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xiphioの備忘録


2015年11月19日

_ [computer] SGI O2 改造、Skylakeパソコンの制作(その0、発端と準備)

先日、保管してあったNext CubeやNext Stationらを含む機材の片付け命令が出たのですが、さすがにNext関連は捨てないで移動しただけでした。その内、中身を入れ替えて改造しようかと思っていたからです。それで、ふと思い起こすと、SGIのO2というWSもまた、改造候補として、捨てないで保管してあることを思い出しました。画像の説明

以前オークションに参加し始めた頃、その昔にはとても手が出なかった憧れのワークステーションが結構安く手に入ったので、色々買ってしまいました。SUNはもちろんSGIもINDYやINDIGO、そしてO2です。特にこのO2のデザインはなかなか良くできているので、他のは捨ててしまったのですが、これだけはやはり倉に保管してありました。お盆の休みの時、する事もないので、そろそろ改装してみようかと、倉から取り出してきました。

何はともあれまずは分解です。裏からロジックボードや電源ストレージなどは簡単に取り外しできるのですが、カバーが外れません。ネットで「O2 改造」の検索にて、同様な事をやっている人の記事を見ますが、青いプラスチック筐体の外し方が全くわかりません。確かINDYもちょっとトリッキーな凝った作りになっていて、蓋の開けた方に苦労した記憶があります。その後ネットで調べてみるも分からず、自分で目につく所のネジを全て外して見たりしてもダメ、その他、押してみたり、引いてみたり、色々試してみてもさっぱりわかりません。

筐体をあちこち弄っていて気がついたのですが、このO2、筐体のプラスチックが経年変化でかなり脆くなっています。爪のようなところは力をいれると簡単に折れてしまいます。そんな事もあり、「ええい!、もう壊れてもいいや!!」と思いっきり力を入れると、「バリッ!」っと音がして、どこかが派手に割れてカバーが取れました。後には、プラスチックの破片多数。

壊してしまった後でよく見てみると、カバーは下部の筐体から固定されているのではなく、内部金属筐体の上部にねじ止めされていた様です(意外でした!)。爪で嵌められている上の黒い天板を外して、青い筐体カバーを止めているネジをはずすみたいです。さすがにSGI、昔INDYの時にも思いましたが、素直な作りではないですね。今回は、無理にはがしたので、その部分のプラスチックが粉々に割れてしまいました。普通でしたら、ちょっと力を入れたくらいではこんなにバラバラにはならず、外れもしなかったでしょうが、このプラスチック自体が全体的にかなり脆くなっています。中身もですが、筐体もう寿命なのでしょう。

_ [computer] SGI O2 改造、Skylakeパソコンの制作(その1、改造方針と内部金属筐体の加工)

無理矢理分解してしまった為結構損傷は受けたものの、外観はまだなんとかまだ使えそうだったので、このO2を具体的にどういう風に改造するか考えてみます。

最近のパソコンはかなり省電力になっていますので、処理能力を求めなければ、ファンレスでCPUオンボードのマザーも有りますので、それを使用する事でしょう。それなら電源もアダプターでOKでしょうし、なんなら電源アダプタごと筐体の中に入れても良いかもしれません。もっと簡単なのは、出来上がりのNUCパソコンをそのまま埋め込むとか、、いや、でもそれでは改造にも何もなってませんが、、。

なににしろ、せっかく気に入った筐体を使用するのですから、もう少し高性能な最先端マシンにしたいです。それでもやる事は概ね決まっていて、Mini-ITXのマザーボードを使い、小さい目の電源を載せて、、と言う事になるでしょう。ただしそのまま載っけただけでは、マザーボードのバックパネルの周りとか、電源の周りとか、どうしても「取って付けた感」がアリアリになってしまいます。私は、マザーボードの取り付け周りは、ジャンクパソコンか安物のケースの、内部フレームを適当に切りとって取り付けるのが良いのでは、と思っていました。

ただ手元に、Mini-ITXのマザーが取り付けられているジャンクなパソコンはないので、Mini-ITX用の安いケースは無いかと探して検討していました。また電源も、ATXやSFXの電源をどういう風につけるべきか考えてみました。電源に関して、本来一番きれいなのは、元の電源ユニットの枠をそのまま使って、中身をそっくり入れ替える事でしょう。当然ながら、結構大変なのですが、実際やっている人もいましたねぇ。

そんな訳で、安いMini-ITXケースを探していると、300WのSFX電源付きで7千円ほどのMONOBOX ITX2Sという小さなケースを見つけました。結局必要なところだけ切り取って使うので、7千円は高いと思いましたが、電源付きである事を考えるとこれが事実上一番安いかもしれません。

このMONOBOX ITX2Sと言うケースはとてもコンパクトに出来ていまして、そこでそのサイズを調べてみると、、「あれ、このケースって、そのままここ(O2の金属フレームです)に入るんじゃない?」と気がつきました。当然、このO2の金属フレーム内部には仕切りとか色々ついていますが、それを無視すると、外枠の中にすっぽり入りそうです。

そこで様子を見るために、取りあえずMONOBOX ITX2Sを購入してみました。前述の様に、当初は、PCケースの内、マザーボードの取り付けとバックパネル回りのフレームだけ使うつもりだったのだけど、最近のケースは、フレームが有ってそれにパネルをねじ止め、って構造ではないのですね。コストダウンも意味もあってか、かなりな部分が一体化しています。でも事前の計測通り、O2内部金属筐体の仕切りとかを取ってしまうと、このMONOBOXがちょうどすっぱり中に入ることになります。そこで改造の方針は、O2内部の金属筐体に、そのままMONOBOX ITX2SのMini-ITXケースをはめ込む事にしました。
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実際の工程が、上記の写真の通りです。まず、左にの写真の様になっている金属仕切りを取り外します。結構しっかり付いていますが、ペンチとディスクグラインダーを用いて取り除きます。全部取ってしまったのが、真ん中の写真で、こうすると、右の写真の様にMONOBOX ITX2Sのケースが、ほぼすっぽり入ります。

最初はMONOBOXで取り外し可能な、底板、天板、それと側板の一つを外して組み込む予定でしたが、天板と側板はつけてもエアーフローには大差ないので、結局底板だけを外して、そのままO2の内部金属筐体に組み込む事にしました。実際の組み込み方は、底板を兼ねる金属のゲタ板を板金で作成して、そこにMONOBOXをネジ止めしてから、O2の筐体にはめ込む事にしました。

MONOBOXの電源は、内部がかなり狭く、ケースファンも大きいのを付ける事が出来ないせいか、ファンが外向きにつく様に推奨されています。その部分を覆ってしまわない様に、この内部金属筐体の右側の、丁度電源ファンがくるあたりを切り取っておきます。結構しっかりしたスチールなので、やはりディスクグラインダーをい用いて切除しました。やる事は簡単ですが、かなりな騒音が出ます。うちは田舎だから大丈夫ですが、都会の住宅街では、こういった作業はしにくいでしょうねぇ。

_ [computer] SGI O2 改造、Skylakeパソコンの制作(その2、金属台の制作)

次は、このMONOBOXを支える、金属板のゲタ板の作成です。実は私は板金工作は殆ど経験が無いので、色々参考にしながら進めました。まずは、材質は加工しやすさからアルミでしょう。お店に行って板厚を0.8mmか1.0mmか迷ったのですが(0.8未満では薄すぎるし、1.5では加工が難しいと判断)、結局慣れてないので、より作業がしやすい、薄い方の0.8mmにしました。画像の説明

このアルミ板を、「切る作業」、そして「曲げる作業」が必要なので、切る方としてディスクグラインダーの厚さ1mmの切断材、曲げる方として、挟むためのクランプなどを、アルミ板と共に購入しました。しかしその後、調べると、切る方はこの位の厚さだとカッターでOKとの事でした。ただし、板金を綺麗に曲げるのはやはり結構面倒らしいです。それで、「今後も役に立つかも」と言う事で、ホーザンの「板金折り曲げ機」を買ってしまいました。

休みの日、この板金加工に取りかかりました。アルミ板にけがき線を入れて、カッターで何度も切れ目を入れて切断。その後、板金折り曲げ機でコの字型に曲げます。最初のは曲げる位置がきちんと出来ず、大きすぎて失敗。めげずにもう一度作って、やっと何とか使えるものが出来ました(でもあまり綺麗ではないです)。

こうやってアルミ板で制作した板に、MONOBOXケースを取り付けるねじ穴をドリルで開けて、これを底板の代わりに取り付けて、筐体に入れてみます。

次に、作成した金属ゲタ板をO2の内部金属筐体に固定するためのねじ穴を開けます。奥の方は手が届かないので、ここはネジとナットで止める事が出来ません。最初は、薄いアルミ板だけど、何とかタップが切れないかなぁ、と思っていましたが、「カレイナット」と言う便利なものが有る事を知りました。これは薄い板に埋め込む事が出来るナットですね。近くのDIYショップでは売っていないので、通販で取り寄せました。これを板金加工したアルミのゲタ板に埋め込み、O2の金属筐体とネジ止めします。これで、概ねパソコン外枠は決まりました。
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元々MONOBOXは、背面に6cmのファンを取り付ける事が出来る様に成っていますが、小さいファンは結構うるさいですし、効果もいまいちな気がしましたので、背面のファンは止めて、底面に12cmのファンを取り付ける事にしました。

MONOBOX筐体の底は、5cmほど上がっていますので、この部分にファンを付ける事が可能です。ただ一部狭くなっている所もありますので、厚さ15mmのスリム型の12cmファンを取り付ける事にしました。

折り曲げ加工したアルミ板に、ファン用の穴を開けようと思ったのですが、薄いめのアルミ板にしたので、ここにあまり大きな穴を開けると強度的に問題がありそうだったので、小さな風穴を沢山開ける事にしました。ファン取り付け部分に良くある仕様なのですが、自分でこの穴1つづつを開けるのは、まぁ結構大変でした。穴を開けるだけならまだしも、全てひどいバリが有り、バリ取りまで含めるとかなり大変。今回の改造でここが一番時間がかかったかも知れません。、

_ [computer] SGI O2 改造、Skylakeパソコンの制作(その3、電源ボタン、リセットボタン、電源やHDDアクセスLEDの配置)

パソコンとして必要な、前面の電源スイッチやリセットスイッチ、各LED表示なのですが、他の方がやったO2の改造記録では、概ねSW等はPC自作パーツを使用し、新たにバックパネル作って設置している様です。

O2の作りとしては、前面裏の内部金属筐体側面に基板があって、ここに電源とか、ロジックボードとか、ストレージをコネクタで差す様になっています。

左の写真がO2前面裏の基板です。下の方に左からリセットスイッチ、赤と緑のLED、電源スイッチ、右側にはスピーカーの音量上げ下げのスイッチが見えます。そこで、「SWやLEDは元々の基板に着いているのだから、その裏から直にライン引いてそのまま利用すれば、それで良いんじゃない?」と思いつきました。それで、基盤の裏から、元のSWとLEDの場所からラインを直接引き出して、そのまま利用する事にしました。画像の説明画像の説明画像の説明

真ん中の写真がその基板裏側で、各コネクタが出ています。実際には、下の方のスイッチとLEDしか使わないので、基板上部を切り取ろうかと思いましたが、挿入するMONOBOX筐体の押さえにするべく、コネクタ部分の上部をディスクグラインダーで少し削って、丁度良い高さに揃えました。

その後、右の写真の様に、パソコン自作用パーツとして売っているLEDやSWの延長ケーブルを利用して、基板裏の部品の足が出ている部分に直接半田付けします。この部分は結構細かいので、半田付けに慣れていないと少し難しいかも、です。

ここで注意は、ここの各SWとLEDはアース側が全て共通になっていまして基盤内で接続されていますので、マザーボードからのラインと繋ぐときに、極性を間違わない事です(普通SWは極性を考えないけど)。

_ [computer] SGI O2 改造、Skylakeパソコンの制作(その4、マザーボードの組み込み)

パソコン筐体の方の準備が概ね終わったので、用意したパソコンパーツを組み付けてゆきます。この時点でのパーツ一覧は、この間も書きましたが以下の通りです。画像の説明

CPU : Intel Skylake i7-6700K
Mother Board : ASRock Z170 Gaming-ITX/ac
SSD : Samsung 950 PRO M.2 NVMe 256G
Memory : CORSAIR DDR4 VENGEANCE LPX 8GB×2 CMK16GX4M2A2666C16R
Inside Case : MonoboxITX2S(枠組みだけ使用)
CPU Cooler : RAIJINTEK 0R100004 PALLAS
Power Unit : MonoboxITX2S付属 300W SFX電源
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電源までMONOBOXのケースに組んだのが、上の左写真です。このケースをこのまま、作成した金属台に取り付けたのが、上の中央の写真です。マザーボードからのコントロールピンは、金属台に穴を開けて、延長ケーブルで、下部ファン脇に出しておきます。

真ん中の写真の金属台に載せたMONOBOXのケースを、O2の内部金属筐体に差し込んだのが、上の右の写真となります。マザーボードからのラインと、O2の内部金属筐体全面の基板から引いたラインを、後で下部で接続しています。

以上で、一通り動作するパソコンの形になりました。下の写真の様に、全面内部は、見た感じほぼオリジナルと同じ感じです。裏側は、MiniITXケースをそのまま埋め込んでしますので、割とまとまっています。下部の隙間は、後で黒のメッシュパネルを埋め込んで、見栄え良くする予定です。

本当なら上部の光学ドライブスロットに、手持ちで余っているDVDドライブを装着して使用できる様にしたい所ですが、最初に外装を外すときに、この部分のプラスチックを派手に割ってしまったので、光学ドライブ設置は諦めました。やる気なら、この部分にストレージなどを装着する事も簡単ですが、最近は個々のパソコン自体には、大きなストレージは付けない方針なので、上部はこのまま特に何も使用しない事にしました。(少し勿体ないですが)
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さて、此処まで組み上がりましたが、幾つか問題点も発見(主に、ファンがうるさいと言う点ですが)、まだ完成にはなりません。問題点の解消などを含めて、「その5」以降に続きます。