Firmware u pevných disků HDD

Publikováno: 21.02.2023
Aktualizováno: 02.03.2023

Firmware HDD je počítačový program, který je pevně zapsán na různých místech pevného disku a obsahuje jeho základní provozní programování pro ukládání a čtení dat. Jiný způsob, jak si to představit, je, že firmware je softwarový mezistupeň, který umožňuje hardwaru komunikovat se softwarem (tj. operačními systémy Windows atd.). V případě pevného disku je firmwarem program, který řídí chování a tovární nastavení, dokonce i identitu daného disku. Každý disk, který vyjde z továrny a je používán v počítači nebo serveru, má firmware nainstalovaný z výroby.

Určitá část firmware řadiče disku je uložena v čipu na externí elektornice disku. Další část je pak uložena na vlastních datových plotnách HDD, konkrétně v tzv. servisní oblasti disku (SA), která je primárně určena právě pro tento účel. Tato datová zóna je pro uživatele zcela nepřístupná.

Po přivedení provozního napětí nebo aktivaci signálu "reset" na datové sběrnici mikroprocesor pevného disku restartuje program zapsaný v čipu, vykoná self-test, otestuje paměť s náhodným přístupem, provede naprogramování čipů, které jsou na vnitřní sběrnici pevného disku, a v případě, že nedojde k mimořádné události, spustí motor. Poté měří dobu pohybu impulsů fázových vinutí a čeká, dokud motor nezíská jmenovité (provozní) otáčky. Následně vydá příkaz k přesunu magnetických hlav na zaváděcí stopu obsahující firmware disku a začne odečítat značení servopohonu a nakonec ustálí rychlost rotace ploten. Po načtení firmwaru a jeho následném provedení je pevný disk připraven přijímat signály z rozhraní počítače.

Výkon a spolehlivost pevného disku závisí na účinnosti a kvalitě interního softwaru (firmwaru) prováděného mikroprocesorem disku. Výrobci disků (a pamětí obecně) firmware průběžně upravují a zlepšují jeho funkční parametry po celou dobu výroby konkrétního modelu diskové jednotky. Téměř všechny pevné disky umožňují uživatelům pomocí speciálního softwaru obnovit tento kritický mikrokód. V naprosté většině případů to však není nutné. K závažným chybám, které by mohly firmwaru moderních pevných disků zabránit v normálním provozu, příliš často nedochází. A pokud již dojde k selhání z důvodu poškození firmware disku, jeho oprava do funkčního stavu není běžnými prostředky řešitelná.

Zcela jiná situace je však u pamětí používajících k ukládání dat paměťové čipy, typicky NAND. Zde naopak patří poškození řadiče obsahující firmware paměti mezi nejběžnější. Z důvodu čím dále častějšího šifrovaní použitého firmware pak patří tyto stavy mezi velmi komplikované.

Navíc jakákoli chyba při aktualizaci firmware může vést k úplné nefunkčnosti disku. Po případné aktualizaci nemá smysl očekávat žádné výrazné změny a zlepšení v provozu pevného disku a ještě méně má smysl doufat ve výskyt dalších funkcí nebo podstatné zvýšení produktivity, protože tyto aktualizace jsou obvykle určeny pouze k teoretickému zvýšení spolehlivosti provozu pevných disků.

Štítky: vadný firmware firmware HDD servisní oblast