Здравствуйте, уважаемое сообщество. В этой статье хочу поделиться своей последней разработкой – небольшого компьютера для работы и отдыха.
Техническое задание
- Компьютер должен быть установлен в грузовом а.м. Volvo E5, место установки (ниша под торпеду) имеет размеры Ш*Г*В — 40*45*8 см
- В машине принципиально не держу преобразователя из 24 в 220 Вольт, поэтому ПК должен работать от 24В, напрямую от прикуривателя. На 12В не пойдет, т.к. они идут с преобразователя, рассчитанного на максимальный ток 10А, что не совсем хорошо, учитывая итоговую потребляемую мощность. Ну и должна быть возможность подключать ПК в домашних условиях от 220В.
- Так уж получилось, что давно использую монитор на 12 Вольт, но вход у него только D-SUB, поэтому в компьютере должны быть соответствующие видеовыходы.
- Компьютер должен тянуть Ведьмака 3 (ну люблю я эту игру) на средних настройках графики в HD качестве для моего монитора в 19 дюймов.
- Стоимость – чем дешевле, тем лучше. Все цены будут указаны в у.е – т.е. польских злотых, т.к. многое покупалось за них, а в скобках – в евро и учитывают доставку.
- ПК было решено строить на платформе AMD. Их встроенная VEGA 8 и 11 уже обладает достаточной для моих задач мощностью и не требует установки внешней видеокарты, которая дополнительно будет нагружать аккумуляторы авто.
Вот что в итоге получилось:
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.
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.
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:
- 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.
- 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.
- 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).
- 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.
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.
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.
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.
И с диском:
И готовая система в сборе
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.
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.
Интересная особенность сумки — если не использовать ее, как рюкзак, то можно отстегнуть лямки и спрятать в специальные карманы.
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.
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.
Автор: Иван