Привет, друзья!
Мини-ПК, о котором речь пойдет сегодня имеет три ключевых особенности.
Во-первых, мы реализовали давнюю задумку — встроить блок питания в корпус миника с незначительным увеличением габартов.
Во-вторых, мы использовали супер-недорогую, но очень функциональную промышленную материнскую плату DFI SD106-Q170, которая поддерживает процессоры 6-го и 7-го поколений, а также, с перепрошивкой БИОСа, мутанты 8-го и 9-го поколений.
И в третьих, мы обкатали новую компоновку корпуса, позволяющую использовать не только однослотовые низкопрофильные видеокарты, но и полнроазмерные.
Блок питания
Начнем мы обзор нашей конструкции с блока питания.
Как правило, для питания наших мини-компьютеров мы использовали внешние устройства достаточной мощности.
Первой мыслью при проектировании встроенного решения было — взять подходящий адаптер, раскурочить его и встроить плату в корпус. Вполне рабочий вариант!
Но два соображения не позволили нам пойти этим путем. Первое — это цена. Блок питания достаточной мощности стоит от 2,5 тысячи рублей. Хотелось бы более бюджетное решение. Второе же препятствие, это естественное нежелание креативной натуры что-либо разрушать.
Мы отмониторили рынок на наличие полуфабрикатов с подходящими характеристиками и отыскали нечто, вполне нам подходящее.
Плата блока питания на 24 Вольта и 9 Ампер, что дает более 200 Ватт мощности с хорошими отзывами и ценой около 700 рублей. То, что нам нужно!
Единственная особенность, которые отмечают авторы комментариев и обзоров, — существенный нагрев силовых элементов на высоких токах, который требует принудительного охлаждения. Для охлаждения мы используем 40-миллиметровый вентилятор на 12 вольт, запущенный через балластный резистор 470 Ом, 1 Ватт, подобранный для минимизации шума.
Изучив характеристики блока питания на тестовом стенде мы убедились в стабильности напряжения при различных нагрузках, невысоком уровне пульсаций выходного напряжения и наличии защиты от короткого замыкания.
Материнская плата
Основу нашего нового компьютера составляет материнская плата DFI SD106-Q170, предназначенная, главным образом, для промышленных решений. Это значит, что у нее есть несколько особенностей, которые следует учитывать при изготовлении сборок на ее основе.
Прежде всего, отметим отсутствие привычных входов питания. Здесь нет ни 24-пинового сокета для стандартных компьютерных блоков питания, ни разъема для внешнего источника. Вместо этого, на плате расположен 4-пиновый разъем с двумя парами конактов, на который может подаваться от 15 до 36 Вольт.
В интернете нам попадались отзывы, в которых утверждалось, что плата работает и от 12 Вольт. Мы не проверяли ее на этом напряжении и использовали 24-вольтовый блок питания о котором речь шла выше.
Еще одна особенность платы — гребенки контактов с шагом 2 мм для подключения периферии: звуковых разъемов и дополнительных портов USB. А вот передняя панель подключается через обычный, 2,5 миллиметровый разъем.
Также, отметим отсутствие привычного разъема HDMI на задней панели. Предусмотрен только разъем DisplayPort. Так же отсутствуют привычный блок аудио-разъемов. Зато есть целых 4 разъема USB 3-й версии и два гигабиных сокета RJ-45.
Плата оснащена сокетом 1151 1-й версии и нативно поддерживает процессоры Intel 6-го и 7-го поколений. Путем перепрошивки BIOS можно запустить на ней и мутантов 8-го и 9-го поколений. В интернете много информации о том, как это сделатье. Есть как профильные форумы так и группы в Телеграм.
Плата поддерживает DDR карты памяти 4-го поколения с частотой до 2133 МГц в двухканальном режиме.
На плате есть полноразмерный сокет PCIexpress x16, который мы используем для подключения внешней видеокарты, а также два сокета mini PCIexpress для подключения SSD-накопителя и сетевой карты.
Так же есть и пара разъемов SATA, для тех, кто планирует использовать соответствующий формат SSD или подключать традиционные жесткие диски.
А вот для тех, кто соберется делать моноблок, несомненно пригодится разъем LVDS, позволяющий подключить, например TFT-матрицу.
Остальные комплектующие
Пару слов об остальных комплектующих, которые мы использовали в сборке.
Для подключения материнской платы к блоку питания будем использовать самодельный шнур, переделанный из 4-пинового удлиннителя, купленного на Али. Мы оставили только половинку с нужным нам разъемом и нарастили длину при помощи проводов 0,75 квадрата.
К концам проводов мы подпаяли самодельные вилочные контакты, согнутые из миллиметровой латунной проволоки. К одной паре контактов подпаян отвод с балластным резистором и разъемом, через который будем подключать вентилятор охлаждения.
В сокет 1151 мы установим процессор Intel Core i5 6500 с TDP 65 Вт, занедорого купленный на Авито.
У этого процессора вполне приличная встроенная графика HD 530, которая может закрыть базовые графические возможности типа игры в танки на минимальных, но мы этим не ограничимся, и установим в сборку уже знакомую нам графическую карту Radeon RX550 от компании Maxsun. В этот раз мы не будем менять заднюю планку на низкопрофильную, чтобы показать возможности нового корпуса.
Для охлаждения процессора используем недорогой кулер Алсей, который при грамотном проектировании воздушных потоков вполне справляется с 65-ваттным TDP.
Оперативная память — это две планки Samsung по 4 Гб, также купленные на Авито.
Твердотельный накопитель на 512 Гбайт от известного бренда KingSpec будет установлен прямо в разъем mini PCIexpress.
Для соединения материнской платы и видеокарты будем использовать шлейф длиной 30 сантиметров. Значительная длина шлейфа связана с использованной схемой внутренней компоновки компьютера.
Идея корпуса
Базовое техническое решение подразумевает установку видеокарты непосредственно в разъем PCIexpress материнской платы. Так сделать проще всего, но даже в случае использования низкопрофильной карты толщина корпуса будет не менее 10 сантиметров. Если использовать карту стандартной высоты, то ширина увеличится, как минимум до 13 сантиметров. И то и другое для наших мини-ПК много. Мы стараемся не выбегать за 7.
Сократить толщину корпуса позволяет использование переходников или райзеров. В этом случае видеокарту можно расположить параллельно материнской плате. У нас есть несколько подобных решений, о которых мы уже рассказывали. Однако, в этом случае есть другая проблема — обеспечить достаточный воздушный поток для кулера центрального процессора.
Если в случае с низкопрофильной картой это еще можно сделать, так как кулер перекрывается лишь частично, то полноразмерная карта может перекрыть его полностью. Тогда потребуется разносить видеокарту и и материнскую плату, что также приведет к увеличению толщины.
А что если попробовать разместить видеокарту с обратной стороны материнской платы, чтобы она не закрывала процессор? Здесь тоже есть проблема, поскольку естественное размещение затруднит забор воздуха видеокарты, кулер которой будет смотреть на плату.
А вот если карту развернуть на 180 градусов, то проблема охлаждения будет решена, хотя разъемы PCI окажутся на значительном удалении. Во тут-то нас и должен выручить 30-сантиметровый удлинитель. Посмотрим, насколько его наличие повлияет на итоговые характеристики производительности.
Корпус
Как обычно, корпус мы спроектировали во Fusion-360 и напечатали на 3D-принтере. При этом мы старались, чтобы габариты отдельных деталей на превышали размеров 20 на 20 сантиметров. Это значит, что для печати можно использовать практически любой FDM-принтер.
Корпус состоит из нескольких деталей.
Прежде всего, это отдельный отсек блока питания с крышкой, позволяющий исключить влияние его температурного режима на температуру процессора и видеокарты. На отсеке смонтированы выключатель питания и разъем сетевого шнура, который был извлечен от старого компьютерного блока питания.
В корпусе отсека и крышки проделаны вентиляционные отверстия для циркуляции воздуха как в пассивном режиме охлаждения, при помощи конвекционных потоков, так и в принудительном, при помощи вентилятора.
Отсек служит основанием для всего корпуса в целом. Сверху к нему крепится основная несущая конструкция, на которой будет устанавливаться материнская плата и видеокарта. К основанию прикручена полиэтиленовыми винтами черного цвета рамка для видеокарты. Рамка увеличивает общую жесткость конструкции и значительно уменьшает усадочные деформации.
Две боковые крышки будут закрывать внутренности и формировать входящие воздушные потоки.
Основные элементы крепления — латунные резьбовые вставки, запрессованные в пластик. Их использование значительно повышает технологичность конструкции, облегчает сборку и разборку.
Весь дополнительный функционал размещен на передней панели корпуса. Здесь кнопка включения, индикатор работы жесткого диска, два порта USB и аудио-разъемы, которых, как вы помните, нет на задней панели материнской платы.
Все детали корпуса как снаружи, так и внутри, обработаны антистатической полиролью.
Попробуем все это собрать вместе и посмотрим, что получится.
Сборка БП
В начале пропускаем в технологический зазор снизу несущей рамы шлейф шины PCIexpress и закрепляем его до поры малярным скотчем, чтобы не мешался.
Теперь собираем несущую часть корпуса. Для этого соединяем отсек блока питания и раму при помощи 4-х винтов M2.5 на 10 мм.
Собираем блок питания.
В начале устанавливаем вентилятор при помощи нескольких саморезов.
Устанавливаем плату блока питания на 4-х винтах M3.
Фиксируем провода от сетевого разъема и выключателя питания в штатных колодках платы блока питания.
Пропускаем шнур питания материнской платы через технологическое отверстие и фиксируем его коннекторы в колодках блока питания.
Подключаем вентилятор к отводам шнура.
Закручиваем крышку отсека 4-мя винтами M2.5, утопленными в ножках системного блока. Ножки позволяют улучшить циркуляцию воздуха в отсеке питания.
Сборка MB
Снимаем скотч с PCI-шлейфа и устанавливаем материнскую плату. Плата поставляется обычно без задней пластины, поэтому пришлось ее также распечатать на 3D-принтере.
Плата фиксируется 4-мя винтами M2.5 и придает дополнительную жесткость конструкции.
Вставляем разъем питания в соответствующее 4-контактное гнездо.
Устанавливаем разъем шлейфа PCI.
Передняя панель устанавливается в пазы основания.
При помощи 3-х разъемов происходит подключение органов управления панели. Напомню, что для звукового разъема и разъема USB-портов используются колодки с шагом 2 мм, а не 2,5 как обычно.
Подключение видеокарты и окончательная сборка
Видеокарту фиксируем на рамке при помощи винта M3 на 6 мм.
Подключаем разъем PCI-шлейфа к видеокарте и фиксируем его двумя винтами M2,5 на 6 мм. Стойки под шлейф были напечатаны отдельно и приклеены по месту в ходе предварительной подгонки. Шлейф также был немного доработан путем пропила пазов в его боковых гранях, которые дают чуть больше свободы при установке.
В результате получилась вот такая открытая конструкция, чем-то напоминающая испытательный стенд. Вполне возможно, кто-то захочет на этом остановиться, тем более, что простой заменой рамки можно подготовить конструкцию и под 2-слотовую видеокарту. Правда, может потребоваться решение вопроса с дополнительным питанием. Блок питания, который мы используем, не потянет видеокарту мощностью более 90...100 Ватт.
Для придания нашей конструкции законченной формы, закрываем всю электронику двумя корпусными элементами. Каждый крепится на 4-х винтах M2.5 на 8 мм.
Измерения
Итак, давайте посмотрим, что у нас получилось.
Вес конструкции без шнура питания — один килограмм 400 грамм.
Высота корпуса — 23 с половиной сантиметра. Длинна — 19 с половиной, ширина — 7 сантиметров. Общий объем корпуса составил 3,2 литра.
Что ж, результат неплохой. Попробуем запустить несколько тестов для оценки быстродействия.
Тесты
Прежде всего, запустим экстремальный тест процессора — OCCT и понаблюдаем за его температурным режимом.
Температура стабилизируется на уровне примерно 75...76 градусов. Вентилятор, конечно работает во всю!
Запускаем стресс-тест видеокарты — Фурмарк. Частота кадров составляет те же самые 35 кадров, что и при подключении видеокарты без шлейфа. То есть в производительности мы не проиграли. А вот температурный режим для этих маленьких карт достатчно жесткий — 85...86 градусов. В играх, конечно же температура так высоко не поднимается. Мы наблюдали максимум 75 градусов. Тем не менее, работает видеокарта в любых режимах стабильно.
Температура корпуса во время обычной работы не слишком сильно отличается от комнатной. Исключение составляет область радиатора видеокарты во время теста Фурмарк. Как видно, она поднимается выше 55 градусов. Подчеркну, что это режим экстремальной нагрузки. В реальных играх, GTA-5 или Бордерлэндс 3 или танки, температура градусов на 10...15 ниже.
В самих игровых тестах мы тестировать не будем, Всем кому интересно, могут посмотреть результаты почти аналогичной конфигурации в предыдущем ролике. Игры до 2019 года идут на среде-низких в FullHD.
Друзья, спасибо что читаете Террабайт! Ваши лайки и подписки очень нам помогают!
Для любителей видео-материалов ссылка на ролик: https://rutube.ru/video/075bf6897674e4a988b3ec84fb2c9435/
До новых встреч в наших новых проектах! И да, скоро для наших подписчиков стартует очередной розыгрыш призов! Следите за нашим каналом!
Наша группа ВК: https://vk.com/terrabyte
