XCY-26: миникомпьютер на Celeron N3160

До последнего времени я пользовался Android — приставкой для просмотра телевизора и интернета, однако, после обновления сервисов у провайдера задумался о HTPC. Для просмотра мультимедиа достаточно приставки на Atom Z83xx, но нашелся мини-ПК, который показался более интересным: процессор Celeron N3160, пассивное охлаждение, алюминиевый корпус, возможность установки 2.5" диска. Забегая вперед, скажу: если не хочется возиться с доработками, лучше купить другой компьютер. А вообще у него хороший потенциал для модернизации: раздельные материнская плата ITX и плата фронтальной панели, свободные внутренние USB порты, возможность установки SPDIF выхода, что в итоге и определило решение о покупке.

Подробности заказа:

Можно было сэкономить и выбрать бесплатную доставку, но я предпочел EMS. До Питера посылка добралась за 10 дней. В пакете была слегка помятая картонная коробка без каких-либо опознавательных знаков. Внутри лежал компьютер, блок питания, сетевой шнур с китайской вилкой, кронштейн, пакетик с крепежом и листовка с рекламой. Фото процесса распаковки не будет, ибо коробка уже отправилась на помойку.

Корпус

Корпус довольно крупный для такого компьютера: 197x197x35 мм, а кронштейн для крепления на монитор увеличивает толщину еще на сантиметр. Шаг отверстий на кронштейне 75x75мм и 100x100мм. Крепежные стойки заходят в петли довольно туго. На передней панели располагаются 2 разъема USB2.0, кнопка включения и отверстие под индикатор питания. На задней панели находятся остальные разъемы: 2x аудио, 4xUSB3.0, LAN, HDMI, VGA, DC Jack 5.5/2.5 мм.

Питание

В комплекте был блок питания 12V/5A. К сожалению, обзора не будет, у меня его уже нет, он понадобился в другом месте. Подобные блоки здесь разбирали уже не раз, и я не думаю, что этот сильно отличается. Этот БП слишком мощный для данного компьютера, даже в самых сложных тестах потребление не превышало 1.5A. Для тестов использовал лабораторный блок питания Mastech HY1503D, по нему оценивал потребляемый ток.

Компьютер выдерживает отклонение питающего напряжения от номинального 12V. Я прогонял получасовые нагрузочные тесты при пониженном ( 9.5V ), повышенном (14.5V ) напряжении и не выявил существенных отличий в работе по сравнению с номинальным напряжением. Это позволяет сделать вывод, что компьютер может напрямую питаться от свинцового аккумулятора без дополнительных преобразователей. В дежурном режиме он потребляет всего 20 мА, при этом питание шины USB отсутствует. Поэтому включить компьютер с клавиатуры нельзя, он реагирует только на кнопку на передней панели.

Начинка

Внутри находится материнская плата формата ITX с маркировкой GBSW2-ITX-VERB. У передней стенки — плата с разъемами USB2.0 и еще одна плата с кнопкой включения и двумя синими светодиодами. Они направлены в разные стороны и светят ярко сквозь щели в корпусе.
На материнской плате присутствуют следующие разъемы:

• 1. Выход на наушники jack 3.5мм.
• 2. Вход микрофона.
• 3. Сдвоенный USB3.0.
• 4. 1GB Ethernet.
• 5. Сдвоенный USB3.0.
• 6. VGA выход.
• 7. HDMI выход.
• 8. Вход питания 12V, круглый jack 5.5/2.5мм.
• 9. Выход для динамиков, шаг контактов 2мм.
• 10. Питание подсветки дисплея.
• 11. Матрица дисплея.
• 12. mSATA накопитель.
• 13. mPCI слот для WIFI карты.
• 14. Питание +5V для HDD.
• 15. SATA разъем для HDD.
• 16. JTAG для тестирования ( и, возможно, перепрошивки ).
• 17. Гребёнка для передней панели, распиновка несколько необычная, определена опытным путем:
  
  
  
• 18,19. USB2.0. Распиновка стандартная, но не выломан ключевой шрырёк.
• 20. Разъем для вентилятора. Напряжение +12V есть, но BIOS и OS вентилятор не видят. Скорее всего отсутствует цепь управления.

Обратная сторона платы.

Пайка довольно качественная, однако в районе разъемов остались какие-то белесые следы, возможно, неотмытый флюс. Основные компоненты:

• процессор Celeron n3160, слегка разогнанная (2.24 вместо 2.08 ГГц) версия популярного n3150.
• CH7517a — конвертор DisplayPort в VGA.
• CH7511b — LVDS контроллер матрицы дисплея. Похоже, эта материнская плата может быть встроена в компьютер — моноблок или терминал.
• ALC662 — аудио кодек.
• MIX2008 — аудиоусилитель класса D мощностью 3W (2 шт. ).
• W25Q64FWTIM — SPI Flash с BIOS.
• GL850G — USB2.0 хаб.
• RTL8111 — контроллер Ethernet.
Следует заметить, что некоторые детали отсутствуют. Большая площадка в левой части платы — для SuperIO чипа, который реализует устаревшие интерфейсы COM, LPT, PS/2, а также считывает датчики температуры и обороты вентиляторов. Его нет, но это не беда. Гораздо хуже, что нет элементов защиты от статического электричества. Практически около каждого разъема есть площадка под чип с надписью «TVS» (Transient Voltage Surge Supressor), а сам чип не припаян. Поэтому всякие переключения кабелей надо проводить с особой осторожностью.

UEFI BIOS

BIOS содержит огромное количество настроек, в том числе и для компонентов, которые отсутствуют на плате (например EMMC память). Без нужды менять их не следует, ибо можно сделать неработающий кирпич. Но если сделали, то вытащив батарейку, можно вернуть фабричные настройки. Это большой плюс, многие материнские платы сбрасывают только дату и время. Единственное, что пришлось поменять, это настройки CPU. Установив Windows, я был неприятно удивлен крайне медленной работой, а монитор ресурсов показывал текущую частоту 0.48ГГц, независящую от параметров питания и производительности. Поковырявшись в настройках BIOS, добился работы на максимальной частоте 2.24 ГГц. Вот они:Больше мне ничего настраивать не понадобилось. Для применения в качестве сервера можно выбрать автоматическое включение при подаче питания. А при перестановке ОС — режим загрузки с флешки.

Совместимость с ОС

Я ставил следующие операционные системы:
• Windows 7 — для тех, кто не ищет лёгких путей. В базовой инсталляции «семёрка» поддерживает только USB2.0, а в компьютере используется контроллер USB3.0, поэтому на середине инсталляции пропадает клавиатура и мышь. Надо модифицировать инсталлятор Windows, встраивать в него драйвера USB3.0. Проще всего воспользоваться утилитой от Intel Windows 7 USB 3.0 Creator. Этой утилите надо подать загрузочную флешку с Windows для обновления драйвера USB. Затем с флешки можно загрузиться и установить систему, а потом доставить обновления, драйвера чипсета и видео, сетевой карты. Но стоит ли вообще связываться с «семеркой»?
  
• Windows 10 — ставится без проблем, работает сразу. Чтобы вывести звук на разъем для встроенных динамиков, надо обновить драйвера Realtek.
• Linux Ubuntu 16.04LTS — тоже все в порядке на первый взляд. Правда, я не тестировал его тщательно, только проверил, что нормально играет FullHD видео с Youtube и Амедиатеки.
• Android — Android-x86 7.1-r1 установился без проблем, без тормозов играет видео в браузере. Звук выводит только по HDMI, возможно, что-то надо поправить в настройках. Но у меня не было планов разбираться с Андроидом, цель — проверить, что BIOS может загружать разные ОС.

Немного аудиофилии

Поскольку этот компьютер предполагается использовать в качестве мультимедиа-приставки, весьма актуальным становится вопрос получения качественного звука. На плате установлен широко распространённый чип Realtek ALC662. Несмотря на то, что аудиофилы смотрят на интегрированный звук как на что-то плохое, сам чип обладает неплохими возможностями: поддержка 5+1 каналов, частота дискретизации 96кГц, 24-битная разрядность данных, соотношение сигнал/шум 98дб. Но на звук влияют еще и множество других факторов: пассивные компоненты в обвязке микросхемы, разводка и монтаж, согласование с усилителем, наличие земляных петель. Негативное мнение о встроенной звуковой плате основано на сложности обеспечения электромагнитной совместимости. Мощный процессор, видеокарта, стабилизаторы питания создают значительные помехи, которые проникают в аналоговые цепи. Но этот мини компьютер потребляет малую мощность ( 10..12 Вт ) и использует внешний блок питания, поэтому можно ожидать меньший уровень помех по сравнению с классическим системником, и, соответственно, лучшего звука. Давайте посмотрим.Аналоговая часть (аудио контроллер, усилители mix2008 ) собрана на отдельном «островке», который отчетливо видно на просвет, что несомненно плюс. А то, что в обвязке используются керамические конденсаторы — это минус. У контроллера подключены 3 аналоговых канала — два «джека» на задней панели, и внутренний 4-х контактный разъем для динамиков. Кроме того, предусмотрено подключение SPDIF выхода, есть вся обвязка и поддержка со стороны BIOS, но сам передатчик не запаян. Структурная схема подключения разъемов:Для проверки выхода динамиков нашел в коробке с радиохламом кусок шлейфа с подходящим разъемом, предположительно JST PHR-4, и подключил к нему пассивные колонки NS-6490 ( левая пара проводов — к левой колонке, правая — к правой). Первая попытка включения оказалась неудачной, однако, проблема решилась после обновления драйвера с сайта Realtek. Несмотря на то, что выходная мощность усилителя mix2008 на 8-омной нагрузке всего 1.5Вт, громкость получилась достаточной для просмотра фильмов с расстояния двух метров. По сравнению со встроенными динамиками телевизора колонки дают гораздо больше низов, звуковые спецэффекты ощущаются гораздо убедительнее. Еще несомненным плюсом является полное отсутствие шума в колонках, когда звук не проигрывается, так как в это время встроенный усилитель выключен. Но для прослушивания музыки лучше все-таки использовать внешний ЦАП с усилителем. Что же касается 3.5мм выхода, то звук с него при выводе на внешний усилитель вполне удовлетворительный, но присутствует небольшой фоновый шум, который меняется при активности USB, например, движение мыши, запись на флешку. В наушниках ( rh-555, 40 Ом ) звук ужасен, сказывается влияние керамических проходных конденсаторов емкостью 10мкф.

Доработки.

Керамические конденсаторы были заменены на электролитические 68uf/10v ( минусовой вывод припаивается со стороны разъема). В документации на alc662 рекомендуется емкость 100uf ( например, jamicon wl 100/16 ), но таких малогабаритных конденсаторов у меня в запасах не нашлось. Кроме того, был установлен передатчик SPDIF TOTX178A, который купил на e-bay, также его можно снять со старого cd/dvd плеера.Также пришлось выпилить в корпусе отверстие под SPDIF. Напильник был не той системы, получилось не эстетично, но главное — работает. К SPDIF подключен самодельный ЦАП, собранный в корпусе старого свитча ( декодер CS8416, ЦАП ES9023, буфер AD8397, УМ LM1875)

Тесты

Для тестирования использовался RMAA. Выход подключал к Y-образному разветвителю, один отвод которого шел на микрофонный вход, другой — к нагрузке ( наушники и резистор 10Ком для имитации входа внешнего усилителя). Ниже используются следующие обозначения:
• original аналоговый выход ( 3.5мм зеленый разъем ) до переделок
• modified аналоговый выход после замены конденсаторов
• SPDIF внешний ЦАП, сигнал снимается с AD8397
Амплитудно-частотная характеристика ( слева — резистор, справа — наушники ):Интермодуляционные искажения:Сводная таблица:SPDIF+внешний ЦАП уверенно победил. И дело не в лучшей по характеристикам микросхеме ЦАП. Его главное преимущество — гальваническая развязка. Например, часто встречается ситуация: музыкальный центр, подключенный к ноутбуку на батарейном питании, играет хорошо, но когда к ноутбуку подключают зарядник, появляется шум. Как правило, причина в «земляной петле»: «земли» компьютера и усилителя оказываются соединены дважды: через оплетку аудиокабеля и через заземляющий провод в сетевом шнуре и розетках. Получается замкнутый контур, который ловит помехи от питающей сети. SPDIF подключение использует оптоволоконный кабель, не проводящий электрический ток, поэтому «земляная» петля не образуется.

Тесты производительности и нагрева

Компьютеры на базе аналогичного процессора N3150 несколько раз тестировали на этом сайте, поэтому ограничусь краткими тестами производительности:Гораздо интереснее, как обстоят дела с потреблением и нагревом. Потребляемый ток оценивается по показаниям лабораторного блока питания. Со штатным радиатором нагрев удовлетворительный. При чтении текстовых сайтов, прослушивании яндекс-радио, не очень активной работе температура процессора составляет около 60 градусов. После полуторачасового просмотра фильма с Амедиатеки ( FullHD, программное декодирование шифрованного видеопотока ) процессор прогрелся до 72 градусов, но это для него не критично. А вот OCCT тест блока питания довел компьютер до перегрева через 16 минут.Можно было попробовать улучшить охлаждение, положив толстую теплопроводную прокладку между радиатором и крышкой, но решил заменить радиатор на большой ( 75x100x19мм ). Заодно сделал новую плату для передней панели, чтобы светодиод «power» попадал в предназначенное для него отверстие, а также добавил индикацию обращения к диску на красном светодиоде.После доработок еще раз запустил OCCT.С новым радиатором тест был пройден на грани перегрева.

Выводы

Этот компьютер можно рекомендовать, кому нужна продвинутая приставка для домашнего кинотеатра и не лень поработать паяльником и напильником. Довольно крупный корпус, SPDIF, внутренние аудио и USB разъемы дают достаточно места для фантазии самодельщикам. При этом у него самая низкая цена среди компьютеров на базе n3150/n3160. Если хочется обойтись без доработок, то лучше взять модель на n3150 с отводом тепла на корпус, например, из обзора от Kirich HYSTOU FMP06, небольшой компьютер на базе Celeron N3150.