Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H

p.kaczmarek2 10 Nov 2022 20:51 1992 20
Optex
  • Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Witajcie, dzisiaj pora na nieco luźniejszy temat. Pokażę tu wnętrze dysku twardego z 1997 roku, czyli mającego zasadniczo teraz całe 25 lat! Będzie to dysk 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H, oczywiście niesprawny, z elektrośmieci. Przy okazji też pokażę też jego nowoczesny odpowiednik, również gabaryt 3.5 cala ale o nieco większej pojemności. Zobaczymy, o ile rzędów wielkości zwiększyła się pojemność dysków w ciągu ostatniego ćwierćwiecza. Na koniec pokażę też zdjęcia głowicy dysku z bliska.

    2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Z zewnątrz dysk prezentuje się tak:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Na etykiecie widnieje napis: "Drive parameters: 4092 cyl, 16 heads, 63 spt, 2111.8MB".
    Tu już należą się drobne wyjaśnienia.
    - 4092 cyl - cylinder jest to "obręcz" na talerzu dysku, przy czym jak mamy kilka talerzy to cylinder odnosi się do wszystkich talerzy jednocześnie.
    - 16 heads - głowice (początkowo fizyczne; potem "umowne")
    - 63 spt - Sectors Per Track - określa ile mamy sektorów na jedną ścieżkę (track), ścieżka jest to jedna "obręcz" wokół magnetycznego dysku. Warto zwrócić uwagę, że im bliżej środka dysku tym długość obręczy jest mniejsza, a mimo to ilość sektorów na ścieżkę jest stała...
    Można sobie wyobrazić bloki pamięci ulokowane w przestrzeni 3D i założyć umownie, że cylinder to koordynat X, head to Y, a sektor to Z. To tzw. adresowanie CHS, Cylinder/Head/Sector.
    Dodatkowo przyjmuje się 512 bajtów na sektor.
    Policzmy zatem ręcznie rozmiar tego dysku. 512 bajtów * 63 * 16 * 4092 daje nam 2111864832 bajtów, czyli... około 2 111.86MB! Wyszło praktycznie idealnie to, co jest napisane na obudowie.
    Grafika poniżej dobrze to ilustruje:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Źródło: Wikipedia, licencja CC BY-SA 4.0.
    UWAGA: To adresowanie dotyczy starszych dysków twardych. Stopniowo zmieniało sie podejście do adresowania danych na dysku, na pewnym etapie adresowanie CHS zostało oddzielone od fizycznej budowy dysku (zostało jako adresowanie logiczne), a potem wprowadzona LBA...
    Tutaj nasz dysk 2GB na zdjęciu wraz ze swoim współczesnym bratem, ST10000DM0004, o pojemności 10TB, czyli 5000 razy większej:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Rzeczywista pojemność dysków może się nieznacznie różnić.
    Współczesne dyski mają złącza SATA, tamten miał jeszcze IDE:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H

    Po odkręceniu torx można zdjąć płytkę:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Widać tutaj podłączenie płytki do silnika BLDC.
    UWAGA: te pady mogą z czasem zaśniedzieć. Jedną z nielicznych usterek HDD które można moim zdaniem naprawić w domu jest oczyszczenie tych padów. Można też wykonać proste naprawy PCB, odłamane złącza (nie wiem jak to ludzie robią, ale czasem odłamują SATA). Natomiast z operacjami w środku dysku jest już gorzej - wymaga to clean room i precyzji. Praktycznie niewykonalne w DIY. Tak samo wymiana płytki PCB dysku jest trudna, bo... bo trzeba przelutować odpowiednie układy ROM, gdyż kalibracja (upraszczając) jest per konkretna sztuka dysku. Nawet jak traficie na PCB z identycznym numerem seryjnym i wersją firmware, to i tak trzeba lutować.
    Po zdjęciu gąbki zabezpieczającej wreszcie ukazuje naszym oczom się PCB:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Zdjęcia osobnych sekcji PCB:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Co można na tej płytce znaleźć? M. in:
    32P4910A-CGT2 - nie znalazłem konkretów
    ADSC900JR - nie wiem, ale ktoś go na forum już szukał
    UC3173AQP - Full Bridge Power Amplifie, wzmacniacz mocy dla serva głowicy
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    WD61C13A - nie znalazłem konkretów?
    L6232E - BLDC motor/spindle driver
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    LM339M - komparator
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    WD91C30A - nie znalazłem konkretów?
    HY62256A - pamięć 32Kx8bit CMOS SRAM
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    LC321664BJ-80 Sanyo - pamięć 64K X 16 FAST PAGE DRAM
    S80C196NU - mikrokontroler
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Większość to wyspecjalizowane układy. Oprócz popularnych, wszędobylskich elementów takich jak np. komparator, mamy tu też jakiś mikrokontroler, jakieś pamięci i też elementy mocy dla sterowania mechaniką dysku.

    Dysk wokół oklejony jest taśmą. Ma to na celu ochronę przed pyłem, nawet drobinka kurzu mogłaby zniszczyć dysk. Między głowicą a talerzami jest naprawdę mały dystans. W nowsze dyskach widuję inne rozwiązane, tam brzegi przylegają na styk do siebie i nie ma taśmy.
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Zarówno nowe, jak i stare dyski mają często dodatkową śrubkę schowana pod etykietą:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    W ten sposób widzimy ramię pozycjonera z głowicą i talerze (tutaj dwa):
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Ramię oczywiście jest ruchome. Zaraz zobaczymy, jak zrealizowany jest ruch:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Widać tu dwa talerze:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Odsłaniamy cewki kontroli ramienia. Wychylenie ramienia jest kontrolowane poprzez przepływ prądu przez te cewki, zasadniczo tak jak elektromagnes/silnik. Na spodzie pod nią jest silny magnes neodymowy, który utrzymuje całość w silnym polu elektromagnetycznym.
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Tak wygląda zaparkowane ramię, poza talerzami:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Ramię o dziwo odkręcić trzeba płaskim śrubokrętem:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Na samym ramieniu znajduje się z kolei przedwzmacniacz sygnału. Jest on poza płytką, ponieważ tylko jego umieszczenie blisko samych głowic pozwala tak skutecznie wzmacniać przetwarzany sygnał:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Wzmacniacz to VTC 349 775430FSSL 9709 AP, nie znalazłem jego noty katalogowej.
    Można już zdjąć piastę silnika dysku oraz uwolnić oba talerze:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Silnik BLDC trzymają ostatnie śrubki typu torx:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Silnik ten można by uruchomić, również samodzielnie, ale to już zostawię na inny temat.

    Teraz jeszcze kilka fotek głowic różnych dysków z bliska, zdjęcia poniżej zrobiłem innym razem i przedstawiają już inne dyski, ale i tak je przytoczę tutaj:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
    Z trzeciego dysku:
    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H


    Podsumowanie
    25 lat temu taki 3.5" dysk miał pojemność 2GB. Teraz, w 2022, dysk o zbliżonych wymiarach, też 3.5", może mieć nawet pojemność 20TB, czyli około 10000 razy więcej. Co będzie za następne 25 lat? Tego raczej nie będę zgadywać, ale może Wy macie jakieś pomysły?
    Jeśli ktoś ma jakieś inne, może starsze bądź ciekawe storage medium to zapraszam do pokazania zdjęć.
    Zdjęcia dysku 20TB Wam tu nie zamieściłem, bo takiego nie mam - możecie znaleźć w wyszukiwarce, jak również zobaczyć ich ceny. Sam dysponuję jedynie "dziesiątkami" (kilka sztuk w NAS) oraz dość pojemnymi SSD - mój największy SSD ma z kolei 4TB.

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    p.kaczmarek2
    Level 28  
    Offline 
  • Optex
  • #2
    Mateusz_konstruktor
    Level 28  
    Według mnie zabrakło, choćby naprawdę króciutkiego, filmiku wykonanego po zdjęciu obudowy i przed rozmontowaniem podzespołów a po podłączeniu zasilania.
    Na myśli mam brak pokazania pracy wnętrza dysku talerzowego, nawet jakby to były jedynie nieudane próby odczytu czy parkowanie głowic.
  • Optex
  • #3
    freebsd
    Level 40  
    Stary dysk? Myślałem, że to 200 MB, nie wspominając dysków 20 MB... :-(
  • #4
    p.kaczmarek2
    Level 28  
    Mogę coś nagrać takiego @Mateusz_konstruktor przy następnej okazji.
    A co do "stary dysk"... zależy od punktu widzenia, mój pierwszy HDD miał znacznie większą pojemność, chyba jakieś 120GB.

    W ogóle chyba mam jeszcze dysk o mniejszej pojemności niż ten tytułowy 2000MB, ale on o dziwo działa, więc nie do rozbierania. Musiałbym sprawdzić.
  • #5
    lechoo
    Level 39  
    Witam, taka ciekawostka - we współczesnych dyskach twardych gęstość zapisu jest tak duża, że elektromagnetyczne pozycjonowanie głowic jest niewystarczające i stosuje się dodatkowe piezoelektryczne elementy pozycjonujące (ang. microactuators) na końcach ramion, blisko samych głowic:

    Wnętrze starego dysku HDD 2000MB Caviar 22100 WDAC22100-07H
  • #6
    siewcu
    Level 34  
    No i z tego co pamiętam to gęstość jest tak duża, że przekroczenie 20TB w 3.5" robi się problemem... A i tak ponoć robi się to już ciutkę ryzykowne w kwestii bezpieczeństwa danych. No cóż, wszystko ma swoje ograniczenia.
  • #7
    krzbor
    Level 24  
    Te talerze świetnie nadają się jako podstawkę pod szklankę, czy kubek. Są ciężkie i nie kleją się tak łatwo do kubka. W każdym razie znacznie lepsze niż płyta CD :)
  • #9
    TechEkspert
    Editor
    Bardzo ciekawy i złożony temat oraz dobry opis i wstęp do tematyki HDD połączony z prezentacją wnętrza dysku.
    Zainspirowało mnie to do umieszczenia, krótkiego opisu o materiale wideo jaki znalazłem na YT:
    Pułapka dysków SMR, CMR vs SMR na kanale SGdata

    Z niektórymi HDD można skomunikować się po UART: UART w HDD - migawka elektroda.pl


  • #10
    p.kaczmarek2
    Level 28  
    Nie zapominajmy też o dość kontrowersyjnej technologii SMR (albo dobra - nie sama technologia jest kontrowersyjna, tylko dyskrecja pewnych producentów co do jej stosowania), którą oczywiście wspominam w kontekście nowych czasów a nie starych dysków:
    Lista dysków HDD wykorzystujących technologię SMR.

    Co do większych pojemności, to może za jakiś czas w dziale pokażę wnętrze (i kilka zrzutów ekranu z obsługi) domowego serwera 40TB (4x10TB, rzeczywista pojemność zależy też od tego jaki i czy chcemy RAID), może to kogoś zaciekawi, tym bardziej że na pierwszy rzut oka taki serwer jest mniejszy rozmiarowo niż ktoś zielony mógłby się spodziewać - taka skrzyneczka.
  • #11
    ArturAVS
    Moderator HP/Truck/Electric
    Mam uszkodzony dysk 2,5" SATA, kręci i rusza głowicami oraz jest wykrywany. I to jedyne co robi, jakakolwiek próba zapisu/odczytu powoduje zawieszenie. Wymieniłem na inny używany lecz sprawny. 320GB chyba. Mogę go zaprezentować. Swoją drogą powinny jeszcze u mnie leżeć jeden czy dwa dyski MFM 20 i 40MB :D.
  • #14
    LEDówki
    Level 38  
    No proszę Autor rozebrał dysk. Ok 2000 roku pewien chorąży podjął się przełożenia talerzy z zepsutego dysku do dobrego. Głowic nie zdemontował, więc talerze przeciągnął po głowicach. Jak można było się tego spodziewać dane nie zostały odczytane i oba dyski poszły do wybrakowania. :) Pozdro dla wszystkich geniuszy mających o sobie wysokie mniemanie i bardzo mało wiedzy, i inteligencji.
  • #15
    SP5IT
    VIP Meritorious for electroda.pl
    SylwekK wrote:
    Aż się łezka w oku zakręciła.. Mój pierwszy dysk to 210MB i nie byłem w stanie go zapełnić przy Amidze.

    p.kaczmarek2 wrote:
    A co do "stary dysk"... zależy od punktu widzenia, mój pierwszy HDD miał znacznie większą pojemność, chyba jakieś 120GB.

    Mój pierwszy HDD miał 40MB i był koszmarnie drogi :)
  • #16
    LEDówki
    Level 38  
    Dołączę się do licytacji - jestem posiadaczem sprawnego dysku Conner o zawrotnej pojemności 80MB.
  • #17
    kris8888
    Level 36  
    Ciekawe czy ktoś ma jeszcze sprawny, działający dysk w którym przed wyłączeniem głowice trzeba było parkować.
  • #18
    Renegat_pol
    Level 20  
    kris8888 wrote:
    Ciekawe czy ktoś ma jeszcze sprawny, działający dysk w którym przed wyłączeniem głowice trzeba było parkować.


    15 lat temu jak pracowałem w serwisie komputerowym to miałem taki dysk. Pojemność chyba coś koło 10M. Przed wyłączeniem systemu pisało się polecenie, o ile dobrze pamiętam, park. Dysk posiadał własny kontroler na szynę ISA. Niestety zaginą w mrokach czasu. :(
  • #19
    Rysio4001
    Heating systems specialist
    kris8888 wrote:
    Ciekawe czy ktoś ma jeszcze sprawny, działający dysk w którym przed wyłączeniem głowice trzeba było parkować.
    Ja mam takie sprawne cacko. Jak będę miał trochę czasu, to zrobię zdjęcia i wstawię.
  • #20
    TechEkspert
    Editor
    Zapowiada się ciekawa kontynuacja tematu, coraz więcej osób odzywa się z możliwością zaprezentowania wnętrza innych modeli dysków twardych. Zainspirowany tym wątkiem przygotowałem materiał o wnętrzu dysku o pojemności 40MB:
    Wnętrze i elektronika starego dysku twardego 40MB



  • #21
    Mateusz_konstruktor
    Level 28  
    TechEkspert wrote:
    Zainspirowany tym wątkiem przygotowałem materiał o wnętrzu dysku o pojemności 40MB

    Powtórka już omówionego urządzenia, to jednak taki "odgrzewany kotlet".
    Te dyski różnią się niewieloma szczegółami, wykonanie generalnie jest takie samo.