- Một học sinh lớp 12 đã tự tay chế tạo chiếc laptop này trong suốt 6 tháng
- Màn hình 4K AMOLED, bàn phím cơ Cherry MX, chơi Minecraft 4K, chạy các LLM +7B, lướt web, thời lượng pin khoảng 7 giờ. Tất cả đều là mã nguồn mở.
- Mục tiêu là tái hiện tối đa các thông số kỹ thuật đa dạng mà những mẫu laptop thương mại mỏng nhẹ hiện đại đang có (màn hình, âm thanh, hiệu năng, độ hoàn thiện, cảm giác cầm nắm, tương tác cảm ứng, hiệu suất, kích thước, v.v.)
- Đồng thời, đây cũng là một nỗ lực nhằm tự làm càng nhiều thứ càng tốt từ con số không
Toàn bộ cấu hình phần cứng
Lựa chọn chip
- Tôi đã tìm một SoC cho máy tính bo mạch đơn (SBC), và chú ý đến Rockchip RK3588 vì nó thuộc loại khá nhanh
- Hỗ trợ phần mềm còn thiếu, nhưng tài liệu phần cứng và sơ đồ mạch tham chiếu khá ổn
- Thông số RK3588
- A76 bốn nhân + A55 bốn nhân
- GPU Mali-G10
- NPU 6TOPs
- Bộ giải mã 8K@60FPS
- I/O đa dạng (màn hình 8K, USB3.1 kép, PCIe 3.0 x4, HDMI2.1/eDP 1.4, v.v.)
- Dùng hệ thống trên mô-đun (SoM) giúp không phải quá lo phần bộ nhớ cần đi dây tín hiệu tốc độ cao, nên hiệu quả hơn
- Tôi đã chọn SoM CM3588 của FriendlyElec
Màn hình
- Tôi lọc theo kích thước và độ phân giải trên panelook.com rồi quyết định dùng AMOLED 13.3 inch độ phân giải 4K
- ATNA33TP11 là mẫu có tồn kho panel tương đối mới khá nhiều
- Bằng các tinh chỉnh nhỏ như vị trí đầu nối hay rút ngắn chiều dài bo mạch, tôi đã đảm bảo được tính toàn vẹn tín hiệu ở mức 1.5GHz
- Việc thiết lập 4K AMOLED trong môi trường Linux không tiêu chuẩn dựa trên eDP cực kỳ phức tạp (thời điểm bật nguồn, phân tích log kỹ thuật, reverse engineering, v.v.)
Hệ thống nguồn
- Tôi nhắm tới dung lượng khoảng 60Wh bằng cách dùng 4 cell mắc nối tiếp, mỗi cell dày khoảng 6mm
- Tôi tìm được cell 3.7V 4250mAh trên batteryspace.com
- Điện áp toàn hệ thống là cấu hình 4S với 16.8V (đầu vào USB-C tối đa 20V). Tôi đã dùng IC sạc BQ25713, IC cân bằng BQ77915, IC theo dõi năng lượng LTC2943, v.v.
- Việc giám sát pin và các điều khiển khác được thực hiện qua ESP32-S3
- Tôi cấu hình để hệ điều hành hiển thị trạng thái pin theo kiểu native bằng kernel và script Python
[Powertrain V0.2 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Bo mạch chủ
- Dựa trên pin, kích thước màn hình, v.v., tôi đặt chiều rộng bo mạch chủ vào khoảng 90mm
- I/O bên ngoài gồm USB3.1 Type-C kép, USB2.0 Type-A, jack tai nghe và khe thẻ microSD
- Bên trong hỗ trợ M.2 E-key (mô-đun Wi‑Fi/Bluetooth) và M.2 M-key (NVMe SSD)
- Các chi tiết về bo mạch chủ hoàn chỉnh sẽ được tôi viết thành bài riêng
[Motherboard V1.0 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Vận hành hệ thống
- Tôi dùng kernel/bản phân phối ubuntu-rockchip của Joshua Riek
- Kernel Armbian cũng dựa trên kernel của Rockchip nên có thể tận dụng tốt các tính năng phần cứng
- Cấu hình phần cứng chủ yếu được xử lý trong DeviceTree (DTS), và được chỉ định phù hợp ở phía bootloader thông qua U-boot
- Việc phát triển được thực hiện trong môi trường MacBook + Visual Studio Code + Orbstack (Ubuntu 24.04 được ảo hóa), sau khi compile thì truyền sang thiết bị RK3588 bằng
scp - Các thiết lập cho hiển thị, PCIe, USB, v.v. được giải quyết bằng cách liên tục sửa DTS rồi khởi động lại
- Cuối cùng hệ thống chạy trên nền Ubuntu 24.04 LTS với kernel 6.1
Thiết bị ngoại vi
- Ý tưởng bắt đầu từ suy nghĩ: sẽ thế nào nếu có thể tách bàn phím laptop ra và dùng như bàn phím không dây
- Tôi đã nhiều lần làm bàn phím cơ không dây dựa trên ZMK, nên chọn switch Cherry MX ULP
- Vì pin và switch sẽ làm tăng chiều cao, tôi dùng pin 200mAh dày 1mm và cũng tối thiểu hóa chiều cao PCB
- Keycap khó mua ngoài thị trường nên tôi in 3D bằng đầu phun 0.15mm
- Trackpad dùng mô-đun PXM0057-401 của Azoteq (bề mặt kính, đa chạm, hỗ trợ USB). Hơi tiếc là sản phẩm này sắp ngừng sản xuất
[Keyboard V1.0 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Cơ khí
- Tôi gửi khối nhôm CNC tới JLC để nhận các mẫu xử lý anod hóa khác nhau. Màu xám đậm cho cảm giác chạm tốt hơn, nhưng về ngoại hình thì tôi thích đen mờ hơn nên chọn nó làm phương án cuối cùng
- CAD được thực hiện trên OnShape, có tham khảo bản lề laptop Framework 13.3”
- Bố cục bên trong khung máy: 4 pin ở phía dưới, bo nguồn bên phải, bo mạch chủ bên trái, kết cấu bản lề ở trên cùng. Tôi cũng thiết kế để bỏ vít đáy nhằm phục vụ bàn phím gắn nam châm có thể tháo rời
- Cấu trúc tản nhiệt là tổ hợp heatsink đồng tùy biến + heatpipe + quạt, sử dụng miếng đệm nhiệt PTM7950
- Loa dùng sản phẩm của PUI Audio, nhưng do không đủ thời gian debug audio DAC của CM3588 nên tôi bổ sung thêm bộ chuyển đổi âm thanh USB ngoài
Nhìn lại
- Tên dự án anyon_e được nghĩ ra sau giờ học cơ học lượng tử (đặc biệt là về giả hạt “anyon”)
- Dự án này rất khó vì phải kết nối đồng thời cả điện, phần mềm và cơ khí
- Tôi muốn chia sẻ với mọi người sức mạnh của sáng tạo, đổi mới và trí tưởng tượng, giống như các dự án mã nguồn mở như ZMK, KiCad, Blender, v.v.
- Tôi muốn đóng góp cho mã nguồn mở dù chỉ ở những phần nhỏ, và muốn mở ra những khả năng mới
5 bình luận
Tôi chỉ nhìn tiêu đề nên đã nhầm là một cuốn sổ tay gì đó. Có lẽ gọi là laptop thì đúng hơn.
Bề ngoài trông như một sản phẩm thương mại hoàn chỉnh vậy.
Thật đáng kinh ngạc.
Quá đỉnh luôn ghê..
Repo chính thức - https://github.com/Hello9999901/laptop
Nghe nói đây là học sinh đang theo học tại trường trung học Phillips Exeter Academy; đây là một trường tư thục cực kỳ nổi tiếng, được thành lập vào năm 1781.
Ý kiến trên Hacker News