HDD - Odzyskiwanie danych

Jedną z najbardziej prozaicznych i najczęściej spotykanych usterek dysków twardych jest uszkodzenie elektroniki czyli Printed Circuit Board. Naprawa dysku z uszkodzoną elektroniką jest i prosta i skomplikowana. Z pewnością należy mieć umiejętności lutowania, programator i wiedzieć jak posługiwać się multimetrem.

Najczęściej przyczyną usterki płyty elektroniki są problemy z jej zasilaniem lub przepięcia sieci energetycznej. Takie wahania zasilania lub przepięcia niezabezpieczonej sieci, mogą generować różne problemy w elektronice dysku. Pierwszym może być przebicie złącza diody transil, przepalenie rezystorów zerowych lub bezpieczników. Elementy te mają służyć zabezpieczeniu obwodów elektroniki, a ich uszkodzenie powoduje odłączenie zasilania dysku. Czasem ich wymiana pozwala na uruchomienie dysku, lecz niestety w większości przypadków zabezpieczenie to staje się niewystarczające i uszkodzeniom ulegają inne komponenty PCB.

Trzeba nadmienić, że dysk twardy jest złożonym systemem, w zasadzie takim jak komputer. Ma swój procesor, pamięć operacyjną, system (firmware),

Najważniejsze podzespoły PCB dysku twardego to:

1. Procesor sygnałowy MCU – jest to największy chip  zwany również MicroController Unit. Procesor ten podczas operacji odczytu informacji przez głowice przetwarza sygnały analogowe na cyfrowe i koduje informacje cyfrowe na sygnały analogowe podczas zapisu danych przez głowice.  MCU kontroluje wszystkie procesy dysku twardego łącznie z obsługą interfejsu,
2. układ scalony z pamięcią ROM – Pamięć ta zawiera część firmware (oprogramowania układowego). Oprogramowanie firmware zawiera podstawowe parametry dysku. Po podłączeniu zasilania do dysku twardego Procesor ładuje zawartość pamięci flash do pamięci podręcznej i uruchamia kod systemowy. W niektórych modelach pamięć ROM umieszczona jest wewnątrz Procesora (wtedy nie występuje oddzielny układ ROM).
3. kontroler silnika SM i VCM, - Kontroluje obroty silnika talerzy i ruchy pozycjonera głowic.
4. Pamięć podręczna RAM – Przetrzymuje chwilowe dane zapisu i odczytu,
5. diody zabezpieczające przez przepięciem - to podzespoły elektroniczne nazywane diodami Transient Voltage Suppression. To wyspecjalizowane Diody charakteryzujące się tym, że po przekroczeniu napięcia progowego zaczynają gwałtownie przewodzić. Podstawową zaletą transila jest bardzo krótki czas reakcji - rzędu 1 ms. Zadaniem tych diod jest ochrona płyty elektroniki i innych podzespołów nośnika przed skokami napięcia z zewnątrz. Przy gwałtownym skoku napięcia dioda TVS potrafi sama się przepalić tworząc zwarcie zasilania zewnętrznego.
6. czujnik przeciążeń - (ang. Shock sensor, G-sensor) – czujnik, który wykrywa nadmierne wstrząsy (przeciążenia) nośnika. Rejestruje je i w razie dużych wstrząsów, potrafi wysyłać sygnał do kontrolera pozycjonera, który z kolei parkuje głowice w strefie parkowania lub nawet zatrzyma talerze dysku.
7. Interfejs sygnałowy - np. ATA, SATA, USB, SCSI, SAS

Część elektroniki znajduje się też wewnątrz pyłoszczelnej obudowy dysku. Chodzi tu przede wszystkim, o przedwzmacniacz zamontowany na ramieniu pozycjonera (tzw. preamp).

Ze względu na miniaturową konstrukcję głowic oraz technologię zapisu/odczytu, zaistniała konieczność wzmocnienia bardzo słabego sygnału. Zintegrowano, więc te wzmacniacze na ramionach głowic. Niestety urządzenia te są bardzo czułe i wrażliwe na czynniki zewnętrzne. Bardzo łatwo ulegają awarii, a Ich uszkodzenie wymusza wymianę całego zespołu głowic.

 W przypadku wysokiego przepięcia (np. z powodu wyładowań atmosferycznych) zdarza się czasem spalenie sterownika silnika SM (spindle motor) czy VCM (voice coil motor);

Nader często powodem awarii zasilania są sami użytkownicy, którzy korzystają z niewłaściwych zasilaczy, szczególnie przy zewnętrznych kieszeniach USB. Podanie zasilania większego o kilkanaście woltów z reguły kończy się awarią nie tylko samej kieszeni, ale również elektroniki dysku w niej zamontowanego.

Rzadziej zdarza się, że uszkodzeniu ulega procesor sygnałowy MCU, kontroler silnika VCM , pamięć ROM czy RAM.

Jeżeli uszkodzenie elektroniki są zbyt rozległe, pozostaje tylko wymiana całej płyty PCB na odpowiedni zamiennik. Nie jest to jednak sprawa prosta. Zresztą w większości bardziej skomplikowanych przypadków elektronika dysku nie jest naprawiana, a wymieniana na sprawną. W tym miejscu należy zaznaczyć, że większość współczesnych dysków twardych posiada pamięć ROM z której korzysta procesor dysku. Przy wymianie takiej elektroniki jest potrzebne przeprogramowanie, gdyż w pamięci ROM przechowywane są parametry adaptywne dysku - mapa głowic, translator strefy serwisowej i inne parametry, z których część jest unikatowa dla danego nośnika.

W części dysków twardych w przypadku uszkodzenia pamięci ROM możliwe jest odzyskanie danych przy wykorzystaniu specjalnie spreparowanej pamięci. Są też jednak i takie, które w przypadku awarii ROMu są nie do odzyskania (np. Toshiba czy Seagate gdyż przechowują w ROM -ie bardzo unikatowe informacje)

Najczęściej uszkodzone elektroniki trafiają się w dyskach zewnętrznych 3,5" ponieważ wtyczki zasilania są mylone z zasilaczami laptopów. Kolejne to dyski 3,5" Sata do komputerów i Serwerów, które uszkadzają się w wyniku awarii Zasilacza. Najrzadziej uszkadzają się dyski do laptopów i są to przeważnie awarie samoczynne wynikające ze zużycia elementów elektronicznych.