Как продлить жизнь жёстким дискам (часть 2)

Содержание

Введение

1. Выбор и покупка
  1.1. Классификация
  1.2. Где и как покупать
  1.3. Выбор модели
  1.4. Транспортировка

2. Установка
  2.1. Рабочее место
  2.2. Расположение
  2.3. Монтаж
  2.4. Подключение кабелей
    2.4.1. Кабель питания
    2.4.2. Интерфейсный кабель
  2.5. Mobil Rack: преимущества и недостатки

3. Эксплуатация
  3.1. Питание
    3.1.1. Проблемы дисков
    3.1.2. Проблемы блоков питания
    3.1.3. Выбор блока питания
  3.2. Охлаждение
    3.2.1. Опасности перегрева
    3.2.2. Ограничения градиента
    3.2.3. Варианты охлаждения
    3.2.4. Другие факторы среды
  3.3. Механические воздействия
    3.3.1. Удары
    3.3.2. Вибрация

Заключение

Итак, жёсткий диск выбран, куплен и доставлен на рабочее место. Будем рассматривать наиболее частый случай, а именно установку диска форм-фактора 3.5” в системный блок (СБ) настольного компьютера. Другие ситуации – установка ЖД в ноутбук, сервер, внешний корпус, мобильное устройство и т.п. – рядового пользователя касаются меньше, это поле деятельности профессионалов. Тем не менее, многие советы применимы и там.

Мы не будем касаться программных аспектов установки (настройка параметров BIOS, создание дисковых разделов и т.п.), а сосредоточимся на обеспечении физической надёжности функционирования ЖД. Эти моменты, как представляется, освещены не так полно, несмотря на обилие подводных камней.

2.1. Рабочее место

Главное в установке – аккуратность, осмотрительность и плавные движения. Как бы производители ни маскировали механическую природу ЖД, она никуда не девается, что, вместе с наличием высокоинтегрированной электроники, предопределяет основные уязвимости. Диску в процессе монтажа угрожают статическое электричество, острые предметы, удары, вибрация, механические напряжения.

Перед началом установки следует полностью обесточить системный блок, снять с него все крышки и разместить на устойчивом, хорошо освещенном и достаточно просторном столе, чтобы посадочные места под ЖД были доступны со всех сторон. Работать в неудобном положении, в темноте и тесноте (например, под столом) крайне нежелательно, а для малоопытных пользователей – недопустимо.

Поскольку электроника ЖД чувствительна к статике, нужно, строго говоря, антистатическое рабочее место: проводящее покрытие стола и пола, неэлектризующаяся одежда, заземлённый браслет на руке и т.п. Все эти условия выполняются, пожалуй, лишь в сервис-центрах, но простейшие меры предосторожности доступны каждому.

Подойдя к столу, прикоснитесь рукой к заземленному предмету или неокрашенной металлической части оборудования (например, задней панели СБ). Повторяйте разрядку время от времени в ходе работы. Вынимайте диск из антистатической упаковки непосредственно перед монтажом, держите его за боковые грани, по возможности не касаясь платы электроники и разъёмов. Неплохим подручным средством может служить упаковочный гофрокартон: его листы на столе поглощают случайные удары, а естественная влажность позволяет стекать зарядам.

2.2. Расположение

Что касается расположения ЖД внутри системного блока, то по заверениям производителей оно не влияет на функционирование. Единственное ограничение – отклонение от вертикали либо горизонтали не должно превышать 5º, проще говоря, работающий диск должен лежать или стоять ровно, прислонять его к стенкам недопустимо. Тем самым, имеется три возможных варианта ориентации ЖД: два горизонтальных и один вертикальный (какая именно из боковых граней устройства при этом находится сверху, мы считаем несущественным).

Однако эти варианты неравноценны с точки зрения пассивного охлаждения. Чаще всего диск размещается горизонтально платой электроники вниз. Именно в таком положении производятся заводская разметка и тестирование, так что сформированные при этом адаптивы (тонкие настройки микропрограммы) обеспечивают наибольшую производительность накопителя.

Механическая часть ЖД (так называемый гермоблок, он же банка) хорошо охлаждается за счет конвекции от крышки. Вместе с тем, плата электроники почти лишена конвекции и легче выходит из строя вследствие перегрева нагруженных деталей. Чаще других выгорает микросхема управления двигателем.

Противоположное расположение, электроникой вверх, неблагоприятно уже для механики: конвекция значительно ослабляется, температуры внутри банки выше, и их распределение по объёму отличается от заводского, особенно в случае многопластинных конструкций. Это некритично для работы накопителя, однако может отразиться на скорости позиционирования и снизить ресурс механики. Кроме того, подшипник шпинделя оказывается сверху, из него со временем может вытекать смазка и продукты износа и портить ближайшую пластину и головку. Явление это не столь частое, но ремонтники с ним знакомы.

Если на устанавливаемый ЖД предполагается значительная нагрузка, то подобного расположения лучше избегать. Вместе с тем бывает разумно перевернуть диск из проблемной по электронике серии, когда ставится задача продлить его спокойную офисную эксплуатацию без дополнительного обдува.

Третье возможное расположение – вертикальное, оно благоприятно для охлаждения как механики, так и электроники, поскольку суммарная конвекция усиливается примерно в полтора раза и снижается градиент температур по объему банки. Возможные проблемы, типа радиальной нагрузки на подшипник, диску на самом деле не угрожают и ресурс не снижают. Это подтверждается тем, что многие компьютеры и серверы известных марок имеют вертикальные отсеки для своих дисков. Правда, в обычных корпусах такое крепление встречается реже.

2.3. Монтаж

Системный блок обычно имеет несколько посадочных мест для жёстких дисков, выполненных в виде полочек, съёмных или поворотных корзин. Выбирать нужно наиболее прохладное место, подальше от других источников тепла (в корпусе типа башня оно находится спереди и снизу), но так, чтобы интерфейсный шлейф и кабель питания можно было дотянуть свободно и без изломов.

С каждой стороны от нового устройства должно быть не менее 2.5-3 см свободного пространства, чтобы оставалась возможность пассивного охлаждения (исключение – обдув корзины специальным вентилятором). Размещение диска вплотную к флоппи-дисководу, приводу CD/DVD, а особенно к другому ЖД – верный путь к перегреву и сбоям.

Заметим, что диски форм-фактора 3.5″ имеют стандартные размеры 101.6*26.1*146.99 мм, так что на самом деле их ширина равна 4 дюймам. Устоявшееся название, скорее всего, происходит от отсека, изначально предназначенного для флоппи-дисковода (у дискет 3.5″ именно такая ширина).

Непосредственно крепление диска производится с помощью четырёх винтов или двух салазок – это определяется конструкцией корзины. Салазки (раньше металлические, сейчас чаще пластмассовые) привинчиваются к боковинам диска и далее вставляются в направляющие корзины до срабатывания защёлки. Они удобны для монтажа/демонтажа ЖД без инструмента, обеспечивают некоторую виброизоляцию, но одновременно блокируют отвод тепла через стенки корзины. Последний играет существенную роль в охлаждении диска, поэтому в большинстве случаев необходим принудительный обдув (подробнее см. п.3.2).

Винты – самый простой способ монтажа. Но и здесь есть свои тонкости. Прежде всего, обязательны 4 точки крепления, причем симметрично расположенные. В каждом ЖД 3.5” имеется 10 крепежных отверстий с резьбой (6 боковых и 4 донных), лучше всего выбрать 4 боковых ближе к краям. Облегчённые варианты крепления, на двух или трёх винтах – категорически недопустимы, в первую очередь из-за вибрации незакрепленного края.

Винты должны быть достаточно короткими, чтобы торец не выступал из резьбового отверстия. В противном случае возможен распор в банку и вредные напряжения. Оптимальный винт имеет длину 4-5 мм и плоскую широкую головку под крест.

Закручивать винты нужно плотно, чтобы избежать вибрации, но и не слишком сильно. Чрезмерные усилия приведут к тому, что короткая (2-3 нитки) резьба в мягком алюминии сорвётся, и придётся задействовать последнюю оставшуюся пару отверстий. Советуем использовать отвёртку с узкой рукояткой, не позволяющей развить большой момент. Намагниченный инструмент удобен в работе (можно действовать одной рукой, в то время как другая удерживает диск), но требует некоторой осторожности.

Монтаж ЖД имеет и другие узкие места. Следует обратить внимание на крышку гермоблока, плату электроники и герметизирующие элементы.

Крышка – достаточно уязвимое место, при сильном давлении на нее может нарушиться герметизация, центровка привода БМГ и аэродинамика верхней головки. Удары, оставляющие вмятины на крышке, с большой вероятностью убивают весь диск. Особенно такому риску подвержены модели из бюджетных линеек, в которых толщина и жёсткость крышки уменьшены.

Электроника также нуждается в механической защите, с этой целью боковые стенки банки всегда имеют высоту бОльшую, чем детали на плате. Это предохраняет от поломок и замыканий в случае размещения диска на плоской поверхности (например, днище корзины). Некоторые модели даже снабжены резиновыми ножками для лучшей амортизации. Тем не менее, не рекомендуем класть диск на голый металл без изолирующей прокладки, хотя бы листка бумаги: малозаметные неровности могут замкнуть детали платы на корпус и вывести её из строя.

Однако небрежное обращение с ЖД, монтаж с перекосами, заусенцы внутри корпуса всё же способны механически повредить плату. В таких случаях отрываются или разрушаются наиболее габаритные и хрупкие детали: катушки индуктивности, конденсаторы, реже диоды и транзисторные сборки. После этого диск обычно не работает, а о гарантии можно забыть. К счастью, ремонт не представляет для специалиста особых сложностей.

Герметичность банки (относительную, в любом ЖД имеется воздушный канал для выравнивания давления) поддерживают два конструктивных элемента: эластичная прокладка под крышкой и наклейка из фольги на боковой стенке, закрывающая технологическое отверстие (через него внешний серворайтер производит первичную разметку пластин). При неаккуратном монтаже, особенно с приложением излишних усилий, есть опасность повредить эти элементы острыми ребрами корзины, отогнутыми в виде полочек, задеть винтами или жалом отвертки.

В подобных случаях диск, что называется, не жилец. Фатальны даже малозаметные булавочные уколы. В разгерметизированную банку при работе попадает внешний воздух, пыль осаждается на пластины, и накопитель выходит из строя через считанные дни, а то и часы. Внешне это выглядит как замедление работы, а потом лавинообразный рост дефектов. Такой диск остаётся только выбросить, поскольку по гарантии его не примут, а ремонт невозможен.

Устройство можно спасти, только если повреждение сразу замечено и устранено ДО первого включения. Фольгу, например, можно заклеить скотчем, а прокладку обработать силиконовым герметиком (о гарантии, конечно, придётся забыть).

Наконец, сам корпус системного блока может доставить неожиданные проблемы, если он низкого качества. Для подобных дешёвых изделий - «консервных банок» характерен тонкий металл (0.6 мм) и необработанные острые края, корзины там изготовлены неточно и легко деформируются в силу общей нежёсткости. Диск монтируется порой с немалыми усилиями, его банка царапается, стирается краска, особенно на боковых гранях и углах.

Это не влияет на работоспособность ЖД, но может вызвать проблемы в гарантийном отделе, если в будущем придется туда обратиться. Некоторые торговцы ищут любой повод, чтобы отказать в гарантии, и приравнивают царапины к механическим повреждениям. Поэтому качественный корпус из стали толщиной 0.8 мм, а лучше 1.0 мм, с усиливающими элементами и завальцованными краями – залог сохранности как самого накопителя, так и его гарантии.

2.4. Подключение кабелей

После того, как жёсткий диск установлен и закреплен, следует подсоединить к нему кабель питания и интерфейсный шлейф. На этом этапе открывается большой простор для ошибок. :)

2.4.1. Кабель питания

Диски 3.5” с параллельным интерфейсом имеют традиционный 4-контактный разъем со скошенными гранями типа Molex (к нему подводятся напряжения 5 и 12 В), а диски Serial ATA – 15-контактный разъем SATA с Г-образным ключом (подводятся напряжения 3.3, 5 и 12 В). Современные блоки питания уже имеют разъем SATA, правда часто всего один, а для более старых блоков или для дополнительных дисков придется использовать переходник Molex-SATA.

Некоторые диски SATA оснащены разъёмами обоих типов, однако задействовать разрешается только один из них. При одновременном подключении двух кабелей питания диск может выйти из строя, об этом предупреждает надпись на этикетке. Выяснять её обоснованность – себе дороже. По сообщениям пользователей, ряд моделей нормально работает при двойном подключении, важно лишь, чтобы оба кабеля питания приходили с одного и того же блока.

ЖД следует всегда подключать к той ветке питания, на которой нет других значимых потребителей, и сажать на ближний к блоку питания разъем (насколько хватает длины кабеля). Это минимизирует падение напряжения на проводах и тем самым стабилизирует работу диска.

Той же цели служит обжатие контактов Molex пинцетом или острогубцами. Дело в том, что разъём оказался ненадёжным в эксплуатации, с малым коммутационным ресурсом. Уже после 5-6 подключений разрезные гильзы расшатываются, их прижимная сила ослабевает. Серебряное покрытие истирается и чернеет, это особенно заметно в городском воздухе с его агрессивными примесями.

В результате переходное сопротивление становится ощутимым, а в тяжелых случаях и критическим. Падение напряжения на контактах, наиболее сильное в момент старта двигателя, иногда приводит к тому, что диск не может набрать полной скорости, периодически щёлкает головками и не определяется в BIOS. Пользователи часто относят такое поведение на счет неисправности диска, тогда как вся проблема в контактах питания.

Для новых разъемов Molex подобная процедура необязательна, но в любом случае нужно следить за усилием подключения. Разъём должен садиться на вилку ЖД достаточно туго, чтобы рассоединить их можно было только за 3-4 покачивающих движения. В некоторых моделях дисков PATA штырьки питания тоньше стандарта, так что обжатие гильз может потребоваться и по этой причине.

В свете описанных предосторожностей, следует избегать использования всяческих разветвителей и удлинителей питания, тем более что они часто бывают низкого качества (контактные гильзы не из посеребрённой латуни, а из обычной жести, плохо заделанные провода малого сечения и т.п.). Если же штатных молексов не хватает, и без разветвителей не обойтись, надо аккуратно обжать все гильзы и в идеале пропаять их соединения с проводами. Доработанные конструкции работают вполне надёжно, если не делать частых перекоммутаций.

Некоторые вентиляторы в системном блоке могут иметь проходные колодки Molex (вилка и розетка в одном литом корпусе). Подключать их к ЖД крайне не рекомендуется: к удвоенным контактным проблемам добавляется повышенная нагрузка на линию 12 В.

Скошенные грани разъема Molex, по идее, препятствуют ошибочному подключению. Однако встречаются неточно изготовленные колодки из мягкого пластика, и невнимательный (но физически сильный) сборщик вполне может вдавить её в гнездо вверх ногами. Такой диск сгорит при первом же включении, поскольку вместо 5 В на сигнальные цепи пойдёт 12 В.

Особо одарённые пользователи умудряются даже воткнуть Molex в интерфейсный разъем диска, отчего как минимум гнутся штырьки, а при подаче питания вылетает процессор на плате. Если вы новичок в сборке – не поленитесь осмотреть разъёмы и гнёзда на предмет их взаимного расположения. В настольном компьютере нет соединений, требующих применения силы. Если что-то идет туго - это значит, вы ошиблись.

Диски PATA 2.5″ питаются одним номиналом 5 В, который подается на общий 44-контактный разъем. Если его перевернуть или сдвинуть, ничего хорошего тоже не будет. В правильных разъемах этому мешает ключ (залитое гнездо в колодке и пропущенный штырек на диске), но встречаются и неправильные. Например, переходники, позволяющие подключить ноутбучный диск к обычному шлейфу PATA, часто не имеют такого ключа, поэтому с ними надо быть внимательным. Дальний от проводов питания край переходника должен приходиться на первый контакт диска (соседствует с группой из четырёх конфигурационных штырьков и обычно помечен на этикетке или плате).

Запрещается подсоединять или отсоединять питание диска PATA при включённом компьютере. Разъём Molex не рассчитан на горячее подключение, его легко перекосить, отчего земля и оба напряжения будут поданы на диск не одновременно, а то и с дребезгом. Образующиеся импульсы тока и напряжения могут повредить электронику ЖД.

При этом диски сравнительно легко переносят внезапные выключения (мы здесь не рассматриваем возможные логические повреждения данных, например, порчу файловой системы). Это связано с тем, что в работающем ЖД имеется запас энергии, аккумулированный в инерции вращающихся пластин, а также в конденсаторах на плате. После отключения питания шпиндельный двигатель входит в режим генератора, и за счет торможения пластин вырабатывает ток, достаточный для разгрузки внутреннего кэша, парковки головок и завершения переходных процессов в электронике. В данном случае механика работает во благо (в остальном от неё одни проблемы).

Разъем питания SATA выполнен в виде дублированных позолоченных ламелей и вполне надёжен. Обжатие контактов ему не требуется, переходное сопротивление пренебрежимо мало, а коммутационный ресурс достаточно велик (стандарт гарантирует не менее 50 подключений). Г-образный ключ страхует от ошибочного подключения и перекоса.

Вместе с тем, кабельная вилка довольно слабо фиксируется в колодке ЖД, и может сползать от случайных воздействий и вибрации. Рекомендуем скрепить обе части разъема каплей термоклея, или, в крайнем случае, кусочком липкой ленты.

Стандарт SATA предусматривает напряжения питания не только 12 и 5 В, но и 3.3 В (ему отвечает проводник оранжевого цвета). Новшество потенциально упрощает электронику ЖД, что особенно актуально для малогабаритных устройств. Правда, реальных дисков 2.5″ и 1.8″, питающихся от 3.3 В, пока что выпущено немного, а в дисках 3.5″ этот номинал вообще не используется. Но тенденции рынка обещают задействовать его в полной мере.

Важно отметить, что разъем питания SATA допускает горячее подключение. Для этого все 15 ламелей в колодке имеют разную длину. В первую очередь соединяются (и в последнюю – разъединяются) пять контактов земли. Три других длинных контакта обеспечивают предзаряд конденсаторов в цепях питания всех номиналов (для уменьшения броска потребляемого тока), после чего соединяются 7 основных питающих контактов – по два на каждый номинал, плюс один в резерве. Такая продуманная конструкция продлевает жизнь дискам SATA даже при безалаберном обращении, а также делает их пригодными для серверов и хранилищ с горячей заменой.

2.4.2. Интерфейсный шлейф

Интерфейсный шлейф PATA – это в современном виде плоский 80-жильный кабель (40 сигнальных линий, чередующихся с проводами схемной земли). Он имеет три 40-контактных разъёма синего, серого и чёрного цветов, закреплённых чисто механически – путём прореза изоляции острыми выступами контактных пластин (т.н. ножевые контакты). Полученное соединение фиксируется на шлейфе прижимной скобой. Провод, отвечающий первому контакту, помечен цветом – обычно красным или чёрным.

По стандарту, длина шлейфа ограничена 18 дюймами (46 см), однако встречаются и более длинные варианты, вплоть до 80 см. Такие шлейфы предназначены для подключения оптических приводов CD/DVD в крупногабаритных корпусах (серверных или типа full tower); использовать их для жёстких дисков не рекомендуется, поскольку на высокой скорости обмена могут возникать ошибки.

Преимущества шлейфа в том, что он поддерживает режимы передачи выше UltraDMA 2 (33 МБайт/с, предел для более ранних 40-жильных шлейфов) вплоть до UltraDMA 6 (133 МБайт/с), и позволяет подключать два ЖД к одному порту контроллера.

Недостатков, однако, куда больше: шлейф громоздок, неудобен в укладке и механически непрочен. Замины, резкие сгибы и натяжения нарушают взаимное расположение проводов, что ухудшает помехозащищенность и может приводить к ошибкам. Механические крепления разъёмов не слишком надежны в эксплуатации: при значительном усилии разъединения есть риск нарушить контакт в одном или нескольких местах (чаще всего на крайних проводах), или вообще сломать прижимную скобу разъёма.

Сами разъёмы имеют малый коммутационный ресурс: уже после десятка-другого подключений контактные пластины начинают загрязняться и окисляться ввиду истирания покрытия, а их пружинящие свойства ослабляются. Изношенный разъём хуже передает сигнал между контроллером и ЖД, что может приводить к ошибкам интерфейса. Всё это – закономерная плата за низкую себестоимость шлейфа.

Если диск на шлейфе единственный, то его надо сконфигурировать перемычками как ведущий (Master) и подключать только к крайнему (дальнему от контроллера) разъёму шлейфа. Неопытные пользователи часто «втыкают» в диск средний разъём, думая, что чем ближе к контроллеру, тем сильнее сигнал и меньше помехи. Это было бы верно при условии, что нерабочая часть шлейфа аккуратно обрезалась бы. Практически никто так не делает, поэтому сигналы проходят до висячего конца, отражаются и накладываются на оригинал, приводя к искажению и потере данных.

При этом шлейф PATA несимметричен: к контроллеру (материнской плате) следует подключать исключительно синий (или другого яркого цвета) разъём, а к диску Master – черный. В синем разъёме контакт #34 заземлён и не соединён со шлейфом, часто видна характерная высечка провода (по этим признакам контроллер отличает 80-жильный шлейф от 40-жильного). Черный разъём расположен на противоположном конце шлейфа, у него все контакты соединены со шлейфом.

К среднему разъёму шлейфа (серого цвета) можно при необходимости подключить второй диск, сконфигурированный обязательно как ведомый (Slave). У серого разъёма контакт #28 не соединен со шлейфом (это нужно для конфигурации Cable Select, когда ЖД автоматически получает статус Master или Slave в зависимости от разъёма подключения). Помимо цвета, разъёмы могут быть помечены надписями, а также снабжены пластиковыми лепестками для удобства разъединения.

Два диска Master (или два Slave) на одном шлейфе недопустимы: помимо некорректного опознавания в BIOS возможны далеко идущие последствия, вплоть до необратимой порчи данных на дисках. Но даже при правильном конфигурировании, два ЖД на одном шлейфе ощутимо тормозят друг друга, поскольку работать им приходится поочерёдно (как правило, диск захватывает канал на всё время выполнения операции). Взаимное влияние ещё резче выражено, если с ЖД соседствует более медленное устройство, такое как привод дисков CD/DVD. Оптические накопители всегда надо сажать на отдельный шлейф, мелкая экономия здесь неуместна.

Правильное подключение шлейфа PATA к 40-контактной колодке ЖД контролируют два элемента: ключ (выступ на разъеме шлейфа и прорезь в бандаже колодки), а также отсутствующий в колодке и залитый в разъеме контакт #20. Стандарт признаёт основным второй элемент, как более надёжный. На практике удобно ориентировать шлейф по цветной полоске, которая всегда должна должна быть обращена к разъёму питания диска.

При попытке вставить разъем вверх ногами, залитое гнездо упирается в контакт #21. Увы, препятствие останавливает не всех сборщиков – с молодецкой силушкой они гнут или вдавливают штырёк под ноль и таки загоняют перевернутый разъем в гнездо, после чего диск, естественно, не опознаётся. Обнаружив свою ошибку и подключив шлейф как надо, они получают диск, работающий возмутительно медленно. Например, обычная загрузка Windows может длиться 10-15 мин.

Дело в том, что злополучный утраченный 21-й контакт управляет пересылкой данных по скоростному каналу DMA. Диск выставляет на нем высокий уровень сигнала, запрашивая обмен в режиме DMA, однако до контроллера сигнал не доходит, и тот инициирует обмен в режиме PIO, на порядок более медленном и к тому же сильно загружающем процессор. Исправит ситуацию специалист-ремонтник, он снимет плату с диска и восстановит повреждённый штырёк (это может потребовать отпайки колодки и других нетривиальных действий).

Свалить диск в медленный режим может и операционная система. Если драйвер Windows XP (atapi.sys) регистрирует подряд 6 ошибок интерфейса, то он принудительно отключает UltraDMA и переводит диск в PIO. Действующий режим передачи можно увидеть в Диспетчере устройств (см. вкладку Дополнительные параметры в свойствах ATA контроллера), а общее число ошибок – в атрибуте SMART №199 (C7) UltraDMA CRC Error Count.

Ошибки чаще всего бывают вызваны мятым, длинным или некачественным (с плохими контактами) шлейфом PATA. Может также сказаться плохое питание и завышение частоты системной шины (любимый некоторыми разгон). Шлейф надо поменять на новый, заведомо исправный и отвечающий стандарту образец, после чего загрузить ОС, в Диспетчере устройств отключить канал контроллера и включить его снова с помощью опции контекстного меню «Обновить конфигурацию оборудования».

Случается, что шлейф вставлен в колодку не до конца или с перекосом: неопытный сборщик приложил недостаточное усилие (а разъем PATA, особенно новый, подсоединяется довольно туго). Проявляться это может как угодно в зависимости от того, какие контакты нарушены; чаще всего диск просто не опознается. Избежать таких случаев поможет визуальный и тактильный контроль.

Когда шлейф, наконец, подключен правильно, заботы еще не окончены. Излишки длины следует собрать в гармошку и зафиксировать резинкой или пластиковой стяжкой, чтобы кабель не задевал вентиляторы и не мешал циркуляции воздуха внутри СБ (это существенный аспект охлаждения компьютера: на каждой материнской плате есть греющиеся компоненты без индивидуального обдува, такие как модули памяти и микросхема южного моста). При укладке старайтесь сохранить плоскостность шлейфа, сгибая его под углом 90º или 180º.

Избегайте резких перегибов и вмятин, а также натяжений вблизи разъёмов: проводники в шлейфе очень тонкие и легко рвутся при небрежном обращении. Зачастую дефект внешне незаметен (эластичная изоляция скрывает разрыв), а поведение диска может быть весьма разнообразно. При малейших сомнениях в целостности шлейфа – заменяйте его новым. Запасной шлейф всегда надо иметь под рукой, благо он стоит несколько рублей.

Встречаются и более экзотические случаи, например самопроизвольное запароливание ЖД. Одна из обычных команд при повреждении шлейфа воспринимается диском как команда установки пароля ATA, причем следующие за ней 32 байта интерпретируются как сам пароль. В результате при следующем включении питания диск опознается, но будет отвергать все команды до ввода пароля, заведомо неизвестного. BIOS при этом выдаёт диагностику «Hard Disk Failed», и выправить ситуацию может лишь специалист. Он снимет пароль с помощью технологических команд, предоставляющих доступ к микропрограмме накопителя.

Заключительная операция при установке ЖД – проверить в рабочем положении корпуса, не оттягивает ли шлейф своей тяжестью плату электроники (имеется в виду наиболее частое горизонтальное расположение диска платой вниз). Дело в том, что подобная незапланированная нагрузка со временем может ослабить прижимные контакты между платой и банкой, что приведёт к искажению данных, сбоям в работе диска и необходимости ремонта. Это касается меньшей части моделей, но лучше не рисковать и упредить проблему, сложив шлейф по-другому, подвязав к корзине, или, в крайнем случае, перевернув накопитель платой вверх.

В последнее время получили распространение круглые шлейфы PATA. По сравнению со стандартными плоскими они компактнее, удобнее в монтаже и способствуют лучшей вентиляции системного блока. Кроме того, «кругляки» красивее – выпускаются в разных цветах оплётки, есть даже моддерские варианты с подсветкой и флуоресценцией.

Однако в плане надёжности работы круглые шлейфы ничем не блещут, хотя и стоят значительно дороже. Помехозащищенность у них не лучше, а перекрёстные наводки и паразитные ёмкости – выше, поскольку нарушено взаимное расположение сигнальных и земляных проводников. Механическая прочность в целом такая же (на разъёмах жгут расплетается, так что крайние провода остаются слабым местом). В общем, использовать круглые шлейфы без особых причин нецелесообразно.

Можно посоветовать сделать компактный кабель из обычного плоского шлейфа. Тонким лезвием разрежьте его на полоски по 10 проводников в каждой, получившиеся 8 полосок уложите стопкой и закрепите пластиковыми стяжками или изолентой. При должной аккуратности выйдет изделие не хуже покупного «кругляка».

После всех засад параллельного интерфейса, шлейф Serial ATA – образец изящества и надёжности. Обращение с ним крайне простое и удобное: каждый диск подключается к собственному порту контроллера (интерфейс SATA использует соединения точка-точка), шлейф симметричен, узкий четырёхжильный (две экранированные витые пары) кабель стоек к повреждениям и изломам. Укладка шлейфа не вызывает затруднений, излишек длины легко свертывается бухтой или спиралью. Компактный монолитный корпус разъёма весьма прочен, а Г-образный ключ препятствует ошибочному подключению.

Разъём SATA включает семь плоских контактов, из них две пары сигнальных и три контакта земли (более длинных). Это страхует от бросков тока при горячем подключении диска. Единственная проблема – слабая механическая фиксация разъёмов в ранних версиях (современные варианты SATA II имеют пружинную защелку) – решается каплей термоклея.

Важно отметить, что стандарт SATA унифицирует взаимное расположение силового и сигнального разъемов для ЖД различных форм-факторов (3.5″/2.5″/1.8″). Это упрощает подключение (используется единая колодка), избавляет от переходников и позволяет легко строить системы с горячей заменой. В последнем случае накопитель просто вставляется в отсек до упора и фиксируется тем или иным способом, чаще всего защёлкой. Выпускаются даже внешние док-станции для сменных дисков SATA, этакие компьютерные тостеры с клавишей извлечения.

Шлейфы SATA могут иметь разную длину (15…100 см), толщину (6…11 мм, сечение жил соответственно от 30AWG до 26AWG), прямой или угловой разъём на одном из концов. Рекомендуем выбирать экземпляры минимальной длины и максимальной толщины: это повышает уровень сигнала и снижает наводки от помех. На тонком длинном шлейфе иной ЖД диск может и не опознаться, либо будет работать со сбоями – виной тому малая нагрузочная способность интерфейсных микросхем. Угловой разъём, подключённый к диску, снижает вероятность случайной расстыковки, экономит место и облагораживает монтаж.

Стандарт SATA имеет две версии, SATA I и SATA II, отличающиеся скоростью обмена (1.5 Гб/с и 3.0 Гб/с соответственно) и набором команд. Они совместимы сверху вниз, т.е. контроллеры и диски SATA II могут работать в режиме SATA I. Но если контроллер SATA II переходит в более медленный режим автоматически, то диску это нужно указать. Поэтому, если диск SATA II не опознается на контроллере SATA I, то поставьте на диск перемычку, переводящую его в режим SATA I (она обычно помечена 1.5 Gb/s и уже установлена при выпуске с завода).

2.5. Mobil Rack: преимущества и недостатки

Стандартная установка ЖД делает его неотъемлемой частью системного блока и не предполагает частой и лёгкой замены. Нередко в глазах пользователя это превращается в существенный недостаток, препятствующий удобной и безопасной работе. Например, в учебном заведении смена дисков с обучающими программами позволила бы быстро и без всяких настроек подготовить компьютерный класс к новому курсу. А в коммерческой фирме кто-то захочет на время отсутствия спрятать свой накопитель в сейф – во избежание хищения ценных данных.

Для всего этого и многого другого, надо иметь возможность устанавливать и снимать диски, не вскрывая системный блок (и не соблюдая всех вышеописанных предосторожностей). Эту потребность давно уловили производители, и еще в пору господства интерфейса PATA выпустили большое количество специальных контейнеров для ЖД с внешним доступом, получивших название mobil rack.

Типовой mobil rack состоит из двух частей: съёмной корзины для диска 3.5″, куда он крепится на винтах, и собственно корпуса контейнера (шасси), в который вставляется корзина. Фиксируется она с помощью задвижки, или чаще, замка с ключом (это предотвращает несанкционированное извлечение диска). Материал – пластик, реже алюминий.

Шасси стационарно монтируется в пятидюймовый отсек системного блока и подключается точно так же, как и отдельный жёсткий диск PATA. Аналогичные соединения (разъем питания Molex и короткий интерфейсный шлейф) имеются для ЖД внутри корзины, а вот разъём между корзиной и шасси – специальный, 50-контактный типа Centronics. По конструкции он ламельный, самоцентрирующийся, с небольшим усилием подключения – это позволяет легко и безопасно вставлять и вынимать корзину за ручку.

Цепи питания заведены на замок, так что ЖД стартует только после фиксации корзины, а перед её извлечением обесточивается. Таким образом, поддерживается горячая замена дисков, что во многих случаях крайне удобно.

К сожалению, преимущества Mobil Rack сопровождаются крупными недостатками, из-за которых этот класс оборудования так и не получил широкого распространения. С точки зрения надёжности функционирования ЖД, таких недостатков два: недолговечность разъёма Centronics, и проблемы с охлаждением.

По спецификациям, восходящим еще к началу 1990-х годов, Centronics должен выдерживать 250 циклов подключения и отключения (разъём предназначался для периферийных устройств, которые сравнительно редко меняют прописку). Однако этот ресурс оказался недостаточным для практики применения mobil rack, где корзины с дисками могут заменяться несколько раз в день. Покрытие ламелей истирается, обнажается бронзовая основа, склонная к окислению, и контакт нарушается.

Как следствие – все вышеописанные проблемы со стартом диска и его устойчивой работой в системе. При ежедневных манипуляциях неприятности начнутся уже через год, а, скорее всего, и раньше: качество изготовления разъёмов тоже упало. В этом аспекте эксплуатацию mobil rack приходится ограничивать, что не способствует их популярности.

Не менее пагубным оказался перегрев ЖД. Двойная пластиковая оболочка вокруг диска (корзина и шасси) сводит на нет пассивное охлаждение, и приходится прибегать к обдуву. Однако в габариты контейнера вписываются лишь 40-мм вентиляторы, заведомо малопроизводительные и недолговечные. Попытки поставить два, три и даже четыре вентилятора увеличивают в основном только шум и вибрацию, поскольку эффективного воздухообмена в тесной коробочке не добиться.

Справедливости ради надо отметить, что в более дорогих алюминиевых моделях теплоотвод, в том числе и пассивный, улучшен. Но при активной работе и это не всегда спасает. В целом, современным высокопроизводительным ЖД в mobil rack жарковато, и это большой минус последних.

Съёмные контейнеры удобны, когда надо на время подключить диск, используемый не слишком интенсивно, большей частью на чтение (информационные базы данных, учебные материалы, развлекательный контент и т.п.). С ростом ёмкости жёстких дисков и проникновением сетевой инфраструктуры, сфера применения mobil rack постепенно сужается.

Как продлить жизнь жёстким дискам (часть 3) »

27.05.2008
Илья Зайдель, binform@list.ru

Перепечатка или цитирование разрешены при условии указания ссылки на первоисточник: R.LAB восстановление информации на жестком диске.