Моддинг девайсов — тема очень широкая и невероятно интересная. При желании, чего только не сделаешь со своим любимым устройством: можно кастомизировать и преобразить интерфейс девайса, портировать свежую версию системы, прошить ядро с разгоном ЦПУ… Однако помимо программного моддинга, существует и аппаратный: умельцы умудряются наращивать объем ОЗУ и постоянной памяти, менять дисплеи на более качественные и даже добавлять поддержку беспроводной зарядки/квикчарджа! Предлагаю вам взглянуть на относительно редкую, дорогую, но такую желаемую в нулевых модификацию: наращивание ОЗУ на КПК аж в два раза! Сегодня мы с вами: узнаем предысторию моддинга телефонов в нулевых, самостоятельно перепаяем чипы ОЗУ на модули большего объёма, а также разберемся в программной стороне этого вопроса. Интересно? Тогда добро пожаловать под кат!
❯ Предыстория
Пожалуй, КПК и коммуникаторы на Windows Mobile можно назвать одними из самых интересных девайсов из середины нулевых годов. Пока подавляющее число пользователей только-только пересело на кнопочные телефоны с цветными дисплеями и поддержкой WAP-интернета, владельцы КПК носили в кармане полноценный компьютер, который мог выполнять многие задачи своего «большого брата». Сёрфинг полноценного Web 2.0 интернета, редактирование и просмотр документов, прослушивание музыки и воспроизведение видео и конечно-же игры — для портативного девайса в середине нулевых это было очень круто!
i-Mate jasjar
Характеристики КПК были практически идентичными на всех устройствах: большинство девайсов работало на базе ARMv5 процессоров Intel PXA 27x с частотой 400-600МГц, Samsung S3C6410 ~400МГц, а также TI OMAP 850 на частоте ~200МГц, оснащались ~64Мб встроенной Flash-памяти и 64-128Мб оперативной памяти SDRAM. Самым ценным ресурсом была оперативная память: большинство устройств на базе PocketPC 2003 так или иначе не могли использовать встроенную Flash-памяти для хранения пользовательских данных. Девайсы с 128Мб ОЗУ ценились гораздо выше более доступных устройств с 64Мб ОЗУ.
Происходило это из-за того, что Flash-память в те годы была слишком медленной, что негативно сказывалось бы на производительности всей системы. Поэтому производители устройств пошли на хитрый шаг: они решили использовать некоторый объём ОЗУ в качестве диска для пользовательских данных, а дабы пользователь не потерял важные ему файлы при, например, замене аккумулятора, они реализовали схему отдельного запитывания модуля обновления DRAM от резервной батарейки.
Поэтому в Windows Mobile был предусмотрен отдельный «бегунок», отвечающий за объём памяти, выделенный для программ и для пользовательских данных. Хочешь запустить одновременно TouchFlo, Скайп, Аську, PocketIE и гонять в фоне музыку? Готовься переносить фотографии любимого кота на SD-флэшку и тянуть бегунок в сторону программной памяти! По умолчанию, система выделяла около 32Мб памяти под пользовательские данные и остальные 32Мб под программы. Пользователь мог выделить до ~48Мб ОЗУ для программ, чего действительно хватало для параллельной работы нескольких относительно тяжелых программ в фоне!
Однако КПК на «винде» — отнюдь не современные устройства на Android и iOS и сами программы без крайней необходимости из памяти не выгружают. В iOS и Android практикуются «скриншоты» программ, когда в диспетчере задач мы видим сохраненное состояние приложения, но по тапу приложение снова запускается и быстренько восстанавливается из ранее сохраненного состояния. Поэтому, если в устройстве заканчивалась память для программ, уже открытые приложения могли крашиться, а новые не запускаться из-за слишком малого объёма свободной ОЗУ.
Устройства на WinMobile замечательно поддавались моддингу: некоторые энтузиасты портировали более свежие версии системы, другие выпускали собственные сборки системы, подчищенные от ненужных, по их мнению, программ, дабы освободить ещё немного ОЗУ под собственные приложения. Программный моддинг был очень развит: вспомнить только «кухни» — специальные наборы программ для модификации прошивок устройств и целые ветки на форуме 4pda, где обсуждалось добавление нового функционала в девайс. Чего-уж говорить, я сам год назад добавлял поддержку Direct3D Mobile в WM2003 и подкидывал софтварный рендерер от Intel в устройство на OMAP850!
Год назад я за пару дней запилил «тридэ» леталку, использующую D3DM — софтварный рендерер в Windows Mobile.
Однако другое дело — это аппаратный моддинг, связанный с физическим вмешательством в плату устройства. Самым частым модом была замена вечно ломающегося концевого выключателя (маленький рычажок, который прижимает задняя крышка устройства. Без него девайс чаще всего не включался) на обычную перемычку, дабы девайс не подвёл в самые ответственные моменты. Другой мод — перепаковка аккумуляторов для увеличения его ёмкости. Были ещё и другие, специфические модификации — насколько я знаю, на некоторых коммуникаторах Rover радиомодуль частенько «отваливался», а девайс уходил в белый экран. Радиомодуль либо выпаивали, либо грели (а то и перекатывали), дабы он ещё поработал какое-то время. Однако самым редким, дорогим и желанным многими модом было увеличение объёма ОЗУ! Данная процедура довольно простая, однако проводилась чаще всего в мастерских: старые чипы памяти выпаивались, а на их замену припаивались новые, большего объёма. На словах все просто, однако на деле далеко не каждый мог провести такую процедуру дома: необходимо было купить чипы памяти (которые стоили около 500 рублей за один), а сами они были в корпусе BGA и для пайки необходим был паяльный фен (на строительный тоже можно было посадить — но рискованнее) и адекватный флюс для BGA (хотя я слышал истории, как мастера в нулевых сажали чипы «на пузо» чуть ли не на таблетке аспирина).
Как видите, цена на работу в СЦ была не менее 3.000 рублей, время работы — полчаса-час. Теперь вспомните, что в некоторых регионах зарплата была около 6-7 тысяч рублей в месяц… вот так вот :)
Недавно я и сам заинтересовался таким видом моддинга и решил повторить опыт умельцев из нулевых: мне удалось найти НОВЫЕ (не реклама, это единственный магазин где можно купить эти чипы в РФ) чипы памяти в блистере по 100 рублей за штучку. Давайте же проапгрейдим легендарный коммуникатор своих лет — QTek S100 aka O2 Xda Mini II aka MDA Compact!
❯ Апгрейдим
Подобному апгрейду поддаются далеко не все девайсы. К сожалению, фактически проапгрейдить можно устройства только на базе чипсетов Intel PXA, например Asus P525/550, ранние HTC и многие HP iPaq. Устройства на базе Samsung S3C6410 имеют 64Мб ОЗУ прямо на одной подложке с чипом без площадок под дополнительную память на плате, а про устройства на OMAP 850 известно мало: скорее всего, чип не поддерживает возможность использования сразу четырех банок памяти одновременно.
Этого красавца проапгрейдить не выйдет :(
Изначально с завода, на большинстве устройств с чипсетом PXA используется два чипа мобильной SDRAM памяти типа HYB25L256160AC, производства Infineon, в корпусе BGA, по 32Мб каждый. Однако существует 64Мб версия того же чипа с идентичной распиновкой, где в одном чипе расположилось сразу две банки памяти, по 32Мб каждая. По итогу нам остается только сдуть старые чипы с помощью фена, почистить посадочные площадки от остатков старых шаров и установить новые чипы памяти с помощью всё того же фена. Давайте приступим!
Я купил свой QTek S100 два года назад в состоянии «как из помойки», всего за 100 рублей. Без шуток, возможно продавец действительно посещал свалки и потом продавал по дешевке различные интересные девайсы! Лично для меня в этом нет ничего брезгливого: корпус помыть с мылом, плату почистить спиртом и вот — крутейший девайс снова в рабочем состоянии и вполне чистенький :)
Аккумулятора у меня не было вообще и найти донора под перепаковку я даже не надеялся, поэтому запитывал девайс от BL-4C.
Разбираем девайс и видим плату с защитным экраном над процессором и ОЗУ. Сам экран съёмный, выпаивать его не нужно, но дабы аккуратно выпаять чипы памяти и не сдуть обвязку, придётся удалить лезвием «перекладину» на экране.
Плата с другого моего QTek S100
Выдавливаем под пузо чипов памяти немного флюса для BGA, берём прецизионный пинцет, фен, выставляем небольшой поток воздуха, температуру в 350 попугаев и начинаем выпаивать память по отдельности. Оба чипа сидят на бессвинце, поэтому для того, чтобы чип начал покачиваться, необходимо погреть его некоторое время. Как только чип начал «плавать» при покачиваниях пинцетом, его можно осторожно снимать пинцетом. Если снесли мелочуху, то её можно аккуратно выравнять пинцетом и поставить тем же феном обратно: поверхностное натяжении притянет элемент обратно и он встанет на место ровно, как и должно быть.
Зачищаем площадку от старых шаров с помощью паяльника на 350гр и оплетки. Впрочем, шары достаточно большие — можно просто покатать шарик припоя и собрать излишки на паяльник, идеально ровно зачищать их не нужно.
Наносим флюс на посадочные площадки, примерно центрируем чип на плате и начинаем греть. Если вы не перелили флюса, благодаря поверхностному натяжению чип сам встанет на место!
Почти по заводу!
Но девайс не увидит всей ОЗУ, если не поставить резистор номиналом ~0.33Ом вот на это место на линию CS1 — именно она отвечает за выбор второй банки в одном чипе памяти. Можно попробовать и просто перемычку поставить, но я не гарантирую результат.
Но это не весь моддинг на сегодня! Чуть позже я кинул нормальную, красивую перемычку вместо концевого выключателя, а также перепаковал аккумулятор, установив банку от BL-4C. Она, конечно, меньшей емкости, но девайс всё равно с ней держит довольно неплохо. Обратите внимание, что BMS (плату защиты) BL-4C необходимо выпаять: коммуникатор при поиске сети потребляет довольно много, из-за чего BMS BL-4C уходит в защиту.
Включаем девайс и… он работает!
Лучше перепрошить девайс официальной прошивкой: я даунгрейдился еще до замены памяти (до этого стояла прошивка WM6.5 от Cotulla), однако после апгрейда «винда» не всегда загружалась нормально, при том что сама ОЗУ инициализировалась правильно, без каких либо проблем и ребутов. После прошивки всё снова стало нормально. Если хотите накатить кастом — то ставить нужно версию с поддержкой 128Мб ОЗУ.
Обратите внимание, что флэшер вполне честно заявляет о времени обновления в 20 реальных минут времени. В этом вина как USB 1.1, так и медленной флэши.
❯ Программная сторона вопроса
Сейчас мы рассмотрели только физическую часть замены памяти. Но некоторые читатели наверняка спросят, каким же образом коммуникатор определяет всю установленную память, если конфигурация DDR статически слинкована с первичным загрузчиком?
На ПК у нас есть SPD — Serial Presence Detection, специальная небольшая флэш-память, в которой хранится конфигурация чипов и общий объём памяти на планке. В embedded-окружении чаще всего конфигурация контроллера памяти хранится в первичном загрузчике (после BootROM) — известном также как SPL.
Загрузчик HTC на устройствах PXA поддерживает несколько конфигураций ОЗУ — как минимум 64Мб и 128Мб. И судя по всему, на манер BIOS на ранних x86 машинах, загрузчик ещё на этапе тренировки ОЗУ проверяет всё доступное адресное пространство: если доступны «верхние» 64Мб ОЗУ, тогда загрузчик передаёт в Windows CE информацию о том, что установлено 128Мб памяти (правда тут деталей я не знаю. Думаю, сейчас только Cotulla мог бы рассказать об этом, но он давно не сидит на Хабре. Может кто-то знает, как дела у Cotulla сейчас?).
На коммуникаторах Asus, загрузчик патчили для поддержки 128Мб. Но детали патча я пока не знаю.
Очевидно что без установки второго чипселекта, контроллер DRAM не сможет обратиться ко второй банке памяти в одном чипе, поэтому его установка обязательна. Иначе загрузчик не видит верхние 64Мб ОЗУ и считает, что в устройстве установлено лишь 32Мб.
❯ Каково пользоваться девайсом теперь?
Давайте глянем, как же девайс работает теперь. Пожалуй, сразу стоит упомянуть то, что у девайса изначально были перспективы к увеличению производительности: помимо возможности увеличения ОЗУ, чипсет легко разгоняется до 624МГц с стоковых 412. Очень даже бодрый результат.
Сначала я решил поиграть в классику. AoE замечательно шла и на устройствах с ~32Мб ОЗУ (т.е ранних КПК), очевидно что и на гораздо более шустром девайсе она будет идти очень хорошо. Хороший способ ознакомиться с классикой RTS, кстати!
Переходим сразу к тяжелой артиллерии. Самыми тяжелыми играми для ранних коммуникаторов считались PocketFallout и Heroes Mobile: они кушали довольно большой объём ОЗУ и что-то запустить параллельно с ними было проблематичным. Не менее тяжелой была Quake 1: игра аллокейтит для себя Heap (динамическая память) в 16Мб. Это был уже серьезный удар по свободной ОЗУ на устройствах с 64Мб памяти. QIP и PocketIE в фоне уже не подержишь:
Но будем честны: ради игр можно было закрыть почти все приложения в диспетчере задач. А как насчет повседневных задач? Давайте откроем кучу приложений и узнаем, какое у нас будет потребление ОЗУ и общая производительность системы:
Не хило, да? Коммуникаторы и сейчас подойдут в качестве звонилок с функционалом смартфона, однако приложения под себя придётся допиливать самому. Благо API очень знакомое: в WinMobile и WinCE у нас самый обычный WinAPI, очень схожий с десктопным, а также есть немного урезанный .NET!
❯ Заключение
Вот таким был аппаратный моддинг девайсов в нулевых. Столько всего можно было сделать, имея лишь базовое оборудование! А ведь если включить смекалку, то можно заюзать КПК и в качестве одноплатников: на подавляющем числе девайсов UART без проблем можно получить с разъема для док-станции, а сама шина без проблем доступна из юзерспейса. Постараюсь развить эту тему в одной из будущих статей.
Информации по апгрейду памяти на КПК очень мало (ведь когда-то это был хлеб для СЦ) и сейчас её можно найти исключительно в архивах. Однако чем больше я посещаю паблики посвященные ретро девайсам, профильные каналы в Телеге и форумы по ремонту девайсов, я вижу всё больше упоминаний таких любимых нами наладонников! Поэтому я постарался систематизировать и собрать в кучу всю необходимую информацию для того, чтобы любой читатель мог и сам провести такую операцию в домашних условиях.
Сейчас мы привыкли с вами, что в смартфонах объём ОЗУ зачастую больше, чем в некоторых десктопных машинах. 6, 8, 12Гб — куда дальше!? А ведь когда-то и 128Мб уже было за счастье :)
А какие модификации КПК были у вас и как использовали свой девайс вы? Может вы сами апгрейдили КПК? Пишите в комментариях!
Возможно, захочется почитать и это:
- ➤ Сам написал, сам поиграл: как работали трёхмерные игры на кнопочных телефонах нулевых? Пишем 3D-шутер с нуля
- ➤ Калькуляторы с обратной польской нотацией
- ➤ Большая шпаргалка по Rust
- ➤ Декодер протокола RC-5 на микросхемах стандартной логики
- ➤ История создания Ведьмака: от литературной саги до игровой франшизы
Автор: Богдан
