Переносной компьютер своими руками

Ноутбук своими руками. Выбираем комплектующие и собираем производительный лэптоп

Содержание статьи

Почему нельзя просто купить мощный ноутбук?

Для начала — в ноутбуки устанавливают мобильные процессоры с урезанным TDP.

TDP (Thermal Design Power) — это конструктивные требования к теплоотводу. Эта величина показывает максимальное количество тепла, которое должна рассеивать система охлаждения чипа.

Производители принимают величину TDP равной максимальной мощности, которую потребляет чип. Потребляемую мощность проще измерить, и в конце концов вся она будет рассеяна в виде тепла.

Показатель TDP не равен энергопотреблению, хотя и связан с ним. В большинстве случаев процессор с более высоким значением TDP потребляет энергию (и выделяет тепло) сильнее, чем с меньшим, но это справедливо при сравнении продукции одного производителя, например Intel или AMD. Бывает, что чип AMD с заявленной мощностью в 95 Вт экономичнее, чем Intel с 90 Вт.

Давай сравним характеристики нескольких мобильных и десктопных процессоров компании Intel. Возьмем процессор i5-2500, который используется в настольных компах, и i5-2557M для ноутбуков.

Сравнивать мы будем на сайте компании Intel. Как видишь, расчетная мощность — она же TDP — у этих процессоров сильно отличается. У мобильного i5-2557M она равна 17 Вт, а у десктопного i5-2500 — целых 95 Вт.

Не зря инженеры занижают основные параметры процессоров: количество ядер, частоту процессора. Это позволяет добиться снижения TDP. Охлаждать процессор в тонком корпусе ноутбука станет намного проще.

В заводских ноутбуках меня не устраивают не только слабые процессоры, но и ограниченные возможности апгрейдить железо. Конечно, в более дорогих игровых ноутбуках можно обновить процессор, твердотельный накопитель, оперативную память и даже дискретную видеокарту, но зачастую лишь в пределах одного поколения процессоров. Не исключено, что через несколько лет твой ноутбук устареет и ты ничего не сможешь с этим поделать.

Еще один недостаток заводских ноутбуков — матрица расположена на фиксированном расстоянии от клавиатуры, и это можно исправить, только подключив внешний монитор или клавиатуру.

Все это привело меня к мысли собрать собственный ноутбук. Пусть он не будет особенно тонким, достаточно, чтобы можно было перевозить его с места на место без особого труда.

Подбор комплектующих

Я поставил перед собой три основные цели.

1. Возможность полного апгрейда всех компонентов.
2. Использование десктопных комплектующих.
3. Поддержка стандартных комплектующих (материнских плат, матриц).

Поговорим о выборе каждого из компонентов.

Матрица

Поскольку гаджет планируется довольно мобильным, я решил, что матрица должна быть ноутбучной. В ноутах используются матрицы с разными типами разъемов. Рассмотрим основные.

• Интерфейс LVDS — самый распространенный интерфейс для настольных мониторов и матриц ноутбуков. LVDS обеспечивает более высокую пропускную способность, чем TMDS, поэтому фактически стал стандартом внешнего интерфейса для современной панели LCD.
• eDP (Embedded DisplayPort) — встроенный порт дисплея. Организация VESA признаёт его как стандарт. Несмотря на полную совместимость цифрового сигнала с внешним DisplayPort, eDP дополнен функциями для использования внутри устройств (электропитание дисплея, частота, уровень подсветки, управление буфером Panel Self-refresh).

Panel Self-refresh — технология, с помощью которой дисплей отображает картинку, когда нет видеосигнала, и меняет ее по требованию графического процессора.

Еще eDP поддерживает интеграцию в видеосигнал дополнительных цифровых пакетов, что позволяет реализовать на плате дисплея другие интерфейсы. Например, можно добавить микрофон, веб-камеру, тач-поверхность, хаб USB. Это позволяет уменьшить количество проводников в шлейфе для подключения к системной плате и сократить стоимость деталей и обслуживания.

В отличие от LVDS в eDP снижено общее количество линий, необходимых для передачи данных. И всё без потери качества и с контролем четкости!

В ближайшие несколько лет, думаю, стандарт eDP вытеснит с рынка устаревший LVDS. Для наглядности приведу таблицу сравнения технических характеристик интерфейсов.

Сравнение LVDS и eDP

Матрицы Full HD на интерфейсе eDP по цене намного ниже, чем c поддержкой LVDS. Это тоже необходимо учитывать, но для меня выбор оказался не так прост.

А пока что я остановился на диагонали матрицы 15,6 дюйма.

Материнская плата

Теперь необходимо выбрать материнскую плату. Именно она будет диктовать свои правила поддержки (или ее отсутствия) интерфейсных и прочих не менее важных разъемов.

Основные форм-факторы материнских плат

Чтобы выбрать материнскую плату, нужно определиться с ее форм-фактором. Лучше всего к пятнадцатидюймовой матрице подходят форматы mini-ITX, Mini-STX и thin mini-ITX.

• Mini-ITX подразумевает материнскую плату с размерами 170 × 170 мм и поддержкой десктопной ОЗУ. На таких платах есть 24-пиновый разъем питания от стандартного блока питания ATX, а высота интерфейсных разъемов составляет около 4 см.
• Mini-STX — довольно новый форм-фактор материнских плат. Существенно меньше по размеру, чем mini-ITX, — 147 × 140 мм. К преимуществам можно отнести и питание от внешнего блока питания 19 В. Недостаток: слоты оперативной памяти расположены вертикально относительно платы, разъемы на задней панели сделаны в два ряда, что увеличивает ее размеры. Их, конечно, можно выпаять, но это противоречит изначальным требованиям к универсальности.
• Thin mini-ITX — размер 170 × 170 мм, как и у mini-ITX. Но в отличие от нее высота здесь — в один интерфейсный разъем. К тому же такая плата может питаться от внешнего блока питания 19 В. Мой выбор пал на материнскую плату ASRock H110TM-ITX R2.0.

ASRock H110TM-ITX R2.0

Одна из самых важных опций — должен быть разъем LVDS для подключения матрицы.

Все остальное

Поскольку на выбранной материнской плате в наличии был только разъем LVDS 40pin, то и матрицу я решил взять c таким же разъемом. Остановился я на матрице Innolux N156B6-L0B c диагональю 15,6 дюйма.

К процессору требований у меня было меньше: лишь бы работал и был мощнее мобильных.

Оперативная память — планка SO-DIMM DDR4, накопитель — SSD Sata M2 120 Гбайт.

Для первой тестовой сборки этого хватило.

Кулер для процессора

Я изучил варианты сначала в местных магазинах, а позже — на «Алиэкспрессе», но так и не нашел ничего подходящего.

В найденных вариантах меня не устраивало расположение радиатора и изгиб тепловых трубок — я собирался поместить материнскую плату в корпусе таким образом, чтобы, во-первых, разъемы были по правую сторону от пользователя, а во-вторых, процессор располагался бы ближе к верхней грани устройства. Так охлаждение будет более эффективным.

В итоге мой выбор пал на процессорный кулер Intel, модель BXHTS1155LP.

Intel BXHTS1155LP

Шлейф LVDS для соединения матрицы ноутбука и материнской платы

Изначально я предположил, что этот шлейф можно позаимствовать у ноутбука с идентичным разъемом LVDS. Я работал в сервисе, и через мои руки ежедневно проходило множество ноутбуков, но меня постигло разочарование. Прошло три года, прежде чем я нашел подходящий мне по распиновке шлейф LVDS.

Когда все комплектующие были у меня, я принялся за моделирование корпуса.

Создание макета

Изначально корпус задумывался в форме классического ноутбука: нижняя часть с клавиатурой и основными комплектующими — материнской платой, накопителем и прочим, а верхняя — с матрицей и веб-камерой. Соединялись бы части с помощью петель.

Далее были разработаны и подготовлены трехмерные модели для этого варианта корпуса. Я планировал сделать его из металла.

Продолжение доступно только участникам

Вариант 1. Присоединись к сообществу «Xakep.ru», чтобы читать все материалы на сайте

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее

Источник

Как собрать компактный ПК

Содержание

Содержание

Долгие годы всеми знакомая «коробка» остается самой массовой вариацией настольного ПК. Она не прихотлива, занимает много места и позволяет собирать внутри себя высокопроизводительные компоненты. Но что, если нам нужно взять ПК с собой или рабочее место мало для размещения такого крупного девайса? Искать ноутбук или моноблок? Не обязательно идти на такие компромиссы, а решением может стать сборка компактного ПК.

Преимущества компактного ПК перед стандартной большой «коробкой»

Главный плюс компактных ПК лежит на поверхности — это, конечно же, размеры. Внутреннее пространство таких ПК используется на максимум. Никаких больших пустых зон в них вы не найдете. Под каждую деталь выделен определенный сегмент с минимумом необходимого пространства. Прогресс не стоит на месте, и современные возможности позволяют собрать в небольшом корпусе ПК, который не будет уступать по мощностям полноразмерному аналогу.

Весьма распространенная ситуация, когда в домашнем ПК установлена полноразмерная плата ATX-формата и соответствующий ей по габаритам корпус, занимающий много места, а возможности платы используются от силы наполовину. Как правило, на нее установлены видеокарта, один или два ssd-накопителя и такое же количество планок оперативной памяти. Оставшиеся слоты под память и множество PCI-разъемов остаются без дела. Такая эксплуатация позволяет безболезненно переходить на компактные решения, так как они в свою очередь обладают минимально необходимым набором интерфейсов и занимают куда меньше места.

Казалось бы, уменьшение размеров может отрицательно сказаться на охлаждении компонентов. Но это далеко не всегда так. Не редки случаи, когда температуры той же видеокарты могут быть ниже в компактном корпусе, чем в полноразмерном. Причиной тому близкое расположение к отверстиям вентиляции, а иногда и пара корпусных вентиляторов, которые нагнетают холодный воздух непосредственно в видеокарту. Когда как в полноразмерной версии воздуху приходится преодолевать расстояние от передней панели через весь корпус, чтобы попасть к видеокарте.

Компактный ПК легко можно уместить в рюкзак, взять с собой в дорогу или сэкономить место при малой площади рабочего места. Это может быть как самый простенький офисный ПК, медиацентр или высокопроизводительное игровое решение. Все зависит лишь от того, какие комплектующие вы подберете. Не на последнем месте стоит и внешний вид таких ПК. Маленьких корпусов банально меньше в продаже, чем полноразмерных «коробок». И выбрав такой корпус можно получить индивидуальный не похожий на «как у всех» компьютер.

Подбор корпуса

Сегмент компактных корпусов можно поделить на четыре условные категории:

Mini-tower — стандартная компоновка как и у старшего собрата, но с уменьшенной высотой.

Desktop — суженные по ширине, но с высотой приближенной к полноразмерным версиям. Видеокарта в такой реализации, как правило, располагается на одной линии с материнской платой. Такие корпуса могут располагаться как вертикально, так и горизонтально.

Cube — корпус в виде небольшого «куба», где материнская плата располагается горизонтально.

Сэндвич — приближенный вариант к Mini-tower, но в такой реализации плата и видеокарта разделены перегородкой, образующей своеобразный «бутерброд».

Если при подборе стандартного ПК мы отталкиваемся от процессора и видеокарты, а остальные комплектующие уже подбираем к ним, то при сборке компактного ПК на первую роль выходит корпус. Во-первых, он идеально должен подходить нам по размерам. Во-вторых, что немаловажно, быть с набором необходимых интерфейсов на передней панели. Ну и приятный внешний вид будет не лишним.

При выборе корпуса, как бы это банально не звучало, выбирайте «глазами». Подавляющее число компактных корпусов имеют продуманную конструкцию для охлаждения и минимально необходимый набор интерфейсов. Стоит более детально подойти к выбору, если у вас узконаправленная задача — поместить ПК на полке с маленькой шириной (Desktop) или собрать ультракомпактный для переноски в рюкзаке (Сэндвич). Также, если вы планируете установить дискретную видеокарту, заранее уточните, рассчитан ли корпус под этот нюанс. Не редки случаи, когда бюджетные Desktop-корпуса не имеют пространства для установки отдельной видеокарты, а их встроенные блоки питания рассчитаны лишь на малую нагрузку.

Подбор материнской платы и накопителей

При выборе материнской платы мы строго ограничены рамками. Платы форм-фактора Standart-ATX и Micro-ATX нам не подходят по размерам. Mini-DTX очень редкие гости на прилавках и выбор сводится лишь к Mini-ITX.

Современные платы Mini-ITX формата, не смотря на скромные размеры, имеют обширный функционал. Они могут обеспечить стабильную работу даже прожорливых процессоров. Главное не впадать в крайности покупая плату из верхнего сегмента и процессор со скромными аппетитами или наоборот. Если вы собираетесь разгонять комплектующие, то выбирайте платы с более массивными радиаторами, так как в условиях ограниченного пространства отвод тепла становится еще более критичным нюансом.

Уменьшение размеров не может не сказаться на количестве разъемов. В большинстве случаев количество sata-портов меньше, как и разъемов M.2. От стандартных жестких дисков придется отказаться, переместив их во внешние док-станции или NAS. Поэтому стоит заранее спланировать систему хранения. Даже в самых бюджетных решениях можно встретить минимум один слот под накопитель M.2 и несколько sata-портов. Что позволит установить систему на быстрый SSD и добавить пару sata-SSD под файлохранилище.

Отсутствие дополнительных PCI-разъемов в платах Mini-ITX лишает нас возможности установки дискретной звуковой карты, модуля Wi-fi или, к примеру, планки с Usb-разъемами. Тут придется искать компромиссы: довольствоваться встроенным звуком или брать внешнюю звуковую карту, немного переплатить за встроенный с завода Wi-fi и Bluetooth, использовать разветвители Usb.

Кроме основных критериев подбора платы, таких как совместимость с процессором и реализация питания, немаловажными являются количество портов на задней панели и разъемов для подключения охлаждения внутри корпуса. Не редки случаи, когда платы имеют лишь один разъем для подключения корпусного вентилятора. Выходом будет покупка разветвителя питания или подбор корпуса с уже имеющимся в комплекте таким девайсом.

Малое количество портов Usb на задней панели может стать неприятным сюрпризом, если вы используете множество устройств и адаптеров. Не стоит пренебрегать этим нюансом, рекомендуется заранее подумать, сколько потребуется разъемов.

Подбор системы охлаждения

Ситуация с подбором системы охлаждения для процессора в компактных корпусах весьма двойственна. Корпуса с большой шириной, такие как Mini-tower и Cube, позволяют вместить крупногабаритные башенные кулеры. В таких корпусах подбор охлаждения не составит труда, так как на выбор будет предоставлено множество моделей.

Но когда речь заходит об узких версиях корпусов, то тут могут возникнуть некоторые трудности. От башенной конструкции придется отказаться и свести выбор к версиям с горизонтальной реализацией. Данные системы охлаждения предсказуемо проигрывают по рассеиванию тепла, по сравнению с башнями в этой же ценовой категории. Но взамен мы получаем очень компактные решения, которые втиснутся в небольшое пространство между платой и стенкой корпуса.

Некоторые кулеры могут иметь конструкцию, которая накрывает планки оперативной памяти. В этом случае подбирайте память с низкими радиаторами или вовсе без них, чтобы избежать конфликтов при сборке. Производители, в сопутствующем устройству руководстве, указывают допустимую высоту планок, остается лишь сравнить высоту выбранной памяти с этим значением.

Не стоит забывать о системах жидкостного охлаждения. Даже односекционные варианты готовых решений смогут охладить подавляющее число «народных» процессоров, при этом сохраняя приемлемый уровень шума.

А если не ограничиваться готовыми версиями, а создать кастомный контур на всю систему, включая и процессор, и видеокарту, то можно замахнуться на очень производительные комплектующие и в довесок получить тихий ПК.

Отдельный нюанс — охлаждение горячих накопителей M.2. В последние годы производители часто оснащают материнские платы уже встроенными радиаторами под накопитель. Но если в выбранной вами плате такой радиатор отсутствует, а в систему установлена производительная видеокарта, стоит присмотреться к отдельным радиаторам, чтобы не допустить перегрева и падения скоростей накопителя.

Подбор блока питания и видеокарты

Выбор видеокарты целиком и полностью зависит от задач, которые вы собираетесь решать с помощью ПК. Если вы планируете собрать медиацентр или для «посерфить в интернете», то можно обойтись и вовсе встроенным видеоядром процессора.

Если же это игровое решение, то дискретная видеокарта — наш выбор. Корпуса формата Mini-tower и «Сэндвич» позволяют вместить крупногабаритные карты с тремя вентиляторами, что позволяет нам не искать компромиссов при выборе мощной модели. Если же корпус обладает очень скромными размерами, то решением будет выбор одновентиляторной версии.

Эти устройства компактны, но встретить такие модели в топовых линейках видеокарт не удастся. Не стоит сбрасывать со счетов и турбинные модели, которые в полноразмерных корпусах зачастую обходят вниманием. В условиях тесного расположения комплектующих, реализация системы охлаждения с прямым выбросом нагретого воздуха за пределы корпуса будет весьма полезной. Обратной стороной такой реализации может выступить чуть более шумная работа видеокарты.

Подбор блока питания и видеокарты неспроста сведены в один подпункт. Ведь выбор блока питания напрямую зависит от выбранной видеокарты. В продаже можно встретить решения с уже встроенным БП. Это могут быть, как и маломощные устройства без поддержки дискретной видеокарты, так и производительные, с наличием такой поддержки. Преимущества такой реализации в том, что длина проводов подкорректирована под конкретный корпус (не придется затрачивать много усилий для кабельменеджмента). А недостаток всего один — тяжесть его замены на другую модель в некоторых специфичных вариантах. Mini-tower и Cube могут вместить стандартные блоки питания ATX формата, что сильно облегчает проблему выбора. Более компактные решения в свою очередь требуют соответствующий по размерам блок питания. Тут выбор сводится к моделям формата SFX и ее более крупной разновидности SFX-L.

В миниатюрном корпусе таких блоков питания располагаются компоненты ничем не уступающие более крупным моделям. Как правило, набор проводов таких блоков имеет короткую длину, чтобы не занимать много места в корпусе.

Подводные камни и возможности апгрейда

Компактные ПК при всех их достоинствах обладают парой весомых недостатков. Во-первых, это цена. Правило «чем меньше, тем дешевле» тут не работает. Материнские платы формата Mini-ITX стоят дороже аналогов в исполнении Standart-ATX. Применительно это и к блокам питания, и к системам охлаждения. Выбиваются из этого списка только видеокарты. Одновентиляторные версии в большинстве своем дешевле двух и трехвентиляторных решений.

Во-вторых, это доступность комплектующих и их выбор. Даже, если у вас имеются средства для покупки, далеко не факт, что вы сможете приобрести нужную позицию. Ситуация с компактными корпусами постепенно улучшается, и на прилавках можно встретить все более разнообразные модели. Но когда дело доходит до выбора блока питания формата SFX можно столкнуться с большими трудностями. Выбор блоков такого формата очень скуден.

Качественные модели с наиболее востребованной номинальной мощностью в 500–650 Вт появляются в количестве пары штук и моментально исчезают. А это в свою очередь может поставить крест на всех желаниях собрать небольшой ПК.

Сборка компактного компьютера не имеет больших различий по сравнению со стандартной сборкой в полноразмерном корпусе. Но подходить к ней нужно с большим вниманием, заранее планируя порядок установки комплектующих. Так как при неправильном действии придется снимать некоторые детали, чтобы подобраться к нужной из-за ограниченного пространства. Из-за этой особенности вытекает большая важность кабельменеджмента. Если в большом корпусе мы можем просто подключить и бросить связку проводов как попало. То в маленьком корпусе такой трюк не пройдет — боковые крышки корпуса могут банально не закрыться из-за неправильно расположенной связки проводов.

Перейдем к возможностям апгрейда. Рассмотренная ранее ситуация с блоками питания подталкивает нас к выбору более избыточной модели по мощности, так как, при желании сменить блок, придется долго искать подходящий новый. В связи с этим логичнее взять более мощный блок питания один раз, который «переживет» не один апгрейд ПК. Такой же подход рационален для платы и системы охлаждения — переплатить один раз, и в будущем апгрейдить лишь процессор и видеокарту.

Два слота оперативной памяти не сильно благоприятствуют апгрейду. Есть несколько вариантов:

• взять сразу две планки большого объема с запасом,
• две планки с оптимальным в данный момент объемом и сменой комплекта в будущем на более объемный,
• один модуль с оптимальным объемом с добавлением второго в будущем.

Последний вариант хоть и имеет право на жизнь, но далеко не идеален, так как теряется преимущество двухканального режима работы памяти, что не есть хорошо.

Несомненно, сборка более компактного ПК потребует больше как финансовых затрат, так и физических, чем при сборке стандартного решения. Но взамен вы получите современное и индивидуальное устройство, которое будет радовать вас долгое время. А это в свою очередь перекроет все те незначительные сложности, которые возникнут в процессе подбора комплектующих и сборки.

Источник