ハードディスク搭載

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ハードディスクの代表的なトラブルの症状と原因

PCB損傷

PCBとは

PCBは電源供給や機器の制御を行う重要な部品です。PCBが破損されてしまうと、正常に通電ができず作動しなくなります。

PCBが破損する原因としては電気的衝撃による場合が多く見られます。以前はPCB交換だけで対応でき復旧しやすいものでした。しかし、近年の大容量化に伴い、部品が精密になったため電気的ショックにより複数箇所が同時に損傷する場合が多くなりました。

ファームウェア損傷

ファームウェアとはハードディスクを駆動させるソフトウェアのことで、ハードディスクを動かすためには欠かせません。これが損傷するとヘッドの誤動作などが発生し、メディアを認識することができなくなります。

物理的な部品を制御しているため、部品自体の問題と症状が似ています。さらにファームウェアの損傷はハードディスクを製作しているメーカーによって現れる症状が異なるため、専門知識がないと判別が困難です。

磁気ヘッド損傷

磁気ヘッドとは

磁気ヘッドはハードディスクに保存されたデータを読み書きする機能を担当します。これはハードディスクで最も精密な部分の一つであり、それ故に軽微な衝撃やホコリ等によって容易に故障してしまう部品です。

このヘッドが損傷してしまうとハードディスクのデータを読み出せず、アクセス不可能になってしまいます。またハードディスク自体もパソコンから認識されなくなる場合もあります。

ヘッド損傷では、ヘッドの外観は正常でも機能が失われている場合と、ヘッドがプラッターに接触して記録面が傷ついている場合があります。前者の場合はヘッドの交換で復旧できる可能性は高いですが、後者の場合だと状態次第では復旧が難しくなります。

スティクション(吸着)

磁気ヘッドがディスク上で固まってしまう現象を指します。

スティクションが起きるとパソコンからはハードディスクを認識できなくなります。主に湿気が多いところで発生することがあります。過去にはサムスン製ハードディスクでよく発生しましたが、最近ではノートPCの内蔵ハードディスクでよく発生します。

電源を入れ続けると、ヘッドが破損したりプラッターに傷をつけたりして2次障害を引き起こすこともありますので気を付けなければなりません。

メディア損傷
(プラッターの傷)

プラッターとは

ハードディスクの電源供給が不安定な時や衝撃が加えられた場合、書込み中の電源断によるヘッドの落下により発生します。

プラッターの傷は復旧が難しい障害の一つです。肉眼で確認できるものであれば復旧が出来ないこともあります。

プラッターと磁気ヘッドの接触はメーカーでも予測しており、通常は保護層と呼ばれる層で衝突の衝撃を吸収していますが、その下の記録層にまで傷が入ってしまうとデータが失われ、復旧できなくなってしまいます。

スピンドルモーター
損傷

スピンドルモーターとは

ハードディスクを回転させるためのモーター部分、潤滑油の役割をするグリス、流体軸受などに異常が発生したことにより、「Hard disk fail」というエラーが表示されたり、ディスクが認識されないなどの症状が現われます。エンジニアの間では”Readyできない”と表現します。

簡単に点検するためには、電源を入れてから手の平をハードディスクの表面カバーに軽く当ててみてください。回転を開始しないものと、3回ほど回って止まってしまうものがあります。度合いにより処方が異なります。

基板に正常に通電できない場合と似た症状を呈することがあり、エンジニアでも経験が浅いと問題の判別が困難です。 磁気ヘッドに比べ全体の発生件数が少なくベアリングの問題などで復旧依頼を頂くことがあります。

不良セクタの発生

何らかの原因によりディスク上に存在するセクタ（データを記録する部屋）に読み取り不可能・困難な領域が発生してしまう障害です。不良セクタの発生する理由は様々ですが、ほとんどは衝撃と磁気情報の弱化に起因します。衝撃で発生した不良セクタは物理的に発生したものですので、それ自体を治療するのは難しいです。治療したとしても、再び発生することもありますのでハードディスクを交換するのが最善の方法です。

不良セクタは経年劣化により磁気情報が弱くなった場合やそもそも書き込み時点で磁気が弱く正常に書き込みができなかった場合にも発生します。そのため、ハードディスクは不良セクタの発生に備えて代替用のスペース（代替セクタ）を用意し磁気情報が弱くなると別の場所にある代替セクタに情報を移します。スキャンソフトなどで不良セクタありと表示されるときは既にそれらの代替セクタを使い切っている場合ですので1つだけ発生していたとしても実際は複数の不良領域がある場合がほとんどで注意が必要です。

症状が進むとOSが起動しなくなったり、ファイルがコピーできなくなる、システムが遅くなるなどの症状が現れます。

チェックを行うためにディスク検査ユーティリティーを使う際は、データをバックアップした後で実行してください。読み出しができない領域をチェックする際に磁気ヘッドに負荷がかかり、さらなる故障の原因となります。

ハードディスクの構造

ディスク(プラッター)

ハードディスクの中には何枚かの円盤（ディスク）が収められており、その記録面のことをプラッターと言います。プラッターは磁性体と呼ばれる磁気情報を保持することができる膜でコーディングが施されており、アルミニウムやガラスなどの素材で作られています。ハードディスクの容量はプラッターの枚数も重要ですが記録密度によって大幅に増減します。

この記憶密度が向上すると、プラッター1枚当たりに記録できるデータ量が多くなり、大容量ハードディスクが実現できます。プラッターには裏表があり、片面実装のものと、両面実装のものがあります。

ハードディスクドライブ
(HDD)

ハードディスクドライブ （HDD）は、軟らかい素材に磁性体が塗布されたフロッピーディスクに対して、円盤（ディスク）がアルミニウムやガラス等硬い（ハード）素材で作られていることからハードディスクドライブと呼ばれるようになりました。プラッターを含む組み上げられた部品全体を指します。

スピンドルモーター

プラッタを回転させるためのパーツがスピンドルモーターです。ハードディスクによって回転数が異なり一般に高速回転が可能なものほどアクセスが早くなりますが、同時により精密な機構を求められます。

ハードディスクには1分間にプラッタが何回転するかを表す指標があり、rpm（randing per minuites）という単位が用いられます。

磁気ヘッド

プラッターに あるデータを読み出したり書き込んだりするパーツを磁気ヘッドといいます。

プラッターをレコードと考えるとレコード盤の針にあたる部品です。磁気ヘッドの先にはプラッターに保存されたデータを読み書きする機能が備え付けられており、プラッターあたり1つを利用するので、片面実装のプラッタでは1個、両面実装のプラッタではヘッドを2個搭載されています。

回路基板(PCB)

回路基板（PCB）とはハードディスクドライブの裏面に装着されているプリント基板のことで、電源用のコネクタ、信号用コネクタ、BIOS、コントロールチップ、バッファメモリ、LEDなど多くの部品が取り付けられています。

回路基板は、耐熱性と修理などを目的に露出された形が多いため、操作中に金属物に接触させたり、水をこぼしてしまったりした場合は、故障しやすい部分です。また雷サージや異なるACアダプターの接続によって過電流が流れたり、不良により発熱して煙が出るなど典型的な症状を呈して壊れることが多い部品です。

対応メーカーと種類

データ復旧研究センターではすべてのハードディスクトラブルに対応しています。

ハードディスクメーカーは各社の競合や合併が繰り返され現在なおハードディスクの製造を行うメーカーは数えるほどとなっておりますが、現在生産を中止したメーカー、モデルのハードディスクでも復旧可能です。

• ウェスタン・デジタルWestern Digital
• シーゲイト・テクノロジーSeagate Technology
• 東芝ストレージデバイスTOSHIBA
• 日立グローバルストレージ
  テクノロジーズHITACHI
• サムスン電子SAMSUNG
• 富士通株式会社FUJITSU
• マックストアMAXTOR
• ほか日本・海外の
  全メーカーのハードディスク

大きさ別

• 2.5インチ
• 3.5インチ
• 1.8インチ
• マイクロドライブ

インターフェイス別

• IDE
• SATA
• SCSI
• SAS
• ZIF