Изготовление своими руками компьютера

История создания собственного корпуса для ПК

Вступление

Идея создания самодельного корпуса появилась в моей голове внезапно, как следствие мучений по обслуживанию компонентов компьютера и системы жидкостного охлаждения (СЖО), разместившихся на тот момент, а это происходило в августе 2008 года, в обычном китайском бюджетном корпусе.

Несмотря на свою очевидную бюджетность, корпус с честью и достоинством перенёс смену трёх платформ, переход на СЖО, а также установку с небольшими хирургическими вмешательствами видеокарты класса GTX285. В ходе этих событий сразу начали вырисовываться требования к корпусу:

реклама

• Форм-фактор – ATX Midi-Tower;
• 3 отсека 5.25” + 1 отсек 3,5” без передних дверц
• Многоцелевая ориентация – как для любителей СЖО, так и для сторонников воздушных систем охлаждения;
• Нижняя секция для блока питания (БП) и дополнительного оборудования;
• Верхняя секция для основных компонентов компьютера и корзин;
• Минимум одна внутренняя корзина на четыре накопителя форм-фактора 3,5”;
• Поперечное расположение внутренней корзины накопителей HDD с виброизоляцией последних от корпуса;
• Быстросъёмная монтажная пластина материнской платы;
• Возможность установки «топовых» видеокарт длиной 270-290 мм;
• Возможность размещения радиаторов СЖО и/или другого оборудования.

Перед любым «изобретением велосипеда» был произведён обзор «доступных» (в российской глубинке) корпусов для «энтузиастов», с перечисленными выше требованиями. В ходе обозревания из основной массы было выделено два интересных корпуса: Antec Perfomance One P190 и 3Q T-001.

Antec Perfomance One P190 (Общее описание, Сборка и тестирование). Данный корпус был интересен в первую очередь своим качеством изготовления и внешней отделки, а также возможностью установки двух(!) блоков питания. Но сказали свое слово и его отрицательные для меня стороны — наличие дверцы, оба заявленных блока питания шли в комплекте поставки, да и общая стоимость не вызывала энтузиазма – около $700 и без учета доставки.

3Q T-001 (Обзор). Этот корпус показался мне интересным с точки зрения полной сборки-разборки, видимо сказалось тяжелое детство и нехватка железных игрушек. Не наигрался тогда в конструктор в достаточной мере, вот и потянуло, но реальное отсутствие данного агрегата в розничной торговле поставило крест на этом пути решения проблемы.

Следом были изучены корпуса от Lian-Li, Ikonik и Silverstone, но ничего прямо подходящего найдено не было. У каждой фирмы есть интересные находки, но к ним сразу прикладывались свои недостатки, что исключало и такой вариант решения.

На компромиссы идти не хотелось, мне показалась весьма заманчивой сама идея объединения столь разноплановых, универсальных приемов — поддержка двух блоков питания, возможность полной сборки-разборки в одно целое. При этом надо было уложиться в бюджет изготовления до 13000 рублей на корпус (при условии единичного производства). С такого вот замысловатого «технического задания» началось проектирование корпуса. Был произведён поиск единомышленников в близких кругах, в результате чего один приятель согласился поучаствовать — разделить все тяготы, лишения и невзгоды, связанные с процессом проектирования и изготовления. Но было одно условие — второй экземпляр корпуса должен был уместиться в нише его компьютерного стола.

Разработка каркаса и выбор материала

Основной идеей при проектировании было создание полностью алюминиевого каркасного корпуса со съёмными боковыми крышками и облицовочными панелями. Это условие выдвигалось во имя достижения разумных весово-прочностно-габаритных характеристик с расчетной массой 8-9 кг. Для чего, в первой версии, остов планировалось изготовить из алюминиевого уголка толщиной 2 мм, сплав АМг2/ АМг5.

Как видно из рисунка, каркас представлял бы из себя две сварные рамы, соединённые «гнутыми» перемычками, но в ходе изысканий от этой идеи пришлось отказаться из-за сложностей, возникающих в процессе сварки левой и правой рамы, да и точность отечественного проката оставляет желать очень и очень лучшего. Кроме этого, чтоб уложиться в рамки бюджета, в процессе поиска изготовителя пришлось отказаться от «официального изготовления» и искать обходные пути и выходы на конкретных рабочих. Этот путь привнес свои особенности в процесс — стало трудно найти сварщиков по алюминию на производствах без пропускной системы. Естественно, о каких-либо кондукторах и точности изготовляемых рам пришлось сразу забыть. Вдобавок, рамы, изготовляемые из уголка, пришлось бы отдавать на фрезеровку, что также вызвало бы лишние затраты. Поэтому выходом из данной ситуации стал выбор решения: изготовить рамы из уголков, полученных гибкой листа. Это бы исключило фрезеровку, упростило сварку, и, как следствие, снизило затраты на изготовление прототипа. Данная версия каркаса показана на рисунке ниже: Вроде бы решение с каркасом найдено, но возникает другая проблема. Планировалось изготовить все детали из алюминиевого листового проката толщиной 1мм и 2мм, но такой вариант быстро отпал. Анализ заготовительного процесса показал, что покупка минимум двух листов с размерами 2х1500х3000 и 1х1500х3000 вылилась бы в немалую сумму, и это учитывая, что после осталось бы больше половины неиспользованного материала. Рамки бюджета не резиновые и от идеи полностью алюминиевого корпуса пришлось отказаться в пользу изготовления из алюминия только силовых узлов, несущих основную нагрузку – каркас, перемычки, монтажная пластина, силовые профили. Все из-за той же экономии в качестве боковых и облицовочных пришлось применить композитные панели Dibond. Остальные детали было решено изготавливать из черных металлов, что вылилось в утяжеление всего корпуса. Расчетная масса приблизилась к 12,5 — 13 кг.

Разработка корзин

Вместе с тем необходимо было разработать две корзины:

• «Большая» на 3х5.25” + 1х3.5” устройства;
• «Маленькая» для HDD.

реклама

В этом месте тоже была куча «подводных камней». Например, при разработке «маленькой» корзины надо было учесть три взаимоисключающих фактора – виброизоляция, быстросъёмность накопителей и технологичность изделия. «Большая» корзина претерпела всего два изменения:

• первая версия разрабатывалась как безвинтовая быстросъёмная конструкция, но данный вариант был забракован после пробного изготовления и уже небольшого срока эксплуатации;
• вторая версия — более простая с точки зрения изготовления с винтовым креплением устройств.

Только на разработку корзин было потрачено около 50% времени проектирования. Конечные варианты корзин:

Разработка боковых и облицовочных панелей

Проблемы были не только с корзинами для дисков, не минула чаша сия и боковые панели. Особенные трудности доставил механизм крепления к корпусу. Основные ограничения были вызваны необходимостью уместить разрабатываемый корпус в нише соратника по несчастью, поэтому жесткие габаритные ограничения предъявлялись как на общие габаритные размеры, так и на свободные ходы боковых крышек в этой нише. Изначально предлагалась следующая конструкция крышек

Если конструкция находится в нише стола, то съем крышки вбок невозможен, ее снятие должно сводиться к трём движениям – сначала вдоль корпуса, потом – вбок, а потом снова вдоль. Планировалась фиксация спереди винтами с накатной головкой. Однако, позже, при здравом размышлении нам пришло в голову, что точность гибки наверняка станет хромать, поэтому пришлось отказаться от этого варианта. Кроме того, подобный вариант фиксации стенок привел к стыкам с отчетливо заметными зазорами между крышкой и лицевой панелью. Опять же, рамки бюджета требовали упрощать сложность конструкции узлов.

Вентиляторы и пылевые фильтры

В качестве продувочных корпусных вентиляторов были выбраны Scythe Kaze Maru SY1425SL12L. Под примерно такие вентиляторы, типоразмера 120х120 – 140х140, были спроектированы пылевые фильтры универсальной конструкции.

Кнопки и индикация

Выбор кнопок оказался скудным – в магазинах радиодеталей в основном торгуют промышленными кнопками, а хотелось поставить компактные малошумные кнопки, желательно со встроенной подсветкой.

После продолжительных поисков удалось найти следующие позиции:

• на роль кнопки «Power» выбрана кнопка PBS28B;
• на роль кнопки «Reset» выбрана кнопка SWT-6 ;
• светодиод «Power» – GNL-5033PGC (зеленый);
• светодиод «HDD» – GNL-5033URC (красный);

Подключение кнопок и светодиодов к материнской плате реализовано посредством 8-жильного шлейфа с тремя разъемами BLS-2 и одним BLS-3 (для светодиода «Power»).

Источник

Создание примитивного компьютера с нуля

Компьютер — это просто. Или нет?

Любой человек, интересующийся сферой информационных технологий, хоть раз задумывался о том, как на самом деле работает компьютер. А и действительно, с помощью компьютера можно сделать столько всего удивительного, что невозможно поверить, что всё, что происходит внутри него, — сложение чисел. Почему бы тогда не сделать свой самому?

Эта мысль явно прослеживается в книге Чарльза Петцольда «Код» — хорошее чтиво для тех, кто хочет разобраться в устройстве компьютера на пальцах не тратя особо времени. Эта книга произвела сильное впечатление на меня, да так, что я решил, что компьютер и вовсе банально простой агрегат и ничего сложного в нём нет.

Но это не так. После прочтения у меня всё-таки поселилось ощущение того, что от меня что-то сокрыто, что какие-то аспекты архитектуры вовсе не затрагивались. За бо́льшими объёмами информации я обратился к следующей книге — «Архитектура Компьютера» Эндрю Таненбаума. Информация в этой книге оказалась гораздо обширнее, однако я получил не совсем то, чего хотел.

На этом мой путь в мире архитектуры ЭВМ приостановился, началась учёба, я отвлёкся на другие, более интересные для меня на тот момент проекты. Но, к сожалению, я из тех людей, которые не могут без угрызений совести пользоваться чем-либо, не зная хотя бы примерно механизма работы этого инструмента. Это заставляло меня искать материал буквально обо всём.

Череда разочарований наступила после прочтения нескольких глав книг об игровых движках, компиляторах, операционных системах и пр. Я просто растерялся: мир, который казался мне логичным и в меру простым в миг стал огромным и запутанным, требующим внушительных объёмов знаний.

Начало великого пути

То, что спасло меня, был ответ одного пользователя на каком-то форуме на пост человека, страдавшего похожим «расстройством», мир IT казался ему таким огромным, что его точно нельзя постичь. Я помню те слова, и они меня выручают каждый раз, когда я сталкиваюсь с чем-то новым. «Do not let yourself get overwhelmed» — то, что стоит говорить каждому новичку в IT.

И тогда я начал с новыми силами бороздить просторы интернета в поисках литературы. Мне очень повезло, что я наткнулся на замечательную книгу «The Elements of Computing Systems. Building a Modern Computer from First Principles» by Noam Nisan and Shimon Schocken(нет русского издания). В ней именно для таких, как я показывают создание реально работающего компьютера с нуля, то есть из логических вентилей.

Я загорелся идеей и приступил к работе. Начал с того, что когда-то уже делал после прочтения Петцольда, — сумматоры, регистры, мультиплексоры. Это одни из самых простых устройств, работу которых вовсе не сложно понять (если не думать об эффективности), а сделать такие можно за 10 минут в удобном приложении на вашем смартфоне.

Каждую следующую главу я начинал с жаждой знаний. Сконструировал АЛУ, руководясь заданиями в книге. Не могу сказать, что что-то в нём придумал я, скорее мне дали готовые детальки, а я их собрал в красивую машину. Зато какое удовольствие я получил, когда понял, что я своими руками собрал полностью работающее АЛУ.

Первые плоды

За ним последовал полностью работающий 16-битный процессор, который я доделал сегодня. Моему счастью нет предела, но я не собираюсь останавливаться. К моему сожалению, хоть в книге весь процессор и был собран полностью с нуля, но ассемблер для него был абстракцией в следующей главе(что логично, книга расчитана на более-мение краткое, хоть и детальное изложение). Немного погрустив, я понял, что Ассембли — тоже язык программирования, и создание полноценного Ассемблера с нуля займёт много времени.

Написать свой Ассемблер — амбициозная цель, но это не единственная сложность. Путь, который я выбрал, обещает быть непростым. Регистры и в целом память в программе BOOLR можно реализовать только используя логические вентили. Почему это проблема? Всё просто: ничтожные 1024 байт RAM десятки раз рекурсивно пытаются поселить в оперативной памяти моего компьютера свои составные 16-битные регистры. Вот, что из этого получается:

В общем говоря, иногда проект просто не открывается из-за нехватки оперативной памяти. Выглядит как тупик, но я не намерен останавливаться на этом.

Источник

Своими руками: Компьютер в столе с жидкостным охлаждением

Друзья, всех приветствую!

Ко мне обратился товарищ и попросил помочь воплотить его мечту в реальность.

Он хотел себе компьютер в столе, с жидкостной системой охлаждения, два независимых контура и медные трубочки. Предлагаю вам оценить мои труды.

Изготовление начинается с рамы: это столешница, ножки, перекладина жесткости и кронштейн.

Размеры товарищ захотел 122 на 65 см.

Товарищ захотел сочетание черного и белого цвета, в матовом исполнении.

Изготовление кастом СВО:

Отдельный контур под процессор
Отдельный контур под видеокарту

Два радиатора по 420 мм от EK
Две колбы HEATKILLER
Моноблок на процессор EK
Водоблок на видеокарте EK
Кулеры по 140 мм от Thermaltake

Контур под процессор, здесь используется i9-9900K
Товарищу хватает его за глаза.

Моноблок от EK отлично охлаждает i9 и цепи питания на материнской плате.

Много подсветки, но она легко выключается одной кнопкой.

Столешница поднимается, и ты можешь полюбоваться своим компьютером.

Стекло и часть столешницы фиксируется в верхнем положении при помощи двух газлифтов.

Толщина такого ПК в столе приятно удивляет, им удобно пользоваться.

Процессор: i9-9900K
Мать: ASUS ROG Maximus XI Hero
ОЗУ: G.SKILL Trident Z Royal (32 GB)
Видеокарта: EVGA RTX 2080 SUPER
SSD: Samsung 970 Pro (1024 GB)
HDD: WD Black (2 Tb)

Тест на нагрев в AIDA64 и FurMark

Процессор прогревался до 50 градусов
Видеокарта прогревалась до 55 градусов
Уровень шума (при пиковой нагрузке) около 36 db.

Что особенно радует, стекло, даже при пиковой нагрузке, остается комнатной температуры, на улице в момент теста было около 30 градусов.

Вся подсветка RGB и делится на несколько зон.

Можно отдельно включать подсветку в ножках, отдельно в столешнице. Любые цвета, и выключается она одной кнопочкой.

Кабель питания от монитора и ПК соединяется внутри столешницы и через кабель канал в ножке выходит с правой стороны.

На выходе ты получаешь всего лишь один кабель питания, что вставляется в розетку. Гигабитный Wi-Fi уже тоже установлен внутри.

Вставка в ножке на магнитах и легко снимается.

Можно легко обновить дизайн своего ПК в столе, просто поменяв эту вставку. Я их делаю из карбона, стекла и даже дерева.

Подставка от монитора не занимает место на столешнице и при этом его можно двигать во всех плоскостях.

Стекло использую закаленное, толщина 6 мм, по краю есть фаска, чтобы не было углов в 90 градусов.

Так же есть тонировка, когда выключаешь подсветку, комплектующие почти не видно, и тебя ничего не отвлекает, пользуешься, как обычном столиком.

Верхушка естественно герметичная, если пролить чай, внутрь жидкость никак не попадет.

Стол легко разбирается и удобно транспортируется в деревянном ящике.

Именно в такой упаковке, этот ПК В СТОЛЕ и отправился к моему товарищу.

На изготовление такого проекта с нуля, у меня ушло 30 дней.

Источник