Введение
Создание мини-ПК это всегда путь компромиссов между габаритами, стоимостью и производительностью. В наших разработках мы последовательно варьируем этими показателями пытаясь нащупать оптимум для той или иной пользовательской группы.
Сегодня речь пойдет о создании ультимативно недорогого миника (20 тысяч — это не шутка) с относительно продвинутыми игровыми возможностями. Для этого мы слегка увеличили его толщину, сделав возможным использование достаточно мощной 2-слотовой видеокарты.
Попутно мы решили вопрос дополнительного питания видеокарты и предусмотрели резервное дисковое пространство для хранения дистрибутивов. И все это в корпусе объемом около 3-х литров!
Компоненты
В качестве основы проекта мы снова взяли дешевую промышленную материнскую плату DFI SD106-Q170, которая выполнена в формате SLIM и, тем не менее, обладает полноразмерной шиной PCIexpress x16.
На плату мы установили процессор Intel Core i5 6500, который будет охлаждаться недорогим алюминиевым кулером с Алиэкспресс. Как мы уже показывали, его вполне хватает для теплопакета в 65 Вт.
Роль твердотельного накопителя мы возложили на SSD формата мини PCIexpress от компании KingSpec на 512 Гигабайт. Этот диск мы назначим ответственным за систему и установленный софт.
Оперативная память ноутбучного формата SODIMM от компании Samsung. Два модуля по 4 Гигабайта в двухканальном режиме. Можно было и больше, но не забываем — мы укладываемся в 20 тысяч, а 8 Гигабайт — это уже неплохо!
Ну и конечно полноразмерный PCIexpress нам очень пригодится, ведь мы будем устанавливать приличную видеокарту! Хотя с этим разъемом не все так просто. Об этом ниже.
Теперь собственно о видеокарте.
Мы остановили свой выбор на Radeon RX560 с 4 Гигабайтами оперативной памяти GDDR5 и сделали это по ряду причин.
Во-первых, цена этих видеокарт на Авито сейчас около 5...6 тысяч. Нам очень подходит!
Во-вторых, карта не требует дополнительного питания, а значит и особо мощного источника тока. И, естественно, можно ожидать невысокого нагрева устройства под нагрузкой.
В-третьих, производительность этой видеокарты весьма неплоха, а с выходом 20-й версии драйверов Адреналин и технологии Fidelity можно получить хорошую картинку даже при рендеринге в 720 строк. Мы это обязательно проверим.
И в-четвертых, версия АЭРО от MSI имеет короткий форм-фактор, что соответствует нашей текущей концепции мини-ПК.
Один недостаток — карта 2-слотовая. Но на то они и компромиссы, чтобы чем-то жертвовать!
Карту мы обслужили и теперь она как новенькая!
Но, в этой бочке меда оказалась и приличная ложка дегтя.
Когда мы попытались подружить видеокарту с нашей материнской платой, выяснилось, что все нормально лишь до тех пор, пока на компьютере не запускалась реальная нагрузка в виде игры или теста производительности. В этом случае компьютер просто перезагружался или зависал.
Оказалось, что все дело в низкой нагрузочной способности модуля регулировки напряжения материнской платы. Он напрочь отказывался тянуть более 40 ватт по шине PCI.
Есть два пути решения этой проблемы. Первый, использовать процессор-мутант, переделаный из ноутбучного, который имеет низкое энергопотребление, что позволит отдать больше мощности в шину PCI. И второй — организовать дополнительное питание для видеокарты.
Мы пошли вторым путем. Аргументов у нас было два. Превый — не нужно перепрошивать БИОС, что увеличивает повторяемость конструкции и второй — решение вопроса с доп. питанием позволит потенциально использовать более мощные видеокарты!
Для организации дополнительного питания мы решили использовать недорогой понижающий преобразователь с Али, мощностью аж 300 Ватт. Понижающий потому, что питать нашу сборку мы будем от внешнего блока питания, напряжением 19 вольт.
К сожалению, максимальный ток модуля около 9 Ампер. Это значит, что максимальная мощность карты, которую можно к нему подключить равна примерно 110 Ватт по цепи 12 вольт. Можно будет в будущем попробовать подключить, например GTX3050.
Модуль позволяет регулировать выходное напряжение и имеет токовую защиту.
Мы заранее отрегулировали выход на 12 вольт, а защиту установили на максимум — около 9 Ампер, выкрутив токовый резистор до конца.
В отзывах о модуле упоминалось, что модуль достаточно холодный. Реальная проверка показала, что под нагрузкой около 60 Ватт его радиаторы не нагреваются выше 45 градусов. Очень неплохо! Значит вентилятор для него не понадобится.
Для соединения материнской платы и видеокарты используем шлейф-райзер длиной 30 сантиметров. Еще лучше подойдет 25- его не нужно будет укладывать, но такого у нас под рукой не оказалось!
Шлейф мы немного доработали, оснастив его отводами для подачи дополнительного питания. Заметьте, что такая доработка нужна только для используемой материнской платы, имеющей слабый VRM (модуль регулировки напряжения).
Доработка заключалась в том, что мы отпаяли контакты, по которым на видеокарту подается напряжение 12 вольт. Это три контакта с одной стороны разъема (1-й, 2-й и 3-й)...
...и 2 с другой стороны (2-й и 3-й).
Затем мы подпаяли к ним два медных провода 0.75 квадрата, взятых из сетевого шнура.
Дальше мы объединили отводы и удлинили их при помощи того же провода. Второй провод (синего цвета) подключен к земле. На другом конце провода снабжены самодельными Г-образными контактами для подключения к преобразователю напряжения.
В качестве дополнительного хранилища для дистрибутивов и медиа-файлов мы решили установить недорогой 500-гигабайтный жесткий диск HGST. Можно конечно и больше, но экономические соображения перевесили. Все же 20 тысяч — амбициозная цифра для игрового мини-ПК!
Корпус
Корпус был спроектирован в программе Компас 3D. Его общая компоновка развивает идею параллельного размещения материнской платы и видеокарты в разных отсеках. Так получается компактно, а температурные режимы компонентов не влияют друг на друга.
Кроме того, такая компоновка позволяет максимально использовать для охлаждения воздух снаружи корпуса не используя дополнительные корпусные кулеры. Значит, шуметь будут только кулер процессора и видеокарты.
Корпус напечатан из пластика PET-G и имеет толщину стенок - 2 миллиметра.
Основу корпуса составляет несущая рама, к которой крепятся все компоненты сборки. С лицевой стороны будет установлена материнская плата, а с обратной — видеокарта и модуль дополнительного питания.
Заметьте, рамка установлена под 2-слотовую видеокарту.
В верхней части корпуса приклеены стойки крепления удлиннителя PCIexpress и модуля питания. Все стойки снабжены латунными резъбовыми вставками. Приклеены намертво при помощи дихлорметана.
Различные отверстия носят служебные функции и предназначены для прокладки шлейфов и соединительных проводов. Их конкретное назначение станет ясно чуть позже.
Крышка отсека видеокарты. Ее основная задача — формирование потоков воздуха для охлаждения видеокарты.
Внутри крышки установлены элементы крепления жесткого диска стандартного 2,5-дюймового формата, толщиной 7 миллиметров. Можно и не ставить, но наличие такого места для современных корпусов является нормой. И мы не будем отступать от традиции.
Передняя панель имеет традиционный функционал: кнопка включения, индикатор SSD, порты USB и звука. Все компоненты недорогие и куплены на Али.
Заметим, что контактные группы портов USB и звука — нестандартные и имеют шаг 2 мм, а не 2,5 как обычно. Это особенность материнской платы.
Крышка отсека материнской платы. Отверстия забора воздуха спроектированы точно над кулером процессора. Расстояние до него не превышает двух миллиметров, что гарантирует его снабжение холодным воздухом.
Задняя панель материнской платы, которая отсутствует в стандартной поставке. На эту панель мы вывели разъем внешнего блока питания, к которому подпаян разъем питания материнской платы и провода к модулю дополнительного питания.
Сборка
Начинаем сборку нашего миника.
Первым делом устанавливаем на свои места материнскую плату и заднюю планку. Материнскую плату крепим 4-мя винтами с шайбами.
Провода, запитывающие модуль дополнительного питания, пропускаем через технологическое отверстие.
Разъем питания материнской платы подключаем к 4-пиновому гнезду. Провода получились максимально короткими!
Устанавливаем на свое место переднюю панель корпуса.
Подключаем разъем аудио, затем разъем питания и индикации и, в заключении — разъем портов USB.
С обратной стороны пропускаем шлейф PCIexpress.
Закрепляем разъем шлейфа при помощи двух винтов с шайбами.
Пока винты не затягиваем.
Устанавливаем видеокарту на свое место.
Фиксируем ее на рамке при помощи винта M3 с шайбами с двух сторон.
Теперь можно затянуть и винты разъема.
Настал черед модуля дополнительного питания. Напомню, что модуль заранее должен быть настроен на выходное напряжение 12 Вольт.
Модуль крепится тремя винтами M3. Используется только 3 точки крепления. Шлейф не дает возможности использовать 4-ю, но этого и не требуется. Модуль весит очень мало.
Подключаем провода от разъема внешнего питания ко входу адаптера. Он слева на контактной планке.
К правой паре контактов подключаем отводы шлейфа PCI, через которые на видеокарту будет подаваться напряжение 12 вольт.
Монтируем жесткий диск на крышку отсека видеокарты. Закрепляем его 4-мя короткими винтами M3.
Подключаем к материнской плате кабель SATA, пропустив его через отверстие в несущей раме.
Точно таким же манером пропускаем и подключаем кабель питания. Подходящего готового нам найти не удалось, поэтому изготовили его самостоятельно, откусив часть с разъемом питания SATA от старого блока питания и обжав на другом конце 4-пиновый разъем JST. Они есть в магазинах радиодеталей, например в Чип и Дип.
Теперь подключаем кабели к жесткому диску.
Укладываем кабели в свободном пространстве, которого у нас в избытке, и закрываем крышку отсека видеокарты.
Крышку фиксируем 4-мя винтами.
Устанавливаем в разъем и укладываем шлейф PCIexpress. Повторюсь, что 30 сантиметров — избыточная длина. Оптимальным будет кабель с длиной проводов — 25 сантиметров. Такие есть на Али.
Финальная стадия — закрываем крышку процессорного отсека и фиксируем ее также 4-мя винтами.
Характеристики мини-ПК
Рассмотрим миник со всех сторон и проведем контрольные замеры.
Самое интересное — толщина корпуса составила 9 сантиметров.
Длина — 19 с половиной сантиметров
И высота — 18 с половиной сантиметров
Все это дает нам около 3 целых 2 десятых литра!
Вес конструкции составляет 1,5 килограмма.
Естественно, для питания потребуется внешний блок питания на 19 вольт и 9,5 ампер. Мы взяли фирменный от Asus. Он компактнее китайских аналогов и весит около полукилограмма.
Итого, общий вес конструкции около 2-х килограмм.
Тесты
Настало время для тестов.
Как обычно, первым запускаем Фурмарк для контроля температурных характеристик видеокарты. Процессор мы ранее уже тестировали. С его охлаждением никаких проблем нет.
В ходе 10-минутного тестирования температура видеочипа стабилизировалась на уровне 64-65 градусов. При этом скорость вращения кулера видеокарты была около 50 процентов, что на слух практически незаметно.
Еще сильнее нагрузить графический процессор расчетами позволяет Комбустор.
При среднем количестве физических объектов процессор позволяет обсчитать 40 физических фреймов в секунду, а видеокарта отрендерить более 200.
Теперь игры. Все игры по умолчанию запускались в режиме FullHD.
Следуя традиции первой игрой мы запускаем тест World of Tanks - Энкоре. Запускаем не потому, что сомневаемся в видеокарте, а для того, чтобы иметь возможность на цифрах сравнить производительность миника и других компьютеров, в том числе и изготовленных нашими руками.
Тест предлагает Ульта-настройки.
Результат здесь очень неплох! Около 200 баллов не дотянул до отличного.
По статистике драйвера средний ФПС составил 60 кадров в секунду, а значит, можно играть на максимальных настройках.
В GTA-5 мы установили максимальные настройки и зафиксировали частоту кадров на уровне 60. В основном, хотя и при 100-процентной загрузке процессора этот показатель удавалось удержать. В самых трудных сценах наблюдались редкие просадки до 40 кадров. Для совсем комфортной игры можно настройки слегка снизить.
Теперь игры более требовательные.
Shadow of the Tomb Rider. По-умолчанию игра предложила нам низкие настройки, но мы с ней не согласились и выставили высокий пресет.
33 кадра в секунду. Но без каких-либо существенных просадок. Играть можно. Для любителей больших ФПС придется настройки снизить до средних.
Assassins Creed Odissey. Настройки так-же высокие.
Результат примерно как у Tomb Raider – 32 кадра в секунду. Опять же, кто-то предпочтет высокие настройки и 30 кадров, кто-то предпочтет настройки снизить в угоду ФПС.
А вот в Borderlands 3 приемлемый уровень ФПС, в среднем около 36 кадров, в разрешении FullHD, нам удалось получить лишь на низких настройках. Игра очень требовательная.
И на закуску долгожданный Киберпанк 2077. С этого момента будем тестировать наши сборки и в нем.
Игра славится своими визуальными эффектами, поэтому мы сразу установили минимальные настройки. Но, к сожалению все, что мы получили — это 33 средних кадра.
И тут мы вспомнили о технологии Fidelity (рендеринга в низком разрешении и последующего апскейлинга), которая появилась у АМД как альтернатива DLSS Nvidia.
Устанавливаем экран в HD разрешение, в ключаем Fidelity и смотрим встроенный тест.
Картинка выглядит очень прилично. Мыла не наблюдается. Границы четкие!
Результат — 50 кадров в среднем! Играть в Киберпанк можно!
Заключение
На наш взгляд получилась очень интересная сборка. Попробуем еще раз перечислить ее особенности.
Первое. Стоимость сборки составила около 20 тысяч рублей благодаря дешевой материнской плате, недорогому процессору и видеокарте с Авито. Без дополнительного винчестера и корпуса себестоимость ее комплектующих составила 20050 рублей! Кстати, модели корпуса мы как всегда выложим в открытый доступ. Ссылка будет в описании. Пользуйтесь на здоровье!
Второе. Графическая производительность позволяет говорить о неплохих игровых возможностях за эту цену! Благодаря новым драйверам минику по плечу оказались даже современные проекты. Кстати, драйверы будут улучшаться и дальше, поскольку AMD сделала технологию Fidelity опенсорсной. Что касается разработчиков игр, то все больше проектов получают поддержку этой технологии.
Третье. Нам конечно очень хотелось уложить толщину компьютера в 4...5 сантиметров и мы даже знаем, как это сделать! Но тогда резко снизится потенциал воспроизводимости такого решения. А нам бы этого не хотелось. Но, чисто субъективно 9 сантиметров не кажутся слишком большой платой за полученные возможности по цене и производительности. А если сюда запихнуть скажем 3060...
Но, это уже совсем другая история!
Спасибо всем, кто нас смотрит и поддерживает! До новых встреч в новых проектах!
Видео сборки доступно на RuTube: https://rutube.ru/video/409931d4a4fbc217d9c182ff68a0a14a/
Наша группа и магазин ВК: https://vk.com/terrabyte
Модель корпуса: https://3dtoday.ru/3d-models/gadgets/computers/korpus-dlya-mini-pk-s-2-slotovoi-videokartoi
Будем рады новым подписчикам и, конечно, лайкам! :)
