Kalibrowanie każdego dysku to nieodzowny element wytwarzania. Proces produkcji dysków twardych (HDD) to skomplikowany i precyzyjny cykl działań, który obejmuje zarówno montaż fizycznych komponentów, jak i zaawansowane testy oraz kalibrację nośnika danych. Jednym z podstawowych etapów przygotowania każdego dysku do sprzedaży jest kalibrowanie go w fabryce oraz tworzenie list uszkodzonych sektorów. Choć większość użytkowników nigdy nie zastanawia się nad tym, co dzieje się z dyskiem, zanim trafi do ich komputerów, zgłębienie tych procesów może pomóc w lepszym zrozumieniu działania nośnika oraz potencjalnych problemów, takich jak pojawienie się bad sectorów podczas użytkowania.

Na czym polega kalibrowanie dysków w fabryce? Kalibrowanie dysków twardych w fabryce to proces dostrajania parametrów pracy dysku w celu zapewnienia jego maksymalnej wydajności i niezawodności. Dyski HDD składają się między innymi z talerzy pokrytych warstwą magnetyczną, głowic odczytu/zapisu oraz zaawansowanej elektroniki sterującej ich działaniem. Aby dysk działał poprawnie, głowice muszą być idealnie ustawione względem powierzchni talerzy, a prędkość obrotowa talerzy musi być stabilna i precyzyjnie kontrolowana.

Podczas kalibracji w fabryce producenci dysków :

1.   Dostosowują odległość głowic od talerzy – głowice podczas pracy dysku, muszą znajdować się w minimalnej odległości od powierzchni talerzy, aby umożliwić dokładny zapis i odczyt danych.

2.   Testują precyzję pozycjonowania głowic – każda głowica musi dokładnie trafiać na odpowiednie ścieżki danych, co wymaga kalibracji układu pozycjonującego.

3.   Kontrolują stabilność obrotów talerzy – prędkość obrotowa musi być stała, ponieważ wszelkie odchylenia mogą powodować błędy odczytu i zapisu oraz niestabilną odległość głowic od talerzy.

Po zakończeniu kalibracji dysk przechodzi szereg testów, które mają na celu wykrycie potencjalnych wad fizycznych na powierzchni talerzy.

Lista uszkodzonych sektorów – czym jest i jak powstaje? Podczas testowania każdego dysku, producenci wykrywają sektory, które nie spełniają wymagań jakościowych – są to tzw. uszkodzone sektory (bad sectors). Mogą one być wynikiem mikroskopijnych defektów w warstwie magnetycznej, które uniemożliwiają prawidłowy zapis lub odczyt danych. Sektory te są automatycznie oznaczane i zapisywane w specjalnej liście na dysku, aby system operacyjny nie próbował zapisywać na nich danych.

Każdy dysk twardy wychodzący z fabryki zawiera dwie listy uszkodzonych sektorów:

1.   P-list (Primary Defect List) – lista uszkodzonych sektorów wykrytych podczas procesu produkcji i testowania dysku w fabryce. Sektory te są na stałe oznaczone jako uszkodzone, a ich obecność jest maskowana przez firmware dysku, dzięki czemu użytkownik nigdy nie zauważa ich istnienia.

2.   G-list (Growth Defect List) – lista uszkodzonych sektorów, które pojawiają się w trakcie użytkowania dysku. Sektory te są dynamicznie wykrywane przez firmware dysku podczas jego pracy, np. gdy system napotyka problemy z zapisem lub odczytem danych.

Jak dysk radzi sobie z uszkodzonymi sektorami?

Dyski twarde są zaprojektowane tak, aby automatycznie radzić sobie z uszkodzonymi sektorami. Gdy podczas produkcji lub użytkowania wykryty zostanie bad sector, dysk zastępuje go sektorem zapasowym z obszaru rezerwowego. Proces ten nazywa się remapowaniem sektorów. Dzięki temu użytkownik nie odczuwa żadnych problemów związanych z obecnością uszkodzonych sektorów, dopóki nie zostanie wyczerpany obszar zapasowy.

Remapowanie działa w następujący sposób -Jeżeli Dysk napotyka problem z odczytem lub zapisem danych w danym sektorze, Firmware dysku oznacza sektor jako uszkodzony i przenosi jego zawartość do jednego z zapasowych sektorów, wtedy System operacyjny widzi jedynie zdrowe sektory, a dostęp do danych pozostaje bezproblemowy.

Co się dzieje, gdy lista uszkodzonych sektorów się zapełni? Każdy dysk HDD ma ograniczoną liczbę sektorów zapasowych, które mogą być wykorzystane do remapowania. Gdy obszar zapasowy zostanie całkowicie wykorzystany, kolejne uszkodzone sektory nie mogą być już zastąpione, co prowadzi do realnych problemów z przechowywaniem danych. Objawia się to spowolnionym działaniem dysku, błędami zapisu i odczytu, a w skrajnych przypadkach całkowitą utratą dostępu do plików.

Gdy lista G-list zaczyna się zapełniać, warto jak najszybciej wykonać kopię zapasową danych i rozważyć wymianę dysku na nowy.

Czy uszkodzone sektory można naprawić? W przypadku fizycznych uszkodzeń sektorów ich naprawa jest niemożliwa, ponieważ wynikają one z trwałych defektów powierzchni talerzy dysku. Istnieją jednak sytuacje, w których błędy mogą wynikać z problemów logicznych – np. uszkodzeń systemu plików lub błędów zapisu danych. W takich przypadkach narzędzia diagnostyczne, takie jak CHKDSK w systemie Windows lub narzędzia producentów dysków, mogą wykryć i naprawić błędy logiczne, przywracając pełną funkcjonalność sektora.

             Proces kalibrowania dysków HDD w fabryce oraz tworzenie list uszkodzonych sektorów to nieodłączna część produkcji tych nośników danych. Dzięki precyzyjnym testom i kalibracji producenci zapewniają, że dyski działają z maksymalną wydajnością i niezawodnością. Choć uszkodzone sektory mogą pojawiać się zarówno na etapie produkcji, jak i w trakcie użytkowania, nowoczesne dyski potrafią automatycznie sobie z nimi radzić, wykorzystując sektory zapasowe. Podstawowe pojęcie, jak działa ten mechanizm, pozwala lepiej dbać o dysk, diagnozować go regularnie i szybciej reagować na pierwsze oznaki jego awarii. Regularne tworzenie kopii zapasowych danych to najlepszy sposób, aby zabezpieczyć się przed utratą plików w wyniku nieoczekiwanej awarii nośnika.