就怕硬盘伤—谈硬盘维修与数据恢复

【硬盘市场的现实】

    在前一篇专题里，我只是简单叙述了硬盘维修的一些知识和状况，这里有必要再对硬盘这个行业和市场进行更深入一点的说明，才能使读者顺利阅读和理解后面的部分。

   有8～10年甚至更长时间的电脑使用经验的人会有很深刻的体会——现在硬盘的质量是越来越差了。回想起来，从前的600MB、1GB、1.2GB、2.1GB时代，很多硬盘跟现在的硬盘相比，唯一不足的地方就是容量没有那么大，速度没有那么快；但在实际使用中，其他很多方面那些硬盘都比现在的硬盘要优胜。譬如噪音很小，甚至几乎要把耳朵贴在盘体上才能听到硬盘转动的声音；使用寿命长，我一个朋友家里一台IBM原装的486DX33电脑，里面的200MB硬盘居然到现在还在正常使用，没有噪音，没有坏道，寻道时间仍然可以达到标称的数值，性能没有任何下降；盘体质量好，我把自己能够收集到的从200MB到2.1GB的硬盘放出来，发现那些硬盘绝大部分的盘体至今还是闪闪发光，坚固无比，没有任何氧化、锈蚀和痕迹，而从3.2GB开始，使用超过3年或更久的硬盘盘体就开始黯淡无光了，甚至可以轻轻摇出响声来；电路板用料十足，下面有两张图，希捷3.2GB硬盘电路板是大板，昆腾15GB硬盘的是曲尺电路板，比较一下板的做工和上面的电子元件就很能说明问题。为什么会发生这样的情况呢？

    发生这种情况的原因固然很多，也不可能在一篇文章里面细细说明。对于硬盘耐用性变差这一点，厂商的说法是硬盘转速加快、数据密度增加、耗电量增加、发热更多，所以寿命缩短了。媒体的说法是硬盘产业整体利润率下降，竞争日趋激烈，硬盘厂商为了加强竞争力，必须采取措施 有效降低产品成本。这些说法固然有他们的道理，不过我今天不想在这里讨论这些老生常谈的问题，我想说一个我亲身经历的事情作为例子——这只是硬盘厂商面对的众多问题中很小的一个，当然不足以构成厂商采取实质性行动的原因，但在多种问题的综合作用下，情况就不一样了。我有一个老美朋友，因为不方便说姓名，我暂且把他叫Dick，在某硬盘厂家做事。有一年他放年假时跑到加拿大，逼着我让他在我家里睡了两天沙发。有一天偶然聊起公司不顺心的事情，他马上大发牢骚，说：“Jack（暂时这样称呼自己），你们中国人很让我头痛呢。”我很奇怪，问他为什么这样说，他解释了半天，我明白了，原来他们公司的硬盘那段时间突然在中国市场的返修率直线上升，给公司的质保部门非常大的压力，也使公司的售后服务费用大大超出预算。公司马上派人去了解，得出的结论是虽然公司准备在海外设厂，在生产上有一定调整，导致某些型号的产品质量出现少许波动，但这并不构成中国市场返修率突然上升的主要原因。主要原因是因为他们提供3年的质保，很多用户在众多的宣传中知道这个牌子的某些型号有一些问题，就把目标扩大到全系列的产品，即使自己的硬盘用着一直没有事情，但还是在2年到2年半这段时间内跑到经销商那里去要求换盘。为了达到退换的目的，很多消费者使用了不良手段——用毛巾包裹硬盘，在加电开机后把硬盘往桌面上砸或者用锤子敲；或者使用一些自己编写或现成的小程序，发出一些指令，让硬盘磁头疯狂地来回摇动，在短时间内导致磁头悬臂变形和盘面产生物理划花。正是因为这样的原因，使公司的产品在中国市场的退换和返修率大大上升（要知道，一般地，当时他们公司的硬盘返修率是不到千分之一的，即使变成千分之二也已经超出好多倍了，更何况他们当时比这个更高）。公司让他研究解决这个事情，他经过了解和研究，知道其实其他公司也面临着同样的问题，只不过他们公司因为在中国市场占有率高，所以问题更严重而已。办法好想，他说可以更改一下硬盘的设计，这样硬盘退回时他们可以通过特别的手段查出硬盘是自然损坏还是非正常损坏的。不过公司对他这个方法却不屑一顾，因为这个设想虽然好，但是却没有任何实际的可行性——退换过程通常都是消费者和经销商之间的行为，而经销商没有这样的验证手段，等硬盘汇集到公司的时候已经太晚；同时，即使公司知道了硬盘损坏的原因，还是没有直接的证据来拒绝退换；更进一步，就算有证据，也还是不可能拒绝售后服务，以免被对手大肆宣传，得罪全体消费者。他正是为了这个原因而憋气呢！

   当然，我们现在已经知道硬盘厂商如何解决这个问题了——虽然采取这样的措施同时也是基于一个全球的大环境。当时的竞争激烈，硬盘利润空间不断下降，厂商如果同时再要负担这样沉重的售后服务的话，就根本没有任何利润可言了。于是，他们解决的方法出奇地一致——降低产品成本，缩短保修期限，以便保持相当的利润。这里，我已经不知道说什么好了，少数消费者自私自利的不良行为，损害了全体消费者的利益，其他大部分遵纪守法的消费者要替他们陪葬。我这里绝对不是要鼓吹让大家都跑去退换，因为这样只会导致市场进入恶性循环，少数人会因退换好像会占了便宜而窃笑，但最终受到损害的还是他们自己，而且还赔上了其他没有这样做的人。[Pophard：希望大家能遵守这个行业的游戏规则，使市场呈良性循环发展，大家都能享受到良好的售后服务，也可以用上更优质的产品。]

    当然，在一片降低成本的呼声中，也有部分厂商跑得太远，偏离了正常轨道。最明显的问题就是伺服口的处理问题。熟悉硬盘的朋友都知道，硬盘上面有一个孔，一般都是用铝质贴纸封住，有的甚至还用金属片包住封口的贴纸，防止它被破坏，这个就是伺服口（有一些销售人员叫这个是真空封口，其实是错误的，硬盘内部并不是真空，磁头要靠空气的气垫原理悬浮在盘片的上方来读取数据。这个封口的作用其实是防止灰尘进入硬盘内部，因此，正确的说法应该是——硬盘内部是无尘的）。一般而言，盘片的磁道构造都不是在装配之前进行的，想想都知道，3英寸的盘片上要储存几十GB数据，磁道一定是要非常细密的才可以做到。如果在装配之前构造磁道，那么只要装配中出现非常微小的误差，都可能使装配好的硬盘在工作中出现这样或那样的问题。同时，装配过程中还可能出现轻微的碰撞，产生坏扇区，如果在装配前构造磁道，就不可能找出这些坏扇区来加以屏蔽了（详情请参阅第10期《软件能修复硬盘吗？——硬盘损坏全分析》）。而伺服口的作用，就是在装配好硬盘以后，机械手能够从这个孔伸进去进行扫描和写入伺服信息，构造磁道，这样，只需要对硬盘进行一次扫描和写入过程就可以完成伺服信息的写入，而又能最大限度保证伺服信息的准确和硬盘成品的可靠性。伺服口的数量有可能是1个、2个、3个或者更多。单片单面的磁盘只需要1个伺服口，单片双面的需要2个，双片3面的也是2个，双片四面的是3个，如此类推。

   伺服口是不可以破损的，一旦破损，空气中的灰尘就会进入硬盘内部。而对于磁盘的盘面来说，一粒灰尘就相当于一个****。即使只有一粒灰尘进去，在高速旋转的盘片上，灰尘会像弹球一样跳来跳去，不断击中盘面，形成大大小小的坏扇区。因此，硬盘厂商对于这样的硬盘是不予维修的。大家可以看到，在伺服口的贴纸上，都会有这样的说明——Warranty Void If Remove（一旦破损，保修失效）。但正是在这个盘体最重要、也是最脆弱的地方，某个硬盘厂商有意无意地出现了比较严重的设计失误。如图，某些硬盘厂家用来保护伺服口的材料，除了没有足够的凹陷以外，保障硬盘内部绝对无尘工作环境的竟然是一张15mm×8mm、厚不到0.1mm的小纸片（真的是纸片）！只要一个不小心刮破这张薄纸，整个硬盘就全报废了。稍有DIY常识的人都应该知道硬盘安装的过程中，要把硬盘插到硬盘架上，其侧面和机架有点磨擦是很正常的事，而且这个地方也是拿硬盘时手指最容易戳到的地方，没有足够的凹陷而把纸片暴露在这个位置上那简直就是在玩火了。如果哪个硬盘厂商在不少顾客因为不小心刮破了这张纸导致硬盘报废后，拒绝为顾客提供三包服务，而要让顾客来为他们的设计失误买单，那样就确实有点过分了。

   正是因为厂家对低成本的追求，使一个虽然已经存在很久，但是一直没有获得足够发展空间的行业得到了期待已久的发展时机，这就是硬盘维修行业。因为如果硬盘能够一直都非常稳定地使用比较长时间的话，那么对于用户来说，没坏的不用修，用个六七年的话即使坏了也没有维修的必要了。但现在情况有点不一样了，不少硬盘刚过了保修期不久就坏是很常见的事情，而花一千或几百元买来的硬盘用了两年就扔的话恐怕谁也不会心甘情愿吧，这就造成了对硬盘维修的市场需求。

【形形色色的硬盘维修】

   在《硬盘损坏全分析》中已经分析过硬盘故障的种类，这里就专门针对日常使用中最常见的几种来逐一分析，概括地说明一下专业硬盘维修的一些具体方法。

1．逻辑坏道

    这是日常使用中最常见的硬盘故障，实际上是磁盘磁道上面的校验信息（ECC）跟磁道的数据和伺服信息对不上号。出现这一故障的原因，通常都是因为一些程序的错误操作或是该处扇区的磁介质开始出现不稳定的先兆。一般在操作中的表现就是文件存取时出错，或者硬盘克隆的时候到了出错的地方就弹出出错信息，不能再继续下去。消除这些逻辑坏道的方法其实比较简单，最常用的方法就是用系统的磁盘扫描功能。在DOS下面用Scandisk扫描，系统可以把逻辑出错的扇区标出来，以后在进行存取操作时就会避免操作这些扇区。当然，如果单单是软件的错误操作造成的，也可以用原厂的工具进行全盘低格来重新恢复所有有逻辑错误的地方。也有的人利用HDD Regenerator、效率源之类的软件消除扇区错误，重新激活这个扇区。不过对于那些因为是该扇区的磁介质不稳定造成的错误，这里还是不推荐使用重新激活的方式，以免在储存了重要信息后再次出错。

 2．物理坏道

    这个也是比较常见的硬盘故障，实际上是因为震荡、划伤等原因导致一些扇区的磁介质失去磁记忆能力而造成的。通常这样的损坏修复都比较麻烦，因为在硬盘内部的磁道列表中，这个扇区是被标记为正常的，是真实的物理存在，所以它不能通过扫描、格式化、低级格式化或者激活扇区的方法消除，而必须把这个扇区加入到设置在硬盘内部的系统保留区内，由工厂设置的缺陷列表（G列表和P列表）中去，才能在硬盘控制系统的可见范围内消除这个坏道。当然，这样做需要专门的软件（目前能够比较容易找到，而且已经经过长时间市场实践检验的就是PC-3000），价格也非常高，如果大家想要这样做，只能找具有这样设备的专门维修商来修理了。对普通用户的价格大概是每个硬盘100～150元，是否值得就让大家自己考虑了。

    不过，这里有必要提醒大家一下，请多多关注各大硬盘厂商的网站，有些厂商提供的原厂工具也可以对少量物理坏道进行处理，把它们加入G列表甚至P列表。譬如IBM/日立的DFT和西部数据的Data LifeGuard Diagnostics。这些原厂的工具软件都是作为向购买该厂硬盘的消费者提供的售后服务而免费提供的，不但扫描速度快，而且辨别准确率高，能够对比较普遍出现的硬盘问题作出相应的处理。对硬盘内部进行操作毕竟是比较危险的，还是原厂的东西比较可靠。除非碰上原厂工具不能解决的问题，否则不推荐大家使用第三方工具软件。

    相对于上面那种比较高级的隐藏方式，也有一些要求不高的用户，不需要这样高级的隐藏方式，那么他们可以通过FBDisk和Disk Genius这一对软件的组合来把坏道所在的位置做成隐藏分区隐藏起来。具体的操作并不复杂，即使是稍有计算机经验的“中鸟”也应该可以很容易掌握，这里就不再细说了。

    （小技巧：加入坏道列表和隐藏分区这两种方法在效果上的区别有两点，第一是隐藏分区方式会减少硬盘的可使用容量，而加入坏道列表则不会；第二，在坏道比较分散的情况下，需要使用多个隐藏分区才能全部屏蔽坏道，造成分区过多，影响硬盘使用效果；第三，坏道列表的数量是有限制的，坏道数量不能超过一定的值，如果坏道数量大而相对集中，隐藏分区不失为一种好办法。这里介绍另外一种折中的方式，类似于隐藏分区，但又不会因为分区过多而影响使用。不管三七二十一，先按照你自己的需要对有坏道的硬盘分好区，然后准备一个500KB左右大小的文件——我觉得一张JPG图片就不错，不断复制，生成许多同样的副本，用编号来为这些文件命名，从1开始一直下去——用ACDSee的批量编号命名功能就很好。然后，开始一个一个复制到有坏道的硬盘里面去，碰到有咔咔声响、或者复制速度突然变得很慢的地方，就是坏道了，记下当时这个文件的编号，如此不断继续，一个分区完了就进行另一个分区。把整个硬盘都填满以后，所有被记下编号的文件就是硬盘坏道的地方了，把这些文件设置成“只读”、“隐藏”，其他全部删除。这样，只要你不去动这些剩下的文件，磁头就不会去动那些个坏道了，非常方便，比隐藏分区要好。如果你的系统设置是可以看到隐藏文件的，而你又恰恰是一个完美主义者，觉得这些文件的存在还是太碍事，那么新建一个文件夹，把文件都拖到里面去，用超级兔子之类的工具隐藏掉这个文件夹，那就“整个世界都清净了”。）

3．大面积物理坏道

    这样的硬盘就算是重病缠身，能继续用多久就要看天意了。如果有几块不同的大面积物理坏道，而且分布在不同的盘面上，那么我劝大家别花这个力气了。如果是虽然有大面积坏道，但全部都聚集在一个盘面上，那么你的运气比较好，真要修的话还是可以的，但是要损失硬盘容量。方法就是通过专门的软件，把有坏道的盘面整个屏蔽掉（其实就是把负责读取这个盘面的磁头停掉，并且在硬盘保留区的控制信息中抹去这个磁头的信息，当作没有这个磁头存在），这样就等于像做肿瘤切除手术一样，把这个有大面积坏道的盘面整个切除。如果是单片双面的硬盘，这样要损失一半的容量，双面三片损失1/3，双面四片损失1/4。给硬盘做这样的“手术”同样需要找具有这种设备的专门维修商，至于值不值得这样做就不是我能决定的了。

  4．磁头定位不准

    这个问题也经常可以碰到，其实就是磁头因为装配上的轻微误差，导致在硬盘长时间使用后问题恶化；又或者是硬盘的磁头长期工作后出现疲劳现象导致这种情况的发生。有时候一些硬盘读写特别慢，拷贝一个文件老半天没有反应，或者有时候会听到轻微的咔咔声，也许就是磁头定位不准而产生的问题。对于这样的问题，还是需要找专门的专业软件或者找有这些专业软件的维修人员，通过软件对磁头的控制程序做出轻微的调整，一般就可以恢复正常使用。不过如果硬盘已经有一定的“年纪”了，或者平时就是不间断、大负荷使用的话，磁头就确实已经疲劳或者老化了，即使经过调整暂时把问题掩盖起来，还是会在不长的时间内再次出现的。

5．磁头变形

    这个跟磁头定位不准是不一样的，即使是微小的变形，对于读取数据所需要的精度来说也已经是太多了，用软件调整的方法不一定可行。处理这样的问题，最简单直接的方法就是像处理大面积坏道一样，把这个磁头停掉。这同样会损失这个磁头所负责读取的盘面的那一部分容量。

6．控制芯片或者电路板烧坏

    这样的问题没说的，一般最直接的方法都是找另一块同样型号的硬盘的电路板，把坏的电路板换下来（维修的人管这个叫“换板”）。或者找一块相同型号的芯片，写进同型号硬盘的芯片信息，然后换到电路板上去。

    说句实在话，其实硬盘保留区的信息和内部指令，是由硬盘厂商开发出来的，也受到知识产权和专利的保护，那些专业软件通过破解内部信息和指令的方法来维修，从严格的法律意义上来说，并不是一种正确的途径。而且，对于硬盘维修这个行业，硬盘厂商心里面肯定是蛮不舒服的——要是所有人在硬盘坏了的时候第一时间都是考虑先试着修一下，将就着用，那么谁还会去买新硬盘呢？在这个微利时代，厂商的盈利要建立在大量出货的基础上，如果销售量上不去，那么对硬盘厂商的打击是相当大的。尽管如此，但是他们嘴上却不能有任何表示——不让消费者维修，逼着他们买新的，这个罪名可没人担当得起。于是，硬盘厂商只能在暗中采取一系列措施来防止硬盘保留区的信息和指令被破解。

    首先是不断开发新的信息格式和新的指令集。不同厂商的硬盘内部的信息格式和指令固然不同，就算是同一个厂商的不同型号硬盘，内部的信息和指令也有可能是不同的，这样就无形中增加了破解的难度——为了能维修不断增加的新的硬盘型号，开发这些专业软件的公司就必须不断研究新的硬盘。

其次是采用芯片和硬盘内部信息结合的方式来杜绝换板。现在的硬盘，在控制芯片内部和硬盘保留区内都有一个唯一的串号，每一个硬盘的串号都是不一样的。在硬盘启动时，硬盘内部控制程序会先把在芯片中的串号和保存在磁盘上面的串号作对比，两者一致才继续初始化；如果两者不一致，就挂起。这样，即使更换了同样型号的硬盘电路板和芯片，也会因为内部串号校验的时候不能通过而无法启动硬盘。

   最后一个方法是“釜底抽薪”，从根本上扼杀这些靠破解指令生存的公司的空间。其实，以前很多硬盘厂商提供的工具里面是有盘片扫描、加入坏道列表等功能的，像希捷的Disk Technician Factory Test。只是后来因为厂商希望加快硬盘的生命循环周期，才把这些功能去掉了。但是现在，一些厂商又开始在最新版的原厂工具里面重新加入这些功能（像IBM/日立和西部数据），有的甚至还加入了对硬盘固件（BIOS或Firmware）进行简单修复的功能。当然，为了避免这些工具真的会有“起死回生”的能力，厂商们在功能上都作了一定的限制，避免功能太强，但即便是这样，也足够应付日常产生的绝大部分问题。原厂的工具绝大多数是免费的，而其他公司的工具价格都是上万元，用户们用脚趾头都可以作出选择，这就从根本上扼杀了这些第三方公司的软件的生存空间。

   不过对于硬盘维修，最近国内业界发生了一些事，使我觉得有不吐不快的感觉。目前能称为专业级的软件，一般都是来自俄罗斯和乌克兰，如PC-3000、MHDD、HDD、HRT等等，国内目前能放上桌面的大概就是效率源了。根据效率源的宣传资料，他们说是可以“修好”物理坏道，让硬盘“完全跟新的一样”，这样的话就比较值得认真探讨一下了。真的是可以“完全跟新的一样”吗？其实磁盘表面的物理损坏，无非来自两种原因——磁介质不稳定和表面破损。一个扇区的磁介质不稳定，对相邻的其他扇区的磁介质影响非常非常微小，因此屏蔽掉后确实不会影响使用；而且只要其他的扇区磁介质仍然有足够的稳定性，这个硬盘还可以继续稳定使用一段较长的时间。但是构成物理坏道的原因，差不多90％来自因为碰撞、磁头划伤而导致的盘片表面破损。这种破损对周边扇区的影响是非常大的，破损处表面的磁介质晶体处于碎裂和疏松状态，在硬盘盘片以5400转/分或者7200转/分的转速高速旋转时，该处的破损晶体要承受多大的内应力、多大的离心力、多大的空气摩擦力、多大的热张力，都是有定律可遵循、有公式可计算的。在多种力的作用下，这个伤痕就会慢慢向四周蔓延，导致周围的扇区也出现坏道，并且越来越多。因此，类似效率源这样的宣传其实是不科学，也不负责任的，硬盘虽说是高科技产品，但总还是地球人造出来的，还是要遵守地球上的物理定律的吧？还有，最近效率源推出了全新的版本，据说是全面改进了维修方式，比外国产品还要先进。通过一些朋友的帮助和其他渠道，我找到了他们的试用版，在试用以后，发现这个软件在设计上存在非常大的问题，一是对芯片组的兼容性有很大漏洞，在我的MVP3机器上运行昆腾模块就出现挂起不能启动的错误；第二是出现漏查和把好盘修坏的错误，在一块被效率源迈拓模块修好了的迈拓盘上，用MHDD扫描仍然发现有错误，而在经PC-3000扫描过的迈拓硬盘上，效率源却说有坏道并且大肆修复一番，把缺陷列表改得不成人形了。看来，这个版本的推出实在是过于匆忙了，连作为软件产品的基本稳定性都还没有具备。另一方面，应该是效率源为了缩短扫描时间（如果按照MHDD的默认扫描方式，一块有5000个坏道的40GB硬盘扫描1个星期大概还不能完成），采用了简化算法来扫描，结果快是快了，但也出现了很多漏查和错误判断。这个问题也凸现出在程序设计的基础理念、总体控制、查错算法和对硬盘内部信息的理解上，国内的技术员跟国外相比还是有很大的差距啊。

   其实，从总体上说，用软件来维修硬盘，本身就是层次比较低、成本也比较低的维修方法。因为用软件修，毕竟还是需要硬盘可以转动、机器可以认出硬盘型号和参数、磁头仍然可以运动并读写等等先决条件，一旦碰到一些死得特别彻底的（如硬盘哐哐响，盘体明显变形等），软件也就根本没有办法了，所以财大气粗的老美就对软件维修硬盘这个玩意儿不大感冒（这也是一众硬盘厂商没有对破解硬盘信息的公司采取决定性法律措施的原因之一），但是老美却具备世界上最尖端、也是最高成本的维修技术。至于他们拿这些技术干什么用的，下面很快就会提到。下面先讲一下成本比较高，可以修一些已经本身不能动、机器认不出、可以说已经判了“死刑”的硬盘的方法——开盘维修。

   通常，普通的老美用户都不修东西，硬盘坏了就扔掉换一个。类似象上面那些层次的损坏，除了逻辑错误，他们都是不去修的。但是，也确实有一些非要维修不可的时候，对于一些有盘体变形、磁头松脱、盘片偏心、马达损坏等问题的硬盘，却非要修的时候，他们通常会采取开盘维修法，拆开硬盘，矫正或者更换盘体、磁头，矫正盘片转轴、更换马达等等。不要以为这样很简单，因为开盘维修需要无尘程度非常高的无尘工作台甚至无尘工作间，光是配置一个这样的工作环境就不是普通公司可以承受的。目前国内能达到100级的无尘工作台或者超净工作室已经不多了，而对于维修这些损坏种类的硬盘来说，需要更高级别的无尘工作空间。单单是维持这样一个工作环境就已经所费不菲，难道老美们都疯了，要把钱往海里扔？当然不是，因为不单单在美国，在俄罗斯或者其他国家，同样有具备这样先进的技术和设备的维修公司，来对那些非修不可的硬盘进行维修。

   说句实在话，一个硬盘才多少钱？值得那样大动干戈？确实，单单是维修硬盘本身的话就实在是太不符合成本效益原则了，但这些公司的目标明确得很，只有一个字——利！所谓“利之所在，趋之若慕”，他们之所以舍得下这样的本钱，当然是背后存在着比这个本钱更大的利益，而这个利益就是——数据恢复！