Deskmini A300で自作

ASRockのMini-STXベアボーン Deskmini A300 でサブ機を組み立てた。
メインマシンより省エネな仕事用PCとして整備してみた。

構成

DeskMini A300
APU: Ryzen3 2200G （Radeon Vega8)
RAM: Team DDR4 2666 SODIMM 8GBx2
SSD: NVMe WD Digital BLUE SN500 500GB
Windows10 Home

組み立て

ケース自体もATX電源と同サイズ。M.2 SSDを使えばM/B上で全機能が完結する｡
Mini-ITXですら大きすぎるように感じ始める｡木製PCケースを作っていた頃の苦労も今は昔･･･｡

Deskmini専用のCPUクーラーが同梱されているけれど､先人たちが開拓したAPU付属のWraith Stealthを細工して取り付ける方法を試してみた｡
高さ方向については､Wraith Stealthからロゴの入ったファンガード外周の飾り部品を外した時点でケース内に収まる寸法になっていた｡ただし､CPUクーラー取り付け方向によっては､上蓋のネジマウント部と側面の爪の部位が干渉するので加工が要る場合がありそう｡

ニッパで削った突出部｡クーラーの取り付け向きを変えれば加工する必要は無いかもしれない

上蓋中央部にもやや突起があるが､少しだけ外にたわませてマザボを差し込むと問題ない｡

電力、性能

OSをインストールし､ドライバやソフトウェアを導入し終えたあと､サンワサプライのワットモニターを使用して計測した。
・アイドル時： 9W前後
・ファイルアクセス時： 25~30W
・CPU高負荷時ピーク： 45W程度

アイドル時に90～100W前後消費していたメインマシンと比べると大幅に省エネになった。外付け機器の少なさと、外部チップセットが無いことがだいぶ効いているようだ。

机に設置していると、静かな環境であれば距離の近さでファンの風切り音がかすかに聞こえてくる程度だ。
試しに19V3.42A(65W)のACアダプタがあったので使ってみたところ､CrystalMark 2004R7を実行しても特に異常はなかった｡ cTDP設定で電力制限しなくても、OCCTのような極端な負荷をかけなければ大丈夫そうだ。コードも眼鏡ケーブルになり、コンパクトな65Wアダプタだと持ち運びが楽になるだろう。

GPU（VEGA 8）の規模や性能はメインマシンのRX VEGA 56の10分の１程度だが、単精度で1TFLOPS越えらしいのでなかなか侮れない。仕事などで使う回路図CADや統合開発環境､3DCADも使用感はほぼ変わらなかった｡
KiCadの基板３D表示は大規模な基板だとかなりの頂点数となり、ぐりぐり動かすとかなりの負荷がかかるけど、これもマウスの動きに追従できている。
マインクラフト程度ならゲームも問題なかった。さすがにプレイ中はAPUが70℃付近まで上昇する場面もあり、ファンは最大回転になるが、口径が大きめなおかげでノートPCでありがちな高周波音は出てこない。

画面への排他・共同接続

メイン機で使うディスプレイをサブ機にも割りあてる｡ちょうどDELLのハイエンドモニタを2台体制にしたので、どちらもDisplayPort入力を2系統(mDP端子とDP端子)、DP出力を備えている。
画面１をメインディスプレイとしたマルチモニター環境の2系統排他利用は、2画面をデイジーチェーン接続することでシンプルに実現できた｡
サブ機のHDMI出力は2系統同時利用のために画面２に接続しておく。（普段はリモート接続で済ませようと思う）

【サボテン】太陽電池の結線

久しぶりにサボテン計画。忙しかったり投薬治療直前でだるかったりして、かなり放置していた。さぼてんも不機嫌そうだ。せっかくなので、園芸用の水受けに移す。関節痛で寝込んでる間に、エイプリルフール終わってましたね＾＾･･･。太陽電池の展開機構を想像したが、まずは太陽電池の結線を済ませよう。配線を綺麗にまとめたくていろいろ探していたら、千石電商でぴったりなものを見つけた。 LEDリング基板というらしい http://www.led-paradise.com/product/629? 本来はチップLEDをリング状にまとめる代物。イレギュラーな使い道だ。今度は小径のを買って、GX200のリングライトに仕立て上げよう。嬉しいことにフレーム径にジャストフィット。配線を綺麗にまとめられた。太陽電池の接続部。逆流防止用にショットキーダイオードを入れている。かなりスッキリ。蛍光灯下 500ルクスでの実験。 EDLCは10Fを使用。ちゃんと充電が行われている。といっても、とてもとてもゆっくりとだけれど･･･。

Arduino Nano Everyを試す

秋月で売っていたAtmega8と、感光基板でエッチングしたArduino互換ボードを製作してみて、次に本家ボードも買って… と気が付いたら10年が経過していた。ハードウェア的な観点では、今は32bitMCUの低価格化、高性能化、低消費電力化が著しい。動作周波数も100MHz超えが当たり前で、30ｍA程度しか消費しない。動作電圧範囲が広く、単純な8ビットMCUが不要になることはまだないだろうけど、クラシックなAVRマイコンは値上がりしており、価格競争力は無くなりつつある。そしてコモディティ化により、公式ボードでは不可能な値付けの安価な互換ボードがたいていの需要を満たすようになってしまった。 Arduino Nano Every https://store.arduino.cc/usa/nano-every https://www.arduino.cc/en/Guide/NANOEvery そんな中、Arduino本家がリリースした新しいNanoボードの一つ。他のボード2種はATSAMD21(Cortex-M0+)と無線モジュールを搭載したArduino zero（生産終了済み）ベースのIoT向けボードだが、 Nano EveryはWifi Rev2と同じくAtmega4809を採用していて、安価で5V単電源な8ビットAVRボードだ。 Atmega4809はATmegaと名がついているが、アーキテクチャはXMEGAベースとなり、クラシックAVRとの間にレジスタレベルの互換性は無い。 https://blog.kemushicomputer.com/2018/08/megaavr0.html もちろん、ArduinoとしてはArduinoAPIのみで記述されたスケッチやライブラリは普通に動作するし、Nano Every用のボードオプションとして、I/Oレジスタ操作についてはAPIでエミュレーションするコンパイルオプション（328Pモード）がある。公式のMegaAVR0ボードはどれもブートローダーを使わず、オンボードデバッガで直接書き込みを行っている。ボードを観察...

ATmega4809(megaAVR0)を試す

megaAVR 0という新しいAVRシリーズを試してみた｡小さいパッケージなのに､UARTが4本もあるのが気になったのがきっかけ｡登場すると噂の Arduino Uno Wifi rev2 にも採用されるらしい｡簡単にデータシートを眺めてみると､アーキテクチャはXmegaシリーズを簡素化し、動作電圧範囲を広げたもののようだ。 CPUの命令セットはAVRxtと新しくなっているが、Xmegaで拡張された一部の命令（DESやUSBで使われる命令）が削除されていて、基本的に今までのATmegaとほぼ同じだ。コンパイラからは、先に登場した新しいtinyAVR0, tinyAVR1シリーズと共にAVR8Xと呼ばれて区別されている。 CPU周りを見てみると､割り込みレベルなど､今までのクラシックなATmegaで足りないなと思っていたものがかなり強化されていた｡ ArduinoAPIを再実装するとしたら便利そうなペリフェラルもだいたい揃っている｡データシート P6 DMAは無いけれど､周辺機能にイベント駆動用の割り込みネットワークが張り巡らされているのがわかる｡できるだけCPUを介在させない使い方がいろいろ提案されているので、アプリケーションノートやマニュアルを読み込むことになる。ピックアップした特徴･データメモリ空間(64kB)に統合されたFlashROMとEEPROM ･RAM 6kB ROM 最大48kB (メモリ空間制限のため) ･デバッグ専用の端子 UPDIを搭載･優先度付きの割り込み(NMIと2レベル) ･ピン単位の割り込み（かなり複雑になった）･リセットコントローラ（ソフトウェアリセット用レジスタが実装され、リセット原因が何だったかもリセット後に読み出せるようになった）･豊富な16ビットタイマ(4809では5基）･16ビットリアルタイムカウンタ(RTC) ･豊富な非同期シリアル/同期シリアル(USART 4ch､SPI 1ch,TWI 1ch) ･内蔵クロックは最高20MHz(PLL)と32kHzの2種類。外部クロックは発振器と時計用水晶のみ･ADCは10bit 16ch...

GPSアンテナをつくる

GPSアンテナを作ってみた｡ 1575MHzの波長は約19cmなので､半波長で9.5cmとなる｡ GHz帯とはいえ､結構長いものだなぁ｡セラミック等の誘電体がなければ､平面アンテナで真面目に半波長アンテナを作ろうとすると手のひらサイズの面積が必要になってしまう｡普通のダイポールだと指向性があるので､交差させてクロスダイポールにする｡屋外地上局のアマチュア衛星用アンテナの設計をそのまま縮小したもの｡水平パターンはややいびつ 92.2mmの真鍮の針金(Φ=0.5mmくらい)を2本用意して､42.3mmで90°に曲げる｡長さの同じ素子同士を並べて配置する｡ (全長が半波長より長い素子と短い素子が交差した状態) 片方をアンテナ信号線､もう片方をGNDにつなげば完成｡実際5分くらいでつくったけれど､果たしてどうだろうか｡今回は､道具箱に眠っていた表面実装タイプのMT3339系モジュールに取り付けた｡アンテナはもともと3x1.2mm程度のとても小さいチップアンテナで､ LNAが入っているけど感度が悪かったのでお蔵入りしていた代物｡最近の携帯機器はみなアンテナに厳しい｡さて･･･クロスダイポール版モジュールをPCでモニタしたウインドウ(左)と､QZ-Rader画面東側に建物遮蔽があるので､そちら側の衛星はSNが悪い｡とりあえず補足できた衛星数はシミュレーションされたものとほぼおなじだった｡アンテナの角度をいろいろ振って､逆さまにしてもロストすることはなかった｡セラミックのパッチアンテナレベルにはなったかな･･･｡簡単にできてそれなりに測位するけれど､携帯性は皆無になった｡あと､近接周波数の干渉を受けやすいかもしれない｡ GPSアンテナのDIY例としては､QFHアンテナもある｡ラジオゾンデなどで使われている例がある｡いつもお世話になっているQFHアンテナ計算シートのサイト https://www.jcoppens.com/ant/qfh/fotos_gps.en.php ヘリカルアンテナは加工精度の難易度が上がるので､今回はクロスダイポールにした｡ GNSSとなると､複数の周波数のために調整されているセラミックパッチアンテナが有利だと思う｡セラミックパッチア...

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