Устройство жёсткого диска – позиционирование

Видеофрагмент из курса лекций ACELab, R.LAB в МФТИ.

Представлена одна из лекций курса «Восстановление данных с магнитных, твердотельных носителей и RAID-массивов» https://mipt.ru/cdpo/programs/software/supervised_learning.php?ELEMENT_ID=1845229

А точнее, из второго дня модуля «Восстановление данных с магнитных носителей».

Программа обучения разработана нами совместно с ведущим мировым производителем оборудования для восстановления данных – компанией ACELab (https://www.acelab.ru/dep.pc/).

В лекции «Устройство жёсткого диска – позиционирование» даётся представление о системе позиционирования (серво системе) жёстких дисков, как старых, так и новых, где головки перемещаются при помощи двустадийного привода. Вводится понятие сервометки и описывается ее конструкция. Описано влияние разделения магнитной головки на элемент чтения и элемент записи.

Данный видеофрагмент – «первый блин». Приносим извинения за не очень строгую терминологию. Лектор до недавних пор занимался исключительно реверс-инженерингом, разработкой оборудования для восстановления данных и практикой восстановления информации. Так что навыки строгой подачи теоретического материала ещё в стадии формирования.

Изобретаем жесткий диск. Макет WD+STM32. Часть 15.

В предыдущей части был намечен план дальнейших действий по изучению принципов управления шпиндельным двигателем. Автор почему-то принял решение начать реализацию с пункта 3. Встречаем нового персонажа данного повествования:

Макет WD21000 + STM32F4-Discovery

Макет WD21000 + STM32F4-Discovery

Это испытательный макет с платой WD21000, установленной на часть жесткого диска, от которого оставлен только шпиндельный двигатель; процессором STM32, в виде отладочной платы и двух микросхем- переходников логического уровня 74LVC4245. Плюс еще установлено питание 5 и 12 вольт. Схема подключения показана ниже:

Continue reading

Как расширить возможности восстановления данных с SSD?

В тематике восстановления информации с SSD накопителей довольно часто встречается ситуация, при которой из-за проблем с чипом-контроллера нет возможности получить доступ к микросхемам памяти.

Такое решение как чтение микросхем через технологический режим в процессоре управления SSD доступно все реже просто из-за того, что производитель перестал размещать технологические программы в памяти пользовательского устройства. Существует прямое решение: отпаять все микросхемы памяти и прочитать их по одной. Однако, есть довольно высокий шанс повредить микросхемы в процессе отпайки.

Можно ли не трогая микросхемы их прочитать? Есть такой способ — отпаять или сточить процессор и подключиться к микросхемам памяти через его посадочное место. Да, для этого, нужно знать как микросхемы подключены к процессору, но это вполне реально «прозвонить» на не работающей плате.

Целью данного текста является попробовать исследовать данный вопрос.

Начнем с пого контактов. Шаг между выводами микросхемы процессора в корпусе BGA соизмерим с размером самого маленького из доступных pogo-контактов.

PIC057

Continue reading

Как восстановить служебную зону жесткого диска WD Atlantis?

В данном ролике представлен подробный процесс восстановления данных с жесткого диска WDC WD5001AALS-00L3B2 при помощи программно-аппаратного комплекса PC-3000. Диск поступил с типичной проблемой «не определяется в …». Съемка производилась без заранее подготовленной гарантированно успешной последовательности действий. Это привело к тому, что автор допустил две ошибки в ходе съемки: не удалось загрузить лоадер и забыл включить перед записью ролика ранее отключенную в ПЗУ головку. Да, уже после съемки и «набитых шишек» оказалось, что диск можно было восстановить проще, быстрее и без ручной работы в HEX-редакторе по сборке модуля 11. Ну, кстати, кто из профи знает этот простой способ? Напишите в комментариях.

Изобретаем жесткий диск. Управление шпинделем. Часть 14.

Давно не было серии про разбор и попытки повторения жесткого диска, но автором работа в этом направлении делается постоянно. В частности, сейчас ведутся раскопки в области управления каналом чтения через последовательный интерфейс, о чем планировалось написать в части 13. Сложность заключается в том, что, чисто по дизассемблированию, понять как все-таки управляются микросхемы шпинделя, канала чтения и позиционера не представляется возможным.

Для помощи пониманию дизассемблерного кода следует отсканировать шину процессора цифровым анализатором. Для этого нужно знать удобные места подключения к шине адреса/данных и сигналам управления. Предположение о том, что все нужные сигналы выведены на контрольные технологические точки с легко доступной стороны платы оказалось верным.

Согласно полученным результатам, была обновлена схема, а ее исходник закачан на гитхаб.

В нее добавлена пока часть сигналов процессорной шины с указанием технологических выводов, но этого количества уже достаточно для изучения микросхемы управления шпиндельным двигателем.

Нумерация контактов на плате и в схеме отличается добавкой буквы «p» перед номером контакта. Например, номер на разъеме 196, в схеме обозначен как p196.

На рисунке ниже слева плата с технологическими контактами без подключения, а справа с припаянными к ним разъемами. Выполнено подключение двух сигналов к осциллографу.

Технологические разъемы Western Digital

Технологические разъемы Western Digital

Continue reading

Переделка платы USB 3.0 в SATA для диска WD

Имеется USB диск WD30NMZW-11GX6S1. Для, того, чтобы была возможность читать поверхность при помощи PC-3000 с использованием всех функций необходимо переделать интерфейс этого диска с USB на SATA. Заменить такую плату на плату от SATA-диска довольно проблематично, так как сейчас они попадаются редко.

WD30NMZW-11GX6S1

WD30NMZW-11GX6S1

Continue reading

Western Digital 1 5TB повреждение магнитной головки

Жесткий диск Western Digital. Стоял во внешней USB коробке. Уронили. Принесли на восстановление. Диагностика показывает — стучит при обращении к магнитной головке номер 1 (нумерация с 0). Сняли блок головок и рассматриваем его в микроскоп. Данные успешно восстановлены в том числе и с поврежденной головки.

Оценка частоты сигнала с головки

В книжке «Ultrahigh density magnetic recording storage materials» на странице 70 увидел, что размер зерна/домена магнитной записи порядка 10 нанометров. Из этого возникла идея оценить максимальную частоту сигнала с головки для современных дисков.

Для 2.5 дюймовых дисков диаметр внешнего трека равен 65мм.

Длина окружности получается примерно 204,19мм

В одном миллиметре миллион нанометров.

Destructive_interference

Из картинки выше следует, что на одно колебание приходится где-то 40 нанометров.

Continue reading

Спектр сигнала чтения жесткого диска

Работая над блоггер-проектом «делаем жесткий диск», возник вопрос, а как выглядит спектр сигнала получаемого с головки чтения? Из описания канала чтения 32P4904 следует, что максимальная частота следования импульсов где-то 25 мегагерц.

Да, чтобы сделать все правильно, нужно обзавестись высокочастотным дифференциальным пробником. А что если его нет, что вообще никак сигнал посмотреть нельзя? Если относительно общего провода посмотреть одно из плеч дифференциального сигнала, то на осциллографе же виден вполне адекватный сигнал. Может все получится, если так же подключить анализатор спектра? Но есть проблемка, вход у анализатора 50 ом. Оказалось, что некоторые диски вполне работают если одну из линий дифференциальной пары нагрузить резистором 50ом. Следовательно, уже можно ставить опыт.

Припаял BNC коннектор для подключения анализатора спектра и попробовал.

WD31600 BNC connection

WD31600 BNC connection

Continue reading