Come ho costruito un computer portatile open source - 💡 Fix My Ideas

Come ho costruito un computer portatile open source

Come ho costruito un computer portatile open source


Autore: Ethan Holmes, 2019

Project Novena: un laptop open source

Circa un anno e mezzo fa, mi sono impegnato in un progetto dichiaratamente donchisciottesco per costruire il mio laptop open source. Con I, voglio dire noi, vale a dire Sean "xobs" Cross e me, bunnie. Costruire il proprio laptop ha più o meno senso di un retrofitting di una Honda Civic con un motore da 1000 CV, ma la mancanza di praticità non ha mai fermato quest'ultima attività, né la nostra.

Il mio obiettivo principale nella creazione di un laptop era costruire qualcosa che userei ogni giorno. In precedenza avevo passato diversi anni a Chumby a costruire piattaforme hardware che mi vergogno di ammettere che ho usato raramente. I miei genitori e fratelli adoravano quelle piccole scatole, ma non erano abbastanza potenti per un geek come me.

Cerco di allocare i miei fondi discrezionali verso le cose in base alla frequenza con cui li uso. Quindi, ho un bel letto, mentre trascorro un terzo della mia vita in esso. Gli altri due terzi della mia vita vengono spesi toccando un laptop (mi rifiuto di eseguire il downgrade a un telefono o tablet come piattaforma principale), quindi quando seleziono una cosa da costruire che posso utilizzare ogni giorno, un laptop è un buon candidato .

Sono sempre dietro una tastiera!

Il progetto è stato anche motivato dal mio desiderio di apprendere tutto l'hardware. Prima di questo progetto, non avevo mai progettato con Gigabit Ethernet (RGMII), SATA, PCI-express, DDR3, misuratori di gas, eDP, o persino un convertitore di potenza in grado di gestire 35 watt - la mia tipica alimentazione è inferiore a 10 watt, quindi è sempre stato in grado di cavarsela con convertitori con switch integrati. Costruire il mio portatile sarebbe un ottimo modo per allungare un po 'le gambe senza i costi e i limiti di programma normalmente associati ai progetti commerciali.

L'ultimo bit di motivazione è la mia passione per l'hardware aperto. Sono un grande fan dell'apertura dei progetti per l'hardware che esegui: se non riesci a modificarlo, non lo possiedi. Ecco i progetti.

Quando ho iniziato il progetto, ero io e alcuni entusiasti dell'ecosistema aperto che spingevano questo punto, ma Edward Snowden ha cambiato il mondo con le rivelazioni che l'NSA ha effettivamente sfruttato la natura black-box dell'ecosistema hardware chiuso per implementare misure di spionaggio- "buone notizie, non eravamo affatto dei pazzi paranoici".

Il nostro Progetto Novena è ovviamente ancora vulnerabile a tecniche come l'avvelenamento del silicio, ma almeno spinge verso il basso l'apertura e la divulgazione, il che rappresenta un progresso tangibile nella giusta direzione. Mentre questi principi inebrianti sono ottimi per motivare il viaggio, l'effettiva esecuzione richiede una serie di requisiti mirati.

E così, i principi di cui sopra si sono ridotti ai seguenti requisiti per il design:

  • Tutti i componenti dovrebbero avere un set abbastanza completo di documentazione NDA-free. Questo singolo requisito ha selezionato molte scelte. Ad esempio, Freescale è l'unico fornitore di SoC in questa classe di prestazioni in cui è possibile semplicemente visitare il proprio sito Web, fare clic su un collegamento e scaricare un manuale di programmazione di 6.000 pagine. È una mossa spericolata da parte loro e li raccomando per lo sforzo.
  • Il basso costo non è un obiettivo. Non sto cercando di costruire una piattaforma azzoppata basata su un SoC single-core entry-level solo per poter competere sul prezzo con piattaforme come la piattaforma Raspberry Pi di Broadcom.
  • D'altra parte, non posso spec in capelli unicorno, anche se mi avvicino a questo rendendo la custodia esterna in vera pelle (mi piace che il mio laptop odori di pelle quando gira). Tutti i chip sono idealmente disponibili dallo scaffale di distributori come Digi-Key e hanno una durata di produzione di almeno cinque anni.
  • Le batterie si basano su pacchetti economici e comunemente disponibili utilizzati nei circoli di hobby RC, consentendo agli utenti di scegliere tra pacco batteria, autonomia e massa. Ciò rende difficile rispondere alla domanda "qual è la durata della batteria", dipende solo da te, anche se uno scenario pianificato è il viaggio in treno transiberiano, che è un viaggio di una settimana senza prese di corrente.
  • Il display dovrebbe anche essere configurabile dall'utente. La catena di approvvigionamento degli Stati Uniti è debole quando si tratta di pannelli LCD high-end grezzi, e anche per affrontare il già citato scenario transiberiano, avremmo bisogno della capacità di pilotare un display a bassa potenza come un Pixel Qi, ma non farlo una scelta permanente. Quindi, ho progettato la scheda madre per funzionare con una scheda adattatore LCD economica per la massima flessibilità.
  • Non dovrebbero essere necessari blob binari per avviare e far funzionare il sistema per gli scenari a cui tengo. Questo è un po 'complicato, in quanto limita fortemente la selezione della scheda wifi, non uso la GPU, e mi baso su decodificatori solo software per i video. Ma nel complesso, la scommessa è stata pagata; il portatile è ancora molto utilizzabile in uno stato libero da binari. Ci siamo preparati e abbiamo parlato di recente al 30C3 usando solo i laptop.
  • Il design fisico dovrebbe essere accessibile: non è necessario rimuovere una dozzina di viti solo per estrarre la tastiera. Questo design richiede la rimozione di solo due viti.
  • Il design non deve essere particolarmente sottile o leggero; Sarei felice se fosse alla pari con i Thinkpad o gli Inspirons da 3 cm che userò a metà degli anni 2000.
  • La macchina deve essere utile come piattaforma di hacking hardware. Ciò guida l'inclusione piuttosto unica di un FPGA nella scheda madre.
  • La macchina deve essere utile come piattaforma di hacking di sicurezza. Ciò guida l'altra inclusione inusuale di due interfacce Ethernet, una porta USB OTG e l'aggiunta di 256 DDR3 RAM MiB e un connettore di espansione ad alta velocità fuori dall'FPGA.
  • La macchina deve essere in grado di creare il proprio firmware dalla sorgente. Ciò determina alcune specifiche di prestazioni minime e richiede l'inclusione di un'interfaccia SATA per l'esecuzione di un SSD.

Dopo oltre un anno e mezzo di duro lavoro, sono felice di dire che le nostre macchine sono in una forma utilizzabile. Le schede madri sono molto affidabili, il display è un pannello retroilluminato a LED 2560 × 1700 (239 ppi) da 13 pollici e le custodie hanno un endoscheletro in lega di alluminio 5052 e 7075, un involucro esterno in vera pelle, un laminato interno di carta (amo anche libri e papercraft), e pannelli cosmetici stampati in 3D su un modulo 1. Il design non è il Thinkpad Carbon X1, ma hanno tenuto insieme un paio di ruvidi viaggi internazionali, e usiamo le nostre macchine quasi ogni giorno .

Computer portatile parcheggiato davanti alla stampante 3D Form1 utilizzata per realizzare i pannelli della carrozzeria.

Sono stato sorpreso di scoprire che il portatile è stato ben accolto dagli hacker, data la sua apparenza in casa, le sue scarse caratteristiche e il prezzo elevato. La risposta positiva ci ha incoraggiati a pianificare una campagna di crowdfunding su un case case sostanzialmente semplificato (si pensi "tutto in un PC" con una batteria): è giusto, il design finale sarà non sembrano questi primi prototipi fatti a mano.

I primi due prototipi sono avvolti in pelle di montone rossa e pelle scamosciata di suino verde.

Visualizzazione dettagliata della metà aziendale del portatile.

Pensiamo che potrebbe essere ragionevole dare il via alla campagna poco dopo il capodanno cinese, forse a fine febbraio o marzo. Segui @novenakosagi per aggiornamenti sui nostri progressi!



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