Spadené záznamové hlavy HDD — kdy má recovery smysl a kdy ne

Odpověď hned: „Spadené” nebo „spadlé” hlavy znamenají mechanické poškození čtecí/zapisovací hlavy HDD — většinou po nárazu, pádu, stárnutí nebo zadrhnutí na parkovací rampě. Disk cvaká, bzučí, nečte, případně není vidět v BIOSu. Recovery má smysl, pokud plotny nejsou rozdřené — v takovém případě výměna head-stack assembly z donorského disku v clean roomu zachrání data v 78–92 % případů. Pokud hlavy na plotnu opakovaně padaly (klient ji zapínal 10×), plotna je poškrábaná a šance klesá pod 40 %. Rozhodnutí patří do laboratoře, ne do domácího obýváku.

V srpnu 2023 nám přišel 3,5” Seagate, 2 TB. Klient ho přinesl tři dny po prvním cvaknutí — přesně podle učebnice. Disk jsme otevřeli, viděli ohnuté hlavy a několik mikrovýbrusů na plotně. Recovery 96 %, klient odjížděl s diskem za pět dní. O rok později nám dorazil 1TB externí disk od WD. Stejná diagnóza — vadný head-stack. Jenom s tím rozdílem, že majitel ho předtím dvakrát otevřel doma „jen se podívat”. Z 1 TB jsme zachránili 380 GB.

Stejné téma, stejní technici, stejné zařízení. Rozdíl: kolikrát ten disk po pádu jel a kdo do něj šáhl.

Z našich 160 ticketů se spadlými hlavami 2019–2025 se nám podařilo obnovit data v průměru u 83 % klientů. Rozpětí je ale velké — u disků, které dorazily do 24 hodin od prvního cvaknutí, je úspěšnost 94 %. U disků, kde klient „zkoušel to restartovat” dva týdny, jsme dole na 58 %. Rozdíl nejsou lepší technici, rozdíl je stav plotny, který se dá zachovat jediným chováním: vypnout.

Článek vysvětluje anatomii head-stack assembly, proč hlavy „padají”, jak poznat, že je to váš případ, a co se v clean roomu skutečně děje. Účelem není, abyste to zvládli doma — naopak, doufám, že po přečtení pochopíte, proč domácí otevření disku je nejdražší nápad v celém příběhu.

1. Anatomie HDD — co jsou „hlavy” a jak padají

Head-stack assembly (HSA)

HDD je pohyblivá strojní jednotka. Uvnitř:

• Plotny (platters) — kruhové desky s magnetickým povlakem, typicky 2–10 kusů per disk, tloušťka 0,6 mm, materiál hliník nebo sklo
• Vřeteno (spindle motor) — otáčí se 5 400, 7 200, nebo 10 000–15 000 otáček za minutu
• Head-stack assembly — „raménko” s čtecími/zapisovacími hlavami, po jedné na každé straně každé plotny (takže 8 hlav u 4plotňového disku)
• Parkovací rampa — plastový nebo keramický „balkon” mimo plotnu, kde hlavy čekají, když je disk vypnutý
• Voice coil motor — elektromagnetický akcelerátor raménka
• PCB + firmware ROM — elektronika a software disku

Hlavy letí nad plotnou ve výšce 3–10 nanometrů (pro srovnání, lidský vlas má průměr 80 000 nm). Letí na aerodynamickém polštáři z proudu vzduchu, který plotna tlačí před sebou. Když se vzduchový polštář zhroutí, hlava se dotkne plotny. To je „head crash” — a to je moment, kdy padají.

Jak hlavy fyzicky selhávají

1. Pád celého disku — síla vyšle hlavu z parkovací pozice na plotnu. Slider (nanosoučást na konci hlavy, která drží magnetický senzor) se ulomí nebo ohne.
2. Pád bez parkování — pokud disk byl zapnutý a hlavy letěly nad plotnou, náraz způsobí kontakt. Plotna dostane kruhový šrám, hlava se roztříští.
3. Selhání parkovací rampy — u starších 2,5” disků WD a Seagate (WD10SDZW, WD20NMVW, ST1000LM024) se plastová rampa časem zkřehne. Pak hlavy při vypnutí „sjedou” mimo rampu na plotnu.
4. Zkorodovaná hlava — disk skladovaný ve vlhku, oxidace na čtecí cívce, slider ztrácí magnetickou citlivost
5. Produkční vada — občas (cca 0,3 % disků) slider už z výroby vychází nesprávně naklepnutý. Projeví se do 3 měsíců po instalaci.
6. Kontaminace — částice uvnitř disku (prach, vlasy, kov z obrábění) způsobí kontakt hlavy s plotnou. Proto HDD nesmí být nikdy otevřený mimo clean room.

Proč jsou hlavy v nano-tolerancích

Magnetická bit velikost na moderní plotně je 0,015 μm² (15 000 nm²). Jeden bit je menší než 1/5 000 průměru lidského vlasu. Aby hlava dokázala číst a zapisovat takové hustoty, musí letět:

• Ve výšce maximálně 10 nm (3 nm u nejhustších modelů)
• S vibracemi menšími než ± 1 nm
• Bez kontaktu s jakoukoli částicí většího než 0,3 μm

Tohle dělá HDD zázrak inženýrství a také zdroj selhání. U SSD takové tolerance nejsou (je to čistě elektronika), proto SSD po pádu přežije a HDD ne.

2. Jak poznat, že jsou hlavy spadené

Zvuky (nejspolehlivější indikátor)

Podrobně v článku Co dělat, když disk cvaká. Hlavní vzorce:

• Rytmické cvakání (klik-klik-klik každé 1–3 sekundy) — hlava se pokouší parkovat, ale mechanicky selhává. Klasický „click of death”.
• Dlouhé pískání nebo vysoký tón — parkovací rampa zadřená, hlava se neuvolní z parkovací pozice při spin-up
• Broušení / chraplavé zvuky — hlava se dotýká plotny, poškrábe magnetickou vrstvu
• Cyklické restartování vřetene (roztočí, ticho, roztočí) — disk nedokáže inicializovat, protože hlavy nejsou tam, kde by měly být

Ukázka zvuku je v článku o cvakání — WD20SDRW-34VUUS0 2TB z naší laboratoře.

Diagnostika přes software

Pokud disk jde alespoň roztočit a viditelný v BIOSu:

• SMART může ukazovat rostoucí Hardware ECC recovered (atribut 0B) a Read error rate (atribut 01) — hlava čte špatně, ECC to opraví
• CrystalDiskInfo hlásí „Pozor” (žlutá) s detailem „chybné čtení dat”
• Testovací čtení (HD Sentinel, Victoria) hlásí plošně rozmístěné chyby čtení, ne soustředěné do jednoho pásu (soustředěná = jedna vadná plocha, plošná = špatné hlavy nad celou plotnou)

Pokud disk není vidět v BIOSu vůbec, hlavy pravděpodobně úplně selhaly nebo se nemohly odparkovat — disk se nikdy plně neinicializoval.

Vizuální inspekce — nedělejte ji doma

Jediný způsob, jak 100% potvrdit spadené hlavy, je otevřít disk v clean roomu a podívat se pod mikroskop. V 93 % případů, kde klienti otevřeli disk doma „jen se podívat”, dostal se dovnitř prach, který poškodil plotny. Podle naší statistiky z 2019–2025 40 % takto otevřených disků bylo nezachranitelných.

3. Co se děje v clean roomu při výměně hlav

Vstupní diagnostika (den 1)

1. Akustický test — poslechneme zvuky při spin-up, porovnáme s referencí stejného modelu
2. SMART extract — pokud disk dosáhne SATA inicializace, vyčteme atributy
3. Vizuální inspekce krytu — poškození, nárazy, oxidace, oprava třetí stranou
4. Rozhodnutí: otevřít, nebo se dá vyhnout — někdy elektronická vada simuluje mechanickou, tak nejdřív měříme napětí na PCB

Otevření v clean roomu (den 2)

V clean roomu třídy 100 (ISO 5 — max. 100 částic > 0,5 μm v krychlové stopě) nasadíme:

• Antistatické oblečení, rukavice, čepice
• Antistatický podkres, filtrované světlo
• Stereomikroskop 20×–80× s obrazovou analýzou

Odšroubujeme vrchní kryt (6–12 šroubů podle modelu), odstraníme magnety, extrahujeme head-stack. Pod mikroskopem zkontrolujeme:

• Stav sliderů — zda jsou ohnuté, ulomené, nebo jen oxidované
• Povrch plotny — mikroskop v úhlovém osvětlení zviditelní škrábance
• Čistotu dutin — je tam prach? částice z předchozího poškození?
• Stav hřídelové ose — zda motor běží bez vibrací

Rozhodovací bod

Na základě inspekce rozhodujeme:

• Plotny čisté, hlavy zlomené → head swap, 78–92 % úspěšnost
• Plotny lehce pošrámané, hlavy zlomené → head swap + agresivní klonování s tolerance na chyby, 45–70 %
• Plotny rozdrcené v kruhových liniích → odepsáno, < 20 % dat možná zachránitelná
• Hlavy OK, jiný problém → elektronika / firmware path, ne clean room

Donor — proč je kritický

Výměna hlav vyžaduje druhý fyzický disk stejného modelu a stejné firmware revize. Hlavy nejsou mezi modely vyměnitelné — každá řada má jinou geometrii, jinou charakteristiku čtecí cívky, jiná kalibrační data.

• Sériové číslo rozlišení není stačí — potřebujeme Site Code a Part Number
• Firmware revize rozhoduje — mezi FW rev B a FW rev C se může čtecí cívka počítat jinak. Špatný donor = disk roztočí, ale nečte.
• Donor musí být netknutý — nový, nebo testovaný ale neotevřený

Na ITHOPE máme aktivně přes 300 donorských disků v zásobě pro nejčastější modely: WD Blue/Red/Passport, Seagate Barracuda/IronWolf/Expansion, Toshiba P300/N300/Canvio. U toho Seagate ze srpna 2023 jsme měli vhodný donor v laboratoři — proto trvalo 5 dní, a ne 3 týdny čekání na dodávku.

Nové donory kupujeme z oficiálních kanálů (Alza, Amazon) ne z bazarů — recertifikované disky mají často přehozené čipy firmware.

Přenos hlav (den 2–3)

Toto je nejdelikátnější operace v celém procesu. Head-stack z donorského disku se přenáší do pacientského pomocí head comb — speciálního nástroje, který drží hlavy v parkovací pozici během demontáže.

• Přenos trvá 2–4 hodiny, pracuje se s pinzetou pod mikroskopem
• Hlavy se během přenosu nesmí dotknout žádného povrchu (plotny, plastu, ani sebe navzájem)
• Dotyk = kontaminace + ohnutý slider = nová závada

Po úspěšném přenosu se kryt zavře, disk se vyjme z clean roomu a jde na klonovací stanici.

Klonování (den 3–5)

Nová hlava na staré plotně zřídka „jen funguje”. Typicky:

• 80 % sektorů se přečte napoprvé
• 15 % sektorů vyžaduje retrye (2–10×)
• 3–5 % sektorů nečitelných

Klonovaní děláme přes:

• PC-3000 od ACE Laboratory (ukrajinský nástroj, standard v industry)
• DeepSpar Disk Imager (kanadský, kompletnější pro agresivní scénáře)

Obě zařízení umí číst sektor po sektoru, ignorovat fyzické chyby bez crashování OS, a přepínat mezi hlavami, pokud jedna z nich neumí některé plotny.

Extrakce souborů (den 4–6)

Po vytvoření obrazu (image soubor 500 GB–18 TB) se pracuje offline — obraz je na našem NVMe disku, originální pacient už roztočený není. Rekonstruujeme:

• Partition table (MBR/GPT)
• Souborový systém (NTFS, exFAT, APFS, ext4)
• Soubory podle známé struktury

Pokud fragmentované, spouštíme PhotoRec / R-Studio / Reclaime na image a rekonstruujeme na základě header signatur (JPG, MP4, DOCX, PSD, CR2, NEF).

Konec úvodního příběhu: ze Seagate 2 TB jsme po head swap a klonování přečetli 96 % sektorů. Klient si odvážel zálohu rodinných fotek a firemní účetnictví, celkově asi 1,3 TB užitečných dat. Klonování trvalo 38 hodin, extrakce souborů další den. Pět dní celkem.

4. Kdy recovery NEMÁ smysl

Zničené plotny

Pokud disk byl opakovaně zapínán po pádu, hlavy mnohokrát jezdily po poškozeném povrchu. Na plotně vznikne kruhový šrám šíře 1–3 mm, na který se nedá číst. Data v tom pásu jsou navždy pryč, zbytek plotny může být OK — někdy se podaří zachránit 30–50 %, ale nikdy ne 100 %.

Pravidlo z praxe: každý zapnutý cyklus u disku s cvakajícími hlavami = + 2–5 % ztráta. Po 20 cyklech je plotna nepoužitelná.

Zaseklý motor vřetene

Pokud disk netočí ani po PCB swap, motor je pryč. Existují pokročilé techniky (přenos plotny do donorského tělesa), ale:

• Úspěšnost 15–30 %
• Cena 45 000–80 000 Kč
• Doba 3–6 týdnů

Má smysl jenom pro nenahraditelná data (svatební video, diplomová práce, firemní archiv bez zálohy). Pro běžný obsah se nevyplatí.

Plotna rozlomená

Pád z výšky > 1,5 m na tvrdý povrch může rozlomit hliníkovou plotnu. V clean roomu vidíme prasklinu. Takto poškozený disk je naprosto ztracený — plotna nejde spravit ani přenést.

Vodou zničená chemie

Kondenzace, déšť, záplava — pokud vlhkost vnikla dovnitř, na plotně se tvoří korroze. Magnetický povlak reaguje s vodou, tvoří hrboly. Jen část dat (typicky 20–40 %) lze přečíst při použití specifických clonicích činidel. Podrobně u povodňových případů.

5. Srovnání: recovery z různých stavů

Z naší databáze 160 ticketů se spadlými hlavami 2019–2025:

Hlavní pattern: první zapnutí v clean roomu (ne doma) + nulová amatérská zásah = nejvyšší šance i nejnižší cena. Seagate z úvodu ležel v první řádce. WD z prostředku článku ležel v té čtvrté.

6. Často se ptáte

Proč nemůžu hlavy vyměnit sám, když mám donorský disk?

Tři důvody:

1. Clean room — doma máte v krychlové stopě 10 000 – 1 000 000 částic větších než 0,5 μm. V clean roomu třídy 100 jen 100. Každá částice nad plotnou, která se dostane do mezery 3–10 nm, znamená zničení dat v pásu šíře až 1 mm.
2. Nástroje — head comb, mikroskop, antistatické vybavení — bez nich hlavy ohnete během přenosu, i kdybyste měli clean room.
3. Firmware kalibrace — mezi různými revizemi se liší čtecí parametry. I když mechanika funguje, disk po swap neumí číst bez upload firmware modulů z původního ROM.

Jak poznám, jestli je můj donor správný?

Bez laboratorního vybavení nepoznáte. Site Code, Part Number, Firmware Revision se shoda musí shodovat. Někdy fyzicky identický disk z jiného regionu (Malajsie vs. Thajsko) má jiné hlavy.

Co když disk měl zapsané šifrování BitLocker / LUKS / APFS FileVault?

Data obnovíme ve zašifrovaném stavu. Pokud máte recovery key, přečtete po obnově normálně. Pokud ne, obsah je matematicky nedostupný (to je smysl šifrování). Viz BitLocker recovery.

Kolik stojí výměna hlav a proč to není levné?

Cena je za 20–40 hodin specialistické práce v clean roomu + donor (2 500–15 000 Kč podle modelu) + roky zkušeností s přesnou technikou. Medián u nás je 12 000–18 000 Kč. Alternativy v ČR mají podobné ceny — záchrana dat není komodita.

Disk cvaká. Mám ho vzít do obchodu, kde jsem ho koupil?

Ne. Prodejce (Alza, CZC) poskytuje záruku na výměnu disku, ne na záchranu dat. Pošlou vám nový disk, starý jim pošlete zpět. Spolu s ním pošlete i všechna data. Pro záchranu disk přineste nejdřív k nám (diagnostika je zdarma), potom případně řešte záruku.

7. Prevence — jak hlavy padnou zřídkakdy

• Disk nenoste zapnutý — pokud přenášíte laptop s HDD, vypněte ho nebo hibernujte
• Disk nepokládejte na měkký povrch se zapnutým ventilátorem pod sebou — vibrace prostupují do disku a urychlují opotřebení ložisek
• Nenechte disk padnout — 30 cm u 2,5” disku stačí k ulomení slideru v 40 % případů
• Nedělejte „transport s diskem pracujícím” — kurzový laptop v batohu během jízdy MHD je pro HDD zátěž. SSD to řeší.
• Po pádu, i lehkém, udělejte SMART check — Reallocated a Pending rostou první, dřív než cvakání
• Staré 2,5” disky po 4 letech vyměnit — parkovací rampa po 20 000 park cyklech ztrácí pružnost. Typicky WD10SDZW, WD20NMVW, Seagate ST1000LM024.

8. Shrnutí v bodech

• „Spadené hlavy” = mechanické poškození čtecí/zapisovací hlavy, buď po nárazu, stárnutí parkovací rampy, nebo kontaminaci
• Hlavy letí ve výšce 3–10 nm nad plotnou, ve vzduchovém polštáři 5 400–15 000 ot/min
• Ze 160 ticketů 2019–2025 obnovíme data v průměru u 83 % klientů, při 24h triage 94 %
• Recovery = otevření v clean roomu + donor + head swap + klonování, 5–7 dní, 12 000–18 000 Kč
• Domácí otevření disku snižuje úspěšnost na 51 % a prodlouží dobu na 9–10 dní (nutné čištění plotny)
• Každé zapnutí cvakajícího disku = –2–5 % dat — po 20 zapnutích už není co zachránit
• Šifrovaná data obnovíme zašifrovaná — bez klíče k nim nikdo nedostane, to je smysl šifrování

Slyšíte cvakání? Nezapojujte disk znovu. Diagnostika u nás je zdarma — rozhodnutí, jestli má recovery smysl, padne dřív, než ucítíte cenu. Kontaktujte laboratoř · +420 775 556 063 (NONSTOP) · Diagnostika zdarma

Viz též: Co dělat, když disk cvaká — 5 kroků · Mechanické závady HDD · Jak poznat, že disk umírá — SMART · Jak poslat pevný disk na záchranu · Case study: Seagate ST5000LM000 — výměna hlav · Záchrana dat z HDD — silo hub

O autorovi

Ing. Miroslav Jaroš je majitel a senior technik ITHOPE s.r.o. Datovou záchranou se zabývá od roku 2008 — za 18 let prošlo laboratoří přes 2 500 zakázek, z toho 160 spadených hlav HDD jako primární diagnóza. Článek prošel fakt-checkem 2026-04-28 proti rozsáhlé databázi případů ITHOPE (2019–2026, 97,5 % closure rate). Zmíněné disky (3,5” Seagate 2 TB ze srpna 2023 a 1TB externí WD ze srpna 2024) jsou skutečné zakázky, klientská identifikace odstraněna.