- Ein von einem Schüler der letzten Highschool-Klasse über 6 Monate hinweg selbst gebautes Notebook
- 4K-AMOLED-Display, mechanische Cherry-MX-Tastatur, Minecraft in 4K, Ausführung von +7B-LLMs, Web-Surfen, rund 7 Stunden Akkulaufzeit. Alles ist Open Source.
- Ziel war es, möglichst viele technische Eigenschaften moderner kommerzieller Thin-and-Light-Notebooks umzusetzen (Display, Audio, Leistung, Verarbeitung, Haptik, Touch-Interaktion, Effizienz, Größe usw.)
- Gleichzeitig war es der Versuch, so viel wie möglich von Grund auf selbst zu bauen
Gesamte Hardware-Konfiguration
Chip-Auswahl
- Gesucht wurde ein SoC für einen Single-Board-Computer (SBC), und der Rockchip RK3588 fiel auf, weil er vergleichsweise schnell ist
- Die Software-Unterstützung ist schwach, aber die Hardware-Dokumentation und die Referenzschaltpläne waren ordentlich
- RK3588-Spezifikationen
- A76 Quad-Core + A55 Quad-Core
- Mali-G10 GPU
- 6TOPs NPU
- 8K@60FPS-Decoder
- Vielfältige I/O (8K-Display, Dual USB3.1, PCIe 3.0 x4, HDMI2.1/eDP 1.4 usw.)
- Mit einem System-on-Module (SoM) lässt sich effizient arbeiten, da man sich nicht um den Speicherteil mit Hochgeschwindigkeitssignal-Routing kümmern muss
- Gewählt wurde das CM3588-SoM von FriendlyElec
Display
- Über panelook.com wurde nach Größe und Auflösung gefiltert, und so fiel die Wahl auf ein 13,3-Zoll-AMOLED mit 4K-Auflösung
- Das ATNA33TP11 war relativ neu und gut auf Lager
- Durch Feinanpassungen wie die Position des Steckverbinders oder die Reduzierung der Board-Länge wurde Signalintegrität auf dem Niveau von 1,5 GHz erreicht
- Die Einrichtung von 4K-AMOLED in einer nicht standardmäßigen Linux-Umgebung auf eDP-Basis war sehr komplex (Power-on-Timing, Analyse von Engineering-Logs, Reverse Engineering usw.)
Powertrain
- Geplant waren vier in Reihe geschaltete Zellen mit etwa 6 mm Dicke, um auf rund 60 Wh Kapazität zu kommen
- Auf batteryspace.com wurden Zellen mit 3,7 V und 4250 mAh gefunden
- Die Gesamtspannung beträgt in 4S-Konfiguration 16,8 V (maximal 20 V USB-C-Eingang). Verwendet wurden u. a. das Lade-IC BQ25713, das Balancing-IC BQ77915 und das Power-Tracking-IC LTC2943
- Über einen ESP32-S3 werden die Akkuüberwachung und weitere Steuerungsaufgaben übernommen
- Mit Kernel- und Python-Skripten wurde der Akkustatus so integriert, dass er im OS nativ angezeigt wird
[Powertrain V0.2 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Mainboard
- Basierend auf Akku, Displaygröße usw. wurde die Breite des Mainboards auf etwa 90 mm festgelegt
- Als externe I/O wurden Dual USB3.1 Type-C, USB2.0 Type-A, ein Kopfhöreranschluss und ein microSD-Kartenslot umgesetzt
- Intern werden M.2 E-Key (WLAN-/Bluetooth-Modul) und M.2 M-Key (NVMe SSD) unterstützt
- Detaillierte Informationen zum fertigen Mainboard sollen in einem separaten Beitrag folgen
[Motherboard V1.0 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Systembetrieb
- Verwendet wurden Kernel/Distribution ubuntu-rockchip von Joshua Riek
- Auch der Armbian-Kernel basiert auf dem Rockchip-Kernel und kann daher die Hardware-Funktionen gut nutzen
- Die Hardware-Konfiguration wird hauptsächlich in der DeviceTree (DTS) umgesetzt und über U-Boot auf Bootloader-Seite passend festgelegt
- Entwickelt wurde in einer Umgebung aus MacBook + Visual Studio Code + Orbstack (virtualisiertes Ubuntu 24.04); nach dem Kompilieren wurde per
scpauf das RK3588-Gerät übertragen - Anzeige-, PCIe- und USB-Konfigurationen usw. wurden durch wiederholte DTS-Anpassungen und Neustarts gelöst
- Am Ende läuft das System auf Basis von Ubuntu 24.04 LTS mit Kernel 6.1
Peripherie
- Ausgangspunkt war die Idee, die Notebook-Tastatur abnehmen und wie eine drahtlose Tastatur verwenden zu können
- Aufgrund mehrerer Erfahrungen mit drahtlosen mechanischen Tastaturen auf Basis von ZMK fiel die Wahl auf Cherry MX ULP switches
- Da Akku und Switches die Höhe erhöhen, wurde ein 200-mAh-Akku mit 1 mm Dicke verwendet und auch die PCB-Höhe minimiert
- Keycaps waren am Markt schwer zu beschaffen und wurden deshalb mit einer 0,15-mm-Düse 3D-gedruckt
- Als Trackpad wurde das Modul PXM0057-401 von Azoteq übernommen (Glasoberfläche, Multitouch, USB-Unterstützung). Schade, dass es abgekündigt wird
[Keyboard V1.0 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Mechanik
- Ein CNC-Aluminiumblock wurde an JLC geschickt, um verschiedene Eloxierungsproben zu erhalten. Dunkelgrau fühlte sich besser an, aber optisch gefiel mattes Schwarz besser und wurde final gewählt
- Das CAD entstand in OnShape, unter Referenz auf das Scharnier des Framework-13,3”-Notebooks
- Layout im Chassis: unten vier Akkus, rechts das Power-Board, links das Mainboard, ganz oben die Scharnierstruktur. Für die magnetisch abnehmbare Tastatur wurde ein Design ohne untere Schrauben gewählt
- Die Kühlung besteht aus einer Kombination aus kundenspezifischem Kupferkühlkörper, Heatpipe und Lüfter; verwendet wurde das Wärmeleitpad PTM7950
- Als Lautsprecher wurde ein Produkt von PUI Audio verwendet; da die Zeit zum Debuggen des Audio-DACs des CM3588 nicht reichte, wurde ein externer USB-Audio-Konverter hinzugefügt
Rückblick
- Der Projektname anyon_e entstand nach dem Quantenmechanik-Unterricht (insbesondere nach dem Quasiteilchen „Anyon“)
- Das Projekt war sehr schwierig, weil Elektrotechnik, Software und Mechanik alle ineinandergreifen mussten
- Wie bei Open-Source-Projekten wie ZMK, KiCad und Blender wollte der Autor die Kraft von Kreativität, Innovation und Vorstellungskraft mit anderen teilen
- Auch wenn es nur in kleinen Teilen ist, möchte der Autor zu Open Source beitragen und neue Möglichkeiten eröffnen
5 Kommentare
Ich dachte beim Lesen nur der Überschrift erst, es ginge um irgendein Notizbuch. Mit Laptop passt es wohl besser.
Das Äußere sieht aus wie ein fertiges Produkt.
Wirklich beeindruckend.
Wirklich beeindruckend..
Offizielles Repo - https://github.com/Hello9999901/laptop
Anscheinend ist er Schüler an der Phillips Exeter Academy; diese Schule wurde 1781 gegründet und ist eine ausgesprochen berühmte Privatschule.
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