図解: IUEC データ復旧サービス HDDの仕組み
ハードディスクの内部について
| 場所 | 名称 | 役割 |
| 1 | 磁石 | ヘッドを動作(シーク)させる為に必要となります。 |
| 2 | プラッタ | ディスク部分をプラッタと呼び、その磁性体に対して信号を付与することでデータの読み書きを行います。 そこで、複数のプラッタが存在する場合、多数のヘッドを同時に動かして、読み書きを行います。 そのため、内蔵ヘッドは束になった構造を取っています。 |
| 3 | アーム | その先端部が読み書きを行う場所となっており、スライダと呼ばれる部品を取り付けております。 |
| 4 | 端子 | 電子制御基板とは、この端子で接続されます。 |
| 5 | スライダ | スライダ内に磁気ヘッドが組み込まれていて、データの読み書きを実施する主要部分です。 実際、小さく薄い板になっており、これに耐久性を持たせる構造には本当に驚かされます。 |
| 6 | 軸受とモータ | プラッタを水平に回転させる軸受とモータです。 その精度は非常に高く、ハードディスクが精密機器であることを彷彿とさせます。 なお、流体を利用する流体軸受となっております。昔はボールベアリングが採用され、動作音が大きく、流体になりました。今のドライブが静かなのは、この流体のおかげです。 その精巧さゆえに、故障したハードディスクから軸受とモータを取り出して他の用途に利用している方も多いです。実際、利用価値は高いです。 |
| 7 | コイルと磁石 | ヘッドを動作(シーク)させる為の力を生み出します。 磁石と組み合わせまして、ボイスコイルモータと呼ばれております。 この磁石は非常に強力で、高いランダムアクセス性能を引き出しております。もちろん、それでもSSDと比べたら落ちますが、データの保管庫として活用する分には何の遜色もないはずです。 |
次に、内蔵ヘッド一式をプラッタに放出する方式が二通りございます。
一つ目はCSS方式、二つ目はロード・アンロード方式です。そして、現在主流のドライブはロード・アンロード方式が採用されております。
CSS方式：
スピンアップ・ダウンをプラッタ内周部の退避ゾーンで行う方式
CSSは、回転が停止している状態ではヘッドがプラッタ内周部の専用エリアに接触しております。回転が開始すると、その専用エリアから浮遊を開始し、浮遊後、プラッタへ放出されます。
ロード・アンロード方式：
プラッタ外部にある部品(ランプ)にヘッド一式を格納する方式
ディスク外部にランプと呼ばれる部品を配置し、この場所にヘッドの先端部分を格納します。このため、プラッタへの接触は一切ありません。
ここで、ドライブが故障してスライダの調子が悪い場合、ロード・アンロードでも外周部に変形したヘッドが触れる場合があり、 その影響による傷が存在する場合は復旧難易度が高くなります。
ハードディスク ヘッド先端について
図の中央灰色は「プラッタ」、上下の黒い四角が「スライダ」、スライダを支える「ジンバル」、 ジンバルの先端に付いている棒状のものは翼、煙草の煙を示す青丸となります。
プラッタとスライダの間隔よりも、煙草の煙の方が大きいです。また、ジンバルとスライダとの接続も水平ではなく全てのバランスを保ててようやく正常動作に至り、落下等を起こしますと静止していてもこの状態が崩れます。そして、それが故障につながります。
HDDとスライダ(ヘッド先端)の間隔は、煙草の煙の粒子すら通れないほどの間隔です。そのHDD内部は「真空」ではなく、真空では動作いたしません。この間隔を作り出しているのは、実は「空気」です。プラッタ上に生じた流体(空気)に一定の力で物体を押し付けると一定の間隔で浮遊します。これをアームで動かす事で物体が移動します。
この構造上、内部は非常にクリーンです。このクリーンさを保つのにクリーンルームが使われております。このときに生じる空気の層は非常に固いのですが、それはスライダがバランスを保っている間で、それが崩れればこの機構はすぐに破綻し、プラッタ接触となります。
また、HDD内部で化学反応を起こし、ヘッドクラッシュの原因となる固形物の発生や、アームに生じた錆(固形物発生)、気圧変化による水分を含んだ外部空気進入、 潤滑油劣化による寿命など、複合的な原因が重なる場合も多いです。
ヘッドクラッシュを生み出す原因をフィルタや活性炭などで除去する機構になっており、運悪くスライダとプラッタの間にそれらが入り込んだ場合、ヘッドクラッシュを引き起こします。
プラッタは5000romから7200rpm(7200回転/分)で高速回転していますので、壊れたヘッドが接触すること簡単にプラッタ表面へ傷が入ります。それが、ハードディスクの故障する主な原因となっております。