Температура жестких дисков - HDD

Винчестер структурно делится на две части: электронику и гермоблок с дисками и головками. Электронная часть содержит несколько специализированных микросхем: собственно DSP (Digital Signal Processor), контроллер управления двигателем, силовую часть и микросхему кэш-памяти. Некоторые элементы, особенно DSP, при работе выделяют значительное количество тепла. Для любой из микросхем перегрев очень опасен - контроллер винчестера может вырабатывать "неправильные" команды, изменение физических параметров системы управления двигателем может привести к тому, что на шпиндель часто будут подаваться импульсы для выравнивания частоты вращения. Ну, а нестабильная работа кэша надёжности винчестеру тоже не добавляет...

В гермоблоке жёсткого диска основными источниками тепла являются высокооборотные диски и привод головок чтения/записи. Увы, механическая часть тоже не любит высоких температур. Во-первых, из-за температурного расширения металла растёт нагрузка на подшипники. Во-вторых, из-за нагрева изменяется профиль пластины и дорожки оказываются в ином месте, чем то, куда наводятся головки. Винчестер будет вынужден делать термокалибровку (уточнять положение сервометок с учётом изменения температуры и сопутствующего ей температурного расширения). Частое значительное изменение температуры пластины негативно может повлиять на состояние магнитного слоя, что может привести к возникновению сбойных секторов. Плюс ко всему, "горячий" винчестер (тем более, если их несколько) может существенно повысить температуру в корпусе, что точно не "обрадует" другие комплектующие - они и так не холодные.

Какие же температурные условия являются предельно допустимыми для современного жёсткого диска? Судя по даташитам производителей, все винчестеры могут функционировать при температуре окружающей среды от 0 до 60 градусов Цельсия, при этом в центре верхней крышки гермоблока температура не должна превышать 60 градусов. Также регламентируется максимальный градиент нагрева - изменение температуры накопителя не должно превышать 20 градусов в час. Естественно, что с работой устройства в температурном режиме, приближенном к границам диапазона, его надёжность снижается.

Винчестер сильнее всего нагревается во время работы. Причем, в многозадачных средах может выполняться несколько операций одновременно, в результате чего микросхема привода головок может нагреться до критической температуры. Разработчики силовых микросхем часто закладывают алгоритмы защиты от перегрева - при достижении предельных температур микросхема выключается либо замедляет работу (при этом винчестер может запарковать блок головок, приостановив поиск, и выставив на интерфейс сигнал "занято", либо, как некоторые модели Seagate, снижает скорость перемещения головок).

Контролировать текущую, минимальную и максимальную температуру HDD позволяет S.M.A.R.T. Но, довольно часто, прикасаясь к винчестеру, можно почувствовать явное расхождение с теми данными, что он показывает. Дело в том, что программа самодиагностики считывает показания температурного датчика, а где он находится, известно "простым смертным" далеко не всегда (например, у моего винчестера Hitachi T7K500 датчик находится на плате электроники (причём, где конкретно, не знает даже представитель производителя на форуме IXBT). Между тем, максимальная температура регламентируется на банке. Понятно, что знать нагрев микросхем очень важно, но всё-таки странная позиция. К слову, температура на банке по ощущениям соответствует показаниям датчика).

Именно расположением температурного датчика объясняется общепринятое мнение о "холодных" винчестерах Samsung (для получения реальной температуры банки к показаниям датчика можно смело прибавлять 8-10 градусов). Также у некоторых моделей Western Digital замечена неправильная работа датчика - показывает в районе 70 градусов (лечится сменой прошивки). Грамотнее всего - измерить температуру в конкретном месте термопарой (контактным, инфракрасным термометрами).

Часто интересуются, можно ли через S.M.A.R.T. посмотреть температуру винчестеров, работающих в RAID? Отвечаю: если RAID-контроллер умеет выдавать S.M.A.R.T. отдельных HDD - тогда да. Но таких на рынке десктопных материнских плат пока не наблюдается.

Если ваш жёсткий диск сильно греется, тому могут быть следующие причины:

1. Несколько винчестеров расположены впритык друг к другу - "бутербродом".

2. Корпус сильно загромождён.

3. Маленький корпус.

4. Сильный нагрев других компонентов системного блока, ведущий к росту температуры в корпусе.

5. Практически отсутствуют потоки воздуха в корпусе или они неправильно организованы.

6. Завышенное напряжение на шине 12В.

7. Слой пыли, удерживающий тепло.

8. Особенность данного экземпляра.

Для предотвращения сбоев в работе накопителя из-за высокой температуры, можно предпринять следующие шаги:

1. Стоит приобретать качественный, просторный корпус с толстыми стенками, с возможностью установки дополнительных вентиляторов спереди и сзади (чем больше допустимый размер вентилятора, тем лучше), с массивной корзиной с большим количеством мест под накопители. В этом случае, во-первых, проще организовать циркуляцию воздуха, во-вторых, корпус в некоторой степени будет играть роль теплоотвода, в-третьих, проще разместить несколько винчестеров без ущерба для их теплового режима.

2. Расположить шлейфы так. чтобы они не мешали движению воздуха (в связи с уходом из системников флоппи-дисководов и интерфейса РАТА не актуально).

3. Установить дополнительные вентиляторы в корпус. Спереди в нижней части корпуса - на вдув, сзади вверху - на выдув. Тогда в соответствии с законами физики относительно холодный воздух будет втягиваться снизу, нагреваться, подниматься вверх и вытягиваться корпусным вентилятором и вентилятором блока питания. У большого вентилятора по сравнению с маленьким с той же скоростью прокачивания воздуха меньше скорость вращения, следовательно, меньше шум (верно для вентиляторов одного производителя). Можно поэкспериментировать с затыканием различных отверстий в корпусе.

С установкой вентиляторов растёт количество пыли, попадающей в корпус. Для гермоблока это не страшно (внутрь пыль не попадёт - там специальный фильтр), а вот охлаждению микросхем может повредить (а если пыль будет ещё и токопроводящей...).

Поделюсь своим опытом. Температура (по датчику) винчестера Hitachi 7K80 в корпусе ASUS TA250 без вентиляторов в простое была ~39 градусов. После установки вентилятора 92-мм T&T сзади на выдув она опустилась до ~31. Потом спереди на вдув я поставил 80-мм Glacialtech (DLA) - температура стала ~29 градусов. (Уместнее ставить вентилятор изнутри передней панели не просто на вдув, а именно на обдув самого HDD)

4. Проверить блок питания. При серьёзном завышении напряжения по линии 12В диск может ощутимо перегреваться. Согласно стандарту АТХ, отклонения на шине 12В не должны превышать 5%, т.е. напряжение должно находиться в границах диапазона 11,4-12,6 В. Напряжение необходимо измерять тестером (мультиметром), а не ориентироваться на показания программ.

5. Можно приобрести специальные вентиляторы, крепящиеся непосредственно на винчестер и обдувающие плату электроники снизу. Однако они могут вызывать опасную для винчестера вибрацию и с течением времени начинают издавать громкий шум. (это так называемые Fan for HDD. Хорошая система охлаждения не несет с собой никаких негативных последствий!)

6. Понизить скорость перемещения головок с помощью ААМ (Automatic Acoustic Management) и использовать режимы энергосбережения жёсткого диска. Теоретически, это позволит чуть-чуть снизить температуру.

7. Можно придумать свои способы охлаждения. Большинство из них основано на двух принципах: прикладывание (приклеиванием) к поверхности гермоблока или микросхем металлических радиаторов с хорошими теплопроводными свойствами для более эффективного отвода тепла либо обдув накопителя потоком воздуха. Встречаются как комбинации этих способов, так и совсем экстремальные. Обсуждение способов охлаждения винчестеров идёт в этой ветке конференции.

8. Измерьте температуру термопарой - может быть, датчик банально врёт.

Программы для мониторинга температуры:

Hard Drive Inspector (платн.,русск.),

HDDScan (беспл.,англ.),

Everest (платн.,англ.),

SpeedFan (беспл.,англ.),

HDD Temperature (беспл.,русск.)

Смотрите на сайтах разработчиков более свежие версии программ, в том числе и с русским интерфейсом!

Сам я использую Hard Drive Inspector (показывает температуры в трее плюс много полезной информации).

Автор статьи Евгений Бадалян (Ing-Syst)