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标题: 向硬盘内灌水，更深入了解硬盘的构造。 [打印本页]

作者: abc175 时间: 2009-4-27 23:39
标题: 向硬盘内灌水，更深入了解硬盘的构造。
本帖最后由 abc175 于 2009-5-18 01:11 编辑

这不是标题党在玩文字游戏，而是真的往硬盘里灌水，
从中可以了解到硬盘许多从外表无法得到的信息。
此外要注意24楼回复，可能有惊喜哦。

硬盘是一个30G的7200转MAXTOR硬盘，比较老的产品，震动噪音都很大，
而且曾经被水泡过，当然不是为了测试才泡水的，当时是个意外。

那次意外之后，我用热风机吹了2个多小时，之后的情况是能够正常工作。
但是硬盘坏道越来越多，最终正寝。拆开硬盘之后发现盘内还是有水，
那么这些水是怎么进来的，盘体呼吸孔到底能不能防水？

接下来的测试可以说明一切。灌水测试的全过程，没有拍照。

水是要从伺服维修口灌入的，这个孔径比较大，很容易灌进去，
而且封口也方便，把水灌满之后，盘体的重量增加了大概有1倍，
用胶带封好维修口，上电测试。

由于水的阻力比较大，盘片转动很吃力。因为达不到指定的速度，
盘片随后就停转，隔段时间再次试图启动，这一切都由驱动控制芯片完成。
灌满水的硬盘就是在反复的启动和停止，转动时间不超过10秒，
而且转速很低，大概是3000左右。

这样测试了15分钟，呼吸口并没有漏水，盘体其他部分也没有漏水。

然后搁置了10分钟，再次启动时，硬盘马达产生了错误声，盘片无法启动。
反复试了几次，即便启动成功，转数也不超过500并且很快停掉，
看来马达部分已经完全进水了。随后拿掉电路板，发现呼吸口也漏了不少水。

放掉全部的水，打开盘体上盖，并用吸水棉清理盘内剩余的水。
清理时很明显的发现有白色氧化铝生成，而且速度很快，一块一块的，
看来铝合金对水还是比较敏感。

清理完很快发现盘内的过滤网变成了橘黄色，灌水前是白色的，
看来过滤网的过滤效果很明显。其实硬盘内有2个过滤网，
一个是在呼吸孔后的过滤网。另一个是盘体内过滤网，用来过滤盘内其他杂质的。
盘内的过滤网并不是完全固定的，晃动硬盘听到的哗啦哗啦的声音就是这个过滤网。

当硬盘转动时，这些有害物质会被转动的盘片甩到盘体内过滤网上，
他的清洁作用完全依靠盘片转动。当硬盘被长期闲置时，盘片不转，
过滤系统完全失效。盘内剩余的具有腐蚀性的物质会侵袭盘片，
导致硬盘报废，这可能是长期不用的硬盘突然报废的一个原因。

除此之外，就是要重点检查一下呼吸口过滤网。可以看到MAXTOR的这个网分2层，
第一层是由活性炭吸附在海面类物质上构建的，主要过滤有害气体和部分粉尘。
我拆过的其他部分硬盘仅有一层细密的过滤网，没有活性炭。这样的硬盘不具有
过滤有害气体的能力，当有害气体进入后完全依靠呼吸口排泄和内部过滤网吸收。
很明显当时的MAXTOR的设计是很优秀的。

另一层是细蜜的过滤网，这层是真正的阻止任何粉尘的进入。

但是水，这2层都不能过滤。灌在硬盘内的水，被过滤网吸收了，
而且呼吸口又很小，所以刚开始时并没有漏出。但是时间长了，
超过了海面类物质的吸收能力，水就流出来了，这个过程很慢。

这样看来硬盘即便不被水浸泡，长期工作在潮湿环境，
过滤网上同样会吸收很多的水分。因为呼吸孔太小，
海面类物质的吸水能力又很强，这些水分很难被除去，
如果这些水的出路不是呼吸孔，那就是盘体内部了。

我用电吹风对盘体烤了将近3个小时，对电路板和防震
海面也都进行了很细致的烘干处理，最终仍旧没能挽救
这块硬盘。现在知道了原因，呼吸口的过滤网吸收了水分，
而且烘干的方式对这些水分完全无效。

通过试验和拆解，我知道了很多事情，盘体内过滤网完全
没有防水的能力，优秀的硬盘呼吸孔通常设计带有黑色活性炭层。

而且呼吸口如果进水，时间千万不能过长，必须立即处理。
这些水一旦触及海面类物质，就会被吸收上去，并且无法除去。

长期闲置的硬盘，受潮可能是损坏的另一个原因。

另外拆解也看到了噪音和震动的根源，扭曲的盘片。
其实对噪音和震动，偶很早就心知肚明。偶拆过将近50块硬盘，
震动基本上全部来自弯曲的盘片，而那些平整均匀的盘片，
不会产生任何震动。

现在的硬盘都是使用铝合金盘片，铝合金稳定性高并且耐腐蚀。
但他毕竟是金属，受到长期热胀冷缩的侵蚀，难免会产生变形。

盘片在运输过程或着运行时受温度影响而产生变形，这个时候
会给马达一个很强的扭力，马达损耗加快，噪音也很快增加。

IBM曾经努力解决这个弯曲的问题，推出了玻璃基质的盘片，
这种盘片弯曲程度非常低。但是由于其他原因，这种硬盘
不是很可靠，IBM也最终把硬盘产业卖给了日立。由于IBM
的放弃，其他厂商也没有再出现玻璃盘，震动和噪音的根源
直到今日也没有被根除。

挑选一块全新或者二手硬盘时，应该加倍注意盘体震动。
读写时震动来自磁头驱动臂，这个震动很正常。不过非读写
状况下的震动绝对要注意，尽量不要购买这样的硬盘。

另外硬盘也没必要放真空袋里，放普通防静电袋并做些简单密封就可以。
最好要定期运行一次30分钟，有吃零食剩下的防潮袋放一个也行。

这个帖子很长，认真看完也许对你有所帮助，有不对的
地方也可以说出来探讨。

作者: visa_fine 时间: 2009-4-28 00:00
强人啊

支持灌水

作者: zpgenius 时间: 2009-4-28 00:09
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: wgsmogui 时间: 2009-4-28 00:10
很不错，我也拆过很多硬盘，楼主说的很直白很好

作者: kkk8 时间: 2009-4-28 09:12
很好的技术贴，支持一个

作者: 拳头 时间: 2009-4-28 09:18
内容很精彩，道理很深刻，
下次能不能做个电机加点电压什么的提高转速的实验，看看传说中加转速提高性能的说法是否有依据。

作者: elevis 时间: 2009-4-28 09:20
楼主先灌吧，我看结果就好了~~~

作者: wcb46888 时间: 2009-4-28 09:29
支持一下LZ灌水..好多字够得看..

作者: chenzyczy 时间: 2009-4-28 09:31
LZ就不怕烧了你的电源？

作者: zuoranwen 时间: 2009-4-28 10:35
难得一见的好文，尤其是逻辑推理过程。
佩服！

作者: try_catch 时间: 2009-4-28 10:39
那应该怎么办?硬盘用真空塑封?

作者: fishman 时间: 2009-4-28 10:44
强烈要求lz上图........

作者: free4ever 时间: 2009-4-28 10:45
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: loverzhp 时间: 2009-4-28 10:46
你们灌，我有点事，先走了。。。

作者: leeer405 时间: 2009-4-28 11:04
晕....................

作者: ilexsniper 时间: 2009-4-28 11:07
，强文，回帖顶一下

作者: bitfom 时间: 2009-4-28 11:12
往硬盘里灌水，很有新意

作者: GZ_Ranger 时间: 2009-4-28 11:14
这真是灌水呀

作者: biehy 时间: 2009-4-28 11:47
技术贴，进来支持一下！希望LZ能上灌水的图。

作者: jack_peter 时间: 2009-4-28 13:12
太牛了
灌水，有意思

作者: stephenmaxmax 时间: 2009-4-28 13:31

内容很精彩，道理很深刻，
下次能不能做个电机加点电压什么的提高转速的实验，看看传说中加转速提高性能的说法是否有依据。
拳头发表于 2009-4-28 09:18

突然回想起大软还是CF，当年有一篇修改了硬盘电路板的跳线还是短接了什么脚，让转速变1w转的文章，号称进windows多少多少秒。
那年我上高中。。

作者: 穆赫兰道 时间: 2009-4-28 13:34
技术贴，必须顶

作者: qd_mark69 时间: 2009-4-28 13:38
灌水有理！

作者: abc175 时间: 2009-4-28 16:00
本帖最后由 abc175 于 2009-5-18 01:16 编辑

内容很精彩，道理很深刻，
下次能不能做个电机加点电压什么的提高转速的实验，看看传说中加转速提高性能的说法是否有依据。

突然回想起大软还是CF，当年有一篇修改了硬盘电路板的跳线还是短接了什么脚，让转速变1w转的文章，号称进windows多少多少秒。
那年我上高中。。

提高硬盘转数很容易，但是要说达到万转那绝对是骗人的。
别说是5400的，就是7200超过8400转都会极不稳定。

硬盘转速控制完全依靠主控芯片，所谓改个脚或加电压就提高速度基本上不太可能。
当然也不能直接改主控芯片，因为多少转都是主控制芯片设计时固定下来的。
不过可以用另外一种方式骗过主控芯片。

数字电路都是需要一个基础频率，时间定义和各种操作都是基于这个频率，
提供基频的是频率发生器。显示卡声卡和硬盘等频率发生器都集成主芯片之内，
主板上因为频点很多，是个独立的频率发生器。

大部分频率发生器都是由晶震提供比较频率，硬盘上也是如此。
我们可以通过改变晶震的速度，更改时钟参考，
使主控芯片错误以为自己的速度不同于时钟上的设计要求，
这样可以增加或降低主芯片运行频率，还可以同步增加或降低硬盘的转速。

各种型号的硬盘采用的晶震频率不用，不是可以通用的。
偶在一块80G的7200转MAXTOR黑盘上做过实验，原晶震是33M的，
将其换到36M，此时转数达到7850转，性能提高幅度要比超外频高得多。

主控运算频率提高了，硬盘寻道速度和读写速度还有转数也都提高了，
所以性能绝不是增加600转那么简单，当时的感觉就象飞，速度差不多可以提高25%。

接着换到38M，此时转数为8300转，硬盘开始不稳定了，磁头经常会喀塔喀塔的响，
数据存储也是时快时慢。

再提高些电压，改硬盘电路板，把2.5伏提高到2.8伏，3.3伏提高到3.6伏，
此时硬盘稳定了一些，但是疙瘩声还在，数据存储相对刚才稳定了不少。
看来主控芯片比较稳定了，但是磁头飘的太高，读写误差过大。

磁头都是带有一个方块的“小船”，这个小船在空气拖力下可以使磁头悬浮在盘片上，
而不是跟盘片摩擦。提高转速后，空气拖力增加，磁头就飘的更高了。
反过来速度降低，磁头离盘片更近，但只要不跟盘片摩擦，就没有问题。

偶改过很多块硬盘，经验是晶震的频点上下不能超过3M。
而且希捷的盘改造后稳定性比较差，迈拓则好不少，三星和WD可以较大胆一些。
现在的盘，偶尔也改过，日立可以很放心的改，系捷跟以前一样，很难改。

降低频点可以降低转速，还有寻道速度，很明显的好处是可以做低噪音。
不过对于不稳定的硬盘，这个做法没什么用处，这类盘通常都是磁头损坏，
对他们的维修我偶尔会增加些磁头信号放大芯片的电压，这个芯片在盘体内部。

作者: 393 时间: 2009-4-28 16:39
分析得很精辟，赞一个。

楼主那个里面的油别丢了，用到风扇里贼帮。

作者: 怜香惜玉 时间: 2009-4-28 18:18
学习了，楼主胆大心细

作者: robinwar 时间: 2009-4-28 18:34
高手啊学习了不少

作者: lvhan 时间: 2009-4-28 18:35
推理小说呵呵

作者: bluematch 时间: 2009-4-28 18:54
技术贴顶

作者: superray 时间: 2009-4-28 18:58
太牛了

作者: yellowb 时间: 2009-4-28 19:00
LZ牛人啊

我也在读初中时看过那篇提高硬盘电压超到10000转的文章,甚至还有对SBLive!超频的...

想请教一下LZ:为什么同一时期的高转速硬盘普遍要比低转速硬盘响很多,我指寻道时,寻道不是磁头在盘片上做径向运动吗?应该跟转速没什么关系吧?

作者: rooivalk 时间: 2009-4-28 19:25
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: 我是妖怪哦 时间: 2009-4-28 20:17
分析得很精辟，尤其是逻辑推理过程

作者: w1972 时间: 2009-4-28 20:33
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: 流年 时间: 2009-4-28 20:44
不错可惜楼主没有边做边拍几张照片下来

作者: 飞度 时间: 2009-4-28 21:43
U也可以灌水的听讲灌好了不+压也能超上好几G

作者: flz821028 时间: 2009-4-28 22:52

提高硬盘转数很容易，但是要说达到万转那绝对是骗人的。
别说是5400的，就是7200超过8400转都会极不稳定。

硬盘转速控制完全依靠主控芯片，所谓改个脚或加电压就提高速度完全愚人节笑话。
当然也不能直接 ...
abc175 发表于 2009-4-28 16:00

大仙

作者: abc175 时间: 2009-4-29 00:33

想请教一下LZ:为什么同一时期的高转速硬盘普遍要比低转速硬盘响很多,我指寻道时,寻道不是磁头在盘片上做径向运动吗?应该跟转速没什么关系吧?

设计问题，追求速度的硬盘肯定很响。跟转速没关系。老硬盘5400的都很响。
追求静音的就不响了。同一块硬盘开AAM和关闭AAM噪音差距就比较大。

作者: 瞎猫 时间: 2009-4-29 01:39

推理部分非常精彩，尤其是对于硬盘长期闲置后易损坏的推测，还有对于震动噪音的见解。以后要多关注LZ的帖子了！

作者: Peter-Huang 时间: 2009-4-29 10:49
不错，学习了，如果有图就更好了。

作者: 丁不二 时间: 2009-4-29 10:53
很强的技术帖

作者: smilehaz 时间: 2009-4-29 11:07
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作者: jjbx 时间: 2009-4-29 16:42
下盘体磁头悬浮不了了吧?将透气孔密闭可以减少水气进入、利于储存吗?

作者: 冰点水 时间: 2009-4-29 20:09
这贴不顶对不起楼主。。。
我一直以为硬盘是真空的。。。没想到可以灌水。。汗。。。

作者: slot1 时间: 2009-4-29 20:43
这么好的帖子怎么都不给加分呢……

作者: wangchunboss 时间: 2009-4-29 21:14
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: abc175 时间: 2009-4-29 21:14
本帖最后由 abc175 于 2009-4-29 21:17 编辑

楼主，有什么软件能更改晶振频率？
我想提高808.8的转速

频率只能通过电路板去改。是硬件。

硬盘呼吸口不能堵上，否则运行时无法调节气压了。

太空硬盘或者军用硬盘有些是固态的，有些是热膨胀率非常低的气体密封的，
但绝没有真空盘。现在的盘片做的不可能足够的平整，
要保持磁头悬浮在盘片之上的精确位置，必须用空气拖力才能实现。
而且要保证距离精确，转速必须十分稳定和精确。更改转速是要消耗稳定性的。

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