Какая схема кабель питание raspberry pi 3. Применение Raspberry Pi в быту и нестандартные применения

Введение

На носу 2007й год, мощные процессоры, пара видеокарт с ценой свыше 500$ уже никого не удивляет, у всех продвинутых пользователей на устах непонятные словосочетания «Conroe», «RD600», «G80». Однако не все наши читатели пользуются и нуждаются во всем этом множестве нового и недешевого железа. Многие до сих пор верны некогда лучшим, а теперь просто хорошим компьютерам на базе процессоров Socket 939 и Socket 754. В этих системах применяется исключительно память DDR первого поколения, которая продается уже дороже более новой, но не всегда более быстрой DDR2. Попробуем в "домашних условиях" (то есть используя минимум инструмента) провести эксперимент по созданию самодельной плашки памяти. В качестве доноров были взяты модули OCZ и Mushkin на отборных чипах Winbond BH-5.

Но прежде чем продолжить исследование – небольшое теоретическое вступление.

Устройство модуля памяти

Как известно, модуль памяти DIMM состоит из небольшой платы, с установленными на ней микросхемами памяти. На модуле также имеется немного дополнительных компонентов и небольшая 8-контактная микросхема предназначенная для хранения информации о модуле. Формат данных и способ связи с этой микросхемой соответствуют стандарту SPD (Serial Presence Detect). При включении, BIOS материнской платы считывает хранящиеся данные и, исходя из полученной информации, устанавливает нужную частоту и тайминги. Так происходит всегда, когда опция конфигурации памяти в BIOS установлена в значение «by SPD» или аналогичное. Выглядеть эта микросхема может так:

Обмен данными между модулем памяти и компьютером происходит с использованием 64-битной шины. Это означает, что шина имеет 64 линии для передачи сигналов. Однако применяемые в модулях микросхемы, для упрощения изготовления и применения имеют только 16 линий, т.е. 16-битные. Для получения необходимых 64 бит на модуль таких микросхем нужно четыре. Исходя из этого соображения и строятся модули, именно поэтому минимальное количество микросхем в самом простейшем модуле - четыре. Максимальная емкость одного современного чипа для DDR-модуля равна 256 или 512 Мбит, или 32\64Мбайта соответственно. Однако простая арифметика подсказывает нам, что 4 чипа по 64МБайта дают всего 256МБ суммарно. Этого явно недостаточно для современных приложении. И для получения большего объема, производители объединяют группы по 4 микросхемы в так называемые банки. На одной плате модуля может содержаться до 4 банков (всего 16 чипов). Такой метод позволяет добиться объема 1024 Мбайт, без внесения значительных измерений в конструкцию.

Отсюда же можно сделать вывод – для изготовления памяти достаточно разработать одну разводку платы под все 16 чипов, и уже на этапе сборки устанавливать нужное количество микросхем для получения разных объемов. В результате многие продаваемые сейчас на рынке модули объемом 256MB и новые 512MB имеют только 4 или 8 чипов на одной стороне. Вторая сторона остается свободной. Иногда микросхемы устанавливаются в шахматном порядке, то есть 4 чипа с одной стороны, 4 с другой. Однако такие модули все равно считаются односторонними. И если на ней предусмотрены контакты для микросхем памяти, возникает вполне логичный вопрос «А что если установить все чипы?».

Практическое изучение возможностей

На самом деле процедура установки чипов DDR-памяти не так уж и трудоемка, и вполне выполнима даже в домашних условиях при минимуме затрат. Однако где взять недостающие микросхемы? Решение задачи приходит сразу – нужно снять нужные чипы с другого модуля. Здесь важно соблюдение идентичности маркировки, ведь разные производители изготавливают память в разных условиях, рассчитывают на разные частоты, и скорее всего смешивание разнотипных чипов ни к чему хорошему не приведет. Поэтому из этих соображений и было подобрано 4 модуля с одинаковыми чипами Winbond BH-5, которые известны оверклокерам отличным потенциалом разгона при высоком напряжении питания. Два модуля представляли собой двухканальный набор OCZ PC3500EL Platinum Limited Edition 2-3-2-6, два других – Mushkin Enhanced PC3200 Level II. Исходя из соображений, что двухканальные наборы обычно дополнительно тестируются на взаимную совместимость еще на заводе, было решено сделать один модуль из чипов OCZ, и один из Mushkin.

Но прежде чем начать, нужно тщательно обезжирить поверхность плат спиртом. Кроме того, тестовые модули OCZ были оснащены медными никелированными радиаторами, которые нужно предварительно снять. Для этого острым инструментом нужно достать фиксирующие скобы с обеих половинок радиаторов, и далее раскрыть их как ракушку.

Демонтаж чипов

После подготовки, можно приступать к отпайке микросхем с двух плат. Сделать это можно нагрев все ножки одновременно. Для этого сгодится строительный фен, либо же электроплитка. Но когда совсем ничего подобного нет, то возможно и использование обычной газовой плиты для приготовления пищи, разве что стоит позаботиться о хорошей вентиляции и не располагать плату сильно близко к пламени. Для отпайки возьмите плату за край плоскогубцами, либо большим пинцетом и расположите модуль микросхемами вверх над пламенем плиты. Расстояние между огнем и платой должно быть примерно 15-18см. Равномерно перемещайте память над огнем, чтобы тепло равномерно распределялось по плате. Через 7-10 минут пойдет специфический запах смолы, и припой на контактных площадках расплавится. Погрев еще несколько секунд плату, аккуратно «стряхните» чипы на стол или газетку. Возможно, в первый раз несколько чипов останутся на модуле. Тогда просто повторите операцию. Когда все чипы будут демонтированы, следует их аккуратно перенести на рабочее место, к нетронутому модулю. Вот и вся кулинария:). Желательно избегать касания ножек пальцами, во избежание повреждения статическим электричеством чувствительных микросхем.

Сборка нового модуля.

Как можно заметить при внимательном осмотре оставшихся модулей, на обратной стороне имеются пустые площадки, предназначенные для установки чипов. Именно их и нужно задействовать в описываемом случае.

Важно правильно расположить микросхему на плате, и для облегчения этой задачи на каждой микросхеме имеется метка. Она выглядит как углубление или небольшая ямка на верхней поверхности. При правильном размещении метка (обозначено желтыми стрелками) всегда должна быть сверху справа, как показано на фотографии ниже:

Для монтажа потребуется следующий инструмент:

Паяльник
Флюс для пайки
Припой
Металлическая оплетка для снятия лишнего припоя.
Отмывочная жидкость или спирт
Мощный светильник либо лампа для контроля
Вата либо салфетки без ворса.

Имеет смысл рассмотреть каждый компонент отдельно.

Паяльник должен быть маломощным, не более 25 Ватт, при этом желательно заземления жала, либо питание паяльника от понижающего трансформатора. Приобрести подобный паяльник можно в магазинах торгующих электроникой и разными аксессуарами для нее. Жало паяльника следует заточить по форме тупого конуса.

Флюс нужно использовать неагрессивный, не содержащий кислот, т.к. он неизбежно останется под установленными чипами, как не смывай, и кислота может со временем испортить дорожки на плате. Для описанного в статье опыта был применен недорогой флюс марки F1, который представляет собой спирто-канифолевый раствор. Припой лучше применять легкоплавкий, ведь пайку нужно проводить достаточно быстро, во избежание перегрева чувствительных микросхем и платы. Оплетка требуется для снятия излишков припоя с ножек, может быть любой небольшого диаметра, лишь бы было удобно пользоваться. Также следует выбрать мягкую оплетку из мелких проволочек. Если оплетка старая, желательно провести по ней несколько раз мелкой наждачной бумагой. Отмывочная жидкость и ватка потребуется для удаления излишков флюса на готовом модуле. Нужный инвентарь может выглядеть так:

Желательно наличие сильной лупы, так как расстояние между ножками достаточно мало, и контролировать соединение невооруженным глазом бывает проблематично, особенно в условиях маломощного искусственного освещения.

Расположив микросхему на площадке целесообразно припаять угловые ножки к плате. Затем внимательно проверить совпадение ножек и площадок между собой. Правильная установка приведена на фото ниже:

После фиксации следует плавно провести хорошо разогретым жалом вдоль ряда ножек, прижимая чип к плате. На жале должно быть достаточно припоя, чтобы полностью покрывались выводы и площадки на плате. Вести жало следует без рывков и резких движений. При этом могут образоваться перемычки между выводами микросхемы. Не следует их сейчас избегать, главное надежно соединить все выводы с платой. Затем стряхните лишний припой с жала, хорошо покройте флюсом поверхность и вновь проведите жалом паяльника вдоль всех контактов. Тут нужно постараться переместить перемычки на угловые контакты, и уже оттуда с помощью оплетки можно его легко убрать. Это можно сделать, приложив оплетку к контактам и прогрев сверху паяльником. После пайки, отмойте установленную микросхему и тщательно рассмотрите все соединения под мощной лампой. Если все в порядке – можно приступить к установке остальных чипов, по идентичной технологии. Кроме чипов, нужно еще припаять мелкие конденсаторы, по одному на каждый чип. Их можно снять с платы-донора оставшейся после демонтажа микросхем памяти. После этого, следует тщательно отмыть плату. Для большего удобства и ускорения процесса можно использовать жесткую щетку для зубов или аналогичную щеточку. После этого, высушите плату и внимательно рассмотрите каждую ножку. Также полезным может оказаться сканер, модуль можно отсканировать и уже на экране монитора при увеличении рассматривать контакты. Ведь замыкание может привести к порче памяти, материнской платы, или даже процессора, в случае AMD Athlon 64 / Sempron 64. Только после этого можно ставить «свежеиспеченную» память в компьютер.

Прошивка и тесты.

Однако только припаять нужные микросхемы – это только половина работы. Не зря в теоретической части была упомянута микросхема для хранения информации о модуле памяти. В этой маленькой микросхеме также записано сколько банков, или говоря простым языком, чипов имеет модуль, и каков их общий объем. Поскольку эти данные мы еще не меняли, модуль, скорее всего, будет определяться и функционировать без каких либо изменений. Для модификации нужно установить один перепаянный модуль в компьютер, загрузить Windows и скачать небольшую программу OsSB нашего программиста Daemon . Программа поддерживает чипсеты NVIDIA nForce и некоторые другие. После запуска будет выглядеть примерно так:

Для чтения нужного нам модуля - выбираем Device 50h/57h - RAM в меню Devices. 50-57h - это адрес памяти, он может различаться между разными мат.платами и слотами. На скриншоте после операции считывания окно программы выглядит примерно так:

Нам понадобится изменить 6й байт, он выделен зелеными цифрами на черном фоне. Этот байт определяет, сколько банков имеет модуль, значение 01 соответствует двум банкам (модули 256 и новые 512МБ), а 02 – четыре банка (большинство 512МБ и все 1024МБ). На скриншоте значение уже исправлено на 02.

Набор считанных данных имеет также специальную контрольную сумму, которая позволяет компьютеру узнать, правильно считались данные, или нет. Ее нужно также исправить, т.к. мы внесли изменения. Для правки выбираем в меню Actions последний пункт - Calculate Checksum.

Вот и вся операция. Теперь можно перезагрузить ПК, и скорее всего все заработает без проблем, как это и было в лаборатории сайт Также можно использовать старую версию (в новых версиях заблокирована запись) другой программы. Называется она Thaiphoon Burner, домашний сайт разработчика - http://cbid.amdclub.ru. Программа имеет 15-дневный тестовый период с ограниченной функциональностью. После запуска, увидите примерно следующее:

В тестовом стенде было установлено два модуля памяти, поэтому в меню находится два пункта «Read device at 52h» и «Read device at 53h». В ПК с одним модулем – будет только один вариант, и нужно его выбрать для начала операции чтения. После успешного считывания, окно программы изменится примерно на подобное:

Все аналогично предыдущей программе, понадобится изменить 6й байт, здесь он выделен темно-оранжевыми цифрами. На скриншоте значение уже исправлено на 02.

Можно просмотреть подробное описание модуля, нажав на кнопку «Details» справа вверху. Вот что программа отобразила в тестовом ПК:

Также исправляем Checksum. Для этого нужно в меню EEPROM выбрать пункт Fix Checksum. Появится запрос, исправлять ли сумму? Нужно указать «Yes».

Вот и вся операция. Теперь следует нажать Write, которая в программе на скриншоте недоступна.

Есть еще способ использования аппаратного программатора, который позволяет прошивать любые модули, без риска повредить ПК. Для этого потребуется собрать несложный программатор. Потребуется:

Два транзистора KT315
Два резистора на 2.2 кОм
Два резистора на 4.7 кОм
Конденсатор на 100 нФ
Разъем DB25 для LPT-порта компьютера
Желательно разъем DDR DIMM для простоты подключения.
Макетную плату небольших размеров.

Как видим деталей едва наберется на сумму 3$. Использовалась схема программатора EasyI2C с сайта www.lancos.com . Там же имеется программа для работы с этим программатором, PonyProg 2000.

Сборка данного устройства не должна вызвать каких-либо затруднений для людей видевших паяльник и транзистор. Транзисторы можно использовать любые типа n-p-n, в нашем случае это были KT315Б и BC817 в SMD корпусе. Вид программатора может быть таким:

Нами был использован DDR DIMM разъем с материнской платы для большего удобства при прошивке большого количества модулей.

Все необходимые сигналы уже выведены производителем модуля на разъем DDR DIMM. Также преимущество данного подхода в сохранении гарантийного вида модулей памяти. Процедура программирования значительно упрощается: вставили модуль, запустили программу, записали данные, выключили и модуль перепрошит. Однако можно и напрямую подпаять провода к микросхеме SPD на плате, не выпаивая ее. Для модулей DDR2 принцип точно такой же, никаких изменений нет, за исключением других номеров контактов. EEPROM установленная на плате модуля имеет выводы A0,A1,A2,WP(TEST) соединенные с землей (GND).

SDADDR DIMM pad №93DDR2 DIMM pad №119 SCLDDR DIMM pad №94DDR2 DIMM pad №120 VCCDDR DIMM pad №184DDR2 DIMM pad №238 GNDDDR DIMM pad №176DDR2 DIMM pad №237

Ну а те же, кто считает такую конструкцию ненадежной и опасной может сделать плату, Например, как эту:

Размер приведенной платы не превышает размеров современного мобильного телефона. Это полная схема программатора с дополнительным линейным стабилизатором на +5В. В плате использовались SMD компоненты: транзисторы BC817, резисторы размера 1206, стабилизатор 78L05, три светодиода (SDA, SCL и Power). Схема требует питания +9-25 V. Было применено питание +12V с БП ПК. Соединительные провода программатора к чипу следует делать минимально короткими, во избежание наводок и помех. После сборки не спешите сразу продключать чип к программатору, сначала включите его отдельно. Если у все спаяно верно и ничего не взорвалось:) , проверьте правильность подключения соединительного кабеля и только затем, выключив схему, припаивайте чип или подключайте плату модуль. После успешной сборки программатора нужно скачать и установить программу PonyProg2000. Это можно сделать с того же сайта http://www.lancos.com/. Предварительно нужно настроить программу. Это можно сделать нажав Setup > Interface Setup… Далее выберите тип Parallel, программатор EasyI2C I/O, порт LPT1. Нажмите Probe. При успешном подключении, получите сообщение – Test Ok. Тип микросхемы выбираем в главном окне – I2C Bus 8bit eeprom, 2402. Кнопки с иконками интуитивно понятны. Успешно прочитав ваш SPD, программатор выдаст следующее окно:

Односторонние модули с 8ю чипами суммарным объемом 256MB имеют один логический банк. Это записано в 6м байте в виде значения “01” (на фото выделен серым квадратом). Для редактирования значение необходимо нажать Edit > Edit Buffer Enabled. Желающие изменить тайминги и частоты модуля могут найти в конце статьи ссылку на подробные статьи о механизме SPD. Поскольку 512MB модуль имеет 2 банка, исправляем значение на “02”. Однако записывать измененные данные рано. В байте 3F (крайний правый в четвертой строке) хранится контрольная сумма, для проверки корректности данных. В данном случае значение суммы равно 7C. Мы внесли 1 бит изменений, и нужно добавить к сумме единицу. Заменяем 7C на 7D. Теперь все готово для записи данных в модуль. Для этого необходимо нажать 2 слева кнопку на нижней строке. В случае успешной записи программа выдаст сообщение “Write successful”. Отключаем программатор, отключаем модуль, еще раз тщательно проверив правильность установки всех микросхем, отсутствие замыканий и подозрительных участков.

После успешной прошивки и перезагрузки компьютер рапортует о определении допаянной памяти:

После успешной загрузки, можно приступать к тестам модуля на стабильность. Для этого можно использовать такие программы, как Prime, S&M, 3Dmark. Конфигурация компьютера использованного для тестов модулей была следующей:

Процессор Athlon 64 X2 3800+ (Socket 939, ядро «Manchester», 2000MГц, 2x512KB Кеша) Мат. плата DFI LanParty NF4 Ultra-D (nForce4 Ultra, BIOS ver. 704-2BT)
Видеокарта ATI Mach64 CT 2MB PCI
Блок питания Zippy Emacs Gaming PSL-6720(G1) (720W, EPS, ATX 2.2)
Звуковая карта Creative Sound Blaster Live! 7.1 24bit
НЖМД Seagate Barracuda ATA IV 80GB (ST380021A)
Привод DVD-RW NEC NR-3540A
ОС Windows 2003 Standard Edition SP1

Оба тестовых модуля без проблем прошли все тесты, и, кроме того, разогнались до частоты 245МГц при таймингах 2-2-2-4 и CMD 1T при дополнительном охлаждении вентилятором.

Память после всех модификаций и установки радиаторов стала выглядеть так:

Итог

Конечно, описанная методика – весьма тонкая работа, которая требует внимания и аккуратности. Однако иногда нет возможности увеличить объем памяти простой покупкой модулей нужного объема. Это не так уж и редко, ведь многие бюджетные системы имеют лишь два слота памяти, и пользователю, по каким-либо причинам не хочется терять уже приобретенную ранее память. Или возможна ситуация с редкими экземплярами скоростной памяти, как раз подобной примененной в статье. Память на этих чипах позволяет использовать низкие тайминги при частотах превышающих 270МГц, что недоступно иным модулям памяти от Samsung, Hynix, Infineon.

Впрочем, возможно использование этой технологии и для ремонта памяти с поврежденными микросхемами. Даже при некоторых дополнительных условиях можно производить замену памяти на недорогих видеокартах, ведь на них до сих пор часто применяется память в выводных корпусах.

Некоторые описанные выше операции можно просмотреть на видеоролике TM_Video_7 доступном для скачивания в нашем архиве (/data/video//TM_video_7.avi ). Файл имеет объем около 18МБ и используется кодек X.264 из пакета K-Lite Codec Pack.

Желающие приобрести программатор для SPD могут отправить свой запрос на адрес с пометкой о покупке программатора SPD.

Благодарность Daemon "y за программу OsSB

В определенный момент компьютер перестает соответствовать современным требованиям и его производительности не достаточно для выполнения требуемых задач, или вам просто необходим локальный ремонт пк.

И здесь возникает вопрос, что лучше, или более экономный вариант, модернизация или апгрейд компьютера. Давайте попробуем разобраться. На что следует обратить внимание:

• Выбрать модернизацию или сборку нового компьютера в зависимости от того, насколько ваш ПК устарел.
• Правильно подобрать бюджет.
• Для экономии можно произвести замену только вышедшего из строя компонента ПК.
• Установить и настроить операционную систему Windows.

Апгрейд комплектующих компьютера

Апгрейд компьютера — это процесс выборочной замены устаревших комплектующих на более современные или установка новых устройств с целью увеличения мощности или расширения возможностей системы. Основными составляющими системного блока являются: материнская плата, центральный процессор (ЦП,CPU), видеокарта, модули оперативной памяти и блок питания.