Um exemplo real do nosso laboratório: por que, ao substituir os cabeçotes de um disco rígido, não basta que o doador seja do mesmo modelo.

1. Os cabeçotes voam a poucos nanômetros do prato

Os cabeçotes de um disco rígido leem e gravam a informação sem tocar o prato: voam sobre ele a uma distância de apenas alguns nanômetros, ou seja, milionésimos de milímetro. Para manter essa distância exata, cada cabeçote tem um pequeno aquecedor. Ao esquentar, a ponta do cabeçote se dilata e se aproxima do prato.

Na fábrica, o disco mede quanto calor cada um dos seus cabeçotes precisa em cada zona do prato para ficar na distância correta, e grava esses valores no seu firmware. Chamamos esse conjunto de valores de perfil térmico.

Cada cabeçote é diferente

Por pequenas diferenças de fabricação, cada cabeçote precisa de uma quantidade diferente de calor para chegar à mesma distância do prato. Esse comportamento é próprio de cada peça e não pode ser mudado.

2. O que acontece quando se instala um doador com outro perfil

Quando é preciso substituir os cabeçotes (head swap), o firmware do disco continua aplicando o calor que calibrou para os cabeçotes originais. Se o doador precisa de outra quantidade de calor, ele passa a trabalhar a uma distância incorreta:

Esquema de três cabeçotes com o mesmo calor aplicado: o original fica na distância correta, o que precisa de menos calor desce demais e o que precisa de mais calor fica longe demais do prato
Figura 1. O mesmo calor aplicado a três cabeçotes diferentes. Esquema fora de escala.
  • Se o doador precisa de menos calor, recebe mais do que deveria, desce demais e pode encostar no prato. Esse atrito desgasta a camada magnética, que é onde a sua informação está gravada, e o dano é permanente.
  • Se o doador precisa de mais calor, fica longe demais: a leitura é fraca, aparecem erros e o trabalho fica lento e instável.

Nos discos SMR a margem é ainda menor. As trilhas são sobrepostas como telhas e o próprio disco reorganiza os dados continuamente, então um cabeçote instável pode afetar zonas inteiras do prato e as tabelas internas que o disco usa para localizar a sua informação.

3. Um exemplo real: dois discos do mesmo modelo

Para ilustrar, comparamos o perfil térmico de dois discos do mesmo modelo, com 10 cabeçotes, atendidos no nosso laboratório. Suponha que o disco A é o paciente e o disco B, um possível doador de cabeçotes. Embora o exemplo use discos Seagate, o princípio é o mesmo em todas as marcas.

Tabela 1. Discos usados no exemplo. Os números de série aparecem parcialmente para proteger a identidade dos proprietários.
Disco A (paciente)Disco B (possível doador)
MarcaSeagateSeagate
ModeloST5000LM000-2AN170ST5000LM000-2AN170
Capacidade e formato5 TB · 2,5"5 TB · 2,5"
Cabeçotes1010
Número de sérieWXXXXXXRWXXXXXX9
Curvas do calor aplicado a cada um dos 10 cabeçotes ao longo das 151 zonas do prato, no disco A e no disco B
Figura 2. Calor que o firmware aplica a cada cabeçote ao longo das 151 zonas do prato. Dados lidos do firmware de cada disco. Rótulos do gráfico em espanhol.

As curvas dos dois discos têm a mesma forma geral, porque esse é o projeto do modelo. Mas cada cabeçote tem o seu próprio nível, e a ordem não se repete de um disco para o outro: os cabeçotes que mais precisam de calor no disco A não são os mesmos do disco B.

4. A comparação, cabeçote por cabeçote

Para comparar, calculamos o calor médio de cada cabeçote em todo o prato e subtraímos o valor do disco A do valor do disco B. Quanto mais perto de zero estiver a diferença, mais parecidos são os dois cabeçotes.

Gráfico de barras com o calor médio de cada cabeçote no disco A e no disco B
Figura 3. Calor médio de cada cabeçote nos dois discos.
Gráfico de barras com a diferença de calor entre o disco B e o disco A em cada cabeçote, colorida conforme seja muito parecida, parecida ou diferente
Figura 4. Diferença de calor entre o possível doador (B) e o paciente (A).
Tabela 2. Calor médio por cabeçote (valor interno do firmware) e resultado da comparação.
CabeçoteDisco A (paciente)Disco B (doador)Diferença (B − A)ResultadoO que aconteceria com o doador
062,386,0+23,7DiferenteMuito mais longe: leitura fraca
177,091,7+14,7DiferenteMuito mais longe: leitura fraca
266,585,6+19,1DiferenteMuito mais longe: leitura fraca
373,684,4+10,8DiferenteMuito mais longe: leitura fraca
468,775,3+6,6ParecidoUm pouco mais longe do prato
582,182,3+0,2Muito parecidoTrabalharia praticamente igual
673,480,6+7,2ParecidoUm pouco mais longe do prato
781,572,5−9,0ParecidoMais perto do prato: risco de atrito
869,280,1+10,9DiferenteMuito mais longe: leitura fraca
965,171,4+6,3ParecidoUm pouco mais longe do prato

Leitura do resultado

  • Só o cabeçote 5 do disco B se comporta praticamente igual ao original.
  • Oito dos dez cabeçotes do disco B precisam de mais calor que os originais. Com o firmware do paciente ficariam longe demais do prato e a leitura seria fraca ou instável.
  • O cabeçote 7 faz o contrário: precisa de menos calor. Com o firmware do paciente receberia mais calor do que deveria e trabalharia mais perto do prato do que o devido, com risco de atrito.

Conclusão do exemplo

Embora os dois discos sejam do mesmo modelo, o disco B não seria um bom doador para o disco A. Instalar os seus cabeçotes poria em risco os pratos do paciente. O correto é continuar procurando um conjunto de cabeçotes com perfil mais parecido ao original.

5. O que fazemos no laboratório

  1. Procuramos doadores do mesmo modelo e da mesma versão de firmware, e verificamos os seus dados de fabricação (fábrica, data e head map).
  2. Comparamos o perfil térmico de cada candidato com o do disco original, cabeçote por cabeçote.
  3. Escolhemos o conjunto de cabeçotes mais parecido, para que o disco trabalhe com o menor ajuste possível.
  4. Verificamos que o disco funciona de forma estável antes de começar a copiar a sua informação.

O firmware pode ser reajustado em parte, mas o comportamento físico de um cabeçote não pode ser mudado. Por isso o mais seguro é encontrar o doador mais parecido com o original. Essa busca pode exigir tempo adicional de trabalho, mas é a forma responsável de proteger os seus dados durante todo o processo.

Observação: os valores de calor são unidades internas do firmware do disco. Servem para comparar cabeçotes entre si e não equivalem diretamente a uma distância em nanômetros. O exemplo corresponde a discos reais atendidos no nosso laboratório; os números de série aparecem parcialmente para proteger a identidade dos proprietários. O mesmo princípio vale para discos de todas as marcas.

Departamento de P&D, Recuperação de Dados Avançada. IT & Data Services S.A. de C.V. (México) e Tecnología y Negocios del Caribe C.A. (Venezuela).

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