Сделай сам: PCI riser
реклама
Оглавление
- Вступление
- Постановка задачи
- Варианты решения
- Техническое обоснование принятого решения
- Изготовление
- Оценка соответствия заданным условиям
- Выводы
Вступление
Компьютер – существо многоплановое, в любящих руках оно способно принять самые причудливые формы. Так, конструкция системного блока подразумевает установку произвольного оборудования, хотя стараниями производителей материнских плат широта охвата резко сужается. Дальше речь пойдет об одном умирающем интерфейсе - PCI. Новейшие системные платы избавляются от него, а если поддержка и остается, то в крайне урезанном виде - один-два слота в самых неудобных местах.
Возьмем, например, модельный ряд Gigabyte верхнего диапазона линейки Z77. Если такой интерфейс присутствует, то находится в одном и том же месте – второй слот слева. Это означает, что установка двух видеокарт ставит крест на любом PCI адаптере. Отчасти я понимаю проектировщиков – гордая запись «SLI х3» явно перевешивает обыденное «и PCI». Перевешивает в желании произвести впечатление, сравните распространенность решения с тремя видеоускорителями с «обычным» SLI/CrossfireX и звуковой картой PCI. Впрочем, сейчас SLI/CrossfireX скорее уж действительно обычное явление, хотя и не частое.
Можно перейти на продукцию других производителей - у компаний MSI, ASRock, ASUS и других, довольно часто в середину блока слотов установлен не короткий «PCI Express х1», а второй слот PCI. Однако первый слот PCI так и остается на втором месте, с краю ставят «крайне полезный» слот PCI Express х4 (в формате х16).
К сожалению, «производителя не выбирают». Проще говоря, подбор материнской платы ведется по множеству критериев: набор слотов, состав аппаратуры, тип и мощность источника питания, доверие к программному обеспечению. Последнее тоже важно и дело не в «фанатских» пристрастиях – когда через твои руки проходит не один компьютер, то начинаешь собирать некоторую статистику по характеру и качеству решений. Прорывы бывают, но редко.
Впрочем, я несколько отвлекся. Упомянутая выше материнская плата выглядит следующим образом:
реклама
Что же делать, отказываться от звуковой карты и переходить на «встроенную»? Или еще лучше – бежать в магазин за версией PCI-e? К сожалению, оба решения обладают некоторыми существенными недостатками, и дело не только в дополнительных денежных тратах. Однако можно пойти третьим путем - «перенести» слот, чему и будет посвящена данная статья.
Постановка задачи
Идея решения понятна – перенести слот со второго места на первое. Но при этом надо соблюсти ряд условий, которые стоит оговорить заранее. Источник проблемы находится в соседней видеокарте, которая устанавливается в слот «PCI-e х8» - она довольно «толстая» и занимает два слота, закрывая PCI. Как важный элемент постановки задачи следует сразу исключить варианты, которые подразумевают деструктивные действия с материнской платой. Во-первых, при этом сразу теряется гарантия; во-вторых, устройство получается непереносимым и его нельзя использовать после смены материнской платы. Это означает применение «какого-то» переходника без демонтажа разъема PCI из платы. Фактически, в разъем надо установить «как бы» плату PCI, каждый вывод которой соединить с ответным разъемом, то есть, обычный удлинитель «вилка-розетка».
В системном блоке предполагается использование видеокарты верхнего ценового диапазона с классическим исполнением системы охлаждения в виде «кирпича». Для них типичным является расстояние от низа СО до низа разъема PCI-e около 14.5 мм. Измерение слота PCI Express показало глубину хода разъема 7.5 мм при полной высоте 11 мм. Установка видеокарты в такой разъем приведет к расстоянию ее системы охлаждения до материнской платы не менее чем: 14.5 + (11 – 7.5) = 18 мм. Высота разъема PCI составляет 15 мм. Итак, между видеокартой и слотом PCI остается промежуток в 18 – 15 = 3 мм. Одна отправная точка есть, переходник во вставленном положении должен быть не выше 3 мм.
Второе условие, которое стоит оговорить заранее – как далеко будет переноситься слот. Переходник можно сделать с использованием длинного гибкого шлейфа, что позволит переместить плату в любое место системного блока. Однако можно сразу отметить, что любые «универсальные» решения сразу порождают массу недостатков – устройство может работать неустойчиво, длина шлейфа окажется избыточной и его куда-то придется прятать, при этом избегая резких сгибов. Кроме того, «гибкое» исполнение означает, что разъем PCI на целевой плате будет держаться только за счет трения, что не способствует нормальной работе, либо потребуется предусмотреть жесткую фиксацию второй части переходника на корпусе системного блока. Вообще-то, не простое решение.
Никаких других условий к переходнику не предъявляется, поэтому можно перейти к следующей стадии.
Варианты решения
реклама
Первое, что приходит на ум после прочтения технического задания – взять обычный «PCI riser». Цена переходника может меняться в ощутимых пределах, от 200 до 1000 рублей, зато хлопот нет – воткнул и работает.
Подходит под условия задачи? Увы, нет. Посмотрите на низ переходника. На нижней части шлейфа смонтирована небольшая плата с «краевым» разъемом, которая вставляется в материнскую плату, и эта плата довольно высока. Теперь посмотрите на нее внимательнее - она входит в разъем PCI на длину желтой части, что составляет только половину ее высоты. В задании оговорено, что выступающая часть не должна превышать 3 мм, а здесь уже речь идет о 15 мм. Можно поступить иначе, срезать высоту платы по уровню желтого цвета и припаять шлейф прямо к контактам. Это уже лучше и вполне осуществимо, только вот… покупать переходник за 1000 рублей, чтобы сразу его переделывать, причем самым кардинальным способом? Плохая идея, отбрасывается.
Собственно, что мешает сделать этот переходник самим? Шлейфы UDMA 33 и 100 вовсе не редкость и зачастую в большом переизбытке. Разъем PCI берется из любой материнской платы, а платку разъема PCI можно отпилить от ненужного адаптера с таким интерфейсом.
Я думаю, многие узнали сетевой адаптер фирмы Realtek RTL8029 со скоростью 10 Мбит.
Шлейф самый обычный, например, UDMA 100.
А что, подходит идеально. Проводники можно поделить «через один», четные на одну сторону платы, нечетные на другую. Или, можно взять шлейф UDMA 33 - в нем не столь жесткие проводники и с ним легче работать. Как недостаток – шлейфов потребуется два, по одному на сторону платы, что может сказаться на величине выступающей части переходника, а она жестко ограничена, лишь 3 мм. Впрочем, толщина шлейфа UDMA 33 около 0.85 мм.
Всё, вариант приемлемый, пора делать? Стоп-стоп, вначале стоит оценить недостатки:
- Потребуется зачистка и опайка четверти тысячи контактов гибкого шлейфа.
- Для разъема PCI необходимо предусмотреть способ крепления к корпусу системного блока.
Посмотрите на картинку чуть выше, на полноценном переходнике разъем PCI установлен на небольшую плату с крепежными отверстиями. Для повторения такого исполнения придется делать аналогичную плату, что крайне усложнит изготовление устройства. Если же крепление не делать, то есть шанс «сползания» разъема с платы. Конечно, его можно привязать нитками или скотчем, но, согласитесь, получится не самое изящное решение.
Впрочем, «болтающийся» разъем PCI не самое страшное явление, а вот зачищать и опаивать столько контактов шлейфа занятие «весьма занятное». Но, собственно, зачем нам шлейф? Задача состоит в перемещении слота на одно место, расстояние небольшое. Кроме того, припаивать проводники к самому разъему PCI неудобно – выводы в нем не зафиксированы и могут немного изгибаться под действием внешних усилий. Немного подвинул переходник и получил замыкание – это нам нужно? Бррр! Это означает, что после выполнения пайки это место придется фиксировать каким-то способом, скажем, герметиком. Причем выполнять эту операцию следует крайне аккуратно – протечет на контакты разъема и вся конструкция на выброс.
Альтернативный вариант – не выпаивать разъем из материнской платы, а выпилить его вместе с фрагментом платы. При этом убиваются два зайца – общие шины (земля и питание) будут качественно объединены, выводы разъема не будут двигаться. Но вот заделывание шлейфа – это долго, нудно, а при отсутствии квалификации еще и некачественно.
Гм, может вообще отказаться от шлейфа? Интересная мысль, а почему бы и нет, собственно? Для обеспечения фиксации разъема PCI его можно выпилить, а не выпаивать, но почему бы не отпилить два слота вместо одного? В этой шине большинство цепей являются общими и соединяют одноименные контакты слотов. Тогда получится вариант номер три – выпилить из ненужной материнской платы фрагмент с двумя слотами PCI и вместо одного из них впаять платку подключения. При этом большинство соединений уже будет выполнено имеющейся трассировкой. Остается вопрос толщины, ведь у нас всего 3 мм. Прикинем расходы:
- Место припайки платки переходника – думаю, 1.5 мм будет достаточно.
- Толщина печатной платы - 1.6 мм.
- Трассы платы и выступы – не более 0.1 мм.
- Прорезь в слоте PCI имеет фаску, примерно 0.2 мм.
Если все просуммировать, то получится 1.5 + 1.6 + 0.1 – 0.2 = 3 мм. «Где-то» укладываемся в размер, но придется жестко экономить.
реклама
Недостатки решения:
- С большим трудом укладываемся в допуск по толщине, что может вызвать проблемы.
Странно, а больше и нет недостатков, по крайней мере, явных. Если сравнить с вариантом использования гибкого шлейфа, то можно отметить даже несколько достоинств:
- Переходник четко фиксируется по смещению и повороту, а с вертикальным перемещением легко бороться подставкой под разъем.
- Расстояние между слотами стандартно, поэтому новая плата встанет строго на свое место.
- Простая коммутация соединений, большая часть из них уже выполнена (точнее – практически вся).
Лично мне нравится этот вариант, поэтому на нём и остановлю свой выбор.
Техническое обоснование принятого решения
Идея понятна, решение можно бы исполнять, но перед этим надо точно выяснить, как оно работает и не вылезет ли какая-то скрытая неприятность. Нет ничего хуже устройства, которое работает не очень надежно.
Обратимся к основам, интерфейсу PCI. По счастью, нам не требуется изготавливать какое-то свое устройство, необходимо лишь выполнить соединения, поэтому особо глубоко в теорию влезать нет необходимости.
В шине PCI большинство выводов слотов соединяются между собой, что облегчает задачу, но есть и уникальные цепи, которые индивидуальны для каждого слота. Посмотрим таблицу списка цепей разъема PCI, в котором все специальные сигналы будут отмечаться знаком «*».
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уникальные цепи, индивидуальные для каждого слота PCI:
- INTx (INTA, INTB, INTC, INTD) – линии прерываний.
- PRSNT1, PRSNT2 – сигналы наличия платы. Если есть возможность, их лучше соединить, но в проверенных современных (и не очень) материнских платах эти цепи были оттрассированы только в одной, причем весьма древней.
- CLK - ведущая частота шины, 33 МГц.
- REQ – запрос шины.
- GNT (не путать с GND) – предоставление шины.
- IDSEL – идентификатор слота.
- SDONE/ SBO – сигнализация шины, может не использоваться конечной платой PCI, но крайне рекомендуется подключить.
INTx приходят одновременно на все слоты PCI, но на каждом последующем они взаимно смещаются по кругу. На первый слот приходит A-B-C-D, на второй B-C-D-A и так далее. Поэтому, хотя линии прерываний общие, но эти цепи придется разделить и соединить заново.
Вторая цепь, требующая вмешательства – IDSEL, с помощью которого плата определяет свой номер. Этот сигнал формируется весьма просто, соединением вывода IDSEL с одним из выводов AD (шина «адрес-данные»). Принято использовать AD16 в качестве младшего слота, AD17 для следующего и так до AD31. В оттрассированной плате вывод IDSEL уже соединен с одним из ADx, но он наверняка не совпадет с тем, чего ждет материнская плата со своего слота. А может быть еще хуже, этот номер совпадет с уже существующим PCI устройством.
Если в системе установлена шина PCI, то нет полной гарантии, что на ней же нет других PCI устройств. Для универсальности цепь IDSEL лучше взять от переходника, а не создавать самостоятельно замыканием на шину ADx. Увы, это единственная цепь, которая может вызвать проблему, поэтому ее следует проверить до того момента, как начали вырезать слоты из старой материнской платы. А именно, трасса IDSEL от вывода A26 должна быть доступной и ее надо отрезать. С остальными цепями проблем нет – просто замкнуть одноименные выводы на двух слотах.
реклама
Страницы материала
Лента материалов раздела
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила