Budowa i działanie elektroniki PCB dysku HDD
Elektronika PCB (Printed Circuit Board) dysku twardego to jeden z kluczowych elementów każdego napędu HDD. Odpowiada za komunikację między oprogramowaniem układowym (firmware), głowicami magnetycznymi i interfejsem hosta (np. SATA, SAS, IDE). To dzięki niej dysk potrafi wystartować, rozpoznać model, pojemność i zapewnić poprawny dostęp do danych.
Główne elementy elektroniki PCB HDD
1. Procesor główny (MCU – Microcontroller Unit)
Serce elektroniki dysku. Zawiera rdzeń CPU, moduł DSP, kontroler pamięci i interfejsu SATA/IDE. Steruje całym procesem odczytu i zapisu danych.
2. Pamięć ROM / Flash EEPROM
Przechowuje unikalne dane kalibracyjne tzw. adaptives. Uszkodzenie pamięci ROM uniemożliwia poprawne uruchomienie dysku nawet przy wymianie płytki.
3. Układ sterowania silnikiem (Motor Controller)
Kontroluje rozruch i prędkość obrotową talerzy, a także pozycjonowanie głowic. Odpowiada również za generowanie napięć pomocniczych. Jego awaria to najczęstsza przyczyna martwego dysku.
4. Bufor pamięci DRAM
Pełni rolę pamięci podręcznej (cache). Umożliwia szybki transfer danych między hostem a powierzchnią talerzy. Zwykle od 8 do 256 MB.
5. Interfejs komunikacyjny (SATA / IDE / SAS)
Odpowiada za wymianę danych z komputerem. Uszkodzone linie sygnałowe lub filtry mogą powodować błędy wykrywania dysku.
6. Filtry zabezpieczające (TVS, bezpieczniki, rezystory)
Chronią elektronikę przed przepięciami. W razie awarii diody TVS ulegają zwarciu, ratując pozostałe elementy PCB.
Ta drobnica SMD (czyli tzw. „mała elektronika ochronna i pomocnicza”) często decyduje o tym, czy płytka PCB w dysku HDD w ogóle się uruchomi po podłączeniu zasilania.
Diody zabezpieczające (TVS – Transient Voltage Suppressors)
Lokalizacja: przy złączu SATA zasilania (po lewej lub prawej stronie, zależnie od wersji płytki).
Opis: chronią elektronikę dysku przed przepięciem z zasilacza lub błędnym podłączeniem wtyku SATA.
Typowe oznaczenia: D1, D2, TVS5V, TVS12V.
Wygląd: małe czarne prostokąty SMD z nadrukiem np. „5KE”, „SMBJ”.
Objawy uszkodzenia: dysk nie startuje, zwarcie na zasilaniu 5 V lub 12 V.
Rezystory zerowe (0 Ω jumpery)
Lokalizacja: wzdłuż torów sygnałowych SATA lub przy ROM/MCU.
Opis: działają jak „bezpieczne mostki” — można je odlutować przy diagnozie zwarć.
Oznaczenia: Rxx (np. R60, R90), nadruk na obudowie „0”.
Zastosowanie: umożliwiają separację sekcji PCB bez przerywania ścieżek.
Bezpieczniki polimerowe lub SMD (ozn. F1, F2)
Lokalizacja: blisko gniazda zasilania SATA.
Opis: chronią układy przed nadmiernym prądem. Po przepaleniu dysk nie startuje, ale połączenie może być naprawione mostkiem (tylko testowo!).
Oznaczenie: biały lub beżowy element z nadrukiem „F1”, czasem „000”.
Cewki (induktory – Lxx)
Lokalizacja: w pobliżu kontrolera silnika (Motor Controller IC).
Opis: służą do stabilizacji napięcia i filtracji zasilania dla MCU, ROM i głowic.
Wygląd: małe, ciemne kostki lub płaskie cewki spiralne.
Oznaczenia: L1, L2, L3.
Kondensatory filtrujące (Cxx)
Lokalizacja: rozsiane po całej płytce.
Opis: stabilizują napięcia i wygładzają zakłócenia.
Typy:
Ceramiczne (SMD, małe beżowe prostokąty)
Elektrolityczne (rzadziej, w HDD raczej SMD tantalowe)
Objawy uszkodzenia: niestabilna praca MCU, brak startu silnika.
Tranzystory MOSFET (ozn. Qxx)
Lokalizacja: zwykle w sekcji zasilania obok TVS-ów i cewki.
Opis: sterują zasilaniem silnika, głowic i logiki.
Objawy uszkodzenia: zwarcie, brak napięcia na liniach 5V/12V.
Oscylatory kwarcowey (ozn. Y1, X1)
Lokalizacja: blisko głównego MCU.
Opis: generuje częstotliwość zegara taktującego procesor MCU.
Wygląd: metalowa, srebrna kapsuła SMD (z nadrukiem np. „25.000” – oznacza 25 MHz).
Awaria: całkowity brak inicjalizacji MCU – dysk „martwy”.
Rezystory dzielnikowe
Lokalizacja: przy ROM i MCU.
Opis: służą do detekcji napięć referencyjnych, adresowania linii SPI itp.
Objawy awarii: błędy CRC ROM lub brak komunikacji SPI.
7. Złącze HDA (Head Disk Assembly)
Łączy elektronikę z zespołem głowic wewnątrz hermetycznej obudowy. Przenosi zarówno sygnały, jak i zasilanie dla preampu i cewek sterujących.
Zasada działania elektroniki HDD
- Inicjalizacja: układ sterowania silnikiem uruchamia talerze i generuje napięcia wewnętrzne.
- Boot firmware: MCU wczytuje kod z ROM-u i z obszaru Service Area.
- Kalibracja: głowice ustalają pozycję, a firmware dopasowuje parametry pracy.
- Gotowość: po pomyślnym starcie dysk zgłasza się do hosta jako urządzenie gotowe (sygnał DRDY).
- Odczyt i zapis danych: MCU steruje przepływem danych przez bufor DRAM i interfejs SATA.
Objawy uszkodzenia elektroniki PCB
- Brak reakcji na zasilanie.
- Cykliczne „klikanie” lub resetowanie się dysku.
- Niewidoczny w BIOS lub błędny model / pojemność.
- Nadpalone elementy zasilania (TVS, rezystory).
FAQ – najczęstsze pytania
1. Czy można samodzielnie wymienić płytkę PCB?
Nie. Nawet identyczna elektronika z innego dysku nie zadziała bez przeniesienia zawartości pamięci ROM z oryginału. Każda płytka zawiera unikalne dane w pamięci ROM, które muszą zostać przeniesione z oryginału na elektronikę dawcę a to wymaga odpowiedniej wiedzy oraz narzędzi programowo-sprzętowych.
2. Co się dzieje, gdy spali się układ zasilania?
Zazwyczaj uszkodzeniu ulegają diody TVS lub sterownik silnika. Wymiana samego elementu może przywrócić działanie, ale często uszkodzony firmware uniemożliwia dostęp do danych.
3. Czy dane z uszkodzonej PCB są do odzyskania?
Tak. Dane zapisane są na talerzach dysku. W profesjonalnych warunkach możliwe jest odzyskanie pełnej zawartości poprzez naprawę lub wymianę PCB z transferem ROM.
4. Czy błędna PCB może zniszczyć dysk?
Tak. Nieprawidłowo dobrana płytka może podać błędne napięcia na HDA i trwale uszkodzić głowice lub przedwzmacniacz głowic inaczej: preamp.
5. Jakie są typowe przyczyny awarii PCB?
Najczęściej są to przepięcia lub zwarcia na liniach 5 V/12 V, przegrzanie kontrolera silnika lub uszkodzenie pamięci ROM.
ROM i ROM RAID w nowych dyskach SMR

Dwuetapowa architektura ROM w dyskach SMR
Mówimy tu o nowoczesnych dyskach SMR (Shingled Magnetic Recording), które posiadają dwuczęściowy układ ROM, często określany jako ROM + ROM RAID (lub ROM Primary / ROM Secondary).
W nowoczesnych dyskach SMR (m.in. Seagate, Western Digital, Toshiba) stosuje się rozwiązanie z dwoma niezależnymi obszarami ROM, które współpracują w trybie tzw. ROM RAID. Jest to rozwiązanie zwiększające odporność firmware’u na błędy zapisu i umożliwiające automatyczną odbudowę krytycznych danych startowych.
W praktyce oznacza to, że oprogramowanie układowe dysku (firmware) nie jest przechowywane w jednym, klasycznym układzie Flash EEPROM, lecz rozłożone na dwa logiczne segmenty pamięci, które tworzą redundantny system odczytu:
ROM Primary – główna kopia kodu rozruchowego i danych adaptacyjnych (adaptives),
ROM Secondary (RAID ROM) – kopia lustrzana lub komplementarna, zawierająca dodatkowe dane z checksumami i blokami naprawczymi.
Zasada działania ROM RAID
Po uruchomieniu dysku procesor MCU najpierw inicjalizuje kontroler ROM i wykonuje test CRC (spójności danych).
Jeżeli ROM Primary zawiera błędy lub uszkodzone sektory logiczne, firmware automatycznie korzysta z danych z ROM Secondary, przywracając brakujące bloki w czasie rzeczywistym.
Proces przypomina działanie macierzy RAID-1, ale w wersji mikro — tylko dla danych startowych firmware.
Schemat działania:
Start MCU → odczyt ROM Primary.
Sprawdzenie CRC → weryfikacja integralności.
Jeśli błąd → porównanie z ROM Secondary.
Odbudowa sektorów → zapis poprawionych danych w pamięci podręcznej MCU.
Inicjalizacja SA (Service Area) → uruchomienie modułów firmware z talerzy.
Znaczenie dla odzyskiwania danych
W przypadku awarii elektroniki dysku z podwójnym ROM (SMR) zwykłe przeniesienie jednej pamięci nie wystarcza.
Podczas wymiany płytki PCB konieczne jest:
sklonowanie obu obszarów ROM (Primary + Secondary),
scalenie ich w obraz binarny ROM RAID,
dopasowanie do wersji MCU i numeru mikrokodu.
Tylko wówczas możliwe jest poprawne uruchomienie dysku i uzyskanie dostępu do danych z powierzchni talerzy.
W RAM-Serwis wykonujemy ten proces sprzętowo, z użyciem interfejsów SPI-NAND oraz terminala diagnostycznego TTL, co pozwala przywrócić pełną strukturę firmware w dyskach SMR Seagate, WD Purple/Blue, Toshiba P300 i Samsung Spinpoint.
Objawy uszkodzenia ROM RAID
Dysk zgłasza się w terminalu jako „LED:0xBD FAddr:0024xxxx” (Seagate).
W BIOS widoczna jest pojemność 0 MB lub błędny model.
Dysk startuje, lecz zatrzymuje się przed inicjalizacją SA.
W logach diagnostycznych występuje komunikat „ROM checksum error”.
Podsumowanie:
| Element | Funkcja | Typ awarii | Naprawa |
|---|---|---|---|
| ROM Primary | Główna kopia firmware | uszkodzony kod startowy | odczyt binarny i rekonstrukcja |
| ROM Secondary (RAID) | Kopia zapasowa danych adaptacyjnych | błąd checksum, CRC | synchronizacja z ROM Primary |
| MCU | Weryfikuje obie kopie ROM | błąd bootu | patch firmware / emulacja ROM |

Masz uszkodzone dyski w macierzy dyskowej?
Nagła awaria i brak dostępu do macierzy RAID? Potrzebujesz pomocy w odzyskaniu danych z RAID? A może z serwera plików NAS?
Sprawdz nas. Zapraszamy.
Awaria! Nie masz dostepu do dysku SSD?
Kiedy nie jesteś w stanie uruchomić komputera często przyczyną jest uszkodzony dysk SSD. Mamy na to lekarstwo.
Pomożemy odzyskać Twoje dane, sprawdz!












