Как проверить двигатель жесткого диска

Как проверить двигатель жесткого диска

Сломался у меня винчестер от ноута. Хотел его сегодня выкинуть, покрутил в руках и в голове промелькнула идея оживить моторчик привода диска. Вспомнил теорию по двигателям, которую получил ещё в студенческие годы, прикинул, что там стоит обычный фазный синхронный двигатель. Гуглить и искать в интернете специально ничего не стал — решил запустить его сам.

Раскрутив винт по винтикам обнаружил четыре контакта, идущие к мотору. Прозвонив эти контакты я обнаружил, что мотор содержит три обмотки, подключенные по схеме "звезда" с выводом от общей точки. То есть получается три фазы и общий выход. Фазы смещены на 60 градусов. Сопротивление обмоток низкое, в районе пары Ом.

Чтоб запустить моторчик нужно по очереди подавать импульсы на эти три обмотки. Быстро накидав текст программы для микроконтроллера и спаяв на коленках схему получил результат формы сигнала:

С микроконтроллера сигнал поступает на мосфеты Т1 — Т3, далее с мосфетов импульсы подаются на обмотки А B и C. Общий вывод N подключен к плюсу через токоограничивающий резистор. Чтобы мотор хорошо работал, нужно подбирать оптимальное соотношение скважности импульсов.

Запуск старых HDD для прикладных применений

При использовании старых HDD приводов в прикладных целях иногда возникает проблема с тем, что шпиндельный двигатель останавливается через некоторое время после запуска. Есть у них такая «фишка» — если с блока головок не поступают сигналы на микросхему-контроллер, то она запрещает микросхеме-драйверу вращать двигатель. На примере несколько моделей приводов попробуем разобраться, как это исправить.

Всё началось с того, что привезли несколько старых винчестеров (рис.1) и сказали, что здесь рабочие вперемешку с «убитыми», хочешь – выбирай, не хочешь – делай что хочешь. Но если разберёшься, как их использовать в качестве небольшого наждака для правки инструмента, расскажи. Ну, вот – рассказываю…

Первый HDD – «Quantum» семейства «Fireball TM» с микросхемой привода TDA5147AK (рис.2). Посмотрим, что он из себя представляет.

Верхняя крышка крепится 4-мя винтами по углам и одним винтом и гайкой, находящимися сверху, под наклейками. После снятия крышки видны сам жёсткий диск, считывающие головки и магнитная система управления положением головок (рис.3). Шлейф отсоединяем, магнитную систему откручиваем (здесь понадобиться специально заточенный шестигранный ключ «звёздочка»). При желании диск тоже можно снять, если открутить три винта на шпинделе двигателя (также нужен шестигранник).

Теперь ставим крышку на место для того, чтобы можно было перевернуть HDD для экспериментов с электроникой и подаём в разъём питания напряжения +5 В и +12В. Двигатель разгоняется, работает примерно 30 секунд, а затем останавливается (на печатной плате есть зелёный светодиод – он горит при вращении двигателя и мигает при его остановке).

В сети легко находится даташит на микросхему TDA5147K, но по нему не удалось разобраться с сигналом разрешения/запрета вращения. При «подтягивании» сигналов POR к шинам питания добиться нужной реакции не удалось, но при просмотре сигналов осциллографом выяснилось, что при касании щупом 7-го вывода микросхемы TDA5147АK происходит её сброс и перезапуск двигателя. Таким образом, собрав простейший генератор коротких импульсов (рис.4, нижнее фото) с периодом в несколько секунд (или десятков секунд), можно заставить двигатель вращаться более-менее постоянно. Возникающие паузы в подаче питания длятся около 0,5 секунды и это не критично, если двигатель используется с небольшой нагрузкой на валу, но в других случаях это может быть неприемлемо. Поэтому, способ хоть и действенный, но не совсем правильный. А «правильно» запустить его так и не удалось.

Следующий HDD – «Quantum» семейства «Trailblazer» (рис.5).

При подаче напряжений питания привод никаких признаков жизни не подаёт и на плате электроники начинает сильно греться микросхема 14-107540-03. В середине корпуса микросхемы заметна выпуклость (рис.6), что говорит о её явной неработоспособности. Обидно, но не страшно.

Смотрим микросхему управления вращением двигателя (рис.7) — HA13555. Она при подаче питания не греется и видимых повреждений на ней нет. Прозвонка тестером элементов «обвязки» ничего особенного не выявила – остаётся только разобраться со схемой «включения».

Поисковики даташит на неё не находят, но есть описание на HA13561F. Она выполнена в таком же корпусе, совпадает по ножкам питания и по «выходным» выводам с HA13555 (у последней к проводникам питания двигателя подпаяны диоды – защита от противо-ЭДС). Попробуем определиться с необходимыми выводами управления. Из даташита на HA13561F (рис.8) следует, что на вывод 42 (CLOCK) должна подаваться тактовая частота 5 МГц с уровнем TTL-логики и что сигналом, разрешающим запуск двигателя, является высокий уровень на выводе 44 (SPNENAB).

Так как микросхема 14-107540-03 нерабочая, то отрезаем питание +5 В от неё и от всех остальных микросхем, кроме HA13555 (рис.9). Тестером проверяем правильность «порезов» по отсутствию соединений.

На нижнем фото рисунка 9 красными точками показаны места подпайки напряжения +5 В для HA13555 и резистора «подтяжки к плюсу» её 44 вывода. Если же резистор от вывода 45 снять с родного места (это R105 по рисунку 8) и поставить его вертикально с некоторым наклоном к микросхеме, то дополнительный резистор для подтяжки к «плюсу» вывода 44 можно припаять к переходному отверстию и к висящему выводу первого резистора (рис.10) и тогда питание +5 В можно подавать в место их соединения.

На обратной стороне платы следует перерезать дорожки, как показано на рисунке 11. Это «бывшие» сигналы, приходящие от сгоревшей микросхемы 14-107540-03 и старая «подтяжка» резистора R105.

Организовать подачу «новых» тактовых сигналов на вывод 42 (CLOCK) можно с помощью дополнительного внешнего генератора, собранного на любой подходящей микросхеме. В данном случае была использована К555ЛН1 и получившаяся схема показана на рисунке 12.

После «прокидывания» проводом МГТФ напряжения питания +5 В прямо от разъёма к выводу 36 (Vss) и других требуемых соединений (рис.13), привод запускается и работает безостановочно. Естественно, если бы микросхема 14-107540-03 была исправна, вся доработка заключалась бы только в «перетяжке» 44-го вывода к шине +5 В.

На этом «винте» была проверена его работоспособность при других тактовых частотах. Сигнал подавался с внешнего генератора прямоугольных импульсов и минимальная частота, с которой привод работал устойчиво — 2,4 МГц. На более низких частотах циклично происходил разгон и остановка. Максимальная частота – около 7,6 МГц, при дальнейшем её увеличении количество оборотов оставалось прежним.

Количество оборотов также зависит и от уровня напряжения на выводе 41 (CNTSEL). В даташите на микросхему HA13561F есть таблица и она соответствует значениям, получаемым у HA13555. В результате всех манипуляций удалось получить минимальную скорость вращения двигателя около 1800 об/мин, максимальную – 6864 об/мин. Контроль проводился с помощью программы SpectraPLUS, оптопары с усилителем и кусочка изоленты, приклеенного к диску так, чтобы он при вращении диска перекрывал окно оптопары (в окне анализатора спектра определялась частота следования импульсов и затем умножалась на 60).

Третий привод – «SAMSUNG WN310820A».

При подаче питания микросхема-драйвер – HA13561 начинает сильно греться, двигатель не вращается. На корпусе микросхемы заметна выпуклость (рис.14), как и в предыдущем случае. Проводить какие-либо эксперименты не получится, но можно попробовать запитать двигатель от платы с микросхемой HA13555. Длинные тонкие проводники были подпаяны к шлейфу двигателя и к выходным контактам разъёма платы электроники – всё запустилось и работало без проблем. Если бы HA13561 была целой, доработка для запуска была бы такой же, как и для «Quantum Trailblazer» (44-й вывод к шине +5 В).

Четвёртый привод — «Quantum» семейства «Fireball SE» с микросхемой привода AN8426FBP (рис.15).

Если отключить шлейф блока головок и подать питание на HDD, то двигатель набирает обороты и, естественно, через некоторое время останавливается. Даташит на микросхему AN8426FBP есть в сети и по нему можно разобраться, что за запуск отвечает вывод 44 (SIPWM) (рис.16). И если теперь перерезать дорожку, идущую от микросхемы 14-108417-02 и «подтянуть» вывод 44 через резистор 4,7 кОм к шине +5 В, то двигатель не будет останавливается.

И напоследок, вернувшись немного назад, были сняты формы сигналов на выводах W и V микросхемы HA13555 относительно общего провода (рис. 17).

Самое простое прикладное применение старого HDD – небольшой наждак для правки свёрл, ножей, отвёрток (рис.18). Для этого достаточно наклеить на магнитный диск наждачную бумагу. Если «винт» был с несколькими «блинами», то можно сделать сменные диски разной зернистости. И здесь хорошо бы иметь возможность переключения скорости вращения шпиндельного двигателя, так как при большом количестве оборотов очень легко перегреть затачиваемую поверхность.

Наждак, конечно, не единственное применение для старого HDD. В сети легко находятся конструкции пылесосов и даже аппарата для приготовления сладкой ваты…

В дополнении к тексту находятся упомянутые даташиты и файлы печатных плат внешних генераторов импульсов в формате программы Sprint-Layout 5-ой версии (вид со стороны печати, микросхемы устанавливаются как smd, т.е. без сверловки отверстий).

Запускаем мотор от hdd. ⁠ ⁠

Спустя 40 с лишним дней мне наконец-то прислали драйвер. За это время я успел найти пару моторчиков от жёстких дисков, и сейчас расскажу как же запустить его. В комплекте к моему драйверу шел "сервотестер", правда на корпусе написано "сервер тестер".
Это устройство генерирует шим сигнал, необходимый для управления драйвером. Имеет три режима:
1)ручной
2) половина газа
3)периодично повышать и понижать обороты.
Цена всего этого комплекта 300 рублей.
На вход подаем 12 вольт, на выходе имеем 3 провода, которые подключаем к двигателю.

Итак, берем мотор, паяем к нему три провода, учтите, что мотор хорошо крутится только против часовой стрелки, это обусловлено строением системы подшипников.

В позапозапрошлом посте я писал, для того чтобы изменить направление вращения BDLC мотора достаточно поменять местами два провода идущие к обмоткам.

Схема готова, подаем питание 11-12 вольт и смотрим:)

Мотор запускается, вы имеете возможность регулировать обороты) Токопотребление в районе 1 ампера.

Таким образом вы можете запустить любой мотор от hdd или dvd прикрепить наждачный круг и пользоваться наждаком.
Всем спасибо, хорошего дня:)

Супер, ставим пропеллер на мотор ДВД, раскручиваем на 26000 оборотов и получаем пулемет, стрелявший лопостями!

А как же ссылка на устройство?)

А к вот такому движку от диска куда цеплять?

а если использовать в квадракоптерах получиться?

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD⁠ ⁠

Жёсткий диск может хранить в себе большое количество данных, но знаете ли вы как он устроен внутри или принцип его работы?

Так вот я вам наглядно покажу. HDD состоит из двух частей. Корпус, чёрного цвета и прикрытый крышкой, это гермоблок. Плата на обратной стороне, это контроллер. О нём я расскажу чуть позже. А сейчас посмотрим что внутри гермоблока.

Открыв крышку, сразу бросается в глаза большая блестящая пластина, занимающая большую часть корпуса и зажатая шайбой. Это и есть сам жесткий диск, их кстати может быть несколько расположенных один над другим.

Пластины крепятся на шпиндель электромотора, который заставляют их вращаться со скоростью 7200 об/мин, а контроллер поддерживает постоянную скорость вращения при помощи контактов на обратной стороне корпуса, через них же и осуществляется питание. Именно на пластинах хранятся все данные, причём не только пользовательские, но и служебные необходимые самому устройству.

Чем больше пластин, тем больше информации может вместить устройство, а выполнены они обычно из металлических сплавов (хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла, но они были не долговечны, встречаются даже керамические диски).

Покрыты пластины ферромагнитным слоем, который и хранит всю информацию. Этот слой разбивается на сотни тысяч узких дорожек, каждая из дорожек разделена на секторы это позволяет определять, куда записывать и где считывать информацию. А вся карта о секторах и дорожках находится в памяти контроллера.

Ну а чтобы записать данные, над диском с большой скоростью движется металлический кронштейн, который называется коромысло, на его конце находятся слайдеры с магнитными головками.

Головка проходя над дорожкой намагничивает микроскопическую область на ферромагнитном слое, устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний «0» или «1», а с помощью улавливания магнитного потока происходит считывание информации, когда головка проходит над областью с измененной полярностью, она фиксирует импульс напряжения, этот импульс считывается как единица, а его отсутствие как 0,(каждый такой 0 и 1 называется «бит»). Считываемые головкой сигналы очень слабы и перед отправкой на контроллер должны проходить через усилитель. Отвечающий за это чип находится с боку коромысла (preamplifier).

Вся эта конструкция приводится в движение при помощи привода основанном на электромагнетизме. Который называется сервопривод. Вот он позиционирует коромысло в то место, куда нужно записать или откуда считать информацию и управляется интегральной микросхемой. Внутри он состоит из двух мощных неодимовых магнитов, катушки и фиксатора. Фиксатор предотвращает какие-либо движения головок в отключенном состоянии и пока шпиндель не наберёт обороты. Всё это важно, потому что от этой конструкции зависит долговечность головок, а от скорости и точности перемещения коромысла зависит время поиска данных на поверхности пластин. Интересно ещё то что головка коромысла обычно не соприкасается с дисками, а парит над ними при помощи восходящих воздушных потоков на расстоянии примерно 10 нм от крутящейся пластины благодаря аэродинамической форме слайдера.

А так как это очень маленькие расстояния, и все детали движутся на огромных скоростях. Внутри корпуса есть циркуляционный фильтр (recirculation filter), он находится на пути потоков воздуха, создаваемый вращением пластин, этот фильтр постоянно собирает и задерживает мельчайшие частицы которые могли бы повредить пластины и хранящуюся на них информацию или вывести из строя магнитную головку. Кроме него, на обратной стороне корпуса и на крышке имеются маленькие, почти незаметное отверстия (breath hole). Они служит для выравнивания давления и прикрыты фильтром (breath filter), которые так же задерживают частицы пыли и влаги.

Внутренности гермоблока мы рассмотрели, давайте теперь вернёмся к контроллеру, так как очень сложная и важная часть жёсткого диска. Эта плата с разъёмами представляет собой интегральную схему, которая синхронизирует работу диска с компьютером и управляет всеми всеми процессами внутри hdd. Перевернув плату, можно увидеть что это целый микрокомпьютер со своим процессором, оперативной и постоянной памятью и есть своя система ввода/вывода.

Чип с большим количеством ножек это MCU — контроллер который занимается всеми расчётами и преобразует аналоговый сигнал с головки в цифровой и наоборот. Для ускорения этих операций рядом распаян чип с памятью DDR SDRAM. Который служит в роли буфера для хранения промежуточных данных, которые уже считаны с жесткого диска, но еще не были переданы для дальнейшей обработки, а также для хранения данных, к которым система обращается довольно часто.

А вот два других крупных чипа это Flash память и её контроллер. Они действует как большой кэш для часто используемых данных, для повышения производительности. Но эти чипы устанавливаются только в гибридных HDD и в большенстве дисков их нет.

(по сути это ssd внутри hdd=SSHD).

Так же, важным чипом является контроллер управления двигателем и головками VCM controller, так как, он управляет питанием MCU, Блоком магнитных головок внутри гермозоны и двигателем hdd.

Так же на плату устанавливаются датчики вибрации (shock sensor) которые определяет уровень тряски и в случаи высокой интенсивности отправляют сигнал VCM контролеру на корректировку движения головок или на их парковку и выключение hdd. В действительности, эти датчики плохо работают, так что лучше не трясти и не ронять жёсткий.

Компоненты hdd мы рассмотрели, давайте теперь свяжем всё это вместе чтобы был понятен сам принцип работы жесткого диска.

При подаче питания на Жёсткий диск, двигатель расположенный внутри корпуса начинает раскручивать шпиндель на котором закреплены магнитные пластины. И пока пластины ещё не набрали обороты, чтобы между головкой коромысла и диском образовалась воздушная подушка, головки запаркованы у шпинделя у центра, чтобы не навредить секторам с информацией и самой головке. Как только обороты достигают нужного уровня, сервопривод (электромагнитный двигатель) приводит в движение коромысло, которое уже позиционируется в то место, откуда нужно считать служебную информацию о состоянии жесткого диска и других необходимых сведениях о нем, эта область со служебной информацией называется нулевой дорожкой. После неё уже считываются все остальные данные хранящиеся на диске.

Ну а в случае когда питание, резко прекращается, двигатель переходит в режим генератора, и энергия от вращения шпинделей превращается в электрическую энергию, благодаря которой, головки безопасно паркуются и не повреждаются.

Как вы видите, жёсткий диск удивительное и сложное инженерное устройство. Надеюсь, что я смог достаточно понятно и подробно представить для вас базовую информацию об его устройстве.

Как проверить двигатель жесткого диска

Сломался у меня винчестер от ноута. Хотел его сегодня выкинуть, покрутил в руках и в голове промелькнула идея оживить моторчик привода диска. Вспомнил теорию по двигателям, которую получил ещё в студенческие годы, прикинул, что там стоит обычный фазный синхронный двигатель. Гуглить и искать в интернете специально ничего не стал — решил запустить его сам.

Раскрутив винт по винтикам обнаружил четыре контакта, идущие к мотору. Прозвонив эти контакты я обнаружил, что мотор содержит три обмотки, подключенные по схеме "звезда" с выводом от общей точки. То есть получается три фазы и общий выход. Фазы смещены на 60 градусов. Сопротивление обмоток низкое, в районе пары Ом.

Чтоб запустить моторчик нужно по очереди подавать импульсы на эти три обмотки. Быстро накидав текст программы для микроконтроллера и спаяв на коленках схему получил результат формы сигнала:

С микроконтроллера сигнал поступает на мосфеты Т1 — Т3, далее с мосфетов импульсы подаются на обмотки А B и C. Общий вывод N подключен к плюсу через токоограничивающий резистор. Чтобы мотор хорошо работал, нужно подбирать оптимальное соотношение скважности импульсов.

Как проверить диск HDD/SSD: 5 самых важных тестов!

Доброго дня!

Вопросы насчет дисков — одни из самых распространённых (в т.ч. и по их проверке. )! И нередко, отвечая на них, мне приходится давать сразу неск. ссылок на разные статьи (что не очень удобно!). Гораздо сподручнее — если бы все самые основные моменты по тестированию и диагностике дисков были описаны в одной заметке! Я и подумал, что неплохо бы ее завести. 👇 😉

Обычно, при работе и «знакомстве» с диском — требуется посмотреть его общее состояние, помониторить его температуру, оценить скорость работы (о чем и будет сегодняшний материал ниже).

1. заметка актуальна для жестких дисков (HDD) и твердотельных накопителей (SSD). Флешки, SD-карты и пр. — сюда не относятся!
2. «подозрительное» поведение ПК (если есть проблемы с диском) : появление необычных звуков (щелчки, клацанье и пр.), долгое копирование файлов, ошибки чтения при открытии файлов, зависание компьютера, внезапные синие экраны, невозможность загрузки Windows, и пр.;
3. если ваш диск ведет себя «подозрительно» + одна из утилит ниже покажет, что у него плохое тех. состояние — рекомендую сделать сразу же бэкап всех важных данных!
4. 📌в помощь : если Windows с «проблемного» диска не загружается — попробуйте вынуть этот диск и подключить его к USB-порту работающего ПК (и на нем уже проводите диагностику накопителя).

Несколько тестов

Общее состояние диска (SMART)

Пожалуй, начать я бы порекомендовал с «общей быстрой» оценки накопителя — для этого отлично подходит утилита 📌CrystalDiskInfo (ссылка на офиц. сайт).

Хороша она тем, что сразу после ее запуска — вы увидите тех. состояние вашего диска (она автоматически делает вывод на основе показаний SMART).

См. рис. ниже: слева — так должно быть у норм.-работающего диска (т.е. хорошее тех. состояние); справа — повод призадуматься. (очень вероятно, что к этому моменту накопитель уже себя ведет крайне подозрительно).

CrystalDiskInfo — общая оценка состояния диска

Также CrystalDiskInfo покажет текущую температуру диска, букву, серийный номер, атрибуты SMART и пр.

Бэд блоки, стабильность работы при нагрузке

После CrystalDiskInfo я посоветовал бы воспользоваться еще одной утилитой — 📌Victoria (ссылка на офиц. сайт // нужна 5-я версия).

В большинстве случаев (чтобы не терять время) — достаточно выполнить быстрый тест (кнопка «Quick» , см. скрин ниже 👇).

В идеале ни синих, ни красных, ни оранжевых блоков на новом диске быть не должно (цифра 4 на скрине ниже), а график скорости чтения данных с диска — должен напоминать слегка наклонную линию (без резких просадок близких к нулю).

📌 В помощь!

Работа с Victoria — проверка диска на бэд блоки (более подробно об этапах проверки диска, на что обратить внимание, и пр. моменты).

Тестирование быстрое (Quick) — Victoria 5

Кроме этого, обратите внимание на результат оценки диска Victoria — см. стрелку-3 👆 «no warnings, no errors. « — значит ошибок никаких не выявлено, и с диском все в порядке.

Скорость чтения/записи

Чтобы проверить скорость чтения/записи диска — есть 📌спец. утилиты.

Одна из наиболее удобных и совместимых с большинством накопителей: 📌CrystalDiskMark. После ее запуска, достаточно нажать по кнопке «All» и подождать неск. минут, пока завершится тест. Далее обратите внимание на две строки:

1. Seq — последовательная скорость чтения/записи (Read/Write соответственно). Чтобы было понятно «что это» — вот пример: если вы копируете большой файл на HDD со скрина ниже 👇 — то скорость составит примерно 67 МБ/с;
2. 4K (4KiB Q1T1) — случайное чтение/запись блоков размером в 4 КБ ( прим. : больше половины операций (>70%) с диском приходится на небольшие файлы. И от нее напрямую зависит скорость отклика и работы ОС Windows, и многих программ!).

Тест скорости накопителей SSD (NVMe, SATA), HDD // CrystalDiskMark.

Проверка на ошибки файловой системы

Чаще всего проблемы возникают со внешними дисками (флешками), когда их неправильно отключают (либо внезапно перезагружается ПК, из-за отключения электричества. ). Нередко в этом случае файлы на диске становятся не доступны, пока он не будет спец. образом проверен.

Сделать это в Windows можно неск. способами.

1. запустить командную строку от админа;
2. ввести команду (выделена коричневым): wmic logicaldisk get name, VolumeName, Size, FileSystem, NumberOfBlocks, description и нажать Enter (должен появиться список дисков);
3. ввести chkdsk D: /x/f/r и нажать Enter (вместо буквы «D:» нужно указать свою букву диска);
4. пор завершении операции уведите были ли найдены (и исправлены) ошибки.

Проверка диска на ошибки и исправление оных

Если зайти в мой компьютер и открыть свойства диска — то в меню «Сервис» можно найти кнопку для запуска аналогичной проверки. Правда, нередко при подключении проблемного диска — проводник подвисает и не дает добраться до этой вкладки. (первый вариант предпочтительнее).

Свойства диска, проверка на ошибки файловой системы

Мониторинг температуры

В некоторых случаях требуется вывести показатели температуры диска (ЦП, видеокарты) на панель задач — чтобы видеть как они меняются в режиме реального времени (см. как у меня на скрине ниже 👇).

Для этого можно воспользоваться утилитами: HWiNFO64 или AIDA64. Как их настроить — рассказывал 📌в этой небольшой заметке (в т.ч. и их автозагрузку || вместе с Windows).

Температура, загрузка ЦП, ОЗУ и пр. показатели — HWiNFO64

Мониторинг здоровья диска в режиме реального времени

В этом плане хочется порекомендовать одну утилиту: 📌HDD Life (ссылка на офиц. сайт //подходит и для SSD накопителей).

После установки этой программы — она начнет «жить» в трее (рядом с часами) и внимательно наблюдать за состоянием вашего диска (если их несколько — то за ними всеми 😉). Если с ним что-то начнет происходить «плохое» — она вас вовремя уведомит об этом и покажет, сколько осталось жить вашему устройству (оценка примерная). См. скрины ниже. 👇

Скриншот работы HDD Life (с офиц. сайта)

Здоровье диска — отличное! / Утилита SSD Life

Утилита хороша и тем, что помимо всего прочего — позволяет узнать показания SMART диска, температуру, время и характер работы диска, и многие др. параметры. Рекомендую к знакомству! 😉

Неофициальный блог R.LAB

Жёсткие диски, SSD, флешки, RAID-массивы, ленты. Изучение, восстановление данных, ремонт.

Диагностика неисправностей жестких дисков. Часть 2.

В предыдущем посте по данной теме был обозначен список последовательных шагов диагностики.

В этой части мы раскроем подробности следующих пунктов:

повреждены элементы электроники (проверка платы электроники); механические повреждения.

Что делать раньше: осматривать плату, или искать вмятины — это пусть каждый решает сам. Чтобы поставить диагноз нужно собрать данные о всех видимых неполадках: от повреждений на корпусе, до проблем с элементами электроники. Так что, в любом случае, плату следует открутить и осмотреть, даже если нашлись вмятины.

Пример применения описанной ниже диагностики можно найти в видеоролике для диска Seagate Momentus 5400.6

Проверка платы электроники

Симптомы: Наличие горелых или отсутствующих электронных компонентов на плате контроллера.

Чтобы определить данную неполадку , нужно о тделит ь плату контроллера от гермоблока. Осмотр еть со всех сторон на предмет электрических и механических повреждений (горелых и отсутствующих электронных компонентов на плате контроллера), а также окислившихся разъёмов платы контроллера.

Возможные неисправности:

Защитные диоды. На дисках, начиная где-то с 2003 года, рядом с разъемом питания расположены один (2.5 ” ) или два (3.5 ” ) крупных диода. Обычно, явно видно, что такой диод прогорел. При подаче питания на жесткий диск с неисправным защитным диодом блок питания будет уходить в защиту от короткого замыкания. На накопителях Seagate (рис.1.) используются диоды фирмы ST и называются «transient voltage suppressor» (сокращенно TVS) или «Transil». На накопителях WD (рис. 2 .) используются диоды фирмы Onsemi и называются «Zener Transient Voltage Suppressors». П овреждени е защитных диодов происходит из-за превышающих номинальное напряжени е импульсов из блока питания, по причине его неисправности .

Данная неисправность встречается редко.

Рис. 1. Защитные диоды на плате Seagate Barracuda.

Рис. 2. Защитные диоды на плате WD.

Окисление разъемов. Плата электроники соединена с гермоблоком двумя разъемами. Один подключает шпиндельный двигатель и имеет 3 или 4 контакта. Другой подключает микросхему усилителя/коммутатора. Для дисков у которых разъемы покрыты сплавом на основе золота проблем никогда не возникает. Иначе обстоит дело, когда разъемы покрыты сплавом на основе серебра. Со временем, оксид серебра, под воздействием влаги из воздуха, растекается по плате и приводит к паразитной электропроводимости между соседними контактами. Подробно данное явление обсуждалось в посте: https://blog.rlab.ru/povrezhdenie-plati-seagate-424.html

Данная неисправность встречается часто.

Рис. 3. Крупный план двух контактов разъема подключения усилителя/коммутатора с признаками «расползания» оксида серебра (черные чешуйки).

Прогорела микросхема. Микросхема у которой поврежден пластиковый корпус гарантированно не работает. Причин таких повреждений несколько. Перечислим наиболее частые из них: перегрев во время работы, замыкание в местах пайки внешним воздействием или из-за влаги, брак при изготовлении микросхемы, повышенные или отрицательные броски напряжения от блока питания.

При обнаружении горелых электронных компонентов на плате контроллера подавать питание на накопитель в таком состоянии нельзя. Помимо высокой вероятности того, что накопитель не запуститься, есть вероятность нанести дополнительные повреждения внутренностям гермоблока.

В видео примере в начале поста рассмотрен этот случай.

Данная неисправность встречается часто.

Рис.4. Прогоревшая микросхема управления шпиндельного двигателя.

Отсутствуют/отбиты детали.

Чаще всего эта ситуация возникает когда у диска детали расположены«наружу». Это диски Samsung, Maxtor, “ классические ” Seagate и т.п. Определить отбитую деталь можно по припою: он не плавно растекается (как происходит в случае незадействованного контакта), а торчит острыми краями вверх. На рисунке 5 отбиты 3 детали: два резистора и конденсатор. Иногда бывает, что при попытке что-то паять на плате «сдули» детали — такое повреждение можно определить только по сравнению с такой же исправной платой. Так же возможно повреждение ножек микросхем, когда они согнуты и замкнуты друг с другом или оторваны от корпуса. Данная проблема возможна только для старых дисков так как у новых выводы расположены под самой микросхемой.

При обнаружении отсутствующих электронных компонентов на плате контроллера подавать питание на накопитель в таком состоянии нельзя. Помимо высокой вероятности того, что накопитель не запуститься, есть вероятность нанести дополнительные повреждения внутренностям гермоблока.

Данная неисправность встречается очень редко.

Рис. 5. Отбитые детали на плате жесткого диска Maxtor.

Оторвали разъем. Проблемы с разъемом встречаются обычно у PATA и USB дисков. Как в случае PATA, так и в случае USB дисков внимание следует обратить на места подпайки разъема к плате. Чаще всего один или несколько контактов просто отрываются от платы.

На рисунке 6 показан вид на место подпайки контактов разъема USB 3.0 к плате. В данном случае, разъем полностью исправен.

Данная неисправность встречается часто.

Рис. 6. Пример установки USB 3.0 разъема для диска WD.

Повреждены дорожки на печатной плате.

Следует обратить внимание (рис. 7) на наличие глубоких царапин на плате электроники.

Данная неисправность встречается очень редко.

Рис. 7. Царапина на плате электроники жесткого диска WD.

Нарушение работы из-за прокладки между платой и гермоблоком.

Данная неисправность встречается на очень старых дисках емкостью до 10Гб. Видимо, со временем, прокладка приобретает свойство проводить электричество. Подробнее данный эффект рассмотрен тут: https://blog.rlab.ru/neobichnaya-problema-starih-diskov-398.html

Данная неисправность встречается редко у старых дисков.

Видимых повреждений нет, но при подаче питания диск не раскручивается.

В этой ситуации возможности определить неисправность по внешним признакам нет. Возможные действия по уточнению состояние платы будут рассмотрены в следующей части.

Дальнейшие действия:

З ащитн ые диод ы . Чаще всего достаточно просто отпаять замкнутый/сгоревший защитный диод и плата начнет работать. Плата жесткого диска без него работать будет.

Окисление разъемов. Потемневшие (окислившиеся) разъёмы осторожно зачистить до блеска, например, канцелярским ластиком.

Прог о р ела микросхем а . Следует заменить плату на совместимую исправную. В большинстве случаев потребуется перепайка flash- ПЗУ с неисправной платы на исправную. Ремонт платы с заменой микросхемы в подавляющем большинстве случаев не имеет смысла.

В идео на нашем канале, посвященные замене платы:

Отсутствую т /отбиты детали. Произвести замену платы на совместимую. В большинстве случаев потребуется перепайка flash- ПЗУ с неисправной платы на исправную.

Оторвали разъем. Чинить разъем или менять плату. Можно сразу на SATA.

По вреждены дорожки на печатной плате . Произвести замену платы на совместимую. В большинстве случаев потребуется перепайка flash- ПЗУ с неисправной платы на исправную.

Нарушение работы из-за п рокладк и между платой и гермоблоком . Убрать прокладку.

Д ополнительная информация:

Проверка наличия на гермоблоке накопителя следов механических воздействий

Под мех аническими в оздействиями понимается: царапин ы на корпусе гермоблока , вмятин ы, изгиб корпуса гермоблока и т.п.

Симптомы: Наличие на корпусе следов падений, ударов, других сильных механический воздействий. Конечно, н е все механические воздействия оставляют следы, но, обычно, если диск поврежден именно механически, то это будет заметно.

Возможные неисправности:

Вмятина от удара. У жестких дисков форм-фактора 2.5 дюйма бывают вмятые крышки. Пример приведен на рисунке 8. Так как у этих дисков плотность размещения деталей в гермоблоке выше, а усилий для повреждения нужно меньше, то сравнительно небольшие следы повреждений приводят к фатальным нарушениям в работе диска.

Рис. 8. Вмятина на жестком диске Seagate со стороны наклейки.

Согнутый корпус.

Определить изгиб корпуса можно приложив к исследуемому диску похожий исправный диск другой стороной так, чтобы все места креплений прилегали друг к другу. Если 3 места креплений касаются (рис. 9), а одно не касается, то диск согнут.

Рис. 9. Определение согнутого корпуса.

Дальнейшие действия:

Очевидно, что восстановить данные путем замены гермоблока не получится, так как они хранятся на магнитных поверхностях в самом гермоблоке. Вынуть диски и поместить их в исправный гермоблок тоже нельзя из-за очень точной подгонке головок, мотора, магнитных поверхностей на заводе изготовителе (подробнее тут: https://blog.rlab.ru/kak-razobrat-zhestkiy-disk-tak-chtobi-on-posle-sborki-normalno-rabotal-spoyler-nikak-462.html)

Восстановление работоспособности в случае механических повреждений не всегда возможно. По статистике успехом (восстановленными данными), завершаются около 20% случаев и это при наличии всех доступных инструментов и гарантированно подходящих дисков-доноров.

Неофициальный блог R.LAB

Жёсткие диски, SSD, флешки, RAID-массивы, ленты. Изучение, восстановление данных, ремонт.

Диагностика неисправностей жестких дисков. Часть 2.

В предыдущем посте по данной теме был обозначен список последовательных шагов диагностики.

В этой части мы раскроем подробности следующих пунктов:

повреждены элементы электроники (проверка платы электроники); механические повреждения.

Что делать раньше: осматривать плату, или искать вмятины — это пусть каждый решает сам. Чтобы поставить диагноз нужно собрать данные о всех видимых неполадках: от повреждений на корпусе, до проблем с элементами электроники. Так что, в любом случае, плату следует открутить и осмотреть, даже если нашлись вмятины.

Пример применения описанной ниже диагностики можно найти в видеоролике для диска Seagate Momentus 5400.6

Проверка платы электроники

Симптомы: Наличие горелых или отсутствующих электронных компонентов на плате контроллера.

Чтобы определить данную неполадку , нужно о тделит ь плату контроллера от гермоблока. Осмотр еть со всех сторон на предмет электрических и механических повреждений (горелых и отсутствующих электронных компонентов на плате контроллера), а также окислившихся разъёмов платы контроллера.

Возможные неисправности:

Защитные диоды. На дисках, начиная где-то с 2003 года, рядом с разъемом питания расположены один (2.5 ” ) или два (3.5 ” ) крупных диода. Обычно, явно видно, что такой диод прогорел. При подаче питания на жесткий диск с неисправным защитным диодом блок питания будет уходить в защиту от короткого замыкания. На накопителях Seagate (рис.1.) используются диоды фирмы ST и называются «transient voltage suppressor» (сокращенно TVS) или «Transil». На накопителях WD (рис. 2 .) используются диоды фирмы Onsemi и называются «Zener Transient Voltage Suppressors». П овреждени е защитных диодов происходит из-за превышающих номинальное напряжени е импульсов из блока питания, по причине его неисправности .

Данная неисправность встречается редко.

Рис. 1. Защитные диоды на плате Seagate Barracuda.

Рис. 2. Защитные диоды на плате WD.

Окисление разъемов. Плата электроники соединена с гермоблоком двумя разъемами. Один подключает шпиндельный двигатель и имеет 3 или 4 контакта. Другой подключает микросхему усилителя/коммутатора. Для дисков у которых разъемы покрыты сплавом на основе золота проблем никогда не возникает. Иначе обстоит дело, когда разъемы покрыты сплавом на основе серебра. Со временем, оксид серебра, под воздействием влаги из воздуха, растекается по плате и приводит к паразитной электропроводимости между соседними контактами. Подробно данное явление обсуждалось в посте: https://blog.rlab.ru/povrezhdenie-plati-seagate-424.html

Данная неисправность встречается часто.

Рис. 3. Крупный план двух контактов разъема подключения усилителя/коммутатора с признаками «расползания» оксида серебра (черные чешуйки).

Прогорела микросхема. Микросхема у которой поврежден пластиковый корпус гарантированно не работает. Причин таких повреждений несколько. Перечислим наиболее частые из них: перегрев во время работы, замыкание в местах пайки внешним воздействием или из-за влаги, брак при изготовлении микросхемы, повышенные или отрицательные броски напряжения от блока питания.

При обнаружении горелых электронных компонентов на плате контроллера подавать питание на накопитель в таком состоянии нельзя. Помимо высокой вероятности того, что накопитель не запуститься, есть вероятность нанести дополнительные повреждения внутренностям гермоблока.

В видео примере в начале поста рассмотрен этот случай.

Данная неисправность встречается часто.

Рис.4. Прогоревшая микросхема управления шпиндельного двигателя.

Отсутствуют/отбиты детали.

Чаще всего эта ситуация возникает когда у диска детали расположены«наружу». Это диски Samsung, Maxtor, “ классические ” Seagate и т.п. Определить отбитую деталь можно по припою: он не плавно растекается (как происходит в случае незадействованного контакта), а торчит острыми краями вверх. На рисунке 5 отбиты 3 детали: два резистора и конденсатор. Иногда бывает, что при попытке что-то паять на плате «сдули» детали — такое повреждение можно определить только по сравнению с такой же исправной платой. Так же возможно повреждение ножек микросхем, когда они согнуты и замкнуты друг с другом или оторваны от корпуса. Данная проблема возможна только для старых дисков так как у новых выводы расположены под самой микросхемой.

При обнаружении отсутствующих электронных компонентов на плате контроллера подавать питание на накопитель в таком состоянии нельзя. Помимо высокой вероятности того, что накопитель не запуститься, есть вероятность нанести дополнительные повреждения внутренностям гермоблока.

Данная неисправность встречается очень редко.

Рис. 5. Отбитые детали на плате жесткого диска Maxtor.

Оторвали разъем. Проблемы с разъемом встречаются обычно у PATA и USB дисков. Как в случае PATA, так и в случае USB дисков внимание следует обратить на места подпайки разъема к плате. Чаще всего один или несколько контактов просто отрываются от платы.

На рисунке 6 показан вид на место подпайки контактов разъема USB 3.0 к плате. В данном случае, разъем полностью исправен.

Данная неисправность встречается часто.

Рис. 6. Пример установки USB 3.0 разъема для диска WD.

Повреждены дорожки на печатной плате.

Следует обратить внимание (рис. 7) на наличие глубоких царапин на плате электроники.

Данная неисправность встречается очень редко.

Рис. 7. Царапина на плате электроники жесткого диска WD.

Нарушение работы из-за прокладки между платой и гермоблоком.

Данная неисправность встречается на очень старых дисках емкостью до 10Гб. Видимо, со временем, прокладка приобретает свойство проводить электричество. Подробнее данный эффект рассмотрен тут: https://blog.rlab.ru/neobichnaya-problema-starih-diskov-398.html

Данная неисправность встречается редко у старых дисков.

Видимых повреждений нет, но при подаче питания диск не раскручивается.

В этой ситуации возможности определить неисправность по внешним признакам нет. Возможные действия по уточнению состояние платы будут рассмотрены в следующей части.

Дальнейшие действия:

З ащитн ые диод ы . Чаще всего достаточно просто отпаять замкнутый/сгоревший защитный диод и плата начнет работать. Плата жесткого диска без него работать будет.

Окисление разъемов. Потемневшие (окислившиеся) разъёмы осторожно зачистить до блеска, например, канцелярским ластиком.

Прог о р ела микросхем а . Следует заменить плату на совместимую исправную. В большинстве случаев потребуется перепайка flash- ПЗУ с неисправной платы на исправную. Ремонт платы с заменой микросхемы в подавляющем большинстве случаев не имеет смысла.

В идео на нашем канале, посвященные замене платы:

Отсутствую т /отбиты детали. Произвести замену платы на совместимую. В большинстве случаев потребуется перепайка flash- ПЗУ с неисправной платы на исправную.

Оторвали разъем. Чинить разъем или менять плату. Можно сразу на SATA.

По вреждены дорожки на печатной плате . Произвести замену платы на совместимую. В большинстве случаев потребуется перепайка flash- ПЗУ с неисправной платы на исправную.

Нарушение работы из-за п рокладк и между платой и гермоблоком . Убрать прокладку.

Д ополнительная информация:

Проверка наличия на гермоблоке накопителя следов механических воздействий

Под мех аническими в оздействиями понимается: царапин ы на корпусе гермоблока , вмятин ы, изгиб корпуса гермоблока и т.п.

Симптомы: Наличие на корпусе следов падений, ударов, других сильных механический воздействий. Конечно, н е все механические воздействия оставляют следы, но, обычно, если диск поврежден именно механически, то это будет заметно.

Возможные неисправности:

Вмятина от удара. У жестких дисков форм-фактора 2.5 дюйма бывают вмятые крышки. Пример приведен на рисунке 8. Так как у этих дисков плотность размещения деталей в гермоблоке выше, а усилий для повреждения нужно меньше, то сравнительно небольшие следы повреждений приводят к фатальным нарушениям в работе диска.

Рис. 8. Вмятина на жестком диске Seagate со стороны наклейки.

Согнутый корпус.

Определить изгиб корпуса можно приложив к исследуемому диску похожий исправный диск другой стороной так, чтобы все места креплений прилегали друг к другу. Если 3 места креплений касаются (рис. 9), а одно не касается, то диск согнут.

Рис. 9. Определение согнутого корпуса.

Дальнейшие действия:

Очевидно, что восстановить данные путем замены гермоблока не получится, так как они хранятся на магнитных поверхностях в самом гермоблоке. Вынуть диски и поместить их в исправный гермоблок тоже нельзя из-за очень точной подгонке головок, мотора, магнитных поверхностей на заводе изготовителе (подробнее тут: https://blog.rlab.ru/kak-razobrat-zhestkiy-disk-tak-chtobi-on-posle-sborki-normalno-rabotal-spoyler-nikak-462.html)

Восстановление работоспособности в случае механических повреждений не всегда возможно. По статистике успехом (восстановленными данными), завершаются около 20% случаев и это при наличии всех доступных инструментов и гарантированно подходящих дисков-доноров.

Как проверить двигатель жесткого диска

Спустя 40 с лишним дней мне наконец-то прислали драйвер. За это время я успел найти пару моторчиков от жёстких дисков, и сейчас расскажу как же запустить его. В комплекте к моему драйверу шел "сервотестер", правда на корпусе написано "сервер тестер".
Это устройство генерирует шим сигнал, необходимый для управления драйвером. Имеет три режима:
1)ручной
2) половина газа
3)периодично повышать и понижать обороты.
Цена всего этого комплекта 300 рублей.
На вход подаем 12 вольт, на выходе имеем 3 провода, которые подключаем к двигателю.

Итак, берем мотор, паяем к нему три провода, учтите, что мотор хорошо крутится только против часовой стрелки, это обусловлено строением системы подшипников.

В позапозапрошлом посте я писал, для того чтобы изменить направление вращения BDLC мотора достаточно поменять местами два провода идущие к обмоткам.

Схема готова, подаем питание 11-12 вольт и смотрим:)

Мотор запускается, вы имеете возможность регулировать обороты) Токопотребление в районе 1 ампера.

Таким образом вы можете запустить любой мотор от hdd или dvd прикрепить наждачный круг и пользоваться наждаком.
Всем спасибо, хорошего дня:)

Супер, ставим пропеллер на мотор ДВД, раскручиваем на 26000 оборотов и получаем пулемет, стрелявший лопостями!

А как же ссылка на устройство?)

А к вот такому движку от диска куда цеплять?

а если использовать в квадракоптерах получиться?

Показали образец взаправду российского NVME SSD⁠ ⁠

Отличная новость! Kraftway показали NVME SSD на базе контроллера собственной разработки и чипов пямяти, производимых GS Nanotech: https://servernews.ru/1069610/

Этот контроллер – действительно российская разработка, хотя знаю о нём не много. Больше знаю о контроллерах, разработанных DSOL, у них и для флешек и для МicroSD и для SSD есть.

А память действительно производится GS Nanotech, не перемаркировка. Они получают готовые пластины, затем режут и корпусируют их на собственной линии. Это не какая-то «отвёрточная сборка». Лично видел, там всё круто и очень серьёзно.

В GS Nanotech сейчас производство продолжается на основе складских запасов, идёт восстановление цепочек поставок. Ожидается, что реализация запланированных проектов и производство будут продолжаться и дальше.

Как дела с выпеканием чипов в Kraftway — не знаю, но по аналогии с ситуацией в некоторых других российских компаниях могу предположить что решить проблему смогут.

Дополню, в каментах вижу что многим людям непонятно, почему это круто:

— Основной технологический секрет производителей SSD — это прошивка и контроллер. Здесь они российской разработки.

— Невозможно воспроизвести сразу весь технологический цикл. Только постепенно, по частям. Освоена важная часть.

Также поясню, что я не имею отношения к госсектору или компаниям, упомянутым в новости. Работаю в организации, которая специализируется на восстановлении данных, много общаюсь с людьми, которые изучают носители информации. Поэтому хорошо представляю себе на сколько важной частью является написание прошивки и дизайн контроллера.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD⁠ ⁠

Жёсткий диск может хранить в себе большое количество данных, но знаете ли вы как он устроен внутри или принцип его работы?

Так вот я вам наглядно покажу. HDD состоит из двух частей. Корпус, чёрного цвета и прикрытый крышкой, это гермоблок. Плата на обратной стороне, это контроллер. О нём я расскажу чуть позже. А сейчас посмотрим что внутри гермоблока.

Открыв крышку, сразу бросается в глаза большая блестящая пластина, занимающая большую часть корпуса и зажатая шайбой. Это и есть сам жесткий диск, их кстати может быть несколько расположенных один над другим.

Пластины крепятся на шпиндель электромотора, который заставляют их вращаться со скоростью 7200 об/мин, а контроллер поддерживает постоянную скорость вращения при помощи контактов на обратной стороне корпуса, через них же и осуществляется питание. Именно на пластинах хранятся все данные, причём не только пользовательские, но и служебные необходимые самому устройству.

Чем больше пластин, тем больше информации может вместить устройство, а выполнены они обычно из металлических сплавов (хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла, но они были не долговечны, встречаются даже керамические диски).

Покрыты пластины ферромагнитным слоем, который и хранит всю информацию. Этот слой разбивается на сотни тысяч узких дорожек, каждая из дорожек разделена на секторы это позволяет определять, куда записывать и где считывать информацию. А вся карта о секторах и дорожках находится в памяти контроллера.

Ну а чтобы записать данные, над диском с большой скоростью движется металлический кронштейн, который называется коромысло, на его конце находятся слайдеры с магнитными головками.

Головка проходя над дорожкой намагничивает микроскопическую область на ферромагнитном слое, устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний «0» или «1», а с помощью улавливания магнитного потока происходит считывание информации, когда головка проходит над областью с измененной полярностью, она фиксирует импульс напряжения, этот импульс считывается как единица, а его отсутствие как 0,(каждый такой 0 и 1 называется «бит»). Считываемые головкой сигналы очень слабы и перед отправкой на контроллер должны проходить через усилитель. Отвечающий за это чип находится с боку коромысла (preamplifier).

Вся эта конструкция приводится в движение при помощи привода основанном на электромагнетизме. Который называется сервопривод. Вот он позиционирует коромысло в то место, куда нужно записать или откуда считать информацию и управляется интегральной микросхемой. Внутри он состоит из двух мощных неодимовых магнитов, катушки и фиксатора. Фиксатор предотвращает какие-либо движения головок в отключенном состоянии и пока шпиндель не наберёт обороты. Всё это важно, потому что от этой конструкции зависит долговечность головок, а от скорости и точности перемещения коромысла зависит время поиска данных на поверхности пластин. Интересно ещё то что головка коромысла обычно не соприкасается с дисками, а парит над ними при помощи восходящих воздушных потоков на расстоянии примерно 10 нм от крутящейся пластины благодаря аэродинамической форме слайдера.

А так как это очень маленькие расстояния, и все детали движутся на огромных скоростях. Внутри корпуса есть циркуляционный фильтр (recirculation filter), он находится на пути потоков воздуха, создаваемый вращением пластин, этот фильтр постоянно собирает и задерживает мельчайшие частицы которые могли бы повредить пластины и хранящуюся на них информацию или вывести из строя магнитную головку. Кроме него, на обратной стороне корпуса и на крышке имеются маленькие, почти незаметное отверстия (breath hole). Они служит для выравнивания давления и прикрыты фильтром (breath filter), которые так же задерживают частицы пыли и влаги.

Внутренности гермоблока мы рассмотрели, давайте теперь вернёмся к контроллеру, так как очень сложная и важная часть жёсткого диска. Эта плата с разъёмами представляет собой интегральную схему, которая синхронизирует работу диска с компьютером и управляет всеми всеми процессами внутри hdd. Перевернув плату, можно увидеть что это целый микрокомпьютер со своим процессором, оперативной и постоянной памятью и есть своя система ввода/вывода.

Чип с большим количеством ножек это MCU — контроллер который занимается всеми расчётами и преобразует аналоговый сигнал с головки в цифровой и наоборот. Для ускорения этих операций рядом распаян чип с памятью DDR SDRAM. Который служит в роли буфера для хранения промежуточных данных, которые уже считаны с жесткого диска, но еще не были переданы для дальнейшей обработки, а также для хранения данных, к которым система обращается довольно часто.

А вот два других крупных чипа это Flash память и её контроллер. Они действует как большой кэш для часто используемых данных, для повышения производительности. Но эти чипы устанавливаются только в гибридных HDD и в большенстве дисков их нет.

(по сути это ssd внутри hdd=SSHD).

Так же, важным чипом является контроллер управления двигателем и головками VCM controller, так как, он управляет питанием MCU, Блоком магнитных головок внутри гермозоны и двигателем hdd.

Так же на плату устанавливаются датчики вибрации (shock sensor) которые определяет уровень тряски и в случаи высокой интенсивности отправляют сигнал VCM контролеру на корректировку движения головок или на их парковку и выключение hdd. В действительности, эти датчики плохо работают, так что лучше не трясти и не ронять жёсткий.

Компоненты hdd мы рассмотрели, давайте теперь свяжем всё это вместе чтобы был понятен сам принцип работы жесткого диска.

При подаче питания на Жёсткий диск, двигатель расположенный внутри корпуса начинает раскручивать шпиндель на котором закреплены магнитные пластины. И пока пластины ещё не набрали обороты, чтобы между головкой коромысла и диском образовалась воздушная подушка, головки запаркованы у шпинделя у центра, чтобы не навредить секторам с информацией и самой головке. Как только обороты достигают нужного уровня, сервопривод (электромагнитный двигатель) приводит в движение коромысло, которое уже позиционируется в то место, откуда нужно считать служебную информацию о состоянии жесткого диска и других необходимых сведениях о нем, эта область со служебной информацией называется нулевой дорожкой. После неё уже считываются все остальные данные хранящиеся на диске.

Ну а в случае когда питание, резко прекращается, двигатель переходит в режим генератора, и энергия от вращения шпинделей превращается в электрическую энергию, благодаря которой, головки безопасно паркуются и не повреждаются.

Как вы видите, жёсткий диск удивительное и сложное инженерное устройство. Надеюсь, что я смог достаточно понятно и подробно представить для вас базовую информацию об его устройстве.