お気軽にお問合せ下さい。 0120-25-2982 大阪営業所直通06-4799-3650
メールでのお問い合わせ
  • 営業時間 / 9:00-18:00
  • (月曜日~金曜日 祝日以外)

データ復旧なら株式会社ピーシーキッド

データ復旧

株式会社ピーシーキッド

メディア入門
メディア入門

HDDの構造

HDDの構造について

HDD(ハードディスクドライブ)は、磁性体を蒸着した、もしくは塗布した金属やセラミック、ガラスなどの素材でできたディスク(プラッタ)を一定の間隔で重ね合わせた構造になっており、これを高速回転させ、磁性体を磁化させてデータの書き込みを行っています。磁気ヘッドとプラッタは非常に接近するため、動作中の振動や衝撃に弱い構造になっています。デイスクの大きさは、デスクトップPCで3.5inch(インチ)、ノートPCのもので2.5 inch(インチ)が主流です。2.5 inch(インチ)HDDは、ノートPC以外にもPS3、PS4などにも使われています。

通常HDDは、(一枚以上)複数枚のプラッタが回転軸に取り付けられていて、プラッタの両面(片面の場合もある)にデータを書き込んでいきます。データを書き込むための磁気ヘッドは、プラッタの片面に一つずつあり、プラッタが複数枚ある場合はそれぞれを挟む形で取り付けられています。PCでの読み書きは、高速で回転するプラッタ上をすれすれの間隔で移動する磁気ヘッドが行います。HDDのコントローラ基盤ではモーターやヘッドの制御、インターフェイスとのデータのやりとり、キャッシュの制御などを行っています。

HDDを構成するパーツ

プラッタ
hdd内部のイメージ画像

HDDの中でデータを保存するディスク部分を「プラッタ」と言います。一般的にHDDは複数枚のプラッタで構成されていて、各々のプラッタの片面もしくは両面にデータが書き込まれていきます。HDDのプラッタの記録面には同心円状にセクタがあり、そこにデータを保存します。スピンドルを軸として複数枚装着されているプラッタはほぼ同時に回転していますので、アラインメントのずれが生じるとデータの読み出しができなくなります。

複数枚搭載されているプラッタですが、枚数が多ければそれだけ保存できるデータの絶対量が増えることになります。プラッタの中心には軸受けがありますが、長期使用による経年劣化や温度変化などにより、軸受けで使われているオイルの劣化や玉軸受のボールの摩耗などで軸受けの抵抗が増え、プラッタの回転動作が安定を欠き、HDDの故障につながることがあります。

磁気ヘッド
磁気ヘッドのイメージ画像

アクチュエータに支えられているレコード針のようなものが磁気ヘッドです。磁気ヘッドがプラッタ上を移動してデータを書き込みます。複数のプラッタがある場合はその数だけヘッドがあります。また、両面ある場合は、両面に搭載されています。データの読み書きには電磁石の原理が応用されています。電流を磁気にアダプトすることで、プラッタ表面の磁性体に磁力を与え、読み取り時には、「磁気抵抗効果」という現象を利用してデータを読み取ります。近年ではヘッドに使用されている技術が著しく向上し、微弱な磁力でも十分な電気抵抗が発生し、プラッタ上の狭い領域でも沢山の情報を高密度に書き込むことができるようになりました。

プラッタ表面の磁性体とヘッドが接触すると故障の原因になることから、プラッタ表面に薄いコーテイングが施されるようになり、その上を磁気ヘッドが滑らかに移動することで直接接触することを防いでいるのですが、経年劣化等で表面のコーティングが失われると、ヘッドとプラッタが接触し、ヘッドクラッシュを引き起こし、故障の原因になります。

ベアリング
ベアリングのイメージ画像

ベアリングは、「モノの回転を助ける部品」です。別名を軸受といい、文字通り機械の中で回転する「軸」を支える部品です。プラッタを回転させるスピンドルモーターの回転軸には、ボールベアリング(玉軸受)や流体動圧軸受、流体軸受が使われています。ベアリングの役割は、摩擦を少なくし、エネルギーの消費量を少なくすることです。回転する軸と回転を支える部分には大きな摩擦が生じます。ベアリングはこの部分が故障するのを防ぎ、回転する軸を正しい位置に留めます。玉軸受を使用する場合は軸受から出る摩耗粉などをせき止めるためにシール性能が高い磁性流体シールを主に使っています。

流体動圧軸受は、軸受とモーターの軸の間が潤滑油で満たされています。作動していない時には軸と軸受は接していますが、回転すると非接触状態になります。そのため、回転抵抗が低く、静音で長寿命です。

モータ
モーターのイメージ画像

ハードディスクを駆動させるモータにはプラッタを回転させるスピンドルモータと、磁気ヘッドを動かすシークモータの2つがあり、どちらかが壊れても読み出しができなくなります。スピンドルモータは、回転部(スピンドル)とモータ部が一体化したモータのことを言います。回転力を直接駆動させる対象に伝える「ダイレクトドライブ方式」を採用しています。したがって、HDDの回転数イコールスピンドルモータの回転数となります。シークモータは、スイングアームを動かすためのモータで、2枚の磁石の間に配置されたコイルにかかるローレンツ力を利用したボイスコイルモータを用いています。ボイスコイルモータを利用したアームの駆動方式は小型化や高速化に有利で、1990年代には主流になりました。

一般的なヘッドアクチュエータは、アクチュエータ全体をボイスコイルモータでスイングさせてヘッドをシークさせますが、多段アクチュエータという新しい技術では、ヘッドキャリッジを個別にわずかに移動させる機構を設け、高速で高精度なヘッド制御が可能になっています。

フレーム
HDDケースのイメージ画像

フレームは、プラッタやアクチュエータなどの構成部品を保持するための部品です。プラッタに埃などの異物が付着すると故障の原因になるので、プラッタとヘッド周りの機器はケースによって密閉されていて、簡単に開けることはできません。特殊な工具で開けることは可能ですが、一度開封してしまうと、メーカー保証の対象外になってしまうことが殆どです。

フレーム内部は空気の流れをコントロールするつくりになっており、ダストトラップという部品に空気を誘導し、筐体内部で発生した埃をダストトラップで固定します。密閉されているとはいえ、温度変化による筐体内の気圧変化を調節するため、圧力抜きの開口部があります。この開口部には埃除けのフィルターがついています。ヘッドとプラッタの間の距離を安定的に保つために温度上昇などに影響を受け筐体内の気圧が大きく変化しないためにごく小さな開口部があります。

データ復旧に関して何かご不明な事がございましたら、どんな些細なことでもかまいません。遠慮なくお問合せ下さい。 問い合わせる

セキュリティついて

当社ではお客様の情報を適切に管理・保護することを重要な社会的責務と考え、セキュリティの強化に努めております。

一般財団法人日本情報経済社会推進協会によるプライバシーマーク
一般財団法人日本情報経済社会推進協会によるプライバシーマーク
^
TOP