Messages

[PCB/PCBA = Printed Circuit Board Assembly]

PCB/PCBA = Printed Circuit Board Assembly

Lebih dikenal sebagai board atau PCB saja dalam istilah sehari-hari. Komponen ini merupakan rangkaian sirkuit mikroelektronik yang unik dan kompleks dalam sebuah sub system microcomputer yang bertugas mengirimkan input sinyal listrik dari dan ke interface lainnya.

Hard disk sebagai salah satu sub system microcomputer, menggunakan PCB sebagai salah satu komponen utama guna menyalurkan sinyal dari dan ke interface Mainboard. Sinyal yang dikirimkan ini diolah sebagai data yang diterjemahkan dengan bantuan sebagian code programming (firmware) di microcontroller PCB.



PCBA (Printed Circuit Board Assembly) sebuah hard disk Western Digital



MCU (Main Controller Unit) = chip utama/processor

Unit logic ini, layaknya prosesor sebuah PC, mengatur skema inisiasi keseluruhan sub system hard disk. Pada beberapa model vendor tertentu, misalnya hard disk yang menggunakan chip Marvel seperti dalam contoh ini, MCU juga memiliki sebagian kecil kode programming yang unik untuk tiap batch produksi hard disk, disebut ROM. Teknologi ini biasanya disebut system on chip atau embedded programming.



chip ROM pada sebuah PCB




VCM (Voice Coil Motor) Controller = IC Motor

VCM bertanggungjawab mengendalikan kecepatan rotor bearing penggerak platter dengan kecepatan optimal dan sesuai dengan spesifikasi dari firmware. Di tingkat perakitan, rotor sebuah hard disk tidak pernah benar-benar memiliki kecepatan tepat seperti yang disebutkan dalam white papernya.

Misalnya jika disebutkan spesifikasinya sebuah hard disk memiliki kecepatan 7,200 rpm, maka kecepatan rotor yang diuji agar optimal bisa jadi hanya 6,900 rpm. Jadi jangan kaget, selalu ada perbedaan hasil benchmark type dan tanggal produksi yang sama sekalipun.



Buffer memory chip

Komponen ini yang mendeskripsikan cache sebuah hard disk : 2 MB, 8 MB, 16 MB, 32 MB sampai yang generasi terbaru 64 MB

[1. Maxtor.]

Sekarang bad sector menurut distribusi per vendor :

1. Maxtor.

Produsen ini (sebelum diakuisis oleh Seagate) produknya dikenal oleh para pengguna sebagai salah satu hard disk dengan kualitas cukup baik, performanya cukup memuaskan dan harganya cukup kompetitif. Kelemahan produk Maxtor terletak pada ketidakstabilan SA-nya. Paling sering ditemukan hard disk Maxtor yang beralih nama menjadi alias, misalnya Maxtor 2B020H1 menjadi Maxtor Athena, Maxtor 2F040L) menjadi Maxtor Aresc64k dan Maxtor 6E040L0 menjadi Maxtor N40P.

Kerusakan seperti ini disebabkan 90% oleh kerusakan module SMART dan G-List di firmware. Hanya 10% yang disebabkan oleh faktor fisik (akibat benturan atau korslet PCB)

Proses data recovery.

Maxtor Athena (model 2B020H1, 2B010H1, 2B015H1)

family ini dibedakan menjadi dua varian yaitu varian DSP dan varian Poker. Pembedaan ini dapat dikenali dari code firmware yang tertera di sticker depan. DSP berakhiran WAH21PB0 dan Poker berakhiran WAK21R90. Telah tersedia utility gratis untuk model DSP (WAH21PB0)

utility gratis dapat memperbaiki sebagian kerusakan firmware ini. Anda dapat mendownloadnya dari situs penyedia.

Maxtor Aresc64k (model 2F020L0, 2F030L0, 2F040L0, 2F030J0, 2F040J0)

family iini juga dibedakan menjadi dua varian, tapi bukan berdasarakan chip utama di PCB nya, melainkan dari type rotor yang digunakan. Kode "J" menunjukkan rotor yang digunakan ialah fluid dynamic bearing, dan kode L menunjukkan rotor yang digunakan ialah spindle bearing.

Maxtor N40P (model 6E020L0, 6E030L0, 6E040L0, 6K040L0)

family ini dibedakan menjadi beberapa varian. varian utama ialah code firmware NAR61590 (dapat dilihat di sticker depan), NAR61EA0, NAR61FA0, NAR61GA0, dan NAR61HA0.

Ujung yang diubah dari model awal (61590) menjadi 61xA0 menunjukkan pengubahan struktur firmware yang digunakan oleh vendor Maxtor.

2. Seagate

Seagate merupakan penerus tradisi produsen sebelumnya (Conner Technologies), dan melestarikan penggunaan terminal untuk melakukan manipulasi firmware. Terminal ini penting gunanya bagi petugas data recovery menganalisis kerusakan yang dialami oleh hard disk. Tingkat kesehatan head untuk melakukan proses read/write juga dapat dilakukan dengan mengirimkan perintah native melalui terminal.

PC 3000, HRT dan SD Doctor.

PC 3000 dikembangkan oleh ACE Laboratory di Rusia. Tool ini merupakan salah satu pelopor di bidang data recovery dan drive restoration berbasiskan akses firmware/SA. Kelebihan PC 3000 terletak pada kemampuan dua utility (Spesific Flasher dan Data Extractor) bekerja sama on the fly untuk melakukan data recovery



HRT dikembangkan oleh BVG Group di Rusia. Tool ini seperti PC 3000 juga beroperasi di akses firmware/SA. Kelebihan HRT ialah mampu melakukan mapping 2 dimensi terhadap permukaan platter satu persatu. Hal ini memudahkan diagnosis untuk melakukan tindakan lanjutan yang tepat.





SD Doctor, dikembangkan oleh SalvationData di China. Sama seperti kedua produk sebelumnya. SD Doctor memiliki kemampuan untuk mengakses firmware dan melakukan perbaikan. Kelebihan SD Doctor dibandingkan kedua pendahulunya ialah dapat dibeli lisensinya per merk vendor satu persatu. Hal ini meringankan biaya investasi.





Sebenarnya berapa % dari total keseluruhan kerusakan hard disk mencakup kerusakan firmware/SA ?

Diperkirakan antara 2008-2009 ini, jumlah kerusakan firmware mencapai 65% (angka ini disumbang paling banyak oleh Seagate dan Maxtor by Seagate, akibat kerusakan mayor di seri Barracuda 7200.11dan sebagian kecil Barracuda 7200.12), 35 % di Indonesia didominasi oleh kerusakan PCB (hal yang dapat dimaklumi mengingat ketidakstabilan tegangan listrik dan gangguan suplai daya di berbagai tempat - belum lagi buruknya kualitas PSu yang dijual di pasaran)

Apa definisi SA/Service Area dan firmware ?

Untuk meringkas saja, SA merupakan bagian dari sebuah program dalam sebuah sub system disk. Hard disk sendiri sebenarnya merupakan sebuah micro computer. MCU di PCB hard disk bertindak sebagai algorithmic processor, cache RAm buffer bertindak sebagai memory. Bedanya tidak ada VGA output, hal ini diganti fungsinya dengan Motor controller yang mengendalikan rotor bearing pemmutar cakram/cylinder yang berisi firmware dan data user.

Firmware pada hard disk umumnya sebagian besar ditulis di area platter. Namun area ini merupakan area yang tidak dapat diakses oleh program standard maupun OS. Area tempat firmware ini diberi istilah "negative cylinder", "Engineering tracks" atau "diskware". Pada beberapa model hard disk modern dari vendor tertentu, sebagian besar firmware ditulis di platter dan sebagian kecil lainnya ditulis di PCB.



Module dalam firmware yang sering mengalami kerusakan :

1. Translator (P-List & G-List)
2. Drive ID
3. SMART

Pada beberapa vendor (misalnya Seagate, WD dan Hitachi) kerusakan salah satu modul di translator dapat berakibat hilangnya data KESELURUHAN. Hal ini cukup merepotkan petugas data recovery saat berhadapan dengan kerusakan hard disk yang cukup kompleks melingkupi kerusakan fisik head, kerusakan firmware dan kerusakan platter.

* Diperlukan metode baru untuk menghadapi kondisi kerusakan yang kompleks seperti ini

Roadmap storage system di masa depan

Western Digital dan Seagate merupakan dua vendor terbesar untuk storage electromagnetic saat ini. Beda halnya dengan vendor lain, keduanya hanya membuat hard disk. Hal ini sangat kontras dengan kompetitornya. Toshiba (setelah mengakuisisi Fujitsu Storage), Hitachi (setelah membeli IBM storage), dan Samsung hanya merupakan salah satu divisi dari induk perusahaan mereka. Jadi, bagi Toshiba, Hitachi dan Samsung, kekuatan mereka justru bukan di storage yang mereka jual, melainkan di produk lainnya yang didukung oleh produk storage ini.

Samsung dan Toshiba kelihatannya mulai konsentrasi di Flash storage dengan produk SSD nya. Samsung sendiri merupakan produsen terbesar untuk chip flash dan banyak digunakan untuk memory DDR/VRAM di berbagai produk. Toshiba memiliki produk mobile computing yang cukup terkenal di tingkat pengguna.

Di sisi lain, bagi WD dan Seagate, hard disk merupakan satu-satunya produk andalan perusahaan mereka. Tidak ada cabang bisnis lain yang dimiliki. Dengan demikian, kedua vendor terbesar ini seharusnya memproduksi hard disk dengan kualitas terbaik dan terdepan dalam teknologinya. Seagate selama tahun 2008-2009 mengalami "kepleset" dengan cacat firmware yang nyaris menimbulkan "bad image" untuk jalur produksi mereka di seri Barracuda. WD belum mengalami masalah ini dan semoga tidak akan pernah terjadi.

Seperti yang pernah saya katakan sebelumnya, semua vendor memiliki masalah di produk mereka. Besar kecilnya masalah ini terlihat dari dampak yang diakibatkan di tingkat penggunanya sendiri. Apakah perbaikan yang dilakukan segera memperbaiki kesalahan yang terjadi atau mereka hanya mendiamkan dan tidak berusaha segera memperbaikinya.

Sebagai catatan sejarah, Conner merupakan salah satu penderita bad image dalam sejarah produksi hard disk, sehingga nyaris bangkrut dan akhirnya dibeli oleh Seagate. Demikian juga Quantum yang mengalami masalah di system elektrnik saat menggunakan IC motor dari Philips, IBM saat merilis "Death Star" yang kerusakannya mencapai 80% produksinya.

Semua produsen pernah memiliki catatan buruk dalam produksinya, dan ini bukanlah masalah jika segera diperbaiki pada produk lanjutan.

Masalah-masalah dalam data recovery :

1. Jangka waktu pengerjaan untuk proses data agar masih tetap valid digunakan

Percuma jika data dapat diselamatkan namun saat berhasil diselamatkan, isinya sudah tidak valid lagi (misalnya laporan keuangan tahunan dan absesnsi karyawan per hari). Jangka waktu pengerjaan harus disesuaikan dengan kebutuhan client.

2. Kerusakan informasi servo dan translator di SA

Harap diperhatikan servo yang dibicarakan disini ialah servo firmware saat proses manufacturing di pabrik, bukan servo motor.

Model hard disk generasi terbaru sudah menggunakan dynamic translator sehingga mempermudah operasi tranplantasi fisik platter, namun mempersulit "starting point" sebuah head karena semuanya random untuk masing-masing unit yang diproduksi. Catatan tentang ko-eksentrisitas platter pada hard disk generasi modern harus diperhatikan saat melakukan transplantasi platter ke body donor. Masalah di WD menyangkut koordinat sumbu X-Y-Z head di platter juga harus dipertimbangkan.

3. Hardware Encryption maupun software encryption

Seagate mengeluarkan FDE (Full Disk Encryption) dan juga Hitachi. Malfunction hardware yang melakukan enkripsi akan menyebabkan tidak mungkinnya data diselamatkan. Paling tidak untuk saat tulisan ini dibuat.

4. Drive instability & VCM random failure

Ada kalanya, sebuah hard disk seakan-akan normal pada suatu saat, tapi pada saat lainnya (hanya berselang beberapa menit atau detik), muncul kerusakan parah yang tidak dapat dijelaskan penyebabnya. Hal ini terjadi pada hard disk vendor tertentu dan model tertentu. Dokumentasi mengenai anomali ini perlu diperhatikan saat proses pengerjaan.

[Data recovery = Penyelamatan data]

Saya rasa tidak semua orang mengalami kerusakan hard disk atau kehilangan data, tapi tidak ada salahnya saya ceritakan disini, bagaimana seluk beluk sebenarnya sebuah bidang yang masih jarang ditekuni ini.

Data recovery = Penyelamatan data

Didefinisikan khusus menyangkut sebuah tugas/pekerjaan untuk menyelamatkan data (pada umumnya) atau sebuah system berikut OS dan aplikasinya (pada khususnya) dari berbagai macam media penyimpanan data yang mengalami masalah logic maupun fisik.

Media penyimpanan data ini dapat berupa segala macam, misalnya :

Hard disk
form factor : 5.25". 3.5". 2.5", 1.8" dan 1.0"

Form factor 5.25" sudah nyaris musnah, dan tidak digunakan lagi saat ini.

Form factor 3.5" merupakan paling umum, mencakup hard disk SCSI (Small Computer System Interface, baca : scuzzy), SAS (Serial Attached SCSI), SATA (serial ATA, baik versi 1 atau versi 2) dan PATA (Paralel ATA). Hard disk 3.5" ini juga digunakan untuk external drive seperti WD MyBook, Seagate Free Agent Desktop

Form factor 2.5" (berupa PATA/IDE maupun SATA) banyak digunakan di notebook, laptop dan netbook. Model ini juga yang digunakan pada external drive portable seperti yang dijual oleh para produsen, misalnya WD Passport, WD Elements, Seagate Free Agent Go dan Maxtor One Touch.

Form factor 1.8" (berupa PATA/IDE maupun micro SATA) banyak digunakan pada notebook dengan bentuk fisik yang minimalis, misalnya Hp EliteBook. Belakangan hard disk jenis ini juga mulai beredar sebagai protable storage dan storage untuk device tertentu (iPod, Handycam dll).

Form factor 1.0" merupakan yang terjarang dalam dunia hard disk. Produsen yang paling banyak dikenal untuk jenis ini ialah Seagate dan Hitachi.

Flash Storage

Dapat berupa MMC, SD Card, Micro SD/Transflash, Memory Stick Duo Pro, USB Flash Disk, dan Solid State Disk.

Optical storage

Dapat berupa CD/DVD/BluRay Disc dan lainnya

Magnetic Tape

Dapat berupa tape DDS-1, DAT8 (DDS-2), DDS-3, DDS-4, DDS-5, DAT 70, DAT160, DAT320, LTO, Ultrium. Media ini paling rentan terhadap suhu yang berubah-ubah, dan gangguan medan magnet.

Perbedaan data recovery dan digital forensik

Keduanya nyaris identik, namun ada perbedaan mendasar untuk keduanya. Ciri utama digital forensik ialah pembuktian yang diminta oleh klien dalam bentuk report tercetak dan menganalisis lebih jauh mengenai apa saja yang terjadi dalam hard disk tsb selama berfungsi di tangan penggunanya, apakah terjadi pengubahan struktur data, penghapusan oleh pihak yang tidak berwenang dsb. Sedikit banyak, data recovery dibutuhkan dalam proses digital forensik, ketika menghadapi media storage yang error.

Segmen jasa data recovery

Para client yang membutuhkan jasa data recovery membentang mulai dari end user perorangan (home user), professional sampai dengan perusahaan dan lembaga pemerintah departemen/non-departemen. Dalam bentuk khusus, pekerjaan yang mengikat ke lembaga dan perusahaan, sebuah surat perjanjian "Non Disclosure Act" dan Privacy Act" wajib ditandatangani bersama di hadapan notaris untuk menjamin kerahasiaan data client secara tertulis.

Sebuah usaha di bidang data recovery di Indonesia, tidak dapat menentukan bentuk atau jenis media storage apa yang akan diterima dari kliennya. Bisa saja salah satu dari yang disebut di atas, bahkan tidak tertutup kemungkinan, yang belum saya sebutkan di atas.

Kesulitan utama muncul memang pada sebuah kondisi dimana media penyimpanan data telah mengalami kerusakan fisik dan menyebabkan penyelamatan data menjadi lebih sulit dan peluangnya nyaris mencapai kemungkinan <10%.

Research & Development

Sebuah perusahaan data recovery harus tetap up to date menyesuaikan diri dengan perkembangan teknologi storage dari masa ke masa. Seluruh hasil Litbang ini harus didokumentasikan dan dijadikan referensi pekerjaan lanjutan. Beberapa teknik yang valid saat ditemukan awalnya, mungkin saja akan tidak valid beberapa lama kemudian. Riset yang terus menerus diperlukan untuk ini. Sebgai contoh ialah penyelesaian kasus di hard disk vendor Seagate dan Samsung yang semakin advanced dan menggunakan terminal command untuk perbaikan firmwarenya.

Di sisi para developer hard disk, teknologi yang digunakan semakin kompleks karena semakin tingginya kebutuhan density platter. Saat ini diperkirakan density platter di laboratorium produsen hard disk telah mencapai 600 Gbit/inch sq. Hal ini menyebabkan juga kompleksnya pemrograman firmware yang digunakan oleh hard disk.

Proses dan alur kerja sebuah kasus.

Dari statistik yang berhasil diolah sepanjang 2008-2009 sebagai pembanding, ditemukan bahwa tingkat kerusakan tertinggi (mencapai90%) terjadi pada hard disk dengan interface SATA produk-produk terbaru. 50% dari klien yang mengalami kerusakan didominasi oleh kapasitas 80 GB, 25% kapasitas 160 GB dan 25% lagi merupakan variabel antara 250 GB - 1 TB.

Dari distribusi vendor, Seagate (dan Maxtor by Seagate) sepanjang 2008-2009 menyumbang 40% dari total seluruh klien yang masuk. Di peringkat kedua ialah Fujitsu, di peringkat ketiga ialah Western Digital

Berdasarkan form factor, 3.5" desktop memiliki 70% dari total kerusakan. 30% dimiliki oleh 2.5" dan 1.8"

Tentu saja, ini semua adalah statistik kasar dan tidak dapat dijadikan tolok ukur seluruh kerusakan yang terjadi.

Berdasarkan kondisi kerusakan, dapat dibagi menjadi :

1. Kerusakan fisik (head clicking/knocking) dan PCB short circuit/terbakar, akibat terjatuh, benturan dll
2. Kerusakan firmware/Service Area
3. Kerusakan bad sector logic maupun fisik
4. Kerusakan logical (infeksi virus, tabel partisi error, dan lainnya sebatas system)

Dalam beberapa hal, kerusakan yang terjadi dapat saja mencakup 4 kondisi tsb sekaligus dan menyulitkan proses penyelamatan data.

Khusus untuk kasus no.4 yang masih merupakan batasan logic sebuah system, maka caranya dapat diselesaikan dengan cara sederhana dan tidak memerlukan bantuan peralatan khusus.

Anda butuh sebuah hard disk lain yang telah terinstal OS baru dilengkapi software untuk data recovery. pastikan pula, hard disk memiliki free space yang cukup untuk menampung data yang akan diselamatkan. Boot system dengan OS tsb, dan hard disk yang datanya hilang/partisi error dapat anda scan dengan software recovery.

Software recovery yang dapat digunakan bervariasi, tapi yang paling umum digunakan ialah GetData Back dan OnTrack Easy Recovery.

Pastikan bahwa anda selalu menyimpan data hasil recovery di hard disk yang berbeda ! Jangan taruh data yang berhasil diselamatkan di hard disk yang mengalami kehilangan data tsb.


Untuk kasus no.3 (bad sector), saya sarankan untuk melakukan cloning sector by sector terhadap hard disk yang error tsb. Jika proses cloning tidak berhasil dilakukan, berarti kerusakan sector yang terjadi melampaui batasn software dan dibutuhkan bantuan lain untuk melakukan proses cloning tsb. Dalam hal ini, yang digunakan sebagai software cloning ialah Norton Ghost dan CopyR.DMA.

Untuk kasus no.2 Kerusakan firmware, sebagian dai kerusakan dapat diperbaiki dengan utility yang tersedia di beberpa situs. Tapi tidak semua kerusakan firmware dapat diperbaiki oleh software terkait. Hanya kerusakan tabel G-List atau SMART module saja yang dapat diselesaikan, selebihnya memerlukan hardware atau perintah native khusus untuk memperbaiki firmware yang rusak tsb. Dalam hal ini, saya telah memberikan contoh untuk hotswap Maxtor Athena dan perbaikan translator di Seagate baracuda 7200.11 dan 7200.12 yang baru-baru ini terjadi

untuk kasus no.1, harus dilakukan diagnosis hati-hati, karena kerusakan fisik dapat merusak firmware dan area translator data. Pada beberapa kasus terntetu di vendor tertentu, terbakarnya salah satu komponen di PCB akan merusak struktur SA dan magnetic head. Hal ini sering terjadi di Seagate dan Maxtor original (sebelum akuisisi oleh Seagate)









Ketiga kasus di atas sering terjadi sekaligus. Sebuah hard disk yang terbentur, logikanya akan mengalami pergeseran titik awal head, sekaligus membuat pembacaan firmware menjadi error dan juga munculnya bad sector fisik akibat goresan dari benturan yang terjadi.





Kasus no.4 dan no.3  masih dapat ditangani selama akses ke hard disk tidak terganggu total oleh BIOS. Jika akses masih memungkinkan, anda dapat menggunakan softwate MHDD untuk melakukan remap (jika ditemukan bad sector tidak lebih dari 100 sector verturut-turut) atau menggunakan sebuah OS Live misalnya Linux Live CD dan melakukan penyelamatan data yang masih memungkinkan untuk diakses sebanyak-banyaknya. Hentikan proses copy paste jika terjadi gangguan yang berakibat system hang atau mengalami Blue Screen of Death, hal ini menunjukkan bahwa kerusakan sector yang terjadi melampau batas kemampuan akses program yang digunakan. Sector yang dimarking "bad" mungkin meruapakan kerusakan sector fisik atau tidak berfungsinya salah satu head. Diperlukan peralatan sejenis PC 3000 atau HRT untuk mengisolasi kerusakan fisik yang terjadi.

Ferry Suryakusuma