Как защитить винчестер

Источник материала:

Жесткий диск типа "винчестер" - основное средство хранения информации в современном ПК, будь то настольная машина или ноутбук. Этому хрупкому электромеханическому устройству мы доверяем самое ценное - результаты нашей работы на компьютере. Более того, жесткий диск является очень важным элементом конфигурации, поскольку он обеспечивает саму возможность загрузки и функционирования компьютера: с него стартует операционная система, с него запускаются системные и прикладные программы, на нем располагается массив виртуальных страниц памяти.

И это устройство может нас подвести. При сбое жесткого диска не только приостанавливается работа на компьютере, но и могут бесследно исчезнуть важные файлы, стоимость которых может во много раз превышать стоимость самого жесткого диска. Хорошо, если выходит из строя электроника - тогда информацию можно восстановить, сравнительно недорого и просто, но такое "везение" бывает далеко не всегда.

Зачастую невозможно установить, по какой конкретной причине выходит из строя винчестер. Очень уж сложна его конструкция, слишком много звеньев, которые могут дать сбой и повлечь порчу других элементов. Однако твердое знание конструктивных особенностей и принципов функционирования позволяют выработать ряд несложных правил, следование которым должно уберечь винчестер от преждевременного выхода из строя по вине пользователя.

Чего боится винчестер

Если кратко, "винчестер" - это неофициальное название устройства хранения данных, в котором используются жестко зафиксированные вращающиеся магнитные пластины. Для чтения и записи информации применяются комбинированные головки, закрепленные на поворотном кронштейне.

Одна из особенностей винчестера, в какой-то мере определяющая его слабые места, - это способ управления положением головок относительно рабочей поверхности пластин. Для того, чтобы обеспечить надежное считывание (и запись), головки располагаются на очень малом расстоянии от поверхности и удерживаются благодаря воздушной подушке. Касание поверхности недопустимо, как и отклонение элементов чтения и записи на слишком большое расстояние. Плотность воздушной подушки, очевидно, зависит от многих факторов - от скорости вращения пластин до влажности воздуха внутри гермоблока винчестера. Также немаловажен и тот факт, что геометрические параметры всех узлов винчестера, выполненных преимущественно из металла, сильно зависят от их температуры.

1. Температура - основной враг винчестера. Существуют специальные исследования, доказывающие существенное сокращение ресурса винчестера при повышении температуры даже на один градус. Конечно, производители позаботились о снижении влияния температуры на работу жесткого диска; так, позиционирование головок по сервометкам позволяет не учитывать изменение размеров пластин из-за их нагрева. Или, например, в новейших винчестерах головки имеют встроенный нагреватель, позволяющий контролировать их микрогеометрию. И тем не менее, существует верхний предел температуры, при котором возможна корректная работа жесткого диска. Обычно это 55-60 градусов, но в общем случае нежелательно доводить винчестер даже до 45.

Владельцы настольных компьютеров должны помнить, что винчестер имеет пассивное охлаждение, и для обеспечения циркуляции воздуха необходимо обеспечить достаточные зазоры сверху и снизу между ним и элементами корпуса. Размещать винчестеры вплотную друг к другу крайне нежелательно. Идеально поместить винчестер в отсек для 5-дюймовых устройств, там ему однозначно будет "свободно". Само собой, температура воздуха внутри корпуса не должна превышать 50 градусов, должна быть организована вентиляция. Винчестер не должен располагаться рядом с источниками тепла - видеокартами (особенно с пассивным кулером), микросхемами чипсета, оптическими приводами. И желательно, чтобы площадь соприкосновения с металлическими элементами корпуса была достаточно большой, тогда тепло от винчестера будет отводиться на корпус.

Устройства для охлаждения винчестеров способны улучшить температурный эффект. Но иногда они же могут нанести и вред. О вибрации вентиляторов будет сказано ниже, вредно также неплотное прилегание радиаторов к винчестеру: возникающие "воздушные мешки" порождают зоны повышенной температуры, что крайне нежелательно.

Владельцы ноутбуков изначально в худшей ситуации, они не могут повлиять на место установки винчестера. Чаще всего винчестер помещается в совсем небольшом и тесном отсеке, не касается металлических частей корпуса вообще (может даже не фиксироваться винтами), а зазоры не превышают доли миллиметра. Хорошо, если отсек винчестера имеет отверстия для вентиляции, а часто их нет совсем. Помните: ноутбучный винчестер - в группе риска, почаще прибегайте к мерам профилактики.

2. Вибрация для винчестера также вредна. Дело даже не в том, что от вибрации быстрее разрушаются подшипники шпинделя - современные гидродинамические модели не так чувствительны, как старые шариковые. При повышенной вибрации головки не могут быстро найти нужную дорожку и часто ее теряют. Это вызывает повышенную нагрузку на все узлы винчестера и, как следствие, приводит к преждевременному износу.

Собственную вибрацию винчестера гасить не следует. Резиновые прокладки обычно нужны для уменьшения шума, злоупотреблять "бесшумным" креплением не стоит. Винчестер должен быть прочно закреплен в корпусе, чтобы отдавать и тепло, и вибрацию.

Вибрация извне вносится обычно соседними винчестерами. Серьезные серверные модели обязательно имеют систему предсказания и компенсации вибрации, а в настольных и мобильных винчестерах таковой не имеется. Поэтому нежелательно размещать несколько винчестеров вплотную друг к другу.

Также вибрация может появиться при использовании специальных средств охлаждения винчестера. Если вы решили устроить активное охлаждение, обеспечьте виброизоляцию и крепление вентилятора не к самому винчестеру.

3. Механические воздействия. Если вибрация и температура снижают срок службы, то сильные толчки и удары способны вывести его из строя: головка отклоняется от поверхности и, возвращаясь, наносит по ней хлопок. Удар может только повредить поверхность, что приведет к постепенному появлению сбойных участков. К счастью, он опасен, в основном, в рабочем состоянии, так как современный винчестер при выключении не паркует головки на поверхности, как раньше, а отводит их за пределы пластин. На этом основан принцип защиты винчестера при падении, применяемый в некоторых моделях ноутбуков: гравитационные датчики успевают за доли секунды дать винчестеру команду зафиксировать головки. Увы, такая система применяется далеко не всегда, и обычный ноутбук не защищен от удара по столу, особенно если удар приходится в зону винчестера, которая не всегда имеет демпфирующую прокладку.

Владельцу настольного компьютера следует избегать резких толчков корпуса. И особую аккуратность соблюдать при монтаже и демонтаже винчестера. Считается, что сильный удар винчестером при установке его в корзину является основной причиной последующего выхода его из строя.

4. Питание важно для любых устройств, в том числе и для винчестера. Общеизвестно, что повышение напряжения питания, особенно по линии +12V, вызывает соответствующее повышение температуры электроники и всего жесткого диска. А скачки напряжения могут привести к неожиданному выходу из строя. Рекомендации в данном случае банальны: не экономьте на блоке питания и трезво оценивайте потребность в питании компьютера вашей конфигурации.

Болезнь проще предупредить

Приведенные выше рекомендации позволяют максимально отодвинуть момент выхода винчестера из строя. Однако возможно ли как-то предсказать этот момент, чтобы успеть спасти важную информацию?

Правильный ответ - нет. К сожалению, сбой винчестера по закону подлости случается в тот момент, когда пользователю это меньше всего нужно. Да, в винчестерах реализована интеллектуальная система слежения за его состоянием - SMART, которая и должна предсказывать возможность скорого выхода из строя. Но практика показывает, что данная система не только малоэффективна, но и не всегда работает так, как задумывалось.

Система SMART ведет базу данных так называемых атрибутов, которые соответствуют тем или иным параметрам работы винчестера. Обычно атрибут - это счетчик тех или иных событий, связанных с надежностью работы винчестера. Винчестер считает ошибки (внутренние и внешние), циклы запуска двигателя, часы работы, рекалибровки, ремапы, парковки и пр., следит за температурой, ведет журналы ошибок и сбоев. Имеется также собственный тест, выполняемый в фоновом режиме, но он зачастую отключен средствами BIOS.

При превышении определенного порога ошибок винчестер считает, что он скоро выйдет из строя. Задача предупредить об этом пользователя возлагается обычно на BIOS, но существует множество утилит, позволяющих просмотреть атрибуты SMART и принять меры по замене винчестера.

К сожалению, сообщение SMART если и появляется, то слишком поздно. Редко винчестер достигает состояния износа, обычно сбои начинаются раньше. О неисправности винчестера уже можно узнать по некоторым внешним признакам, прежде всего по стуку головок. Стук - это повторяющиеся рекалибровки. Процедура рекалибровки, то есть отвода головок в нулевую зону и повтора поиска дорожки, производится при возникновении неисправимых ошибок чтения. Если винчестер начал стучать, от него следует как можно быстрее избавиться. Но не всегда это удается - винчестер может выйти из строя и без предупреждения.

Так что единственный надежный способ застраховаться от потери данных - это регулярный бэкап, резервное копирование информации. Существует множество программ для этих целей, одна другой лучше. Выбор устройств, на которые можно копировать резервные копии, также весьма обширен, но наиболее надежными среди них можно считать все те же жесткие диски - внешние или внутренние (на другом компьютере). Доверять компакт-дискам, в особенности DVD+/-RW, не стоит: только в теории они рассчитаны на 1000 циклов перезаписи, а на самом деле четкость оптического рисунка начинает серьезно деградировать уже после 5-6 циклов, а на 10-й диск может уже и не читаться.

Неужели все так плохо?

Винчестер разменял уже пятый десяток, но за этот срок его конструкция принципиально не изменилась. Да, размеры всех элементов сократились в десятки раз, и сегодня выпускаются винчестеры размером с крупную монету. Тем не менее, вопросы надежности стоят все так же остро.

Флэш-память так и не смогла вытеснить винчестеры из ПК. Мало того, винчестеры проникают в те области, где до этого их не наблюдалось. Причины этого - не столько в выдающихся параметрах винчестеров, сколько в ущербности самой флэш-памяти. Слишком сложная и ненадежная, она практически исчерпала резерв удешевления. Будущее - за иными технологиями хранения данных.

На сегодня наиболее перспективной называют не магниторезистивную или ферроэлектрическую память, а память на основе материала, изменяющего фазовое состояние. Единого названия для нее пока не придумали: разные производители говорят о PRAM, PCRAM, PCM и т.д., подразумевая одно и то же. Важно, что память этого типа обеспечивает и высокое быстродействие, и долговременное хранение информации без подачи питания. И в идеале она позволит отказаться от винчестеров вообще, так как вся информация будет храниться сразу в оперативной памяти. Правда, о том, когда наступят эти благодатные времена, не решаются говорить даже самые смелые аналитики.

Макс КУРМАЗ,
max@gigamark.com
Проект GIGAMARK.com