[Из песочницы] Изготовление мини ПК на APU Ryzen или компьютер дальнобойщика

Корпус с подходящими размерами искал и на АЛИ и на местном польском OLX. Из вариантов было купить готовый китайский Realan 2007С и китайский блок питания 19-24 вольта на 120Вт. В сумме такой комплект обходился где-то 120у.е. (28Е), но у него мне принципиально не понравилась система охлаждения с установкой одного 40мм кулера – для ПК, работающего в нише, мне показалось этого не достаточно, да и размеры 25*31*6см оказались больше, чем в итоговой сборке.

После недельных поисков, ради корпуса в хорошем состоянии и БП за 69 у.е. (16Е) купил в сборе готовый компьютер HP Compaq dc7800 USDT 2009г.в. и самое главное – в комплекте с фирменным БП 19В 7А. Как позже оказалось – очень удачный корпус размерами 255*251*68мм, к тому же часть запчастей можно использовать повторно или просто продать. ПК перед трансплантацией:

На фото вентиляторы, приводы CD HDD уже сняты, БП в кадр не попал. Корпус крепкий, с хорошо продуманной системой вентиляции. На вдув и выдув по диагонали работают два качественных 4-контактных 60мм вентилятора на подшипниках качения и с возможностью регулировки оборотов, которые на 12В выдают 7000об. мин и серьезный воздушный поток. Кстати, мне попалась ещё одна версия этого компьютера с вентиляторами на 4000об. который я и оставил в итоге — меньше шума. Только вот проблема (как и многое другое в этом ПК) – проприетарная материнская плата. Ну что ж будем пилить — время свободное имеется.
Материнскую плату искал под размеры уже имеющегося корпуса. Платы формата ITX не подходили, т.к. отсутствовал нужный мне выход D-SUB, либо плат, имеющих данный разъем не было в наличии «на сейчас». Лишние преобразователи HDMI — D-SUB надежности не добавляли и тоже стоили денег. В итоге подошла плата Asrock B450M-HDV – чисто по размерам, ну и бонусом — чипсет с возможностью разгона процессора и памяти. Цена 315 у.е. (73Е). Размеры платы Ш*Г 231*206мм. Платы шире 230мм в этот корпус установить не получится.

Изначально пациент выглядел так:

Красным отмечены контактные площадки, которые пришлось спилить. Оставил только две – они нужны для крепления фронтальной платы. На ней — кнопка питания, два разъема USB 2.0, выход под наушники и микрофон.

Также удалены выступающие внутрь корпуса шпильки крепления дисков и разъема VESA.

После удаления всего выступающего кладем плату во внутрь с установленной задней планкой под разъемы и отмеряем на корпусе место, где делать вырез. В итоге получаем следующее:

Как видим в передней части остается место для установки родного 60мм вентилятора и платы с разъёмами и индикацией – отлично!

Контактные площадки для установки передней платы временно подогнуты вверх т.к. мешают установке материнской платы. Потом подогнем обратно.

Последний штрих — размечаем места для установки 6-ти латунных стоек, устанавливаем стойки, срезаем с обратной стороны остатки резьбы, без этого не закроется нижняя крышка, и для надежности пропаиваем. Иначе они могут прокручиваться. Удивительно, но ни одна стойка не попала «в молоко».

Красным отмечены 2 отверстия, которые нужно сделать для монтажа старого вентилятора.
Т.к. оптический привод будет отсутствовать – снимаем с него планку лотка и крепим при помощи термоклея на переднюю пластиковую панель корпуса. На фото видно как хорошо развита система отверстий для вентиляции.

Проблема охлаждения процессора в корпусах с малым объемом стоит очень остро, на родной боксовый кулер не было никакой надежды ни по мощности по высоте. СО должна быть производительной, низкопрофильной и по возможности недорогой и такое решение существует.

Только устанавливается на видеокарты. В итоге за 29у.е. (6.7Е) было приобретено данное чудо:

Это комплект охлаждения Twin Frozr 4 от умершей платы MSI Radeon R9 270x способный, не сильно напрягаясь, охладить GPU c TDP 180Вт. Аналогичная система используется для процессоров Nvidia в плате MSI N770 TF и она предпочтительна, т.к. имеет плоскую подошву для контакта с GPU. В моем случае имеется выступ под кристалл высотой 0.5мм, который, к сожалению, пришлось стачивать.

Общие принципы выбора производительной СО от видеокарт следующие:

1. Как можно больший размер площадки для контакта с крышкой CPU – на случай если по каким-то причинам придется двигать радиатор из-за выступающих элементов платы.
2. Радиатор должен быть на тепловых трубках, причем для нормальной работы в горизонтальном положении внутренние стенки трубок должны иметь капиллярную систему. В моем случае покрыты мелкими крупинками какого-то пористого материала.
3. СО турбинного типа трудоемки в доработке т.к. имеют раздельное крепление радиатора и вентилятора в едином кожухе. Расположение вентилятора сбоку ограничивает возможность маневра в тесном пространстве корпуса. Также отсутствует охлаждение цепей питания VRM процессора (помним корпус малых размеров).
4. Общий нюанс компоновки СО видеокарт – смещенная ближе к разъему PCI-E контактная площадка GPU из-за чего радиатор на CPU также будет смещен в сторону. И в итоге упрется корпусом или трубками в элементы платы. Нужно искать плату с GPU, расположенным как можно дальше от разъема PCI-E.

В ходе многочисленных примерок радиатор лишился одной крайней 8мм тепловой трубки и части конструкций которые упирались в элементы платы, корпуса, или перекрывали разъем PCI-E и приобрел следующий вид:

Края тепловых трубок подогнуты в сторону «от платы» т.к. упирались в ферритовые катушки ИП VRM.

Края пластин с левой торцевой стороны по фото загнуты, образуют единую плоскость для дополнительного теплового контакта с корпусом ПК и промазаны термопастой.

Левая трубка подогнута ближе к корпусу радиатора т.к. закрывала разъем питания вентилятора.
Сточен 0.5мм выступ под кристалл GPU Radeon.

Для крепления радиатора использованы родные металлические пластины. Расстояние между осями отверстий которых, как ни странно, совпало с расстоянием 54мм сокета АМ4. Слева на фото пластина до доработки.

Для крепления радиатора использованы винты М4*35мм. В бэкплейте процессора нарезана метрическая резьба. Нарезать резьбу необходимо в несколько проходов постепенно увеличивая диаметр. Иначе есть риск сорвать шпильки, которые запрессованы в пластину.

Изначально вентиляторов было 2, кожух вентиляторов монтировался на радиатор при помощи 2-х металлических пластин. Одна пластина крепления вентилятора убрана, вторая перенесена и установлена над CPU.

95мм вентилятор остался один и приобрел следующий вид:

Часть вентилятора работает на обдув радиатора VRM. Дракончик оставлен для красоты.

4-х контактный мини разьем питания вентилятора перепаян под стандартный для CPU, соответственно есть возможность регулировать обороты и снимать показания с датчика.

Итоговые размеры СО составили: длина -174мм, ширина от 65 до 75мм, высота вентилятора над радиатором — 16мм, общая высота СО — 32мм. Расстояние от верхнего края вентилятора, до крышки корпуса — 8мм.

Монтаж необходимо выполнять не допуская перекосов плоскости прилегания с крышкой процессора. Затяжка болтов крест на крест и с одинаковым усилием, но без фанатизма. После установки эффективность работы проверяется с помощью стресс тестов. Если имеется эффект скачкообразного роста температуры процессора, повышенные рабочие температуры при работе в открытом корпусе — необходимо перезатянуть болты т.к. радиатор установлен с перекосом.

Система вентиляции корпуса состоит из родного фронтального 60мм вентилятора. Для его подключения пришлось приобрести 4-х контактный удлинитель на 28см. – 15 у.е. (3.5Е). Еще один вентилятор, на 40мм. (большего диаметра не помещается) – 10у.е. (2.3Е) пришлось установить в задней части корпуса, с бокового торца. Почему – об этом будет написано ниже. Для уменьшения шума вентилятор подключен на 7В.

Важный нюанс. Использованная материнская плата имеет только один разъем для подключения корпусных вентиляторов с возможностью регулирования частоты оборотов в зависимости от температуры CPU или VRM. Если вентиляторов 2 необходимо приобрести соответствующий разветвитель. Ну и, как в моем случае, произвести раздельную программную настройку их частоты вращения к сожалению не получится.

На общеизвестной китайской площадке приобретен преобразователь питания (PICO PSU) RGEEK-200WP мощностью 200Вт. По описанию рабочее напряжение 16-24В. Пробил датащиты установленных элементов — до 3034В так что на 24В можно смело включать. Правда на заведенном двигателе, когда в сети 28Вольт ПК уже не стартует. Цена вопроса – 98у.е (23Е).

Преобразователь имеет 2 контактный разъем с гайкой, который после пары примерок развалился и был заменен на полностью металлический 5.5*2.5мм. Очень не хотелось перепаивать родной качественный разъем БП Hewlet Packard 7.4*5.0 на 19В, но ответного, чтобы можно было прикрутить гайкой к корпусу найти у китайцев не удалось. Если кто-то знает, где можно такой приобрести — буду благодарен за ссылку. Перепаял. Длины провода, идущего на 4-х контактный разъем 12В питания платы не хватило, пришлось допаять. По задумке в ПК должен быть установлен имеющийся в наличии HDD 2.5′ на котором хранится коллекция фильмов, из-за этого кабель питания идет не напрямик, а в обход CPU – вот и не хватило.
Преобразователь и память немного перекрывают створ фронтального вентилятора и поэтому получают дополнительное охлаждение – замечательно.

Состоит из 2х дисков. NVME Samsung PM-981 на 256Гб – на него установлена ОС и крутятся игрушки. Т.к. ОЗУ будет установлено только 8Гб (принципиально не поставлю больше – нет таких задач на этот ПК) и часть откусит АПУ, то диск максимально производительный. Брал с рук, так дешевле – 139у.е (32Е). Человек только купил ноут и сразу заменил на больший. А диск практически новый, но без гарантии.

Второй диск – обычный WD на 5400об. Рассказывать нечего, снят со старого компьютера, который использовал в этом авто – файлопомойка, но под него пришлось делать крепление.
Принцип подсмотрел в том же Realan 2007. Для изготовления крепления купил в строймаге металлические направляющие для выдвижных мебельных шкафов. Края загнуты под 90 градусов и пропаяны. Направляющие закреплены на болты только к задней стенке. Передние не закреплены и просто лежат на удачно расположенном уступе корпуса. Но из-за закрепленного в 4-х точках диска конструкция получилась зафиксированной. По высоте получилось практически в притык к верхней крышке и внизу под диском достаточно места, чем я позже и воспользовался…

Оперативная память 2*4Гб G Skill Ripjaws V DDR4 3200 16-16-16-36 брал принципиально как можно быстрее под АПУ и разгон, но за вменяемые деньги и конечно с рук. Итого 173у.е. (40Е). На Trident денег зажал.

Долго не мог купить за вменяемые деньги. Кандидатов было 3. Райзены 2200G 2400G и Атлон 200G. Последний слабее и по CPU и по графике, зато 35Вт, что хорошо для работы от аккумуляторов, но с другой стороны райзену тоже можно сделать даунклок и даунвольт и понизить потребление. За 2400 хотели в среднем 400-430у.е (до 100Е), а вот 2200 уже стоил вдвое дешевле и тоже, судя по многочисленным обзорам, подходил под Ведьмака и позволял получить заветные 35 кадров на миддлах, а учитывая мощную СО и разгон до 1,5Ггц – комфортные 40-45 кадров. И я его дождался. Боксовый комплект 2200G с новым кулером и красивой коробочкой куплен с рук – 214у.е. (49.5Е). Даже не торговался, вариантов дешевле и с высылкой не было.

Дело в том, что собрать готовый компьютер нужно было в течении недели, пока буду не в рейсе, а потом забрать ПК с собой на работу. Времени на ошибку не было и очень беспокоила не проверенная система охлаждения. А если не справится и проц будет перегреваться… теоретически должна, а вдруг что-то не учел. Решено, ставлю внешнюю видеокарту. Этим достигается 3 цели – разгружаем температуру CPU, ускоряем работу графики и получаем уже достаточный обьем памяти в полные 8ГБ, а не 6, как с АПУ. Вариант по размерам внутри корпуса и по энергопотреблению был только один – GT 1030, причем только низкопрофильная, однослотовая и с выходом D-Sub. И такая нашлась от Zotac и конечно с рук – 250у.е. (58Е).

Вариант поставить плату только один – между жестким диском и материнской платой и подключить через райзер. Цена райзера 22у.е. (5Е) причем 2/3 цены стоимость пересылки. Райзер на PCI-E 1х с ним скорость немного ниже все-таки, чем на 8х (больше линий APU не выделяет), но уже едет другой (2,6Е). А на тот момент был только такой.

Подготавливаем плату. Обрезаем все лишнее с низкопрофильной планки, сверлим 2 отверстия и нарезаем резьбу М4:

Для фиксации задней части используем все те же направляющие от мебели, только уже ответную часть. Одна сторона Г-образного кронштейна сточена, т.к. уже касается элементов на текстолите платы. Углы пропаяны. Отверстия с резьбами уже были в готовом изделии.

Боковые стенки кронштейна чуть сужаем молотком для лучшего контакта с радиатором – часть тепла будет передаваться на корпус через термопасту. Ставим карту в корпус. Кронштейн крепим 2-мя винтами.

Для отвода горячего воздуха в торце корпуса установлен 40мм вентилятор. В корпусе сделаны отверстия по профилю вентилятора.

Изначально была частью материнской платы и содержала 2* USB 2.0 разъема, разъемы для наушников, микрофона кнопку включения и светодиодные индикаторы. Данная часть платы была беспощадно отрезана ножовкой и к ней припаяны соответствующие коннекторы с проводами, купленные на АЛИ -4 У.Е. (1Е).

В конечном итоге получаем следующую сборку без жесткого диска:

И с диском:

И готовая система в сборе

В ходе доработки было решено изменить цветовую гамму корпуса из серо-черной, на красно-черную, ну и освежить внешний вид ПК.

Боковые панели оставляем без изменений. Они окрашены черной порошковой краской и не имеют повреждений. Окрашиваем только верхнюю и нижнюю панели корпуса.

Верхней панели досталось больше всего при доработке. Для обеспечения жёсткости разъема Vesa она усилена дополнительной пластиной с помощью точечной сварки. В борьбе за объем пластина была удалена, а панель, к сожалению, получила подтверждения. Нижняя панель была в порядке.

Выравниваем все неровности с помощью шпаклевания.

Грунтуем и красим в черный цвет в два слоя. В концепции по периметру должна идти красная полоса, поэтому, после высыхания краски оклеиваем поверхность пленкой и скотчем. Скотч тонкий, полимерный, чтобы граница перехода цветов была максимально четкой. Обратную внутреннюю поверхность не окрашиваем и прикрываем картоном, который просто вставляется внутрь.

После окрашивания панели вскрываем лаком, полирует и получаем следующее:

На этом внешняя отделка завершена. Можно конечно было для единого стиля покрасить заднюю часть, но для этого пришлось бы полностью разбирать компьютер. В общем делать этого я не стал.

Во первых сразу был разочарован производительностью внешней видеокарты. На райзере 1Х она показывала всего на 2 кадра больше, чем встройка Vega-8 (с быстрой памятью на 3200 и 1100МГц). Тестовая сцена в Ведьмаке 1366*768 на миддлах — новиград 38 против 36 встройки. Фиаско.

Однако после установки 8Х райзера с АЛИ все стало на свои моста – я получил +10 кадров и итоговые комфортные 50-60fps в разрешении 1366*768 на протяжении всей игры.
Температура и энергопотребление.

Как видно, температура CPU с внешней видеокартой составила 81 градус в стрессе и закрытом корпусе, но это при разогнанном до 4ГГц процессоре. При обычной частоте 3.7ГГц держалась в районе 72градусов. Температура видеокарты в Furmark остановилась на 82 градусах. В играх конечно меньше – около 75-80. Шум от вентиляторов – умеренный, но тут все зависит от выбранной схемы охлаждения. Хотите тише – будет расти температура, но не критично.

Достаточно минимального притока и обдува процессора для работы без троттлинга.

При снятии верхней крышки ситуация в корне меняется и температуры падают до 65-70 градусов под нагрузкой.

Энергопотребление измерялось путем подключения амперметра в разрыв сети питания ПК и 24В бортовой сети грузового ам и не учитывает потребление монитора. В скобках указано значение Ватт. Получены следующие результаты.

Система без внешней видеокарты.

Stand by – 0,06A
Фильмы FHd – 1,6A (38,4)
AIDA stress CPU+GPU -2,7A (64,8)
AIDA stress CPU + Furmark – 3,15A (75,6)
Witcher3 — 3A (72)
Система с внешней видеокартой GT-1030
Фильмы HFd – 1,6A (38,4)
AIDA stress CPU + GPU – 5,2A (124,8)
AIDA stress CPU + Furmark – 5,7A (153)
Witcher3 – 3,6A (86,4)

Как видно, добавление внешней видеокарты, даже уровня 1030 с малым TDP, серьезно повышает энергопотребление в приложениях, использующих 3D графику.

Для переноски ПК на рабочее место, на китайской площадке подобрана сумка-рюкзак, которая позиционируется для ноутбука с диагональю 15,6″. Наружные размеры — 44*33*12. Кроме компьютера внутри помещается игровая клавиатура, мышь, ВТ колонка, два навигатора и комплект проводов. В общем вся электроника, необходимая в работе.

Интересная особенность сумки — если не использовать ее, как рюкзак, то можно отстегнуть лямки и спрятать в специальные карманы.

Корпус HP + БП 7.1А 135Вт – 16€
Плата ASRock B450M-HDV – 73€
CPU cooler – 6,7€
Удлинитель 4pin вентилятора корпуса – 3.5€ (на АЛИ потом купил дешевле и 2)
Вентилятор 40мм – 2.3€
PICO PSU – 23€
NVME Samsung 256Gb PM-981 – 32€
HDD 500Gb WD уже был
RAM G Skill 2*4Gb 3200 CL16 – 40€
CPU Ryzen 3 2200G + cooler box – 50€
Video GT-1030 – 58€
Rizer 8x PCI-E – 2,6€
Термопаста Arctic MX4 – 6,3€
Провода передней панели USB 2.0, светодиоды, кнопки – 1€
ИТОГО: 314,4€ не учитывая стоимости HDD, покраски, сумки и прочей периферии.

В итоге получилась система, удовлетворяющая моим первоначальным требованиям. Да видеокарта GT-1030 это максимальное, что получилось установить в корпус этого форм-фактора, при данной конфигурации, однако при этом использована недорогая m-ATM материнская плата. Если установить плату m-ITX формата, или отказаться от жёсткого диска в пользу только NVME накопителя, то можно попробовать установить 2-х слотовую low profile видеокарту. Процессор, при наличии внешнего видео, уже можно заменить на 6-8 ядерный. И это уже будет вполне серьезный уровень, как для авто ПК… Правда это потянет за собой проблему нехватки мощности блока питания на 220В, но этот вопрос тоже можно решить.

Например — приобрести на вторичном рынке БП с током 11А на 19В. И его уже будет достаточно.
Очень эффективным решением в плане охлаждения компонентов и понижения шума было бы выполнение перфорации в районе вентилятора процессора, но у меня такой задачи не стояло. В условиях эксплуатации в авто — чем меньше отверстий, тем лучше. В общем варианты развития системы существуют. Мне же, пока, достаточно и этого, а там посмотрим…

Всем здоровья. Аргументированная критика приветствуется.