Разборка и сборка жесткого диска Quantum ProDrive LPS - HDD - в иллюстрациях

Практически любая статья, касающаяся жестких дисков содержит предупреждение: Разбирать жесткий диск категорически нельзя - это его неминуемо убьет! Так примерно звучат предупреждения… Не буду спорить, более того сам присоединяюсь к этому лозунгу. Дилетанту (каким я сам и являюсь) лезть во внутренности винта смерти подобно. Однако, интересно, что же там внутри?! Жужжит… а кто, и как?

Потому, достаем из шкафчика абсолютно устаревший, но вполне работоспособный жесткий диск IDE Quantum ProDrive LPS™ емкостью аж целых 340 мегабайт! Когда-то эта цифра была фантастикой, а подобный винчестер несбыточной мечтой практически всех компьютерщиков, может быть, планеты всей… На что он теперь годится? Кто знает, пожалуйста, напишите, у меня таких винтов пара десятков валяется… Все, что я придумал (исключая, конечно же, сдачу на цветмет), это на собственном опыте убедиться, что HDD разбирать нельзя. Итак, достав из шкафчика хард, вооружаюсь отверткой и фотоаппаратом.

Для начала приводим снимки еще нетронутого жесткого диска - он полностью рабочий, различные тесты (благо винт маленький) проходит на ура. Естественно при работе трещит, медлителен и прочая. А с точки зрения нагрева - он идеален, особенно если учесть некоторые современные модели…

Электроника Quantum ProDrive LPS крепится четырьмя винтами - откручиваем их. Довольно туго затянуты! Оттягиваем защелки на разъеме гибкого шлейфа. Вытаскиваем его. Потом снимаем плату. Снизу плата проклеена тонким поролоном и имеет эластичную контактную площадку - питание шпиндельного двигателя. Пока ничего интересного.

Далее отворачиваем затянутые насмерть шесть винтов верхней крышки. Отдираем крышку. Места прилегание имеют герметичную прокладку желтого цвета. Заглядываем внутрь - ага! Вот они те самые пластины! Их две. Также имеются головки записи-чтения. Ну не обошлось и без прочей, на мой взгляд абсолютно лишней дребедени:)

Ну что еще с ним делать?

Разбирать механизм головок не стал - он довольно таки сложен и без специального инструмента не обойтись. Теперь собираем в обратном порядке. По ходу дела замечаю, что на пластину откуда-то уже попали крупные пылинки и ворсинка - сдуваю безо всяких предосторожностей. Подключаем винт к компу и включаем питание. Ага! Жужжишь?!

Да, хоть и говорили нам «IT-профессора», хоть и стращали - а винт Quantum ProDrive LPS работает. Без проблем. Провожу несколько тестов - о"кейно.

Понятное дело, винт Quantum ProDrive LPS древний, необоротистый и т.д. и т.п. Понятное дело, не разбирал особо важные узлы. Понятное дело… Завтра попробую разобрать… Хотя, если честно, отцентровать блины подобно заводскому способу 100% не получится. Попробуем.

Итак, миф об особой недотроге HDD не совсем точен.

ВНИМАНИЕ! Если вы подобным методом раскурочите свой новехонький жесткий диск, и он (зараза) сдохнет, я за это ответственности не несу. Хотя, сдохнуть-то он вряд ли сдохнет, но вот попавшие микропылинки с подавляющей долей вероятности очень быстро выльются в бэд-блоки, а если что покрупнее - крякнут головки... А пыль, даже в самом чистом помещении всегда найдется… В общем по любому - кирдык наступит винту!

Удачных вам разборок! Но только в познавательных целях! И только с ненужным барахлом.

P.S. Да, придется мне собрать все винты в мешок и отнести в ближайший приемный пункт цветного металла… Я тут прикинул, если сдать все эти винты, да еще штук пять-шесть старых пятидюймовых флопа, то можно будет купить двадцать бутылок пива… Эх, жаль харды алюминиевые, а не медные - медь дороже...

Михаил Дмитриенко, Алма-Ата, 2007

Всех приветствую! Сегодня расскажу про то, как проводится разборка и ремонт винчестера. Попал ко мне в руки внешний жесткий диск Western Digital 750 Гб Elements SE Portable WDBABV7500ABK с жалобой на внезапное падение скорости . Подробнее это выглядит так – подключаем винчестер к порту USB, начинаем копирование – сначала скорость держится в районе 22 Мб/с в течение нескольких минут – потом может резко упасть до 200 Кбит/с или вообще повиснуть. После нескольких попыток и перетыканий кабеля показалось, что в разъеме mini-USB имеется плохой контакт, либо микротрещины в месте пайки разъема к плате.

Как разобрать корпус внешнего накопителя

Что ж, разбираем девайс – ведь он уже не на гарантии. Если вспомнить о юзабилити, то скажу, что корпус имеет приятную структуру и скругленные углы, а USB-кабель выглядит добротно.

Корпус жесткого диска собран на защелках , поэтому в указанных на фото местах поддеваем острым ножом и отщелкиваем.

В корпусе винчестер никак не закреплен, кроме резиновых демпферов .

На наклейке винта не указан парт-номер — скорее всего этот жесткий диск сразу планировался для установки в переносной корпус. Питание указано сразу 5В, 0.6 А – плата винчестера не имеет разъема SATA, а сразу установлен разъем mini-USB . Честно говоря первый раз встречаю такое решение, поэтому о надежности устройства могу только строить предположения.

Как снять плату жесткого диска

Чтобы открутить шесть винтов , удерживающих электронную плату, следует использовать отвертку звездочкой T6.

Сняв плату, видим, что она имеет две группы контактов – для питания шагового двигателя и группа контактов интерфейса ввода-вывода.

Разборка и ремонт винчестера — результат диагностики

Осмотрев электронную плату Western Digital, пришел к выводу, что разъем mini-USB припаян очень хорошо и дело не в нем. Начал прозванивать куда дальше сигнал идет – все оказалось просто. С разъема mini-USB сигналы «Data+» и «Data-» проходят через сдвоенные катушки индуктивности и дальше на контроллер Initio INIC-1607B производства компании Silicon Technology Co., Ltd.

Этот контроллер обеспечивает переход от протокола SATA к USB 2.0, так что, при желании можно припаять любимый SATA. Так вот, при прозвонке как-то подозрительно пропадал контакт при изгибе платы – выяснил, что в катушке индуктивности L11 произошла микротрещина из-за изгиба платы . Получается, что электронная плата имеет малую механическую прочность и легко изгибается при подсоединении

Доброго времени суток.

Если ваш внешний жесткий диск перестал отображаться при подключении, либо вообще не подает признаков жизни - не спешите его выбрасывать и списывать со счетов. Посидев 5-10 минут с отверткой - можно попытаться отремонтировать его и восстановить работоспособность.

Вообще, я не занимаюсь профессионально ремонтом жестких дисков (профессионально только их нагружаю ), поэтому, все что описано ниже - всего лишь мой опыт и моя точка зрения.

Важно! Руководствуясь написанным ниже - вы можете испортить диск и потерять все данные на нем. Если на диске есть важные документы - лучше отнесите в сервис-центр к специалистам. Все что делаете далее по статье - делаете на свой страх и риск.

"Ремонт" внешнего HDD

Вообще, конечно, слово "ремонт" - в этой статье слишком громкое, но по другому не передать смысл...

Не так давно ко мне принесли один внешний жесткий диск, который отказывался работать: при подключении загоралась лампочка (свето-диод) и тут же гасла, далее жесткий диск никак не реагировал, пока снова не отключишь и не подключишь его к USB-порту. Диск, кстати, довольно популярная модель на сегодняшний день - Seagate Back Up Plus Slim 2 Tb BLACK.

Рис. 1. Внешний жесткий диск Seagate Back Up Plus Slim 2 Tb BLACK

Немного теории

Внешний жесткий диск представляет из себя небольшую коробочку с USB-проводом, внутри которой скрывается обычный жесткий диск и небольшая плата (контроллер), своего рода переходник с USB-порта к SATA входу диска.

Так вот, очень часто выходит из строя не сам диск (если вы, конечно, его не роняли), а эта платка. Кстати, во многих моделях дисков она очень тонкая и хрупкая, повредить ее можно на раз-два.

Поэтому, прежде чем ставить "крест" на внешнем жестком диске - можно попробовать вскрыть его, достать сам диск и подключить его напрямую к ПК/ноутбуку, либо вставить в другой BOX.

Как разобрать внешний диск

Конкретно модель Seagate Back Up Plus Slim 2 Tb BLACK вскрывается очень легко - достаточно поддеть крышку ножом (см. красная стрелка на рис. 1).

Важно! Далеко не все модели дисков так легко разобрать. Некоторые вообще запаяны "намертво", и чтобы открыть их - нужно сломать корпус (при этом, есть большой риск убить сам HDD).

Кстати, нередки случаи, когда открыв корпус, вы увидите отошедшие контакты, трещину на плате и пр. дефекты - если есть опыт пайки, можно попытаться восстановить плату.

Собственно, на рис. 2 ниже изображен внешний диск, как он выглядит изнутри: небольшая плата/переходник, соединенная с обычным диском 2,5 дюйма. Ничего хитрого...

Рис. 2. Внешний жесткий диск - вид изнутри

Рис. 3. Диск извлечен

Следующий шаг - подключение диска к компьютеру/ноутбуку. Здесь есть два варианта:

Инструкция: как подключить жесткий диск от ноутбука к ПК -

Рис. 4. Извлеченный диск подключен к ПК

Так вот, извлеченный мной диск оказался полностью исправным. Подключив его к SATA порту компьютера - смог с него скопировать всю информацию. В общем-то, докупив внешний BOX - он до сих пор служит верой и правдой...

Рис. 5. Внешний контейнер (BOX) для диска - выглядит так же, как будто таким и был внешний HDD изначально

Мотив статьи такой : прежде чем выкинуть свой старый нерабочий внешний HDD, проверьте сам диск, возможно и вы сможете его так просто и быстро "отремонтировать".

На этом у меня все, удачи!

С некоторыми теоретическими данными о том, как там все устроено. Но, как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз об этом прочитать. И вот, разбирая домашний чулан, попался мне в руки старый жесткий диск (квантум, на два гигабайта, может быть даже еще рабочий), и осенила меня мысль, что непременно надо его разобрать и посмотреть что там внутри. Ну и не будем с этим тянуть.

Первым делом откручиваем электронику (которая, видимо, для лучшего охлаждения, разместилась на отдельной плате снаружи) и разбираем корпус, собранный с помощью винтиков из двух половинок с герметизирующей прокладкой между ними. Внутри все такое чистенькое-аккуратненькое оказалось, не иначе в специальном чистом цехе собиралось.

Видим два диска на общем шпинделе, на которые пишется информация (собственно, сами жесткие диски), и подвижный механизм для считывания. Посмотрим, как устроено читающее устройство. Все оказалось потрясающе просто (и гениально). Честно говоря, ожидал увидеть что-то вроде маленького моторчика - шагового двигателя, а оказалось еще оригинальнее. Коромысло на подшипнике. С одной стороны - считывающие головки - 4 штуки, по одной на каждую сторону из двух дисков, от головок идет по тонкому проводу, то есть считываются каждой головкой последовательность бит. С другой стороны - отклоняющее утройство в виде двух сильных постоянных магнитов и медного контура (индуктивная катушка) на коромысле. При подаче тока на катушку, коромысло отклоняется в нужную сторону, обеспечивая доступ головкам к любой дорожке диска.

Осталось посмотреть, что крутит сами диски. Моторчиками, конечно, нас не удивишь - всякое видали, но все равно любопытно. Тут возникла первая сложность - прикручены диски болтиками, требующими специального ключа в виде звездочки, причем очень маленького размера. Ну, ломать не строить. Возьмем, да высверлим.

Ага, вот и моторчик. Однако и тут некоторые любопытные детали обнаружились. Что здесь назвать ротором, а что - статором сразу и не сообразишь. Ось крепится неподвижно на корпус, к ней - на пластмассовом сердечнике набор электромагнитных катушек. Судя по количеству - 9 штук - и по количеству подходящих электрических контактов - 4 штуки, включаются они по-очереди тройками, управляясь электроникой извне. А "корпус" с постоянным магнитом в виде тонкого колечка вращается вокруг. К нему жестко приделаны круглые пластины носителя. Таким образом, отпадает необходимость в каких-либо щетках или других трущихся контактах, что обеспечивает долговечность работы. Снимаю шляпу!

Ну, вроде дальше детализировать уже не нужно. Смотрим, что нам осталось в сухом остатке от чуда техники конца прошлого века. Несколько железяк на выброс (не в металлолом же их копить?), пара хороших подшипников, горсть мелких болтиков, два блестящих диска - ребенку в игрушки и пара суперсильных магнитов, которые займут свое почетное место на холодильнике. Ну и полностью удовлетворенное любопытство.

С бодрым днём, друзья! Прочитав эту статью, вы несколько продвинетесь в области понимания процессов, происходящих с жестким диском при нарушении его геометрии.

Исследуя вопрос, я просмотрел набор роликов на ютюбе, который выдался по запросу «как работает жестких диск». Автор перебрал, где-то, первые 50 роликов и, в некоторых из них, встретил объяснения одного явления. А именно: почему после того, как мы открывали диск через какое-то время работы, он «покрывается бэдами». Объясняли это пылью. Пыль — это, бесспорно, зло для диска, но, если внимательнее присмотреться, то бэды возникают не в случайных местах, а в строго определенных. Есть еще одна из самых частых неисправностей данного вида - жесткий диск не трогали, а он перестал работать. То есть, он, как и в первом, описанном случае, «покрылся бэдами» не абы где, а строго по определенной схеме: частично перестали читаться области, которые чаще всего записываются, при этом на всём остальном пространстве диска - ни одного дефекта! А если такой диск попробовать «починить» тотальной записью поверхности, то он практически весь будет в бэдах. Такую ситуацию попаданием пыли и, как следствие, возникновением царапины, объяснить нельзя.

Подумалось, было бы хорошо, поставить подробные опыты, показывающие связь изменения поведения жесткого диска до и после внесения механического нарушения, то есть снятия/установки крышки. В недалеком будущем автор уже запланировал серию таких опытов, но а пока опишу судьбу героя в общих чертах - без лабораторных экспериментальных обоснований.

Так что же происходит, когда мы отпускаем/затягиваем винты крепления блока головок (коромысла)? Происходит смещение оси вращения. Такое смещение влечет за собой появление биения трека. Давайте попробуем нарисовать геометрию полученной ситуации.

На старых дисках скорость вычислений в программе слежения за треком была низкой и при биении больше какого-то значения не успевала реагировать на убегающий из-под головки трек и диск начинал стучать.

Но! Жесткий диск у нас не в плоскости, а в объеме! Еще происходит наклон оси поворота.

Следовательно, для одних головок смещение получается меньше, от изначального положения, а у других больше. А еще нижняя головка будет прижиматься сильнее, а верхняя слабее. Как следствие, у нижней высота полета над магнитной поверхностью уменьшится, а у верхней увеличится. Это все равно что мы привыкли читать текст на одном расстоянии, а теперь расстояние увеличилось, следовательно нужно изменить фокусировку, чтобы снова хорошо читать текст. А что если фокус уже выкрутили на максимум, а текст все ровно не читается? Получаем BAD- сектора!

Следующий вопрос, которым задастся пытливый читатель - это почему, собственно, смещение положения оси вращения вообще на что-то влияет? Дело в том, что разметка дорожек (тут можно много рассказать про разницу между физическим и логическим форматированием, но оставим этот рассказ на будущее) производится уже на полностью собранном диске. Поэтому, взаимное расположение окружностей-дорожек и центров вращения как бы фиксируются и треки из-под головки не «убегают» . Если мы изменим расстояние между осями, то как было показано выше (рисунок 1) появятся биения.

Раньше программа управления жестким диском не умела учитывать смещение оси вращения, потому как сумма биений подшипника на коромысле и подшипника шпиндельного двигателя для неповрежденного диска была меньше размера дорожки. Как только сумма биений стала больше, то потребовалась уже реализация программного предсказания биения и его компенсации путем смещения головки звуковой катушкой в сторону, противоположную уходу головки с трека.

Бывает еще ситуация, когда система предсказания биений ломается, это приводит к тому, что диск перестает читаться… Но об этом как-нибудь в другой раз, так как в большинстве дисков помрачение гадалок с астрологами приводит к замедлению скорости чтения и еще большему замедлению скорости записи, а не полной утрате способности читать.

Все было замечательно, пока данные записывались одной и той же головкой. Но, начиная примерно с дисков в 1 Гигабайт на одну поверхность стали применять раздельные головки для чтения и для записи. И у нас появилось уже две дуги!

По одной дуге идет головка чтения, а по другой головка записи. При смещении между центрами вращения головка записи перестанет попадать на тот трек, на который она попадала раньше. Другими словами, программа думает, что она пишет дорожку номер 10, а в реальности идет запись дорожки номер 9! А, так как данные на соседних дорожках немного повернуты друг относительно друга и/или в расчете контрольной суммы сектора используется его номер, то диск такой сектор признать исправным уже не сможет.

Получаем вывод: в результате изменения расстояния между осями вращения запись данных приводит к тому, что в местах, куда данные должны быть записаны, они остаются старыми, а соседние данные повреждаются!

Однако, справедливости ради, этот вывод слишком идеален. В реальности данные пишутся зигзагами, поэтому будут повреждены обе дорожки, одна, которую мы пишем, а другая соседняя. Но и читаются они тоже зигзагом (от биения обоих/двух подшипников), поэтому получается картина: многократные повторы чтения позволяют вычитать часть секторов.

Но на дисках с объемами более 250 гигабайт на одну поверхность ситуация еще более усложнилась в связи с появлением системы контроля высоты полета головки путем нагрева пружины резистором, которая измеряет эту высоту по качеству сигнала с поверхности. Так вот, когда у нас некоторые места ориентирования повреждены, то высота полета вычисляется неверно и вся головка либо впиливается в поверхность, либо летит слишком высоко и не видит данных (выше приводил пример с фокусным расстоянием и чтением текста)!

А нонче, не то, что давеча: еще и пьезо позиционеры добавились со своими особенностями поведения в случае смещения осей - мрак!

Думаю, пытливый читатель уже понял, как всё сложно взаимосвязано и, что на жесткий диск лучше не дышать… Нет, дышать всё-таки можно, на закрытый диск!:) В любом случае, мы осуществили скромную попытку интеграции экспериментального опыта, изучения патентов и т. п. В будущем, автор попробует поставить хорошо доказательные опыты на разных дисках, подтверждающие и дополняющие выводы этой заметки.