【意外と知らない】HDDの構造ってどうなってる？壊れたときの対処法も紹介

ハードディスク（HDD）は、多くのパソコンや外付けストレージに搭載されているデータ保存用の装置です。しかしその構造を正しく理解している方は意外と少ないかもしれません。この記事では、HDDの物理的・論理的構造に加え、MBR（マスターブートレコード）の役割についても、専門的な観点からわかりやすく解説します。

HDDが故障したかも？そんな時は．．．

自力でのデータ復旧はリスクが大きく、誤操作や物理障害が発生する可能性もあります。データ復旧専門業者は無料診断を提供しており、安心して依頼できます。編集部が厳選した業者を調査・まとめていますので、ぜひ参考にしてください。

【2025最新】おすすめのデータ復旧業者を徹底解説！| HDD･PC･SSD･SDカード･スマホ･カメラ･レコーダー･NAS

大切なデータが消えた時、どの復旧業者を選べば安心？実績・技術力・料金などで比較したおすすめのデータ復旧会社を紹介。ソフトとの違いや選び方も詳…

サイバーセキュリティ総研

HDDの物理的構造とは

HDDは内部でデータを磁気的に記録・読み取りするための精密な構造を持ちます。以下は主要な構成部品です。

プラッタ（磁気ディスク）

プラッタは、ハードディスク内でデータを記録する円盤状の部品で、磁性体によって構成されています。一般的に1台のHDDには複数枚のプラッタが重ねられており、両面それぞれにデータが保存されます。プラッタは高速で回転しており、その動作にあわせて磁気ヘッドがデータの読み書きを行います。回転速度が速いほどデータ転送速度も向上しますが、その分、発熱や消耗も大きくなります。

スピンドル・スピンドルモーター

スピンドルはプラッタの中心を支える軸であり、これを動かすのがスピンドルモーターです。スピンドルモーターは一定の回転数（一般的には5400〜7200RPM）でプラッタを安定的に回転させる役割を果たし、データアクセスの正確性と効率性を支えています。モーターに不具合があると、プラッタの回転が停止し、データの読み書きができなくなります。

磁気ヘッド（読み書きヘッド）

磁気ヘッドは、プラッタに記録された情報を読み取ったり、新たな情報を書き込んだりする極めて小さな部品です。プラッタ1枚には表と裏があるため、それぞれに1つずつのヘッドが対応します。ヘッドはプラッタ表面からごくわずかに浮いた状態で動作し、接触しないことで摩耗を防いでいます。万が一プラッタに接触すると「ヘッドクラッシュ」と呼ばれる重大な物理障害につながります。

アクチュエータ

アクチュエータは、磁気ヘッドをプラッタの目的の位置（トラック）に正確に移動させるための駆動機構です。アームの動きには高い精度が求められ、マイクロ秒単位の制御によって素早くかつ正確にヘッドを移動させます。この動きを担うのがロータリーアクチュエータで、磁力と電流によってアームの角度を制御します。故障するとデータへのアクセスができなくなる場合があります。

筐体（ケース）

HDDの筐体は、内部の精密機器を保護するための密閉構造のケースです。外部からの埃や湿気、静電気、衝撃などを遮断し、プラッタやヘッドといった繊細なパーツが安定した環境で動作できるよう設計されています。筐体の開封は通常、クリーンルームと呼ばれる無塵環境でのみ行われるべきで、個人での分解はデータ損失のリスクを大きく高めるため厳禁です。

ストレージ機器に物理障害が発生している状態で、むやみに通電や再起動、フリーソフトの使用、分解などを行うと、状況が悪化し、復旧の難易度が大きく上がることがあります。特にHDDやSSDは精密機器であり、ちょっとした刺激や誤操作でも内部パーツが傷ついたり、データが上書きされたりして、最終的に復旧不可能になるリスクもあります。誤った対処で大切なデータを失ってしまう前に、まずは専門業者への相談をおすすめします。

自力で修復する場合のリスク

▶ ほこりや異物が悪影響を与えてしまう

▶ 内部パーツに修復できない傷が付いてしまう

▶ 知識不足で誤った復旧作業を行ってしまう

ストレージデバイスの自力での修復は非常に難しく、誤った方法で作業を進めると、データが完全に失われるリスクがあります。安全にデータを復旧させたい場合、データ復旧業者に依頼することが確実です。編集部が厳選したおすすめ業者は下記のボタンからご参照ください。

論理的構造とは（図書館で例えると？）

HDDの論理的構造とは、「どの場所に、どのようにデータが保存されているか」を決めるルールや仕組みのことです。これは建物としてのHDD（物理構造）に対し、「図書館の蔵書管理システム」のようなもの。棚の並び、分類の仕方、貸出方法などを指します。

故障時の症状やリスク
論理構造に異常が起きると、データ自体は残っていても、どこにあるのか分からず“迷子”状態になり、ファイルが開けなくなることがあります。

セクタとトラック

HDDの内部は「トラック」という円形の棚に分かれ、そこをさらに細かく分けた「セクタ」にデータが収められています。1つのセクタは、1冊の本が入るスペースのようなものです。

故障時の症状やリスク
セクタに不良があると、その部分のデータが読み取れなくなり、本が破れて読めないような状態になります。これが増えるとシステムエラーやフリーズの原因になります。

パーティションテーブル

パーティションとは、大きなHDDを複数の独立したエリアに分ける仕組みで、パーティションテーブルはその“フロアガイド”に相当します。どこが技術書エリアで、どこが文学書なのかを記録しています。

故障時の症状やリスク
パーティション情報が破損すると、図書館の各エリアの存在自体が不明になり、データ全体が見えなくなったり、Windowsが起動しなくなるといった深刻な症状が現れます。

ファイルシステム

ファイルシステムは、本のタイトル・著者名・ジャンルなどを管理する「図書分類カード」のようなもの。OSはこの情報を元に、目的のファイルを探し出し、読み書きを行います。

故障時の症状やリスク
ファイルシステムに障害があると、ファイルが壊れて開けなくなったり、「このファイルは破損しています」といったエラーが表示される原因になります。

MBR（マスターブートレコード）

MBRは図書館の「開館マニュアル」や「玄関の鍵」に相当します。どのエリアからどの本を最初に出すかを決める重要な情報で、PCが起動する際に最初に参照されます。

故障時の症状やリスク
MBRが破損すると、図書館のドアが開かず、内部に一切アクセスできない状態になります。「0xc00000e」などのエラーが出てWindowsが起動しないケースがこれに該当します。

GPTとの違いとリスク

GPTはMBRよりも新しく、より多くのパーティションを柔軟に扱える「最新のフロア案内システム」です。特に大容量HDDやUEFIブート環境ではGPTが主流です。

故障時の症状やリスク
GPTが破損すると、フロア全体の位置情報が失われ、ファイル単位ではなくHDD全体が使えなくなるリスクがあります。復旧には専用のソフトや専門業者による対応が必要です。

自力で破損を修復しようとすると、誤った操作により状態が悪化し、復旧が困難になるリスクがあります。データ構造は非常に複雑で、知識がないまま操作すると、ファイルシステムがさらに破損したり、必要なデータが上書きされてしまうこともあります。適切な手順を踏まずに復元ソフトなどを使用すると、取り返しのつかないデータ損失につながる可能性もあるため、慎重な対応が求められます。

自力で修復する場合のリスク

▶ 誤った操作でファイル構造を壊してしまう

▶ 不適切な復元処理でデータが上書きされてしまう

▶ 専門知識がないまま対応し状態を悪化させてしまう

専門業者に相談・依頼する

HDDの物理構造や論理構造を正しく理解し、何らかの異常が疑われる場合には、内部で深刻な障害が進行している可能性があります。異常を認識したまま使用を続けると、状態がさらに悪化し、データの完全な復旧が困難になるリスクが高まります。また、自己判断で分解や復旧を試みると、かえって致命的な損傷につながる恐れもあります。重要なデータを守るためには、できるだけ早く信頼できるデータ復旧の専門業者に相談することを強くおすすめします。

おすすめのデータ復旧専門業者

データ復旧の専門業者を選ぶときには以下の項目が特に重要です。

すべてに対応しているサイバーセキュリティ総研おすすめのデータ復旧業者はデジタルデータリカバリーです。

デジタルデータリカバリー

デジタルデータリカバリーは、14年連続国内売上No.1の最大手のデータ復旧専門業者です。

復旧率は91.5%とかなり高い技術力を有しており、RAID復旧のノウハウを持ったエンジニアが複数名チームとなって対応することで、早期に破損個所のすべての特定ができ、修復を行うことができます。

また2021年には、HDDの最難関障害である「スクラッチ障害」の復旧技術や、SSDやSDカードのような「メモリ媒体」の復旧技術が評価され、東京都の経営革新優秀賞を受賞しました。その復旧技術・設備が詰まっている復旧ラボは見学が可能です。

また、累積の相談件数は46万件を超え、官公庁や大手企業との取引実績も豊富です。さらに、依頼されたものの8割を48時間以内に復旧するスピードも優秀です。

24時間365日の受付対応に加え、機器は全国5拠点への持ち込み・配送・出張と臨機応変に対応してくれます。相談から見積もりが無料で行えるため、データ復旧専門業者の選定に困っていたら、まずは最大手であるデジタルデータリカバリーへ相談することをおすすめします。

デジタルデータリカバリーのさらに詳しい情報は公式サイトへ