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資料救援一定要在無塵室

資料救援一定要在無塵室?

許多資料救援公司都標榜有無塵室,那為什麼資料救援一定要有無塵室,而為什麼一定要在無塵室中才能做資料救援呢?硬碟是利用2進位磁性儲存原理是將資料用其控制電路透過硬碟讀寫頭(Read / Write Head ),去改變磁片上表面上極細微的磁蕊的正負極性 ( ﹢ ﹣ )來加以儲存,所以這幾片磁片就相當重要。

而磁片為儲存更多的資料,則須將磁蕊製作的愈細愈小,再Coating (濺鍍)到磁片表面上,密度相當高,而硬碟讀寫頭為了能在磁片表面高速來回移動讀取資料,則需漂浮在磁片表面不可接觸,但太高讀取訊號會太弱,無法達到高容量要求,所以需盡可能壓低,其飛行高度(Flying Height)約為 0.5 uin所以磁片表面上須相當光滑平整,任何異物、塵埃均會造成硬碟讀寫頭打傷磁面(限於髮徑的1 %以下)而造成硬碟資料永久性傷害。

所以硬碟的裝配修復全程需在Class 100高潔淨度的Clean Room 內進行,作資料救援也是同理。全程製造均需在Class 100高潔淨度的Clean Room內,這也是硬碟機要求需在Clean Room才能拆解的原因。Media出廠時,是完全空白無任何資料訊號存在,需交由各硬碟廠組裝時自行編碼(Servo Track Write)才可使用。


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Head是由上、下多片讀寫頭固定在同一組Arm上,來回移動時是整組Arm一起移動,一般讀寫原理是,例如﹕當10MB Data進來時,第1個Head先寫4096 Byte(視規格各異),第2 Head寫4096 Byte,依此類推,呈垂直讀寫,所以1 支檔案是被分成很多段存在各磁面上,讀取時也是同理,如此多磁頭同時讀寫可達到高速要求,但現在又有更先進的科技出現。Arm 因需高速來回移動,不可抖動,並精準移至原位址,各Head垂直度不可有分毫誤差 (限於頭髮的0.001 ﹪寬度) 所以 Head、Media均不可鬆動或偏角,否則會無法定軌。

目前科技尚無法將誤差的Head或Media調整回原址,因需以3D立體來看X、Y點及各Head的垂直點外,還需顧及外徑與內徑的公差,這也是硬碟怕碰撞的原因,更不可能去更換Head。


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Spindle Motor上裝有1至多片Media,以7,200或10,000 RPM 定速旋轉,為保持其Balance不可抖動,所以Bearing(分滾珠、液態)品質要求嚴謹,需能忍受24 H x 365 Days持續運轉而不磨損、不產生高溫噪音。硬碟組裝時,是依序將Spindle Motor、Media、Voice Coil Motor、Head裝上固定後,先測試各Head在其所處Media的Fly Height值,是否合格(約為0.5 uin).


因為Head是利用氣流漂浮在Media上不接觸的原理,才可在各軌間高速來回移動,但太高讀取訊號太弱,太低會磨損到Media表面,所以 Media表面上須相當光滑平整,任何異物、塵埃均會使得Head打傷磁面而造成Data永久性傷害。似車子在高速時輪胎去撞到大石頭,後果嚴重。所以硬碟的裝配修復全程需在高潔淨度的無塵室內進行。此項安裝作業需用雷射儀器完成,無法使用人工。


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各大元件裝畢後,此時Media因尚無任何Sector存在,硬碟還無法讀取,需經各廠依其規格用專用的Servo Track Writer,透過其Head在Media進行一圈一圈 Embedded Servo 的編碼動作。
100GB=107,374,182,400 Byte / 512Byte=209,715,200 Sector。
因太精細,Servo write 是以雷射控制,不得誤差。因Media是圓形,內徑較小所以所編出的Sector數量會比外徑少,這是所謂的Zone Bit Recording編碼法,這也是最困難的技術。

Embedded Servo 完成後,此時硬碟已可使用,接上電腦 Power On後,Head 已可正常定軌,BIOS 已可 Detect 其規格,出現 Sector 值。最後 BIOS 會將 Controller 交由作業系統,只需 Create New Partition 及 Format 就可正式儲存 Data。


以上基本原理介紹,讀者應可得知幾項問題需注意:
1. Media不可污染,所以需在Class 100高潔淨度的Clean Room拆解。
2. Head 、Media兩者唇齒相依,當初固定後,即用Servo Track Writer將各面Media作垂直性的Embedded Servo,就不容許再有誤差,只要稍有碰撞,Head就無法定軌,所以更不可能將Head或Media拆下或裝至另一同型硬碟。3. Media 是2進位磁性媒介,就像錄音帶磁粒只容許一種極性存在,因此只要 Head 有電流產生即可改變其原值,所以一台受損的硬碟只要稍有不慎,很容易再被寫入而破壞原 Data。

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