- Um estudante do 3º ano do ensino médio construiu este notebook sozinho ao longo de 6 meses
- Tela 4K AMOLED, teclado mecânico Cherry MX, roda Minecraft em 4K, executa LLMs +7B, navegação na web e cerca de 7 horas de bateria. Tudo é open source.
- O objetivo foi implementar o máximo possível das várias especificações técnicas de notebooks comerciais finos e leves modernos (tela, áudio, desempenho, construção, tato, interação por toque, eficiência, tamanho etc.)
- Ao mesmo tempo, foi uma tentativa de construir o máximo possível do zero por conta própria
Configuração completa do hardware
Escolha do chip
- Procurei um SoC para computador de placa única (SBC), e o Rockchip RK3588 chamou minha atenção por ser relativamente rápido
- O suporte de software era fraco, mas a documentação de hardware e os esquemas de referência eram razoáveis
- Especificações do RK3588
- Quad-core A76 + quad-core A55
- GPU Mali-G10
- NPU de 6 TOPs
- Decodificador 8K@60FPS
- Várias opções de I/O (display 8K, dual USB3.1, PCIe 3.0 x4, HDMI2.1/eDP 1.4 etc.)
- Usar um system-on-module (SoM) é eficiente porque evita a necessidade de lidar com a parte de memória que exige roteamento de sinais de alta velocidade
- Escolhi o SoM CM3588 da FriendlyElec
Display
- Filtrei por tamanho e resolução no panelook.com e decidi por um AMOLED de 13,3 polegadas com resolução 4K
- O ATNA33TP11 tinha relativamente bastante estoque de painéis novos
- Com ajustes finos como posição do conector e redução do comprimento da placa, garanti integridade de sinal na faixa de 1,5 GHz
- Configurar um AMOLED 4K em um ambiente Linux não padrão baseado em eDP foi muito complexo (timing de energização, análise de logs de engenharia, engenharia reversa etc.)
Sistema de energia
- A meta era cerca de 60 Wh usando 4 células em série com espessura aproximada de 6 mm
- Encontrei células de 3,7 V e 4250 mAh em batteryspace.com
- A tensão total é uma configuração 4S de 16,8 V (entrada USB-C máxima de 20 V). Foram usados o IC de carga BQ25713, o IC de balanceamento BQ77915 e o IC de monitoramento de energia LTC2943, entre outros
- O ESP32-S3 faz o monitoramento da bateria e outros controles
- Configurei para que o sistema operacional exibisse nativamente o estado da bateria por meio do kernel e de scripts em Python
[Powertrain V0.2 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Placa-mãe
- Com base na bateria, no tamanho da tela etc., defini a largura da placa-mãe em cerca de 90 mm
- O I/O externo inclui dual USB3.1 Type-C, USB2.0 Type-A, conector de fone de ouvido e slot para cartão microSD
- Internamente, há suporte a M.2 E-key (módulo Wi‑Fi/Bluetooth) e M.2 M-key (SSD NVMe)
- Os detalhes da placa-mãe finalizada serão organizados em um texto separado
[Motherboard V1.0 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Execução do sistema
- Usei o kernel/distribuição ubuntu-rockchip de Joshua Riek
- O kernel do Armbian também é baseado no kernel da Rockchip, então consegue aproveitar bem os recursos de hardware
- A configuração do hardware é tratada principalmente no DeviceTree (DTS), e definida adequadamente no lado do bootloader via U-Boot
- O desenvolvimento foi feito em um ambiente MacBook + Visual Studio Code + Orbstack (Ubuntu 24.04 virtualizado), e após compilar eu transferia para o dispositivo RK3588 com
scp - Configurações de display, PCIe, USB etc. foram resolvidas repetindo ajustes no DTS e reinicializações
- No final, ele roda com base no kernel 6.1 do Ubuntu 24.04 LTS
Periféricos
- A ideia começou com a pergunta: e se fosse possível destacar o teclado do notebook e usá-lo como um teclado sem fio?
- Como eu já tinha experiência criando várias vezes teclados mecânicos sem fio baseados em ZMK, escolhi os switches Cherry MX ULP
- Como bateria e switches aumentam a altura, usei uma bateria de 200 mAh com espessura de 1 mm e também minimizei a altura da PCB
- Como era difícil obter keycaps comercialmente, eu os imprimi em 3D com bico de 0,15 mm
- Para o trackpad, adotei o módulo PXM0057-401 da Azoteq (superfície de vidro, multitoque, suporte a USB). É uma pena que esteja para ser descontinuado
[Keyboard V1.0 KiCanvas Link]
https://kicanvas.org/?github=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FHello9999901%2…
Mecânica
- Enviei blocos de alumínio usinados em CNC para a JLC e recebi amostras com vários tipos de anodização. O cinza escuro tinha toque melhor, mas visualmente preferi o preto fosco e o escolhi no final
- O CAD foi feito no OnShape, tomando como referência a dobradiça do notebook Framework 13.3”
- Layout interno do chassi: 4 baterias na parte inferior, placa de energia à direita, placa-mãe à esquerda e estrutura de dobradiça na parte superior. O projeto remove os parafusos inferiores para acomodar o teclado destacável por ímã
- A estrutura de resfriamento combina dissipador de cobre customizado + heatpipe + ventoinha, usando a almofada térmica PTM7950
- Os alto-falantes são da PUI Audio, mas como faltou tempo para depurar o DAC de áudio do CM3588, foi adicionado um conversor de áudio USB externo
Reflexões
- O nome deste projeto, anyon_e, veio à minha cabeça depois de uma aula de mecânica quântica (especialmente sobre a quase-partícula “anyon”)
- Foi muito difícil porque exigia que elétrica, software e mecânica se encaixassem ao mesmo tempo
- Quis compartilhar com as pessoas o poder da criação, da inovação e da imaginação, como fazem projetos open source como ZMK, KiCad e Blender
- Quero contribuir com o open source mesmo que em pequenas partes e abrir novas possibilidades
5 comentários
Eu me enganei só pelo título e achei que fosse algum tipo de caderno. Acho que faz mais sentido chamar de laptop.
A aparência parece a de um produto comercial pronto.
Impressionante.
Incrível mesmo..
Repo oficial - https://github.com/Hello9999901/laptop
Parece que ele é aluno do ensino médio na Phillips Exeter Academy, e dizem que essa escola é uma instituição privada extremamente famosa, fundada em 1781.
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