PCB هارد سرور چیست و چه نقشی دارد؟

PCB هارد سرور – برد مدار چاپی (PCB) پایه و اساس بیشتر دستگاه‌های الکترونیکی مدرن را تشکیل می‌دهد. مهم نیست این بردها تک لایه ساده باشند که در درب بازکن گاراژ استفاده می‌شود، یا بردهای 60 لایه با چگالی و سرعت بسیار بالا که در سرورها کاربرد دارد، در هر صورت برد مدار چاپی (PCB) پایه دستگاه‌های مدرن را تشکیل می‌دهد که تمام اجزای الکترونیکی دیگر روی آن مونتاژ می‌شود. پی سی بی هارد سرور اجازه می‌دهد تا برق بین اجزای مختلف عبور کند و نقش مهمی در عملکرد هارد دیسک دارد.

اگر از نزدیک نگاهی به هارد دیسک بیندازید؛ PCB هارد سرور همان برد سبز یا آبی رنگ پایین هارد است. پی سی بی (PCB) هارد سرور به هارد دیسک می‌گوید که چگونه کار کند. در این مطلب قصد داریم به‌طور کامل PCB هارد را برای شما شرح دهیم و نحوه تعویض آن را نیز به شما آموزش دهیم. دقت داشته باشید که این مطلب توسط واحد فنی ماهان شبکه ایرانیان به نگارش درآمده است. در صورت وجود هرگونه سوال می‌توانید با کارشناسان در ارتباط باشید.

برد مدار چاپی هارد دیسک (PCB هارد سرور) چیست؟

باید بدانید که روی PCB تراشه‌های مختلفی مانند: تراشه‌ای که حاوی Firmware با تعدادی ویژگی خاص درایو مانند voice coil voltage، HHR و اطلاعات مختلف دیگر، وجود دارد. PCB هارد سرور به هارد دیسک این پیام را می‌دهد که چگونه باید کار کند. سیگنال‌های کامپبوتر را پردازش می‌کند و به درایو این اجازه را می‌دهد تا اطلاعات برای پردازنده سرور ارسال کند.

PCB هارد سرور یک بردی است که بسیاری از جنبه‌های هارد دیسک را کنترل می‌کند و به‌طور خاص برای هر دیسک سخت ساخته شده است. این برد وظیفه کنترل جریان برق را برعهده دارد و اطمینان حاصل می‌کند که هارد دیسک کار می‌کند و انرژی کافی برای ذخیره داده‌ها را دارد.

PCB در هارد سرور در کجا قرار دارد و چه نقشی ایفا می‌کند؟

یک برد مدار چاپی برای پشتیبانی مکانیکی و اتصال الکتریکی اجزای الکترونیکی با استفاده از مسیرهای رسانا بر روی یک بستر غیر رسانا استفاده می‌شود. نیمه هادی‌ها، کانکتورها، مقاومت‌ها، دیودها، خازن‌ها و دستگاه‌های رادیویی روی PCB نصب می‌شوند و از طریق PCB با یکدیگر صحبت می‌کنند. در قسمت زیرین هارد دیسک، برد مدار چاپی یا PCB هارد سرور قرار دارد. این برد الکترونیکی سبز رنگ است که حدود نیمی از قسمت زیرین درایو را می‌پوشاند. اجزای PCB معمولا در قسمت داخلی PCB قرار دارند و از آن‌ها در برابر آسیب محافظت می‌کنند. سازندگانی همانند سامسونگ قطعات را در قسمت بیرونی PCB قرار می‌دهند که این امر سبب می‌شود تا به راحتی به قطعات آسیب وارد شود. البته باید بیشتر در این مورد کند و کاو کنیم و ببنییم دلیل سامسونگ برای انجام این کار چه بوده است!

یکی از راه‌هایی که PCB هارد سرور را کنترل می‌کند، از طریق برق است. هارد دیسک برای کار کردن به مقدار مشخصی از انرژی نیاز دارد و با صرفه‌جویی در حجم زیادی از داده‌ها، مقدار انرژی ممکن است در نوسان باشد. پی سی بی هارد سرور باید تمام تلاش خود را انجام دهد تا اطمینان حاصل کند که هارد دیسک انرژی زیادی دریافت نمی‌کند چون این امر ممکن است سبب آسیب رسیدن و از کار افتادن هارد سرور HP شود.

هنگامی که یک هارد دیسک در حال اجراست، یک Spindle وجود دارد که صفحات دیسک مانند را می‌چرخاند که حافظه را ذخیره می‌کنند. اگر این صفحات سرعت چرخش مناسبی نداشته باشند، هارد دیسک ممکن است اطلاعات را به شیوه نادرستی ذخیره کند و حتی گاهی اطلاعات را از دست بدهد. یکی از نقش‌هایی که PCB هارد سرور ایفا می‌کند این است که از سرعت چرخش صحیح صفحات اطمینان حاصل کند تا مشکلی برای ذخیره سازی به‌وجود نیاید.

آشنایی با انواع PCB

• PCB یک طرفه یا PCB تک لایه: ساده‌ترین و کم‌هزینه‌ترین پی سی بی است و تنها از یک لایه فایبرگلاس و یک لایه رسانا (مس) تشکیل شده است. معمولاً سوراخ‌های قطعات الکترونیکی روکش نمی‌شوند. چیدمان قطعات الکترونیکی در یک طرف و مدار رسانا در طرف دیگر است. از آنجایی که مدار را فقط لایه رسانا تشکیل می دهد، به آن PCB یک طرفه یا PCB یک لایه یا PCB تک لایه می گویند.
• PCB دو طرفه یا PCB دو لایه: این نوع PCBها دارای یک لایه از بستر پایه هستند اما لایه رسانا (مس) در دو طرف بستر دارند. لحیم کاری در دو طرف تخته اعمال می‌شود. برای رسانایی در هر دو مدار، سوراخ‌های اجزای الکترونیکی باید پوشانده شوند. سوراخ‌های رسانا در PCB به مدارهای یک طرف اجازه می‌دهد تا به مدارهای طرف دیگر متصل شوند.
• PCB چند لایه: PCB چند لایه یک برد مدار چاپی با بیش از 2 لایه است. این نوع PCB باید حداقل دارای 3 لایه رسانا از مواد رسانا یا لایه مس باشد. تمام لایه‌ها با سوراخ‌های مسی به هم متصل می‌شوند. لایه‌ها می‌توانند 4، 6، 8 … تا 40 لایه باشند!
• PCB سفت و سخت: این برد را نمی‌توانیم خم کنیم و یا به زور از شکلش خارج کنیم؛ به بیانی ساده این پی سی بی اصلا انعطاف پذیر نیست!
• Flexible PCB: همانطور که از نام این پی سی بی پیداست، این مدارهای چاپی انعطاف پذیر بوده و قابل تا شدن هستند و به اندازه PCB قبلی سخت نیستند. مواد و شکل انعطاف پذیر به جابجایی و حمل آسان این نوع PCB بدون هیچ گونه آسیب کمک می‌کند. PCB فلکس می تواند PCB یک طرفه، PCB دو طرفه یا PCB چند لایه باشد. مدار مسی رسانا بر روی این زیرلایه چاپ شده و یک پوشش محافظ از پلیمر نازک برای محافظت از مدارها اعمال می‌شود. مسیرهای مسی دارای طرح بندی اجزا هستند.
• Rigid-Flexible PCB: این برد مدار چاپی ترکیبی از پی سی بی سخت و انعطاف پذیر است که با هم لمینت شده و یک برد مدار واحد را تشکیل می‌دهند.

اجزای اصلی PCB هارد سرور

بهتر است به این مسئله آگاه باشید که پی سی بی هارد از سه قسمت اصلی تشکیل شده است:

• واحد کنترل کننده اصلی (MCU): این واحد را باید معادل CPU در نظر بگیرید و در اصل مغز و قدرت محاسباتی درایو است.
• کنترل کننده موتور: وظیفه چرخاندن صفحه‌های داخل درایو و کنترل حرکت سیم پیچ صوتی (voice coil) را انجام می‌دهد.
• حافظه کش آنبرد: چیپ حافظه مانند رم کامپیوتر شماست که در دنیای هارد دیسک‌ها با عنوان حافظه کش (پنهان) شناخته می‌شود. حافظه Cache داده‌هایی را که روی درایو نوشته و یا خوانده می‌شوند را ذخیره می‌کند.

سایر اجزای برد مدار چاپی شامل ورودی های برق، جامپرها و کانکتورهای کابل هستند. بردهای مدار SATA دارای یک ورودی/خروجی واحد برای برق و دیتا هستند.

چه عواملی باعث آسیب رسیدن به PCB هارد می‌شود؟

از دلایل خرابی PCB هارد سرور می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• گرمای شدید: برای سرور خود اقدامات تهویه را حتما مدنظر داشته باشید تا گرمای زیاد نتواند باعث آسیب رسیدن به قطعات داخلی سرور شود. توجه داشته باشید که گرما در نهایت می‌تواند باعث اختلال در عملکرد الکترونیکی شود. از این رو خرید فن سرور و هیت سینک متناسب با مدل سروری که استفاده می‌کنید؛ به شما در خنک نگه داشتن قطعات داخلی سرور کمک شایانی می‌کند.
• آسیب ناشی از جابه‌جایی نادرست: یکی از عواملی که می‌تواند سبب آسیب رسیدن دائمی به قطعات الکترونیکی شود؛ تخلیه الکترواستاتیک است. همیشه قبل از دست زدن به هارد دیسک، یک جسم فلزی که دارای یک مسیر رسانای مستقیم به زمین است را لمس کنید تا هرگونه شارژ از بدن خارج شود. مثلا با لمس شاسی فلزی داخل کیس می‌توانید خود را با اکثر مدل‌های کامپیوتری زمین کنید. یعنی به شرطی که دستگاه خاموش باشد، به پریز برق متصل شده باشد و شاسی فلزی داشته باشد.
• آسیب ناشی از منبع برق معیوب: منبع تغذیه سرور ممکن است سطوح ناهماهنگی از الکتریسیته را از طریق مادربرد و قطعات ارسال کند و در نتیجه آسیب ببیند. منابع تغذیه با کیفیت بالا ارزش سرمایه گذاری را دارند. بنابراین اگر می‌خواهید منبع تغذیه یا پاور باکیفیتی را خریداری کنید، پیشنهاد می‌کنیم نگاهی به صفحه پاور سرور HP بیندازید.
• آسیب‌های ناشی از نوسانات برق: نوسانات برق همیشه باعث بروز مشکلات زیادی در PCB هارد سرور و سایر قطعات سخت افزاری می‌شوند. از این نیاز است تا از یک وسیله حفاظتی در برابر نوسانات برق استفاده کنید. پیشنهاد ما به شما خرید UPS است. درباره یو پی اس در مقالات قبلی ماهان شبکه ایرانیان صحبت شده است.

همچنین بخوانید: UPS چیست و چه کاربردی دارد؟

علائم خرابی PCB هارد سرور

خرابی برد مدار چاپی اغلب می‌تواند باعث از کار افتادن هارد سرور شود. علائم خرابی پی سی بی هارد سرور گاهی اوقات می‌تواند با سایر مسائل مربوط به خرابی خواندن/نوشتن همپوشانی داشته باشد. به همین دلیل هیچگاه نباید از هارد دیسکی استفاده کنید که نشانه‌هایی از خرابی دارد؛ به خصوص زمانی که هیچ نسخه پشتیبانی از اطلاعات خود ندارید. بعضی از علائم خرابی PCB هارد سرور به شرح زیر است:

• عدم بوت شدن درایو و عدم دسترسی به فایل‌ها و پوشه‌ها
• بوت شدن درایو و عدم بارگیری سیستم عامل
• هارد دیسک اصلا نمی چرخد.
• هارد دیسک طبق معمول می‌چرخد، اما در بایوس شناسایی نمی‌شود.
• درایو روشن می‌شود اما تشخیص داده نمی‌شود.
• صداهایی مانند ضربه زدن یا کلیک کردن
• آسیب قابل مشاهده به اجزای PCB هارد سرور
• سرعت چرخش بالای Platterها
• بوی سوختگی و گرمای بیش از حد

در صورت مشاهده هرکدام از موارد بالا سریعا هارد دیسک را خاموش کنید و هرگز نرم افزار بازیابی اطلاعات را روی درایوی با قطعات آسیب دیده اجرا نکنید! هرگز خودتان سعی نکنید که قطعات را جایگزین کنید؛ کافی‌است با کارشناسان واحد فنی ماهان شبکه ایرانیان تماس بگیرید تا اقدامات لازم برای تعمیر هارد سرور شما انجام شود.

بازیابی اطلاعات برای بردهای مدار چاپی

اگر یک برد مدار چاپی (PCB هارد سرور) آسیب جدی ببیند، مهندسان بازیابی اطلاعات به احتمال زیاد نیاز به تعویض کامل برد دارند. البته که این فرآیند بسیار دشواری است و نیاز است تا تجهیزات پیشرفته برای تعمیر درایوهای آسیب دیده وجود داشته باشد. بسیاری از خرابی‌های الکترونیکی بر اجزای داخلی هارد، به ویژه هدهای محرک که داده‌ها را می‌خوانند و می‌نویسند نیز تأثیر می‌گذارد. برای درمان آسیب‌های داخلی، مهندسان بازیابی اطلاعات نیاز به دسترسی به اتاق تمیز تایید شده دارند. اتاق های تمیز با جلوگیری از آلودگی و تخلیه الکترواستاتیک از اجزای داخلی در برابر آسیب محافظت می‌کند.

تعمیر و تعویض پی سی بی در هارد سرور

تعویض برد مدار هارد معیوب به هیچ وجه آسان نیست. ابتدا PCB جدید باید برای هارد شما تطبیق داده شود؛ اگر هارد دیسک با PCB جدید انطباق نداشته باشد، هارد دیسک به درستی کار نخواهد کرد و اطلاعات در دسترس نخواهند بود.

البته باید به این نکته هم توجه داشته باشید که هر خرابی‌ که در هارد دیسک رخ می‌دهد به‌دلیل PCB نیست. معمولا حدود 25-30٪ از از دست دادن اطلاعات به دلیل خرابی قطعات الکترونیکی رخ می‌دهد. هنگامی که یک برد مدار خراب می‌شود، لازم است چند مرحله را انجام دهید تا مطمئن شوید هارد دیسک شما با PCB جدید کار می‌کند.

برد مدار هارد دیسک خود را بررسی کنید تا ببینید آیا تراشه ROM وجود دارد یا خیر. رام معمولاً یک تراشه 8 پین (4 پین در 2 طرف) است که در وسترن دیجیتال با U12 یا در هیتاچی U6 یا U5 مشخص شده است. معمولاً فقط یک تراشه 8 پین روی برد مدار هارد دیسک وجود دارد. احتمالاً عددی را خواهید یافت که با 25 شروع می‌شود. PCB های وسترن دیجیتال با USB و برخی هارد دیسک‌های جدیدتر هیتاچی دارای 2 تراشه ROM هستند.

نحوه تعویض پی سی بی در هارد

ابزار مورد نیاز عبارتند از:

• یک ایستگاه هوای گرم یا تفنگ حرارتی
• موچین فلزی
• انبر قفلی
• یک شار لحیم کاری اختیاری

با بستن تسمه تخته جدید به میزی که چیپ آماده است شروع کنید. در صورت تمایل میتوانید بر روی هر 8 پین تراشه تکه‌های ریز لحیم کاری اعمال کنید. تفنگ حرارتی یا ایستگاه هوا را روی تنظیمات دمای بالا و جریان هوا قرار دهید. با یک دست، انتهای تولید کننده هوا را در فاصله نیم اینچی از تراشه به مدت 10 تا 15 ثانیه نگه دارید، در حالی که دست دیگر موچین را برای برداشتن تراشه آماده می‌کنید. حرارت را فقط کمی از روی تراشه بردارید و سعی کنید آن را با موچین بلند کنید. تراشه رام را از PCB جدا نکنید؛ باید بدون هیچ نیرویی جدا شود. این کار را با چیپ رام اصلی تکرار کنید.

حتماً به یاد داشته باشید که کدام طرف تراشه روی برد قرار دارد. یک نقطه روی هر دو تراشه و PCB وجود دارد تا فراموش کنید کدام طرف روی برد قرار دارد. سپس تراشه رام را از برد قدیمی روی برد جدید تراز کنید. حرارت را به مدت 10-12 ثانیه اعمال کنید، حرارت را بردارید و تخته را خنک کنید. مطمئن شوید که تراشه ROM محکم در جای خود قرار می‌گیرد. اکنون می‌توانید سعی کنید هارد دیسک خود را وصل کنید. اگر هارد دیسک همچنان نمی‌چرخد ممکن است به دلایل زیر باشد:

• آسیب تراشه هنگام لحیم کاری
• لحیم تراشه در سمت اشتباه
• تراشه را به طور کامل لحیم نکرده‌اید. بررسی کنید که همه پایه‌ها اتصال خوبی به PCB داشته باشند.
• ممکن است مشکل دیگری وجود داشته باشد.
• این امکان وجود دارد که HDA خراب شده باشد.

عدم تعویض PCB و اهمیت داده‌ها!

اگر به داده‌ها اهمیت می‌دهید، برد مدار را روی هارد دیسک تعویض نکنید! بله درست است که ما در قسمت قبل نحوه تعویض برد مدار چاپی را عنوان کردیم؛ اما باید بدانید که مهندسان همیشه توصیه می‌کنند که هیچگاه و تحت هیچ شرایطی سعی نکنید برد مدار را روی هارد دیسک آسیب دیده و معیوب با هاردی که از درایو دیگری گرفته شده است تعویض کنید! تعویض غیر اصولی برد مدار چاپی می‌تواند باعث خرابی مکانیکی شود و داده‌های قابل ذخیره شما را غیرقابل بازیابی کند.

چگونه PCB هارد سرور را تست کنیم؟

اگر شما خطای 1701 را دریافت کردید یعنی هارد سرور شما دچار خرابی شده است. اگر برد مدار چاپی به دلیل نوسان برق آسیب دیده باشد به راحتی می‌توانید اجزای آسیب دیده را شناسایی کنید. همچنین استفاده از یک مولتی متر می‌تواند به شما برای اندازه‌گیری ولتاژ کمک کند.

نتیجه گیری

همانطور که در این مطلب بیان کردیم PCB هارد سرور قطعه بسیار مهمی است که به حفظ عملکرد هارد کمک می‌کند و اجازه می‌دهد تا برق بین اجزای مختلف عبور کند. این قطعه به رنگ سبز و یا آبی در پایین هارد سرور نمایان است. همچنین عنوان کردیم که تعویص PCB هارد کار آسانی نیست و باید توسط متخصصان انجام شود در غیر این‌صورت می‌تواند سبب از بین رفتن داده‌های شما شود و هارد دیسک هم به‌خوبی کار نکند. امید است که این مقاله ماهان شبکه ایرانیان برای شما مفید بوده باشد. در صورت تمایل می‌توانید نظرات و تجربیات خود را با ما به اشتراک بگذارید.

منابع مقاله: 

https://www.easytechjunkie.com/what-is-a-hard-disk-circuit-board.htm

https://datarecovery.com/rd/pcb-swapping/

https://www.donordrives.com/pcb-replacement-guide