- Una laptop construida durante 6 meses por un estudiante de último año de preparatoria
- Pantalla AMOLED 4K, teclado mecánico Cherry MX, juego de Minecraft en 4K, ejecución de LLMs de +7B, navegación web y unas 7 horas de batería. Todo es de código abierto.
- El objetivo fue implementar lo mejor posible varias especificaciones técnicas que tienen las laptops comerciales modernas, delgadas y ligeras (pantalla, audio, rendimiento, construcción, tacto, interacción táctil, eficiencia, tamaño, etc.)
- Al mismo tiempo, fue un intento de fabricar directamente desde cero la mayor cantidad posible de componentes
Configuración completa del hardware
Selección del chip
- Buscó un SoC para una computadora de placa única (SBC), y el Rockchip RK3588 le llamó la atención por ser relativamente rápido
- El soporte de software era limitado, pero la documentación de hardware y los esquemáticos de referencia eran decentes
- Especificaciones del RK3588
- A76 de cuatro núcleos + A55 de cuatro núcleos
- GPU Mali-G10
- NPU de 6 TOPs
- Decodificador 8K@60FPS
- Varias opciones de I/O (pantalla 8K, USB3.1 dual, PCIe 3.0 x4, HDMI2.1/eDP 1.4, etc.)
- Usar un sistema en módulo (SoM) era eficiente porque evitaba tener que lidiar con la parte de memoria que requiere ruteo de señales de alta velocidad
- Eligió el SoM CM3588 de FriendlyElec
Pantalla
- Filtró por tamaño y resolución en panelook.com y decidió usar un AMOLED de 13.3 pulgadas con resolución 4K
- El ATNA33TP11 tenía relativamente buen inventario de paneles nuevos
- Aseguró integridad de señal de nivel 1.5GHz mediante ajustes finos como la posición del conector o la reducción del largo de la placa
- Configurar un AMOLED 4K en un entorno Linux no estándar basado en eDP fue muy complejo (timing de encendido, análisis de logs de ingeniería, ingeniería inversa, etc.)
Sistema de energía
- Apuntó a una capacidad de unos 60Wh con 4 celdas en serie de aproximadamente 6mm de grosor
- Encontró celdas de 3.7V y 4250mAh en batteryspace.com
- El voltaje total era de 16.8V en configuración 4S (entrada USB-C máxima de 20V). Usó el IC de carga BQ25713, el IC de balanceo BQ77915 y el IC de seguimiento de energía LTC2943, entre otros
- Realiza monitoreo de batería y otros controles mediante un ESP32-S3
- Lo configuró para que el estado de la batería se mostrara de forma nativa en el SO mediante el kernel y scripts en Python
[Powertrain V0.2 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Tarjeta madre
- Definió el ancho de la tarjeta madre en alrededor de 90mm basándose en la batería, el tamaño de la pantalla y otros factores
- Como I/O externo implementó USB3.1 Type-C dual, USB2.0 Type-A, jack para audífonos y ranura para tarjeta microSD
- En el interior soporta M.2 E-key (módulo Wi-Fi/Bluetooth) y M.2 M-key (SSD NVMe)
- Los detalles más específicos sobre la tarjeta madre terminada se organizarán en una publicación aparte
[Motherboard V1.0 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Puesta en marcha del sistema
- Usa el kernel/distribución ubuntu-rockchip de Joshua Riek
- El kernel de Armbian también está basado en el kernel de Rockchip, así que puede aprovechar bien las funciones de hardware
- La configuración de hardware se maneja principalmente dentro de DeviceTree (DTS), y se especifica apropiadamente del lado del bootloader mediante U-Boot
- El desarrollo se realizó en un entorno MacBook + Visual Studio Code + Orbstack (Ubuntu 24.04 virtualizado), y después de compilar se transfería al dispositivo RK3588 con
scp - La configuración de pantalla, PCIe y USB, entre otras, se resolvió repitiendo modificaciones en el DTS y reiniciando
- Finalmente funciona sobre Ubuntu 24.04 LTS con kernel 6.1
Periféricos
- La idea empezó pensando en qué tal sería poder separar el teclado de la laptop y usarlo como teclado inalámbrico
- Como ya había fabricado varias veces teclados mecánicos inalámbricos basados en ZMK, eligió switches Cherry MX ULP
- Como la altura aumenta al incluir batería y switches, usó una batería de 200mAh de 1mm de grosor y también minimizó la altura del PCB
- Las keycaps eran difíciles de conseguir comercialmente, así que las imprimió en 3D con una boquilla de 0.15mm
- Para el trackpad adoptó el módulo PXM0057-401 de Azoteq (superficie de vidrio, multitáctil y soporte USB). Es una lástima que vaya a descontinuarse
[Keyboard V1.0 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Mecánica
- Envió bloques de aluminio CNC a JLC y recibió varias muestras con distintos acabados anodizados. El gris oscuro se sentía mejor al tacto, pero al final eligió negro mate porque le gustó más visualmente
- El CAD se hizo en OnShape, tomando como referencia la bisagra de la laptop Framework 13.3”
- Distribución interna del chasis: 4 baterías en la parte inferior, placa de energía a la derecha, tarjeta madre a la izquierda y estructura de bisagra en la parte superior. Se diseñó quitando los tornillos inferiores para permitir un teclado desmontable magnéticamente
- La estructura de enfriamiento combina un disipador de cobre personalizado + heatpipe + ventilador, y usa la almohadilla térmica PTM7950
- Se usaron bocinas de PUI Audio, pero como no alcanzó el tiempo para depurar el DAC de audio del CM3588, añadió un convertidor de audio USB externo
Reflexiones
- El nombre del proyecto, anyon_e, surgió después de una clase de mecánica cuántica (en particular sobre el cuasipartícula “anyon”)
- Fue muy difícil porque tenían que entrelazarse las áreas eléctrica, de software y mecánica
- Quiso compartir con la gente el poder de la creación, la innovación y la imaginación, como hacen los proyectos de código abierto (ZMK, KiCad, Blender, etc.)
- Quiere contribuir al código abierto aunque sea en pequeñas partes y abrir nuevas posibilidades
5 comentarios
Yo también, con solo ver el título, pensé por error que se trataba de una libreta. Creo que sería más correcto decir que es una laptop.
La apariencia parece la de un producto comercial ya hecho.
Impresionante.
Impresionante..
Repo oficial - https://github.com/Hello9999901/laptop
Al parecer es un estudiante de preparatoria de Phillips Exeter Academy, una escuela privada sumamente famosa fundada en 1781.
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