

При эксплуатации диск не требует каких-либо особх процедур обслуживания, но некоторые простые действия помогут прослужить диску дольше и получить от него максимальную отдачу.

                   Если это предусмотрено операционной системой, следует периодически производить дефрагментацию файловой системы. Это обеспечит высокую скорость доступа и меньший износ за счёт более оптимального обращения к диску.

                   По возможности, стоит следить за параметрами самодиагностики винчестера (SMART), чтобы выявить возможный выход его из строя или иные проблемы.

                   Следует следить, чтобы пространство вокруг диска не заполнялось пылью — это ухудшает отвод тепла и грозит перегревом. Также нельзя допускать попадания влаги и других посторонних веществ и предметов.

Характерные неисправности и проблемы

Некоторые общие проблемы

Неисправности связанные с кабелями питания и данных

Подключаемые кабели могут быть повреждены, иметь плохой контакт в разъёмах. Подобные неисправности диагностируются визуальным осмотром — следы механического воздействия, оплавление и обугливание, болтание в разъёмах — верные спутники подобных неисправностей; а также прозвонкой — проверкой на электрический обрыв и замыкание. В результате втыкания и вынимания разъёмов в них также могут быть погнуты или отломаны контакты. Также встречаются случаи неправильного подключения — ответная часть может быть перевёрнута или смещена на один или несколько контактов, поэтому надо быть внимательным при подключении.

Неправильная конфигурация интерфейса

Устройства с интерфейсом IDE и SCSI требуют правильной конфигурации интерфейса. На шине IDE необходимо наличие одного ведущего (Master) устройства и максимум одного (Slave) ведомого. На шине SCSI каждое устройство должно иметь свой уникальный номер. Если эти условия не выполняются, устройства могут конфликтовать или отказываться работать. Некоторые винчестеры имеют джамперы ограничения доступного объёма или включения режима неполной загрузке, поэтому, если винчестер определяется с меньшим объёмом или определяется, но не работает, то следует проверить установку этих джамперов. Не следует надевать перемычки на контакты, которые никак не обозначены, они часто используются для технологических целей и их замыкание может привести к неожиданным последствиям.

Нестабильность питания

Некоторые винчестеры весьма требовательны к стабильности питания и могут сбоить при отклонении напряжения или помехах по шине питания. Это может быть связано с плохим блоком питания, слишком длинным проводами, большой нагрузке на блок питания (сразу несколько дисков). Для диагностики таких неисправностей следует проверить напряжение на контактах питания винчестера вольтметром а также проверить питание на наличие помех при помощи осциллографа. При отсутствии такого оборудования можно попробовать отключить другую нагрузку от блока питания или поставить более мощный и надёжный блок питания. Также можно поставить несколько блоков питания, распределив нагрузку между ними.

Слишком сильное затягивание винтов крепления жёсткого диска

Слишком сильное затягивание винтов чревато перекосом гермоблока и, как следствие, плохой работой механики. Это может сопровождаться странными звуками при работе, медленным раскручиванием, медленной работой и подвисаниями. Если диск сбоит, следует ослабить винты крепления. Также не следует прикручивать диск в корпусу всем четырьмя винтами, достаточно двух-трёх. Если ослабление винтов не дало восстановления нормальной работоспособности — возможен сдвиг крышки гермоблока. В этом случае стоит ослабить винты (но не отвинчивать совсем), крепящие крышку и постучать по ней с боковых сторон, что может устранить сдвиг, хотя чаще всего это необратимо.

Слишком длинный или неправильный интерфейсный кабель.

Большая длина инфтерфейсного кабеля может приводить к периодическим сбоям при передачи данных, что может выглядеть со стороны компьютера как сбои винчестера. Также имеет значение тип интерфейсного кабеля — некоторые виды интерфейсов, такие как ATA/66 могут работать на кабелях, предназначанных для более ранних версий интерфейса, но это крайне нежелательно, правда, в случае ATA возможен автоматический переход на меньшую скорость обмена при использовании старых кабелей. Установка правильного кабеля поможет устранить сбои падением скорости обмена, неуверенным чтением, ошибками позицинирования. Такие накопители ремонту не подлежат.

Неисправности электроники

Пропадание контакта или плохой контакт между платой контроллера и гермоблоком

Чаще всего пропадает контакт между платой контроллера и блоком магнитных головок, иногда — контакт со шпиндельным двигателем. Это нередкая неисправность, обычно связанная с окислением контактов в разъёмах. Также причиной отсутствия контакта может являться механическое поврежение разъёмов в результате разборки-сборки. Эта неисправность может сопровождаться целым спектром разнообразных симптомов, наиболее характерные из которых — диск постоянно стучит головками при включении, не определяется, или определяется как диск нулевого объёма, отказ после некоторого времени работы, отсутствие раскручивания, неуверенное чтение и запись. Ремонт диска в этом случае обычно достаточно прост — обработка контактов разъёма для снятия окисла (очистка, лужение), подгибание упругих элементов. Если же разъём частично или полностью механически разрушен, то может помочь замена его или платы или блока магнитных головок целиком.

Выход из строя головки чтения-записи.

Нередко встречающаяся неисправность, сопровождающаяся либо полным отказом диска, если вышла из строя головка, работающая со служебной информацией, либо нечитаемостью части диска. Нечитаемые области при сканировании поверхности при этом группируются периодическими полосами. Нередко головка выходит из строя постепенно, что сопровождается медленным или неустойчивым чтением части диска. Снять информацию с диска в этом случае можно, заменив головки на совместимые.

Выход из строя коммутатора-предусилителя

Выход коммутатора из строя приводит к невозможности что-либо считать с диска, и как следствие, диск не определяется, или определяется с нулевым объёмом. Включение при этом сопровождается постоянным стуком головок. Ремонт такого диска заключается в замене блока магнитных головок.

Выход из строя электронных компонентов на плате контроллера.

Это весьма широкий класс неисправностей, способный приводить к совершенно различным видам отказов и не имеет смысла описывать их по отдельности — для их диагностики необходимо обладать знаниями схемотехники конкретных моделей. Такие неисправности могут сопровождаться следующими характерными признаками: аномально сильный нагрев компонентов (некоторые компоненты нагреваются в нормальном режиме и это надо учитывать), механическое разрушение (трещины, сколы, вспучивание, вытекание электролита, отделение контактов от платы и т. п.), обугливание. Определить, что неисправна плата в общем случае можно, попробовав заменить её на аналогичную от исправного накопителя. Часто замены платы достаточно для того, чтобы считать с неисправного диска нужную информацию.

Неисправности связанные с микропрограммой и служебной информацией

Софт-бэды

Софт-бэды — нарушение целостности пользовательской информации на диске. Они могут появляться самопроизвольно из-за спонтанного перемагничивания, или появиться на месте прерванной выключением питания записи. При попытке прочитать такой сектор диск обычно сообщает о несовпадении контрольной суммы. Записанная информация при этом безвозвратно теряется (хотя на старых моделях иногда удавалось её прочитать после нескольких попыток), но в сектор можно свободно записывать новую информацию.

Повреждение серворазметки

В результате повреждения серворазметки может стать нечитаемой некоторая область диска, причём попытки чтения могут сопровождаться длительными задержками и сильным стуком головок. Как правило диском ещё можно пользоваться, работая в его исправной части, и даже можно достичь полной функциональности, откорректировав списки сбойных треков в служебной области диска, однако область повреждённой серворазметки оказывается безвозвратно потерянной, её восстановить можно только при помощи серворайтера.

Повреждение служебной информации

Повреждение служебной информации — весьма распространённая неисправность. Она может приводить как к частичной, так и к полной потере функциональности диска. Ремонт такого диска возможен, но для этого необходимо иметь информацию по структуре этой области, а она в основном является закрытой, и соответствующие инструменты, например, комплекс PC-3000. Возможность восстановить работу винчестера во многом зависит от характера повреждений, так, например, при потере транслятора и списка сбойных секторов становится практически невозможно восстановить информацию.