Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подскажите, как можно использовать движки от HDD

Подскажите, как можно использовать движки от HDD

Может не совсем в тему, но для меня тут наиболее авторитетный ресурс.

Вопрос очень простой.

Есть коробка с движками от винтов (все одинаковые, те которые блины крутят) — интересно — можно ли их к чему нибудь приспособить. Существуют ли какие схемы их включения? Поделитесь информацией.

Переместил в Другое/Другое.
maco

  • 26058 просмотров
  • 1
  • 2
  • next page

В качестве основного привода в HDD используются шаговые двигатели. Проще всего использовать те драйверы, которые имеются на плате электроники HDD.
Но это зависит от целей, которые нужно достичь.

Последний раз видел шаговый двигатель в винте, когда они были МФТ.
С тех пор они стали трехфазниками.
Крутилку — скорее да, лучше взять родную, но заставить ее крутить — придется подумать
зы: по крутящему моменту — только для вентилятор, но по скорости — вентилятор будет разлетаться в щепки от малейшего дисбаланса.

В кривых руках и коврик глючит.

Шаговые двигатели не могут быть трехфазными ? Какой ужас .
Если еще и поглядеть на осциллограмму напряжений на обмотках, так вообще можно в обморок упасть .

МФТ — may be MFM?
P.S. Видел IDE’шный HDD с шаговым двигателем в качестве привода головок .

Видел точило (алмазный круг), сделанное из Fujitsu MPG 7200rpm. Как я понял (фото только сверху сделано) используется родная плата и корпус, просто сняты БМГ и магниты.

Шаговый движок от синхронного двигателя все же отличается Хотя и немного похожи по внутренностям. Различие — у синхронника нет понятия шага На шпинделе — именно синхронник, не ШД. Соответственно — и пускать его, как синхронник. С плавным разгоном. Хотя — проблемно будет аналог родного драйвера соорудить.

А насчет ШД в IDE винтах — есть у меня пару рыб, из первых, с ШД на приводе головы. один даже двойной высоты. оба — 20 МБ

Уважаемые коллеги, в переписке с нашими англоязычными партнерами помните: whether — который, weather — погода, wether — кастрированый баран!
У некоторых людей торс — это просто разветвитель, позволяющий подключить руки и голову к заднице.

Различие — у синхронника нет понятия шага

Вы не поставили еще одно небольшое условие — форма напряжения, подаваемого на обмотки . И у синхронного двигателя можно изобразить шаги, никто не мешает это сделать. Шаговые — частный случай синхронных двигателей, причем частность заключается в форме напряжения, подаваемого на обмотки, и конструктивных особенностях, позволяющих получить малое значение углового изменения положения ротора за период управляющего напряжения. Т.е. это отличие не является существенным по отношению к принципу работы.

Соответственно — и пускать его, как синхронник. С плавным разгоном.

Пример: MAXTOR 541DX 2B020H1, управление шпиндельным двигателем SH6770C + 3xPHN210T (трехфазный мост). На затворах красивые прямоугольные импульсы, сдвинутые по фазе, положительный импульс занимает приблизительно 1/3 от периода. На обмотках почти синусоида с коммутационными выбросами. При пуске хорошо заметно изменение частоты следования импульсов. Скважность остается неизменной.

P.S. Хочется поспорить — выкладывайте четкие определения, осциллограммы (или описание осциллограмм) и т.д.

Ключевое отличие ШД от СД — это дискретность перемещения ротора. Потому некорректно любой СД с постоянным магнитом относить к шаговым двигателям. Про остальные ключевые отличия конструкции (многополюсный ротор, кол-во полюсов статора = кол-ву полюсов ротора, явнопольсный статор) — отдельный разговор.

И по части разгона — когда СД выпадает из синхронизма, вращающий момент магнитного поля становится мизерным, близким к нулю. Потому — пуск СД без ОС — как минимум, ненадежное решение. Каким образом реализована ОС в драйвере вала — не интересовался, возможно — контроль тока в обмотках (при выпадении из синхронизма резко растет ток)

Уважаемые коллеги, в переписке с нашими англоязычными партнерами помните: whether — который, weather — погода, wether — кастрированый баран!
У некоторых людей торс — это просто разветвитель, позволяющий подключить руки и голову к заднице.

Ключевое отличие ШД от СД — это дискретность перемещения ротора.

Это обусловленно в значительной степени внешними факторами, зависит от формы приложенного напряжения и частоты. Пока не вижу кардинальных отличий . По отличиям конструкции — желательно более подробно с точным разделением, потому что все приведенные понятия можно найти у синхронных и шаговых двигателей.

когда СД выпадает из синхронизма, вращающий момент магнитного поля становится мизерным, близким к нулю

Это обусловленно в значительной степени внешними факторами

Это обусловлено конструкцией. Даже без внешнего тока ротор ШД имеет определенные устойчивые положения, и чтобы прокрутить его — нужно приложить значительное по сравнению с аналогичным СД усилие. Достигается за счет указанных мной ранее конструктивных особенностей.

А по поводу вращающего момента — в сравнении с моментом «опрокидывания», вращающий момент при рассинхронизации намного меньше, и зависит от конструктивных особенностей двигателя.

Уважаемые коллеги, в переписке с нашими англоязычными партнерами помните: whether — который, weather — погода, wether — кастрированый баран!
У некоторых людей торс — это просто разветвитель, позволяющий подключить руки и голову к заднице.

Даже без внешнего тока ротор ШД имеет определенные устойчивые положения

При явнополюсном статоре и роторе из постоянных магнитов СД также будет иметь устойчивые положения (хотя явнополюсный статор для СД в общем-то не применяется, но принципиально возможна такая конструкция).
А ШД при реактивном роторе и полностью размагниченных статоре и роторе не будет иметь устойчивых положений.

Еще по поводу устойчивых положений — у шпиндельных двигателей разных моделей устойчивые положения могут быть легко определяемыми, а могут практически и не определяться. Например, шпиндельный двигатель от Seagate 630 Мб отлично определяются 24 устойчивых положения, а у Hitachi 120 Гб устойчивые положения не прощупываются.
Хотя явнополюсный статор и активный ротор присутствуют в обоих случаях .

Из чего состоит жесткий диск

HDD, жёсткий диск, винчестер — всё это названия одного хорошо известного устройства хранения данных. В этом материале мы расскажем вам о технической основе таких накопителей, о том, каким образом на них может храниться информация, и об остальных технических нюансах и принципах функционирования.

Устройство жёсткого диска

Исходя из полного названия данного запоминающего устройства — накопитель на жёстких магнитных дисках (НЖМД) — можно без особых усилий понять, что лежит в основе его работы. Благодаря своей дешевизне и долговечности эти носители информации устанавливают в различные компьютеры: ПК, ноутбуки, серверы, планшеты и т.д. Отличительной чертой HDD является возможность хранить огромные объёмы данных, обладая при этом совсем небольшими габаритами. Ниже мы расскажем о его внутреннем устройстве, принципах работы и прочих особенностях. Приступим!

Гермоблок и плата электроники

Зелёная стеклоткань и дорожки из меди на ней, вместе с разъёмами для подключения блока питания и гнездом SATА называются платой управления (Printed Circuit Board, PCB). Данная интегральная схема служит для синхронизации работы диска с ПК и руководством всех процессов внутри HDD. Корпус из алюминия чёрного цвета и то, что внутри него, называется герметичным блоком (Head and Disk Assembly, HDA).

В центре интегральной схемы расположен чип большого размера — это микроконтроллер (Micro Controller Unit, MCU). В сегодняшних HDD микропроцессор содержит в себе два компонента: центральный вычислительный блок (Central Processor Unit, CPU), который занимается всеми расчётами, и канал чтения и записи — специальное устройство, переводящее аналоговый сигнал с головки в дискретный, когда она занята чтением и наоборот — цифровой в аналоговый во время записи. Микропроцессор обладает портами ввода/вывода, при помощи которых он управляет остальными элементами, расположенными на плате, и совершает обмен информацией через SATA-подключение.

Читать еще:  Что такое 16ти клапанный двигатель

Другой чип, расположенный на схеме, является DDR SDRAM памятью (memory chip). Её количество предопределяет объём кеша винчестера. Данный чип разделён на память прошивки, частично содержащуюся во флеш-накопителе, и буферную, необходимую процессору для того, чтобы загружать модули прошивки.

Третий чип называется контроллером управления двигателем и головками (Voice Coil Motor controller, VCM controller). Он управляет дополнительными источниками электропитания, которые расположены на плате. От них получают питание микропроцессор и предусилитель-коммутатор (preamplifier), содержащийся в герметичном блоке. Этот контроллер требует больше энергии, чем остальные компоненты на плате, так как отвечает за вращение шпинделя и движение головок. Ядро предусилителя-коммутатора способно работать, будучи нагретым до 100° C! Когда на НЖМД подаётся питание, микроконтроллер выгружает содержимое флеш-микросхемы в память и начинает выполнение заложенных в неё инструкций. Если коду не удастся должным образом загрузиться, то HDD не сможет даже начать раскрутку. Также флеш-память может быть встроена в микроконтроллер, а не содержаться на плате.

Расположенный на схеме датчик вибрации (shock sensor) определяет уровень тряски. Если он сочтёт её интенсивность опасной, то будет послан сигнал контроллеру управления двигателем и головками, после чего он немедленно паркует головки или вовсе останавливает вращение HDD. В теории, данный механизм призван обеспечивать защиту HDD от различных механических повреждений, правда, на практике у него это не сильно выходит. Поэтому не стоит ронять жёсткий диск, ведь это способно повлечь за собой неадекватную работу вибродатчика, что может стать причиной полной неработоспособности устройства. Некоторые НЖМД обладают сверхчувствительными к вибрации датчиками, которые реагируют на малейшее её проявление. Данные, которые получает VCM, помогают в корректировке движения головок, поэтому диски оборудуются как минимум двумя такими датчиками.

Ещё одно устройство, созданное для защиты HDD — ограничитель переходного напряжения (Transient Voltage Suppression, TVS), призванный предотвращать возможный выход из строя в случае скачков напряжения. На одной схеме таких ограничителей может быть несколько.

Поверхность гермоблока

Под интегральной платой располагаются контакты от моторов и головок. Тут же можно увидеть почти невидимое техническое отверстие (breath hole), которое выравнивает давление внутри и снаружи герметичной зоны блока, разрушающее миф о том, что внутри винчестера находится вакуум. Внутренняя его область покрыта специальным фильтром, который не пропускает пыль и влагу непосредственно в HDD.

Внутренности гермоблока

Под крышкой герметичного блока, представляющей собой обычный пласт металла и резиновую прокладку, которая защищает его от попадания влаги и пыли, находятся магнитные диски.

Они также могут называться блинами или пластинами (platters). Диски обычно создаются из стекла или алюминия, который был предварительно отполирован. Затем они покрываются несколькими слоями различных веществ, в числе которых присутствует и ферромагнетик — благодаря ему и имеется возможность записывать и хранить информацию на жёстком диске. Между пластинами и над самым верхним блином располагаются разделители (dampers or separators). Они выравнивают потоки воздуха и снижают акустические шумы. Обычно изготавливаются из пластика или алюминия.

Сепараторные пластины, которые были изготовлены из алюминия, лучше справляются с понижением температуры воздуха внутри герметичный зоны.

Блок магнитных головок

На концах кронштейнов, находящихся в блоке магнитных головок (Head Stack Assembly, HSA), расположены головки чтения/записи. Когда шпиндель остановлен, они должны находиться в препаровочной области — это место, где располагаются головки исправного жёсткого диска в то время, когда вал не работает. В некоторых HDD парковка происходит на пластиковых препаровочных областях, которые расположены вне пластин.

Для нормальной работы жёсткого диска требуется как можно более чистый воздух, содержащий минимум сторонних частиц. Со временем в накопителе образовываются микрочастицы смазки и металла. Чтобы их выводить, HDD оборудуются циркуляционными фильтрами (recirculation filter), которые постоянно собирают и задерживают очень маленькие частицы веществ. Они устанавливаются на пути воздушных потоков, которые образуются из-за вращения пластин.

В НЖМД устанавливают неодимовые магниты, способные притягивать и удерживать вес, который может больше собственного в 1300 раз. Предназначение этих магнитов в HDD — ограничение движения головок путем удержания их над пластиковыми или алюминиевыми блинами.

Ещё одной частью блока магнитных головок является катушка (voice coil). Вместе с магнитами она образует привод БМГ, который вместе с БМГ составляет позиционер (actuator) — устройство, перемещающее головки. Защитный механизм для этого устройства называется фиксатором (actuator latch). Он освобождает БМГ, как только шпиндель наберёт достаточное число оборотов. В процессе освобождения участвует давление потока воздуха. Фиксатор предотвращает какие-либо движения головок в препаровочном состоянии.

Под БМГ будет находиться прецизионный подшипник. Он поддерживает плавность и точность данного блока. Тут же находится выполненная из алюминиевого сплава деталь, которая называется коромыслом (arm). На её конце, на пружинной подвеске, расположены головки. От коромысла идет гибкий кабель (Flexible Printed Circuit, FPC), ведущий в контактную площадку, которая соединяется с платой электроники.

Вот так выглядит катушка, которая соединена с кабелем:

Здесь можно увидеть подшипник:

Вот тут изображены контакты БМГ:

Прокладка (gasket) помогает обеспечить герметичность сцепления. Благодаря этому в блок с дисками и головками воздух попадает только через отверстие, которое выравнивает давление. Контакты данного диска покрыты тончайшей позолотой, что улучшает проводимость.

Типичная сборка кронштейна:

На окончаниях пружинных подвесов находятся малогабаритные детали — слайдеры (sliders). Они помогают считывать и записывать данные, поднимая головку над пластинами. В современных накопителях головки работают, располагаясь на расстоянии 5-10 нм от поверхности металлических блинов. Элементы считывания и записи информации расположены на самых концах слайдеров. Они настолько малы, что увидеть их можно только воспользовавшись микроскопом.

Эти детали не являются абсолютно плоскими, так как имеют на себе аэродинамические канавки, служащие для стабилизации высоты полёта слайдера. Воздух под ним создаёт подушку (Air Bearing Surface, ABS), которая поддерживает параллельный поверхности пластины полёт.

Предусилитель — чип, отвечающий за управление головками и усиление сигнала к ним или от них. Расположен он непосредственно в БМГ, потому как сигнал, который производят головки, обладает недостаточной мощностью (около 1 ГГц). Без усилителя в герметичной зоне он бы просто рассеялся по пути к интегральной схеме.

От этого устройства в сторону головок идёт больше дорожек, нежели к герметичной зоне. Объясняется это тем, что жёсткий диск может взаимодействовать только с одной из них в определённый момент времени. Микропроцессор отправляет запросы предусилителю, чтобы он выбрал нужную ему головку. От диска к каждой из них идёт по несколько дорожек. Они отвечают за заземление, чтение и запись, управление миниатюрными приводами, работу со специальным магнитным оборудованием, которое может управлять слайдером, что позволяет увеличить точность расположения головок. Одна из них должна вести к нагревателю, который регулирует высоту их полёта. Работает эта конструкция так: из нагревателя тепло передаётся подвеске, которая соединяет слайдер и коромысло. Подвес создаётся из сплавов, которые имеют отличающиеся параметры расширения от поступающего тепла. При повышении температуры он изгибается в сторону пластины, тем самым уменьшая расстояние от неё до головки. При уменьшении количества тепла, происходит обратное действие — головка отдаляется от блина.

Читать еще:  Что такое объем двигателя скутера

Вот таким образом выглядит верхний разделитель:

На этой фотографии находится герметичная зона без блока головок и верхнего сепаратора. Также можно заметить нижний магнит и прижимное кольцо (platters clamp):

Данное кольцо сдерживает блоки блинов вместе, предотвращая всякое их движение относительно друг друга:

Сами пластины нанизаны на вал (spindle hub):

А вот что находится под верхней пластиной:

Как можно понять, место для головок создаётся при помощи специальных разделительных колец (spacer rings). Это высокоточные детали, которые производятся из немагнитных сплавов или полимеров:

На дне гермоблока находится пространство для выравнивания давления, расположенное прямо под воздушным фильтром. Воздух, который находится вне герметичного блока, безусловно, содержит в себе частицы пыли. Для решения данной проблемы, устанавливается многослойный фильтр, который гораздо толще того же циркулярного. Иногда на нём можно обнаружить следы силикатного геля, который должен абсорбировать в себя всю влагу:

Заключение

В этой статье было приведено подробное описание внутренностей HDD. Надеемся, этот материал был вам интересен и помог узнать много нового из сферы компьютерного оборудования.

Помимо этой статьи, на сайте еще 12175 инструкций.
Добавьте сайт Lumpics.ru в закладки (CTRL+D) и мы точно еще пригодимся вам.

Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.

Знакомство с технологией самодиагностики дисков S.M.A.R.T.

Несмотря на важность таких критериев, как скорость работы или шумность диска, самым главным качеством HDD остаётся надёжность. И естественно, она тоже должна как-то измеряться и оцениваться. Уже почти 20 лет в качестве основного диагностического стандарта используется технология S.M.A.R.T. Как пишут в Википедии, S.M.A.R.T. (от англ. self-monitoring, analysis and reporting technology — технология самоконтроля, анализа и отчётности) — технология оценки состояния жёсткого диска встроенной аппаратурой самодиагностики, а также механизм предсказания времени выхода его из строя.

История S.M.A.R.T.

Появление технологии мониторинга состояния накопителей на жёстких магнитных дисках стало естественным ответом на возрастающие требования к их надёжности. Первая разработка в этой области была выпущена компанией IBM в 1992 году, и называлась PFA (Predictive Failure Analysis).

В 1994 году компаниями Compaq, Seagate, Quantum и Conner была разработана технология IntelliSafe, а уже в 1995 году на её основе появился стандарт технологии S.M.A.R.T.: Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology — «Технология самодиагностики, анализа и отчёта».

После этого их уже поддержали такие компании как IBM, Maxtor и Samsung. Hitachi приняла участие в развитии технологии S.M.A.R.T. уже на стадии разработки SMART II, первыми предложив методику полной самодиагностики накопителя (extended self-test). Сущность технологии описана в стандарте, называющемся «Information Technology — AT Attachment … — ATA/ATAPI Command Set» (Информационная технология — в приложении… — набор команд ATA/ATAPI). Вместо многоточия ставится номер стандарта. Наиболее новая ревизия стандарта-8, является только продолжением и дополнением стандартов 2, 4, 6 и 7. Раздел о S.M.A.R.T. есть в каждом из них.

Этот стандарт описывает принципы, на которых общаются между собой HDD и компьютер. В стандарте описаны только общие правила функционирования S.M.A.R.T., необходимые для совместимости всех жестких дисков со всеми компьютерами — остальные же функции в общедоступной документации не представлены, являются разработками компаний-производителей HDD (вендоров) и охраняются как коммерческая тайна.

Стандарты S.M.A.R.T.

Разберём, как трактует технологию S.M.A.R.T. стандарт АТА-АТАРI (далее курсивом выделены цитаты из стандарта ATA-ATAPI-8):

Назначением технологии S.M.A.R.T. является защита данных пользователя и минимизация вероятности их потери посредством предсказания деградации и/или выхода из строя устройства. Контролируя и сохраняя критические рабочие и калибровочные параметры, SMART устанавливает устройству возможность предсказания ближайшего времени деградации или отказа устройства.

Таким образом, S.M.A.R.T. обеспечивает компьютеру (хосту) возможность узнать о низкой надежности устройства, и предупреждает пользователя об этом, чтобы уменьшить риск потери данных.

Поддержка технологии S.M.A.R.T. указывается в ответе устройства на команду, подаваемую BIOS при опросе подключенных HDD.

Однако устройства, которые поддерживают пакетные команды (это, к примеру, DVD-ROM) не поддерживают S.M.A.R.T. так, как это делают HDD (пакетные устройства общаются с хостом посредством АТА команд, но как бы «обернутых» в оболочку из команд SCSI).

Устройства, поддерживающие пакетные команды, поддерживают S.M.A.R.T. в виде, определённом для таких устройств, с использованием пакетных команд.

Структура данных S.M.A.R.T.-устройства: функция S.M.A.R.T. — устанавливать информацию о надежности и состоянии устройства и хранить эту информацию в специализированных S.M.A.R.T.-структурах устройства. Набор хранимых устройством S.M.A.R.T.-данных может быть использован при запуске команды S.M.A.R.T. EXECUTE OFF-LINE IMMEDIATE (Смарт: немедленно перейти в режим off-line), если эта команда поддерживается устройством.

Такую команду может подавать BIOS (если включена опция отслеживания SMART в BIOS) при считывании информации о состоянии HDD из структуры SMART при запуске компьютера. Следует отметить, что, на самом деле, атрибутов SMART очень много, и они различны у разных вендоров. Пользователю доступна лишь относительно небольшая часть собранной HDD информации, которой, в прочем, вполне достаточно.

Режимы сбора данных в S.M.A.R.T.

Сбор текущих данных S.M.A.R.T. (on-line-режим): Сбор текущих данных S.M.A.R.T. не должен мешать нормальной работе устройства. Данные S.M.A.R.T., которые в настоящий момент собираются, или методы, которыми пользуется технология для сбора данных, могут отличаться от методов, используемых для хранения данных S.M.A.R.T. (типы таблиц и т.п.), и могут также отличаться от устройства к устройству.

On-line режим означает, что HDD производит сбор информации о параметрах чтения/записи во время обработки запросов операционной системы, дискретно записывая полученную статистику в таблицы S.M.A.R.T. Это не сказывается на скорости обработки команд накопителем.

Сбор данных в режиме off-line (накопитель активен, но не выполняет никаких действий по интерфейсу) Устройство может использовать режим off-line для сбора данных и проведения самотестирования. Такой режим работы S.M.A.R.T. может меняться от устройства к устройству. Собранные данные или методики сбора данных в этом режиме могут отличаться от методик, используемых при сборе текущих данных (режим on-line) для любого устройства и могут варьировать от устройства к устройству.

Off-line режим представляет собой самотестирование HDD, при котором устройство производит сканирование определенных областей магнитных пластин, оценивает работу механических частей, тестирует оперативную память и канал чтения/записи. Если вы слышите, как ваш жёсткий диск активно жужжит, в момент, когда у операционной системы нет активных задач — скорее всего, это означает идущее off-line сканирование.

Атрибуты S.M.A.R.T.

Атрибуты S.M.A.R.T. — это характеристики, которые используются при анализе состояния и запаса «живучести» накопителя.

Атрибуты вводятся производителем накопителя на основании собственного опыта производства и эксплуатации HDD. Предполагается, что с помощью этих атрибутов, можно предсказывать ухудшение рабочих характеристик накопителя или определить его дефектность. Каждый производитель имеет свой характерный набор атрибутов, и вносит изменения в этот набор в соответствии со своими собственными соображениями, никого об этом не уведомляя. Конечному пользователю остается только доверять мнению производителя. Значения атрибутов (value) используются для представления надежности отдельного показателя, относительно его эталонного значения. Каждый атрибут имеет собственное пороговое значение (threshold), оно необходимо для сравнения со значением атрибута и указывает на ухудшение рабочих характеристик или дефектность накопителя. Допустимое значение атрибута — относительное, и судить о его величине можно лишь сравнивая его с threshold. Высокое значение атрибута говорит о том, что параметр в порядке и имеет низкую вероятность ухудшения и выхода накопителя из строя. Соответственно, низкое значение атрибута говорит о том, что результат анализа параметра указывает на высокую вероятность его ухудшения или выхода накопителя из строя.

Читать еще:  Электрическая схема подключения коллекторного двигателя

Производитель определяет числовое значение порогового атрибута анализируя результаты испытаний на надежность. Пороговое значение каждого атрибута указывает на нижнюю допустимую границу значения атрибута, до которой накопитель можно считать надежным.

Атрибут Worst — наихудшее значение атрибута за всю историю работы HDD — читается из логов S.M.A.R.T. и помогает понять, в каких условиях работал накопитель.

Атрибут Raw является текущим значением измеряемого параметра. Его размерность, в зависимости от типа параметра, может быть в «разах» (к примеру, количество парковок), градусах, часах и в других величинах (частота ошибок чтения и т.д.).

Продвинутый читатель может заметить, что мы привели не так уж много примеров атрибутов в статье. Это так. Многие программы отображают больше атрибутов, но хотим заверить вас, если изменится значение атрибута, к примеру, «Disk Shift» (смещение пакета дисков относительно оси шпинделя), то ваш диск — труп, и его нужно нести в сервис по восстановлению данных или выбрасывать. Все атрибуты используют только в специальных подразделениях компаний-производителей HDD, так называемых «Failure Analysis», где специалисты исследуют причины отказов дисков. Представленного же в этой статье набора атрибутов вполне достаточно для оценки состояния жесткого диска.

Лог S.M.A.R.T.

Узнать о проблемах в диском можно при загрузке компьютера. Функция контроля состояния S.M.A.R.T. встроена во все современные BIOS – ведь именно для этого и создавалась технология.

При включении компьютера, BIOS непременно известит о плохом состоянии HDD соответствующим сообщением. Проверить не выключена ли эта опция случайно и включить её обратно можно также через BIOS в строчке enable/disable SMART.

Однако BIOS лишь пишет bad или good. Выяснить, в чём именно проблема можно только с помощью специальной программы анализа атрибутов.

Приведём пример лога S.M.A.R.T. типичного, вполне исправного, HDD WD3200AAKS-00L9A0, открытого в программе Smart Vision от Ace Lab:

Как видим, здесь приведены наиболее критичные для надежности HDD атрибуты. Это пример S.M.A.R.T. уже «повидавшего жизнь» диска. Его надежность на удовлетворительном уровне (не превышены атрибуты «1» и «5»), но подумать о неспешной замене стоит.

Рассмотрим каждый атрибут подробнее.

  • Частота ошибок чтения: насколько часто возникают ошибки при чтении секторов. Ухудшение значения этого атрибута может свидетельствовать о разрушении магнитного слоя, износе механических составляющих диска, о существенном превышении температуры.
  • Время раскрутки шпинделя: если двигатель медленно раскручивает пакет с магнитными пластинами, это может означать потерю мощности двигателя (следовательно, угрозу обрыва провода в обмотке) или увеличение сопротивления в гидродинамическом подшипнике (возникновение заусенца внутри корпуса подшипника, к примеру).
  • Количество включений шпиндельного двигателя: счетчик, по нему можно косвенно определить время и режим работы диска.
  • Количество переназначенных секторов: критически важный атрибут. Если ошибка чтения часто обратима, и может быть обусловлена условиями работы диска, то ухудшение атрибута «количество переназначенных секторов» явно свидетельствует о повреждении поверхности дисков. Переполнение таблиц дефектов – одна из наиболее часто встречающихся неисправностей HDD.
  • Частота ошибок позиционирования: ухудшение этого атрибута может указывать на превышение температуры или износ механических частей.
  • Время во включенном состоянии: время работы диска.
  • Количество повторных попыток запуска шпинделя: ухудшение атрибута может свидетельствовать об ухудшении состояния двигателя, механики или поверхности магнитных дисков.

Важно. Одной из возможных причин сбоев при запуске могут быть проблемы при считывании сервометок. Электроника HDD управляет скоростью вращения магнитных пластин, считывая особые магнитные метки (сервометки) с поверхности. Если они считываются с перебоями, то HDD не может поддерживать необходимую скорость вращения пластин и останавливает двигатель. Также, с помощью сервометок, HDD определяет, где находятся головки чтения-записи. Так что сервометки имеют фундаментальное значение в работе HDD.

  • Количество попыток рекалибровки: ухудшение этого атрибута, чаще всего, говорит о том, то головки плохо считывают информацию с магнитных пластин.
  • Количество парковок БМГ: ещё один счетчик, чем ближе значение к порогу – тем старше диск.
  • Температура: в атрибуте отражён температурный режим работы HDD.
  • Количество операций переназначения секторов: критичный для работы параметр, однако в нем есть свой нюанс – у HDD есть список «подозрительных» секторов, информацию о которых он помещает в специальную таблицу до того, как система S.M.A.R.T. проведет их проверку. Секторы могут быть признаны годными. Но данные об этой операции отражаются в параметре.
  • Текущее количество нестабильных секторов: количество «подозрительных» секторов.
  • Атрибуты 198,199 и 200: их ухудшение однозначно свидетельствует о внешних проблемах, т.е. о неисправности кабелей, разъёмов и пр.
  • Функции S.M.A.R.T. — известные и предполагаемые

    Поскольку производители тщательно скрывают информацию о структуре программ, составляющих систему S.M.A.R.T., доподлинно известной информации о работе этой подсистемы не так много, как хотелось бы.

    Перечень функций, о которых можно сказать, что они присутствуют во всех HDD всех фирм, выглядит следующим образом:

    • Сбор информации о состоянии диска, ведение журналов ошибок.
    • Ведение счетчиков событий (количества включений, парковок, повторных запусков, срабатываний датчика удара и пр.)
    • Тестирование систем накопителя и поверхности магнитных пластин.

    Шпиндельный двигатель

    Двигатель, предназначенный для вращения дисков, часто называют шпиндельным. Для связи с осью вращения дисков не используются шестерни или ремни – он всегда непосредственно связан с осью вращения. Двигатель обязан быть бесшумным – вибрация, передаваемая дискам, способна привести к ошибкам в процессе работы устройства.

    Частота вращения двигателя строго определенна. Обычно данный показатель лежит в диапазоне от 3600 до 15000 оборотов в минуту и больше. Для стабилизации скорости используется управляющая схема с обратной связью, обеспечивающая требуемую точность. Таким образом, частота вращения контролируется в автоматическом режиме, и никаких устройств, позволяющих сделать это вручную, в устройстве не предусмотрено.

    В большинстве устройств, шпиндельный двигатель находится в нижней части корпуса (под блоком HDA). Однако во многих современных накопителях он интегрирован внутрь блока HDA и является центральной частью блока дисков-носителей. Такая компоновка позволяет увеличить количество магнитных дисков в стопке, не изменяя габаритов в корпусе.

    Шпиндельный двигатель, особенно в полноразмерных накопителях, потребляет от источника питание (12 вольт) довольно серьезную мощность. Она увеличивается еще в 2-3 раза в момент раскручивания дисков. Такая нагрузка длится несколько секунд после подачи питания.

    Стандартные конструкции шпиндельных двигателей предусматривают применение шариковых подшипников, но определенные ограничения заставили производителей искать другие варианты. Главным недостатком шариковых накопителей является эффект радиального биения, которое возникает при поперечном смещении шариков на значение зазора (порядка 0,1 микродюйма). На первый взгляд величина радиального биения может показаться незначительной, но при существующей плотности записи это становится серьезной проблемой. Кроме того, существующие зазоры и соударение металлических шариков повышают уровень вибраций и механического шума, что значительно ухудшает характеристики устройства.

    Решением данной проблемы стало использование нового типа подшипников, которые получили название гидродинамических. Главную роль в гидродинамических подшипниках играет пластичная смазка, расположенная между втулкой двигателя и шпинделем. Высокопластичная гидродинамическая смазка позволяет уменьшить радиальное биение до 0,01 микродюйма, что заметно снижает уровень вибрации и поперечное смещение диска. Гидродинамические подшипники повышают у ударную прочность жесткого диска, снижается уровень шума и улучшается регулирование скорости.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector