Construction 7:68筐体PC計画:通称ATX68k(オリジナルパソコン)を作ろう

以前から考えていた死ぬまでに実行したい計画のうちの1つ(大げさな・・・) 旧式のPCに新しいPCの中身を移植して活用しようというもの。 初めてこの手の改造話を聞いたのはもう4,5年前ではなかろうか。(ものによっては もっと昔からあったと思われるが)X1の筐体にDOS/Vをいれて、FDDドライブがCDトレイになっていたりして。
やはりここは熱血68ユーザー。あのマンハッタンシェイプに入れてやろうじゃないか、と部品と情報集めに走ったのであった。

#今回、こちらの 異機種移植ページのリンク先の方々を参考にさせていただきました。ここでお礼にかえさせていただきます。


今と昔

早い話がPCの部品をX68kに詰め込めば良いわけだが、普通にDOS/Vのパーツを自作機の要領で入れていったのではまず入りきらない。それくらい68の中はスペースが狭い。 68のマザーボードなどは68用にもちろん設計されているので、寸法がぴったり&特殊、 それに対して一般的なDOS/Vでは大きすぎる&画一的なので仕方がないといえば仕方が無いところだ。

ところで、一昔前であれば、特殊な形状のマザーボードやら電源やらを特殊なルートで入手しなければならなかったのだが最近はイロイロ発売されていて、しかも省スペースPCブームだったりするので、今回はごく普通に(?)秋葉の店で入手した部品などで製作している。

あとはすでにたくさんのATX68が製作されているので、そのまま真似して作っても面白みが無いので、オリジナリティとして手に入りやすいパーツで、短期間で作ることを出してみることにした。(結果的にだが(汗


必要な部品

構成されるパーツをピックアップしてみる。

大きくはひとまずこんなところか。 基本的には家で余っている部品は出きるだけそれを使いまわしたいところだが、中々うまくいかない。。。制作費は何も無い状態からそろえたと仮定し、結果、以下のようになった。(家にあったものは余りパーツと表記)

マザーボード		15800円@クレバリー(2001.8) → 11800円@TSUKUMO
DIMM(メモリー)128MB	2000円@クレバリー(2001.8)
CPU(celeron800MHz)	8580円@クレバリー(2001.8) → 0円(オンボード)
68ケース(筐体)		2000円@やふおく
150W小型電源		5800円@プラットフォーム → 300W1U電源@高速電脳 14800円
DVD-ROMドライブ		7200円@通販
3.5寸HDD 20GB		5000円@余りパーツ
3.5寸FDD			1000円@余りパーツ → 無し0円
IDEスマートケーブル		600円@DOS/Vパラダイス
FDDスマートケーブル		500円@DOS/Vパラダイス
RGB延長ケーブル		500円@パーツ屋
USB延長ケーブル(2本)	980円@DOS/Vパラダイス
AUDIO延長ケーブル(2本)	400円@千石電商
LANケーブル(1m)		250円@DOS/Vパラダイス → 保留
LAN延長コネクタ		200円@パーツ屋 → 保留
PS/2延長ケーブル(2本)	750円@パーツ屋
溝開きアルミ版1.2mm		280円@パーツ屋
アルミ版0.3mm		180円@東宝日曜大工センター
アルミ版0.4mm		200円@東宝日曜大工センター
パンチングアルミ版0.4mm	780円@東宝日曜大工センター
エポキシパテ		680円@東宝大工センター
青色LED			450円@DOS/Vパラダイス
ATX電源スイッチ		300円@余りパーツ
赤・緑LED			100円@余りパーツ
リセットスイッチ		100円@余パーツ
温度計			780円@パーツ屋


調達編:マザーボード・CPU・メモリ

まずはパソコンの命、M/B+CPUである。M/Bは元々この企画用に用意したわけではなく、去年、17cm角のM/Bで、ドリームキャストにも入るサイズという品が発売されたのがキッカケである。ものは freetech社のP6F209Bで、 VIA PL 133 AGP setというチップセット。 これに、FSB100MHzのCeleron800Mzを組み合わせた。DIMMスロットが2本あるので、メモリ容量に問題はない。PCIバスは1本あるので、いざとなったら増設することもできる。

68のタワーは厚みがあまりないので、厚いCPUファンを取り付けるとぶつかってしまうので注意が必要である。


調達編:68筐体

ケース。何は無くてもこれが無くては始まらない。以前、秋葉原を徘徊して探したこともあったが3万円とか信じられないプライスの店が1件のみという状況だったので(新潟で5000円とかもあったのだが、売れてしまっていた)ターゲットはYahooオークションにしぼる。

コンスタントに68筐体は流通しているらしく、5000円以上出せばそこそこ手に入るのだが、今回は中身は関係ないのでむしろ故障していても安いのを探す。1週間ほどトライしてみて、ジャンクのEXPERTを2000円でGET。色がグレーで、クロックアップのスイッチを取り付けようとして開けた穴が上部にある以外は大きな問題ない。れっきとしたマンハッタンシェイプ。よってひとまずは満足。穴はあとでパテで埋めて塗装でもするか、という感じ。

中身はほとんど流用しないので電源スイッチだけはずして、ガンガンにばらして基盤などを取り除くとかなり軽くなった 2スロットあるFDDがかなり重いんだよね。少し汚れていたので「突撃」とかで拭いてやる。


調達編:電源

どんなに技術が進んでも中々小型化できないもの、それが「電源」ユニットである。 大きさが小さいユニットは確かにそこそこあるのだが、あまりワット数が低いと容量不足になるかもしれない。容量が不足するとマザーボードが起動しなかったり、PCの動作自体が不安定になる可能性があるので慎重に選択しなければならない。 しかし、もちろん大きすぎるとそもそも筐体に入らない。

選択したのは「seventeam社のST-150MR」というMicroATX電源。5800円。やや特殊な形状で長方形っぽかったので、そのまま入るかと思ったのだが・・・。ケースがややぶつかって入らない。 やむを得ず、外側のケースは剥いで実装することに。感電に注意である。 中々外側の皮が取れずに苦労する。

#ATX68kにおいては、電源のFANが外に飛び出たり、電源自体を外付けにしている場合もあるので、電源の内蔵はある意味鬼門と言える。今後、高性能CPUにも耐えうる小型電源が出てくれば良いが。

この後、1Uのサーバー電源に交換。製作編:マザーボード&電源(後述)


調達編:DVD-ROM

底に基盤がはずせなかった・・・ ATX68kを製作する上で、はずせないポイントの1つ。「スロットインCD-ROMドライブを、FDDドライブの部分に実装」である。これにより、FDDを入れるスリットからCD-ROMが”ニョキ”、っという知る人ぞ知るギミックが可能になる。

しかし、スロットイン式のCD-ROMドライブはトレイ式に比べて人気がないため(傷がつく場合もありそうだからか?)種類が少ない。やふおくでも、あまり出回っていないのが実状である。

最初、知人からタダでもらったスロットインのCD-ROMドライブ (COMPAQ CR5850-Bと書いてあった)を実装しようと試みたのだが、アクセスLEDと、取り出しスイッチの基盤が、ばらしても見えにくい個所にあり配線できそうになかったため実装を断念。 せっかくだからDVDも見れた方が楽しいかな、というわけのわからない口実をもとに いちかばちか、ネットでスロットインのDVD-ROMドライブを購入。

中々良い感じ 購入前に製品に対して「裏側の基盤でアクセスLEDと取り出しスイッチの部分が引き出せそうですか?」という全く店員判断不可能質問を送って予想通り返答不能というやりとりがあったのは秘密である。 到着後、早速分解しうまい位置に基盤が見えていたため採用した。

ATAPI。DVD-ROM:16倍速、CD-ROM:40倍速。そんなに高性能でなくてもいいのに・・。 SCSIって選択肢もあるけど、SCSIカード挿さないといけないしね。

#ちなみに静穏化するツールはこれアクセス速度を落として静かにするらしい。


製作編:マザーボード&電源

ここからは製作しながら随時部品を調達したため、製作をメインに紹介する。

現物合わせでレイアウト まずはなんといっても各パーツを”どこに”レイアウトするか?、である。といってもスペースにゆとりがないので、おのずと決まってくるのだが・・・やはり固定したあとで「入りきらない」ということにならないように細心の注意が必要である。

手始めに大物の電源とマザーボードから右のタワー内に取り付けていく。 電源はばらさずに入るかと思ったらやや厚みに問題があり、結局カバーをはずして取り付ける。筐体はなるべく穴をあけたくなかったが強度の問題もあるので、直接ネジ止めしている。

アルミ板で囲んで固定 没ファンレイアウト 問題は電源用の冷却ファンとコンセントの固定である。どちらもしっかり固定しないと、回ったときに取れたりコードの抜きさしでもげたりするかもしれないので要注意である。(右写真では電源の上にファンをつけたがうまくいかず没。結局横に垂直にレイアウトした)

コードがうじゃうじゃ マザーボードは電源の上に配置。引き出したいコネクタが各種あるのでコネクタ類を後ろ方向にするか、上方向にするか悩んだが、 「電源コネクタを電源の近くに」「CPUを背面近くにして排熱効果を期待」「コネクタ類も全て背面に配線するわけではない」などの理由からコネクタは上向きとしてみた。 その結果右写真のようになった。

マザーボード自体の固定は、プラスチックのはめ込み式ネジ?をまず筐体にねじ込み、その上にパチパチ、とはめ込んでいる(これが固いんだよねぇ)

ちなみにマザー上には128MBのDIMMメモリと、PCIスロットには100BASE-TXのLANカードがささっている。CPU周りはいじっていない。

***

高かった・・・。 一度、完成した後、電源投入・・・。「動きませんかー(T▽T)」原因不明のトラブルのため、まずは怪しい電源を疑う。なんといってもバラしたからなぁ・・・。ちょうどこの頃、月刊ASCIIでサーバー用の1Uというサイズの電源を使ったDualAthlonをATX68を作っていたのでその電源をパクルことにした(汗

やふおくで探すと2,3個出ていたが、電源だけに奮発して新品を買うことに・・・。 Pentium4対応の300W。高速電脳で14800円。げふ(出血)とりあえず接続してみると、やはり起動しない。こりゃ、マザーかCPUが何かの拍子に逝ったか? それにしてもこの電源。68に入る薄さなのはいいけどファンが強烈にうるさい・・・。

弐号機 しょうがないのでさじを投げそうになっていたのだが、マザーボードをクレ○リーに修理に出したら、なんか修理不能という連絡ガガガガ。ぐへ。 同じマザーなんてまだ売ってるのかなぁ。もう1年以上前だよ、買ったの。と秋葉をうろついたところ、「現品限り」と書かれた怪しげなマザーを発見。

「EDEN」とかいう奴。CPUを挿すソケットがないなぁ、と思ったら ファンレスのCPUがオンボードになっている様だ。 以前、AKIBAPCWATCHで見たことあるな。初号機マザーと同じ大きさで、ついている端子も同じ感じだ(IEEE1394の変わりにTV-OUTとか)値段も「11800円」 全く壊れたマザーと同じマザーも売っていたのだが値段が同じ「15800円」だったので、 どうせならと違うものにした。ファンレスなら音も静かで発熱も小さいだろうし、 パワーは重視しないからね(電源BOXのファンの音が悔やまれるが・・・)

これを使って組みなおすことに・・・。



製作編:右タワーPOWER、IDEアクセス、LEDまわり

配線を伸ばす。 もとから付いているLEDをはずして交換 せっかくもとの筐体には「POWER」ランプに「HDD」ランプ、「TIMER(これは使えないが)」ランプがあるので、前の2つは本来の意味どおりに、最後の1つはFDDのアクセスランプにすることにした。

元から付いているLEDを利用することも考えたが配線が面倒だったので、基盤をくりぬいてAT筐体用のLEDをはめ込むことにした。

電動ドリルで地道に穴を開ける。削りすぎると基盤が割れてしまうので要注意。 取り付けが終わればあとはマザーボード上のコネクタに線をつなぐだけ。


製作編:底面基盤マザーボード&電源スイッチなど

アルミ板300円くらい 底の基盤の加工。電源スイッチ他、各種コネクタを固定しなければならない。あまりスペースが無いので闇雲に取り付けると届かない、閉まらない、ということになりかねないので注意が必要である。

前面からとりかかる。まずは電源スイッチ。純正からプラスチックのパーツ(赤いの)だけ残し、スイッチ部は一般的なATXスイッチを用意してそこにはめ込む(何もしなくてピッタリ)問題はこのスイッチの固定だが、底面のフタに直接固定ではなく、アルミ板を1枚かませてその上に並べてネジ止めにした。スイッチがカシャカシャと押せるか確認する。ずれているとうまく押せない。

続いてPS/2コネクタx2。マウスとキーボード用。近頃じゃキーボードとマウスはUSBが主流かもしれんが、元の穴も丸いのでPS/2でいく。中々うまく位置合わせができずに苦戦。ややずれる。USBは割とピッタリ。残った穴はいつかふさぐ。

かなりやっつけ(汗 使っていない穴はふさぎたい 正面から見るとこんな感じ。DVD-ROMのボリュームを前面ボリュームに引っ張ってこられると美しいのだが技量が足らず見送り。

次に背面。RGBとAUDIOのINとOUTを瞬間接着剤で取り付けた(手抜き)この後取れたので(汗、パテで固定。 パラレルポートはパラレルを引き出したいのだがこれ以上配線するとケーブルが底面スペースに入りきらないのでかなり苦しい。


しっかりネジで固定 アルミ版切り出し USBポートが2ポートあったので、1つは前面、残りは背面から出すことにした。 アルミ版を切り出してネジで固定。やはり丁寧に作ると部品のすわりが良い。


製作編:上面、背面加工

接地面が少なくて固定が難しい パンチングアルミ板780円やや高価 優先度はあまり高くない作業だが、最終的な見た目などに関わる部分。
まず背面。パンチングアルミ版というあらかじめ穴の開いたものを用意した。 これは放熱効果と見た目の良さを期待してだ。穴が開いている分、開いてないアルミ版よりも高い。 材料は少なくて済むのに高いとは(ぉ。

大体の当たりをつけて切り抜いたものを貼り付ける。接地面が少ないため接着剤だけでは弱いので、ネジ止めもした。

続いてリセットスイッチ。これもすでにATX68を製作されているサイトを参考にした。 リセットスイッチ自体と、取り付ける部分をアルミで加工してかみ合わせるようにする。うまくいかなかったのでパテと接着剤で無理やり固定した。ここでうまくないと、つないだときにリセットがかかりっぱなしの状態になって画面に何も出ない。 かなり焦ったのは秘密だ。


製作編:DVD-ROMドライブ取り付け

大工センターで200円くらい 左タワーの製作に入る。ドライブ類の設置にはアルミ板を加工してとりつけていく(右図が素のアルミ板。0.4mmがちょうど良かった。あまり厚いと切れないし加工しづらい)

一番の難関はDVD-ROMドライブの取り付け。位置が正しくないとCD-ROMがうまく出入りできない。メディアへのアクセスランプや、メディア取り出しボタンはX68kに元からある正面のボタンを活かすのでそれに合わせた加工も必要である。

さくさく半田づけして配線 まず68本体に付いているFDDアクセスランプ部のモジュールと、EJECTスイッチのモジュールを一旦はずす。FDDスロットは2つあるが外側のみを使用するため、内側のスイッチとアクセスランプのコードは無視する。

パターンを読み取ってLEDの+と−をつなぐ。68のLEDは取り出しスイッチは「緑」のみ、アクセスランプは「緑」と「赤」が点灯可能であるが、DVD-ROMの方が1種類しか点灯しないので、両方とも「緑」にあわせる(右図参照)

導線が短くて本体につけるときにやや苦労する。他にも何か点灯する部分と接続するのであれば、残りのLEDと接続するのも面白いかもしれない。

手作業で加工する 68本体から寸法を採りアルミ板を90度に曲げて固定することにする。 その際、アルミ板にはドライブを固定する穴を開けておく。本体に固定する方の穴は、FDDドライブを固定していた穴を再利用する。

アルミ板は、切るときは紙を切るように定規とカッターで線を引けばまず切れる。折り曲げているうちに折れるので逆に折りたくないときは要注意。まっすぐな固いものを利用して90度に曲げていく。穴は電動ドリルであけたので簡単だった。

切り口は手を切りそうで危ないので丸めておいた。


取り付け完了 瞬間接着剤で案外くっつく

ドライブを固定する前にスリットの加工をする。メディアを挿入する方はもともとのDVD-ROMドライブについていた部品をひっぺがして瞬間接着剤で貼り付ける。使わない方のスリットには、アクリル板がちょうどなかったので、ビデオテープのプラスチックの箱を切り出してマジックで黒く塗って貼り付けた。出来栄えとしては問題ない。

取り付けたところ。金具が下側だけではマズイので、上の方も補強アルミ板を取り付けている。写真を見ると頼りなさそうだが、割と大丈夫。取り付け後、電源をつないで、メディアがちゃんと入るか確認する。

もしも今後薄型のスロットインドライブが開発されれば、2ドライブとも利用することも可能だろうか?DVDとDVD-Rとか強そうである。

メディアの挿入と取り出しムービー(1.9MB mpeg)


製作編:HDDドライブ取り付け

高速転送に不向きだとか HDDの取り付けはあまり悩まなかった。マザーボードのある右タワーからIDEケーブルを引き回してつなぐところだけ注意して、前向きに取り付けた。最初、一般的なマウンターを購入して取り外し可能にしようと思ったがうまくはまらなかったので、結局アルミ板をDVDROM同様に加工してくっつけた。

スマートケーブルは今回のようなマザーボードからIDEデバイスが遠いとき、スペースが狭いときには非常に役に立った。でもケチって安いのを買ったからHDDでの転送に問題があるかもしれない・・・。


製作編:FDDドライブ取り付け

取り付け位置は悩んだ FDDを内側に、HDDを外側にというのもあったのだが、悩んだ末、こういう配置にしてみた。

FDDの取り付けに関してだが「そもそも取り付けない(まあレガシーフリーといえば、だけどね)」「上向きに取り付ける」「背面向きに取り付ける」などの方法があり、他のところで見た背面付けは右タワーの方に入れていて、拡張スロットの穴からFDを取り出せるようにしていた。

#FDDも自動で取り出しができるような機構を綺麗に入れられたらなぁ。スーパーFDのドライブとかならいけるのかな。ブートとかできるのかしら。

自分は左タワーに入れるしかない。左タワーにはFDDの口ほどの穴は無いので開けるしかない。 仕方ないので頑張って削ってあけることにした。 もう少し綺麗に加工したかったが 取り出し機構の電気化はできないので、せめてアクセスLEDを右タワーの「TIMER」ランプにもってくることにした。FDDの裏側の基盤に直接つなぐ。

しかし、この後、弐号機マザーにFDDポートが無いことが発覚(T▽T)レガシーフリーの波が・・・。せっかくつけたのに・・・。やむなく、最初はFDD無しでいくことに・・・。次の改良時に何かつけよう・・・。


製作編:筐体の補修

680円くらい。やや高い。っていうかこんなにいらない 知る人ぞ知る、X68kの基本改造「クロックアップ」であるが、クロックアップしていると不都合が発生するソフトなどの場合にクロックアップ前に戻す切り替えスイッチをつけるのが一般的であった。そのため、そのスイッチをどこにつけるかというと本体の上に穴を開ける場合が多かったようである(自分のXVIはコードを引っ張り出して一応無傷)

今回のEXPERTもそのためにあけたらしい穴があいていたのでエポキシパテを買って来て埋めることにした。「練り合わせて3分くらいすると鉄のように固くなる」とかなんとか書いてある奴にする。

ややピントが甘い

最初は大雑把に盛り付けて、固まった後にヤスリで3段階、ならす。塗装すればかなりいい感じなのだが、どう塗装するかが難しい。


Ver1.00 完成

前部 後部 右部 左部

Specification
CPUEPIA E-533(Fanless)
VGATrident Blade 3D
HDD20GB IBM-DPTA-372050
MemoryPC133 128MB DIMM
DVD-ROMPioneer DVD-106S
NetWork100BASE-TX(On Board)
USBUSB1.1 x 2port
SoundVT1612A AC'97CodecUSB1.1 x 2port
PowerUnitATX 300W 1U
TV-OutS-Video 640x480 800x600 NTSC/PAL

マザーボードや電源の不調、日本一周(ぉ、などですっかり 時間がかかってしまったが、ひとまず完成した。電源が固定されていない。 後部がカコワルイ。PS/2ポートがぐらついている、フタの立て付けが悪い、 などの問題は残しているがひとまず、Windows2000が動作している。

マザーボード上の端子をそのまま後ろから出せばATX68は割合簡単に作れるが、 引き回して純正の端子の口を利用するのは中々骨が折れた。 加工技術レベルが低いため苦戦した部分が多い。 (特に底面部)

低予算製作のはずが(涙。。。

HDBENCHの3.3004で計測 結果 そんなに悪くないか。
比較用に、自宅のメインPC(2年前に製作)Athlon750MHz 結果 話題のFF11ベンチは起動できなかった・・・。あと、DivXも再生カクカク。しゃあないか。ファンレスCPUだし。

また、S-TVoutがついていたので居間のTVにつないでいろいろやってみた。 家庭用TVで超連射編  E.L.TのDVDを見てみた編  インターネットで自分のサイトを開いた編

解像度はそこそこだが実用レベルではある。



Ver2.00に向けて


今日はここまで