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Headcrash bei Festplatten. Der Headcrash zählt mit über 60 Prozent zu den häufigsten Defekten bei Festplatten. Als Headcrash bezeichnet man das Aufschlagen des Schreib-/Lesekopfes auf die Oberfläche der Magnetscheibe. Dabei wird der Schutzfilm durchschlagen und die Magnetschicht, die zur Datenspeicherung dient, beschädigt.
Spuren eines Headcrash: Ein kurzes Aufschlagen der Köpfe auf die Oberfläche genügt oft, um komplette Spuren zu vernichten.
Magnetspuren sichtbar: Ein Spezialmikroskop von Ontrack zeigt die Auswirkung eines eingeschlagenen Magnetkopfes sowie herumfliegender Partikel. In den vertikalen farbigen Streifen sind Servo-Informationen gespeichert. Das Aufschlagen auf die Scheibenoberfläche ist meist die Folge von Schockeinwirkungen. Klassische Beispiele sind Fusstritte gegen den PC oder eine unsanfte Behandlung des Notebooks. Durch diese Schockstösse können die _Plattern und Magnetarme zu Schwingen beginnen und der Schreib-/Lesekopf schlägt auf die Scheibenoberfläche auf.
Stauballergie: Der aufliegende Magnetkopf/-arm hat bei dieser Festplatte ganze Metallschichten weggeschliffen. Der anfallende Metallstaub verteilt sich im gesamten Innenbereich und verursacht zusätzliche Schäden. Bei Festplatten mit 10.000 U/min fliegt der Schreib-/Lesekopf mit bis zu 143 km/h über die Scheibenoberfläche. Wenn der Kopf bei dieser Geschwindigkeit aufschlägt, ist schnell eine komplette Spur beschädigt.
Headcrash durch Überhitzung. Überhitzung durch unzureichende Kühlung ist eine häufige Ausfallursache von Festplatten. Auf der Oberfläche der Plattern befindet sich ein Schutzfilm, der die Magnetschicht vor leichten Berührungen des Magnetkopfes schützt. Diese sogenannten "touch downs" kommen bei Festplatten manchmal vor und verursachen keine Schäden. Die Schutzschicht sorgt ausserdem für eine glattere Oberfläche und somit für eine konstante Flughöhe der Magnetköpfe.
Headcrash extrem: Der deformierte Magnetkopfarm hat das komplette Trägermaterial einer Scheibe nach tagelangem Lauf abgefräst. Bei zu grosser Hitze oder lange fehlender Kühlung wird der Schutzfilm aber harzig und es kann zu einem Headcrash kommen. Die Magnetköpfe können in diesen Fällen bei Berührung des Schutzfilms auf der Oberfläche kleben bleiben (Sticktion) und erhebliche irreparable Schäden verursachen.
Auch die Festplattenelektronik kann bei unzureichender Kühlung fehlerhaft arbeiten. ICs überschreiten ihre Arbeitstemperatur, Widerstände und Kondensatoren driften durch die erhöhte Temperatur ebenfalls aus dem Arbeitsbereich ->
Kühlung verhindert Headcrash. Das Datenrettungsunternehmen Ibas bekommt sehr oft defekte SCSI-Festplatten aus Servern zugesendet. Nicht, weil die Platten per se unzuverlässig sind, im Gegenteil, der Ausfallgrund ist Überhitzung durch mangelnde Kühlung.
Festplatten sind komplexe elektromechanische Geräte, deren Zuverlässigkeit stark von der Umgebung abhängt. Neben relativer Luftfeuchtigkeit, Spannungsversorgung, Schock und Vibration ist vor allem zu hohe Temperatur ein potenzieller Datenkiller. Sowohl die Zuverlässigkeit der Elektronik als auch der Mechanik - Spindelmotor und Lager - hängt stark von der Umgebungstemperatur sowie einem adäquaten Luftstrom ab.
Die Festplattenhersteller geben stets einen zulässigen Temperaturbereich für den Betrieb der Laufwerke an. Meist liegt dieser im Bereich von 5 bis 55 Grad Celsius. Die Zuverlässigkeitsangaben wie _MTBF oder _AFR basieren dabei auf einer bestimmten Normtemperatur. Hier differieren die Hersteller: _Maxtor gibt bei der SCSI-Platte Atlas 10K III 30 Grad, _IBM beim _IDE-Laufwerk Deskstar 120GXP 40 Grad und_Seagate beispielsweise bei der Barracuda ATA IV (IDE) 25 Grad Celsius an.
Temperatureinfluss: Jedes Grad Celsius über der Normtemperatur erhöht die Fehlerrate einer Festplatte um zwei bis drei Prozent. Quelle: IBM.
Wie sich die Ausfallwahrscheinlichkeit einer Festplatte mit der Temperatur verändert, zeigt IBM in der Illustration Temperatureinfluss. Jedes Grad Celsius über der Normtemperatur senkt die Zuverlässigkeit um 2 bis 3 Prozent. Nur 5 Grad mehr, und die Ausfallwahrscheinlichkeit steigt bereits um 10 bis 15 Prozent. Andererseits erhöht sich aber auch die Zuverlässigkeit, wenn die Betriebstemperatur der Festplatte unterhalb des Normwerts verweilt. Von Seagate gibt es ähnliche Untersuchungen: Läuft eine Festplatte bei 100 Prozent _Duty Cycle statt bei "kühlen" 25 Grad Celsius mit 40 Grad, so verdoppelt sich bereits die Ausfallwahrscheinlichkeit. Bei einer Temperatur von 56 Grad Celsius vervierfacht sich laut Seagate der AFR-Wert sogar.
Bei zu hohen Betriebstemperaturen kann schnell eine thermische Überlastung des Magnetscheibenstapels und des Aktuators auftreten. Dies verursacht möglicherweise "Off-track"-Schreibvorgänge mit der Folge von korrupten Daten auf angrenzenden _Zylindern. Die Lager des Spindelmotors und Aktuators verschleissen bei hohen Temperaturen schneller und können zu mechanischen Schäden führen. Auch die Schmiermittel dieser Komponenten verlieren schneller an Wirkung oder verflüchtigen sich.