viernes, 3 de febrero de 2017

Jaguares y naranjas (Glorious PC Master Race Edition).

Hola ¿Cómo están?

Bienvenidos sean de nuevo, después de mucho tiempo sin pararnos por acá, hemos decidido darnos un poco de tiempo y echar un poco de debraye.

Respecto a los proyectos, pues bueno, todo eso está avanzando a velocidades cada vez más bajas. En vez de tener tiempo, cada vez tenemos más responsabilidades y nos queda aún menos tiempo para hacer proyectos. Seguimos sin tener espacio y también la edad ya empieza a hacer estragos, las desveladas ya no se aguantan como antes y si un día decidimos desvelarnos, lo terminamos lamentando toda la semana X_x.

Por si eso fuera poco, el entorno externo tampoco nos favorece demasiado. Ha subido muchísimo el precio del dólar, por lo que comprar chucherías y materiales para experimentar se tendrá que evitar en la medida de lo posible en los próximos meses, esperando siempre que vengan tiempos mejores.

En otros aspectos nos encontramos con una etapa de transición en varios frentes, como lo son el próximo lanzamiento de la consola PSVita Pro Nintendo Switch (de la cual tengo bastantes dudas en su diseño), el inminente lanzamiento de Ryzen por parte de AMD (que promete acercar productos de gran desempeño por poco dinero), sólo por mencionar unos pocos. De verdad hay que estar atentos a lo que viene, ya que puede ser el primer paso para masificar tecnologías como el VR.

Y por nuestra parte, hemos tenido últimamente el problema de no contar con espacio para colocar nuestras consolas y poder darles uso. El único espacio disponible con el que contamos es un hueco en una repisa que dejó vacante la antigua VHS. Ahí puede colocarse una PS3, lo cual intentamos. Sin embargo la PS3 se calentaba a niveles bastante alarmantes, al punto que se tenía que colocar una base enfriadora de laptop debajo de la consola para evitar que se trabase.

Mi amigo MaxClowReed amablemente nos donó un gabinete de una computadora HP Slimline, el cual está muy bonito y tiene el tamaño adecuado para el espacio con el que contamos. Con base a ese gabinete, escogimos piezas que nos sirvieran para armar una computadora con algunos objetivos en mente:

  • No consumir demasiada electricidad (la fuente de poder que acompaña al gabinete es de 180W 120W X_x).
  • No generar demasiado calor (el gabinete y el espacio en la repisa no permiten buena ventilación).
  • Una tarjeta madre de tamaño micro-ITX (lo único que cabe en el gabinete).
  • Poder correr algunos juegos en baja resolución, pero con la soltura necesaria para que sean disfrutables.
  • No rebasar un presupuesto de 150 USDs.
Uno de los inconvenientes de la fuente de alimentación que acompañaba al gabinete (tipo flex) es que el conector de alimentación a la tarjeta madre es una variante propietaria del conector ATX, con la misma distribución de pines pero más pequeño. Por lo que el primer paso fue cambiar el arnés de la fuente por uno con un conector ATX de 24 pines de tamaño estándar.

Esa operación no fue difícil, pero si bastante laboriosa. Al hacer esta adaptación notamos que el cable blanco (-5V) no existía en la fuente de poder. Después de investigar un poco resultó que no había ningún problema, ya que dicho voltaje sólo es empleado por las tarjetas de expansión ISA, que llevan bastante tiempo discontinuadas en las computadoras de uso doméstico (no así en las de uso industrial).

Las piezas elegidas para armar la computadora fueron una tarjeta madre ECS KAM1-I, 8 GB de memoria RAM, un disco mSATA con su adaptador a SATA, un procesador Athlon 5350 (socket AM1 con cuatro "poderosos" núcleos Jaguar) y una tarjeta de video AMD Radeon HD8570 (OEM de equipos Dell).

Después de armar la computadora procedimos a instalarle Windows 7 y después a instalar algunos juegos. Los problemas comenzaron a surgir cuando la computadora se empezaba a apagar de forma esporádica, sin previo aviso y con el LED de encendido parpadeando en color ámbar (normalmente es azul). Notamos que la fuente de alimentación se sentía caliente, pero el resto de los componentes no. Aún así se procedió a colocar dos ventiladores en el gabinete para evitar recalentamiento.

Después de unas cuantas pruebas más y de que la falla continuó presentándose fue evidente que la fuente de poder no contaba con la potencia suficiente para mantener funcionando la computadora. Una opción era conseguir una fuente tipo flex (alargada) de mayor potencia, lo cual incrementaría el costo de forma notable (unos 30 USDs). Otra opción era comprar una fuente tipo SFX (slim) y adaptarla. Y la que terminamos por emplear, que fue sacar una fuente ATX convencional de su gabinete y fijar la tarjeta de la misma en el gabinete de la computadora, en el espacio destinado para las unidades lectora y de disco duro (porque somos unos loquillos). Al final todo el esfuerzo de la conversión del conector de la fuente de alimentación no rindió frutos.

Después de ese cambio, la computadora ya ha funcionado sin ningún inconveniente. El rendimiento de la máquina no es ni por asomo el de una consola de videojuegos de actual generación. Es comparable a la de un Xbox 360 o un PS3, ya que al probar juegos de aquella generación todos los juegos funcionan a 720p, con las opciones gráficas al tope a velocidad natural. No he investigado cómo medir los cuadros por segundo a los que funcionan los juegos, sin embargo no se alentan ni se notan saltos en la velocidad. Algunos juegos más modernos, como Street Fighter V requieren ser puestos a resoluciones muy bajas para que corran a velocidad natural. Sin embargo, si el objetivo no es presumir calidad visual (como en este caso), se puede jugar sin ningún inconveniente.

También se probaron algunos emuladores, sobretodo de Nintendo Wii y de PS2. Con ambos decidimos probar juegos considerados "problemáticos" para darnos una idea del rendimiento real de la máquina.

Para el emulador de Wii (Dolphin) probamos el Tatsunoko vs Capcom, notando que el juego en realidad corre muy mal. Al parecer, el emulador debe hacer un shader cache de los gráficos y recursos del juego para usarlos posteriormente. Por ello cada vez que se hace un movimiento el juego tiene una ligera pausa para alimentar ese caché. Según varias fuentes, una vez hecho el caché completo el juego debería funcionar de forma más natural, sin embargo es una labor no pretendemos llevar a cabo.

Para probar el emulador de PS2 nos decantamos por el Tekken Tag Tournament, encontrando que el juego corre a la mitad de su velocidad natural. Es jugable, pero para nada disfrutable.

Después de ambas pruebas se hizo evidente que el uso de esa computadora no serían los emuladores, ya que a pesar de que los clásicos emuladores de NES y SNES funcionarían sin problemas, sería desperdiciar el potencial de la máquina y espacio en disco en labores muy mundanas.

Esa computadora ha estado adornando la repisa durante los últimos meses, y pese a que se utiliza muy poco, la construcción de la misma ha sido muy satisfactoria.

Por otro lado, hace poco más de un año, su servidor tuvo interés en las minicomputadoras que se han estado popularizando últimamente, las Raspberry Pi. Dichas computadoras (llamadas tarjetas de desarrollo en algunos círculos) traen un SOC (System On a Chip) con un procesador arquitectura ARM, memoria RAM, puertos de entrada y salida. Tienen un tamaño y un consumo muy reducidos, lo que las hace ideales para hacer sistemas embebidos e implementaciones portátiles.

En internet hay un sin fin de proyectos e implementaciones de dichas computadoras, por lo que decidimos ahorrar y comprar una. Sin embargo no son tan baratas en México como el precio de lista (MSRP) dicta, por lo que al no poder juntar el dinero suficiente para una de las Raspberry Pi, decidimos comprar una tarjeta "rival" más barata, la Orange Pi PC.

Después de adquirir la tarjeta, comenzamos a buscar una imagen de sistema operativo para sacarle provecho y "Aquí fue donde la puerca torció el rabo"... Resulta que la Orange Pi no es compatible con la Raspberry Pi, por lo que toda la variedad de imágenes y sistemas de la misma no pueden ser aprovechados en la Orange Pi. Para colmo, el soporte oficial para la Orange Pi es risible; siendo las únicas alternativas útiles las imágenes de sistema confeccionadas por el miembro de los foros llamado Loboris.

El SOC que usan las Raspberry Pi es desarrollado por Broadcom, mientras que el de las Orange Pi es desarrollado por la empresa AllWinner. Además difieren en el GPU, siendo el GPU Mali 400 de las Orange Pi un tanto problemático al no contar con drivers de código abierto que permitan aprovechar sus funciones de aceleración y decodificación de video.

Además, las Orange Pi tienen mala fama en internet, ya que en muchos foros se establece que dichas tarjetas suelen venir descompuestas y no arrancan o no muestran imagen. Decidimos probar una de las imágenes oficiales de sistema operativo Android en la tarjeta y al parecer no funcionó, ya que los LEDs del conector de red y de la tarjeta se quedaban encendidos estáticamente. En la pantalla conectada por HDMI no se mostraba imagen alguna (sólo el mensaje de "Señal no compatible") y el SOC se comenzó a calentar de forma notable.

Pese a ello conservamos la tarjeta. Meses después decidimos probar una de las imágenes de Loboris (de nuevo Android, que era el único sistema con controladores para el Mali 400) y en esta ocasión los LED hicieron algo distinto, ya que después de un tiempo los LEDs del conector de red se apagaron y el LED indicador de la tarjeta pasó de rojo a verde. A pesar de ello ninguna imagen se vió en la pantalla. Acudimos a nuestro amigo MagmaD para probar en su TV la tarjeta y notamos que en su TV si había imagen y el logotipo Android se mostró en toda su gloria.

Visto que al parecer la televisión tenía algunos problemas para decodificar la señal de la Orange Pi, nos pusimos como meta adquirir un adaptador HDMI a VGA. Después de varios meses de procrastinación, por fin compramos el adaptador, conectamos la Orange Pi a la entrada VGA de la televisión y ¡El logo Android apareció con toda su gloria!.. Junto con el mensaje "Señal no compatible" de la TV obstruyendo la parte inferior derecha de la imagen X_x.

Además de ese detalle, el SOC de la tarjeta se calentaba de forma notoria, por lo que era evidente que se necesitaba refrigerar de alguna manera el chip. Buscando a través de "la super carretera de la información" encontramos varios métodos utilizados por los entusiastas a lo largo y ancho del planeta. Algunas personas compran mini disipadores de calor de aluminio, que son del tamaño de la superficie del SOC (más o menos un centímetro cuadrado) y los pegan a los chips (SOC y RAM). Aquí surgen varias complicaciones, ya que para pegar los disipadores a los chips se ocupa un pegamento conductivo que es difícil de conseguir o se utiliza pasta térmica y se pegan sólo las esquinas del disipador con pegamento epóxico. Una desventaja es que tanto las Orange Pi, como las Raspberry Pi y derivadas no cuentan con puntos de anclaje para un disipador, cosa rara ya que los chips se suelen calentar y el enfriarlos no es optativo.

No encontrar una forma conveniente de refrigerar el chip nos llevó a guardar la tarjeta y mantenerla fuera de servicio durante otros meses. Sin embargo en las fechas cercanas a la Navidad (de 2016) nos tomamos unos días de descanso del trabajo y varias cosas se conjuntaron para darle otra oportunidad a la Orange Pi. Una de esas cosas fue sin lugar a dudas el sonado lanzamiento de la NES Classic Edition (llamada coloquialmente MiniNES) que literalmente puso de cabeza a varios de los sitios de videojuegos en Internet.

Para poner un poco de contexto, la MiniNES es una tarjeta parecida a la Orange Pi Zero (sin el módulo de WiFi), con un SOC AllWinner que corre un emulador de la consola NES. El aparato tiene acoplada una memoria NAND donde están almacenados el emulador, un sistema Linux y 30 juegos que pueden ser jugados en la consola.

Dicha consola fue un éxito en internet, sin embargo su producción fue muy limitada, por lo que se agotaron en cuestión de horas, cuestión que los revendedores y acaparadores aprovecharon para inflar el precio de las mismas desde los 60 USD (MSRP) hasta los ridículos (y casi ofensivos) 600 USDs.

Viendo las especificaciones técnicas de la MiniNES recordamos que la Orange Pi PC tiene mejores capacidades técnicas, por lo que decidimos ver si había algún avance con respecto a los drivers y las imágenes de sistema operativo para la misma. Encontramos entonces que existe Retrorange Pi, que es una distro Linux (ARMbian, no Android n_n) basada sobre RetroPie y Emulation Station con muchos emuladores, funciones, códecs de video y varias utilerías que permiten transformar a la Orange Pi en un centro multimedia muy capaz.

Decidimos probar la versión más reciente en aquél entonces (2.5) y nuestra sorpresa fue mayúscula al ver que la tarjeta funcionó de forma correcta por HDMI (sin adaptador VGA) y que el rendimiento de la emulación era muy bueno. Sin embargo el problema del calor en el SOC seguía presentándose por lo que decidimos tomar cartas en el asunto.

Sacamos un disipador de calor de chipset de una motherboard muerta del cajón de chuchuerías y le cortamos con una segueta los excesos de metal, con el fin de que el disipador pudiera colocarse sobre el SOC y los dos chips de memoria sin problemas. Para asegurar el contacto térmico entre los chips y el disipador utilizamos unos trocitos de almohadilla térmica.

Finalmente, para fijar el disipador a la tarjeta decidimos emplear un pedazo de alambre y doblarlo de tal forma que presionase el disipador hacia la placa. A los extremos del alambre se hicieron unas formas circulares que permitieron fijarlo con tornillos a la tarjeta (en los orificios en las esquinas de la propia tarjeta). Al principio dudamos que dicha implementación funcionase, sin embargo al ver los sensores de temperatura la mejora fue evidente. El SOC se calienta a lo mucho a 45 °C después de estar trabajando de forma continua con el emulador Reicast. Todo ello sin recurrir a conectar un ventilador, lo cual es muy conveniente ya que así evitamos el ruido y la acumulación de polvo.

Sólo quedaba el detalle de colocar la tarjeta dentro de una carcasa, con la finalidad de que pareciera un aparato en forma y no sólo un circuito con cosas pegadas y atornilladas. Sin embargo las carcasas oficiales son muy caras (rondan los 10 USD) y además no cuentan con el tamaño adecuado para albergar el disipador de calor que empleamos (es muy alto). Después de tomarle medidas a la placa, encontramos que la mejor opción era meter la Orange Pi en una jabonera (la cual compramos en la tienda de Mamá Lucha por 0.4 USDs), a la cual se le hicieron los orificios de los conectores y unos cuantos agujeros de ventilación.

De esta forma el sistema quedó completo y listo para la diversión. Por cierto, para utilizar la Orange Pi empleamos un cargador de PSP (el adaptador de corriente de una PSTV también funciona) que de forma conveniente usa un conector 100% compatible y entrega la potencia necesaria para que el sistema funcione sin problemas.

Ambas máquinas en conjunto son muy versátiles, pues nos permiten jugar una amplia cantidad de juegos desde la comodidad del sillón. En el futuro próximo pondremos algunas fotografías y ahondaremos un poco en la configuración de ambas máquinas.

¡Estamos en contact!

¡Actualización!

Hemos tomado unas fotos del hardware, acá se las compartimos.


En esta toma se puede apreciar la tarjeta de video, la cual tiene un tamaño muy reducido y una potencia muy acode a su tamaño n_n. El cable SATA color rojo que va hacia el fondo de la toma está conectado al disco mSATA. A la derecha del gabinete se puede apreciar la fuente de alimentación (sin carcasa) y un par de ventiladores que se encargan de ingresar aire fresco al gabinete. Los disipadores de la fuente de alimentación no se calientan, por lo que el aire que circula dentro de la computadora suele estar bastante fresco.


En esta toma la orientación de la computadora está invertida, se pueden apreciar otros detalles como la tarjeta de red (es una miniPCIe proveniente de una laptop) y los ventiladores, los cuales están sujetados al gabinete con unos cuantos cinchos de plástico.


Aquí se puede apreciar el frontal del gabinete. Se tuvo que renunciar a la cubierta frontal del gabinete para que los ventiladores fueran efectivos en su labor. En lugar del protector frontal se cubrió el frente con malla plástica, con el fin de evitar que objetos extraños traben los ventiladores y permitir un buen flujo de aire.


Acá se puede apreciar un poco mejor el frontal. Las placas metálicas que cuelgan a los extremos son las antenas de la tarjeta de red inalámbrica (también proceden de una laptop) y se han fijado, como no puede ser de otra forma, con cinchos a la malla plástica. La malla plástica está fijada al gabinete con tornillos, El gabinete no ha sufrido alteraciones en su estructura, por lo que sería fácil revertirlo a su estado original de ser necesario.


Esta es una toma de los chips de la Orange Pi PC en la que se pueden apreciar las almohadillas térmicas. Estas almohadillas pueden conseguirse de equipos descompuestos o se pueden comprar, incluso se hicieron muy populares en la época en que las Xbox 360 eran afectadas por el infame "Aro Rojo de la Muerte", ya que en muchos sitios vendían el "kit" para reparar la falla e incluía este tipo de almohadilla. Es importante recalcar que no se puede emplear cinta de montaje o cinta adhesiva de doble cara en lugar de las almohadillas, ya que las almohadillas conducen el calor, mientras que las cintas adhesivas son aislantes (lo que provocará recalentamiento). Esta almohadilla no es adhesiva, pero es ligeramente viscosa, por lo que una vez colocada sobre los chips, se mantiene en su posición.


Acá podemos ver el detalle de los materiales empleados, un disipador de calor de cobre aluminio procedente de una vieja tarjeta madre, un trozo de alambre de acero que emplearemos para hacer el anclaje y la Orange Pi en su carcasa.


Aquí se puede ver la altura del disipador de calor, el cual es de un tamaño muy generoso, con la finalidad de no requerir ventilación forzada. Entre las aletas del disipador se puede observar el trozo de alambre que se ha doblado de forma que provoca tensión mecánica y mantiene presionado firmemente el disipador contra los chips. En este punto deben ser muy cuidadosos, pues al aplicar la tensión en el alambre podría aplicarse en exceso y podemos dañar la placa. Nosotros cometimos el error de tratar de ajustar con unos alicates de punta la forma del alambre cuando éste se encontraba muy tenso, al hacer presión con el alicate se partió sin querer un capacitor de la tarjeta y el puerto USB que se encuentra ubicado de forma vertical ha dejado de funcionar X_x. A la derecha de la toma se puede apreciar una pequeña rendija, la cual hicimos con el fin de tener fácil acceso a la tarjeta MicroSD y poder hacer actualizaciones o carga de ROMS sin dificultades.


Aquí se puede apreciar la apertura en la jabonera para tener acceso a los dos USB funcionales, al puerto de red y al USB dañado. Cabe mencionar que en el primer ensamble todo salió bien, el daño en el USB ocurrió al hacer un remontaje para sacar estas fotografías X_x.


Y aquí tenemos una imagen de la Orange Pi en su carcasa. Las aperturas en la tapa se hicieron con un Dremel y una broca, mientras que las aperturas en la parte inferior se hicieron con una navaja. La apertura en la parte inferior da acceso al puerto HDMI y al puerto de alimentación (donde se conecta la fuente de poder de una PSTV). Para cerrar la carcasa se utiliza cinta de aislar (también conocida como cinta eléctrica). Esto es debido a que la cinta se fija muy bien a la superficie, pero es fácil de remover en caso que se requiera algún ajuste.

Como se puede apreciar, las aperturas en la carcasa no son del tamaño exacto de los conectores, lo cual obedece a dos funciones. La primera es poder dar algo de libertad a las conexiones y evitar que los cables o dispositivos que se conecten queden tensos o en posiciones forzadas. La segunda es para permitir el ingreso de aire fresco a la tarjeta. Al funcionar la tarjeta, el calor se transmite al disipador, lo cual calienta el aire alrededor del disipador. El aire caliente sube y sale por las aperturas en la tapa, mientras que aire fresco entra por la parte baja de la carcasa. De esta forma se mantiene la tarjeta refrigerada sin necesidad de utilizar un ventilador.

¡Actualización 2!

Hemos podido reparar el USB dañado, ya que en la página Linux_Sunxi hay mucha documentación técnica sobre las tarjetas Orange Pi y todos los sistemas que contienen. Entre esta documentación se encuentran los diagramas electrónicos de las tarjetas, lo que nos facilita diagnosticar y reparar eventuales fallas.

Les recomendamos que si compran alguna de las tarjetas Orange Pi, descarguen toda la documentación que consideren pertinente y que la guarden para futuras referencias, ya que en vista del risible soporte oficial que tienen estas tarjetas, no apostaríamos a que la información esté siempre disponible en el futuro cercano.

Soundblaster Audigy SE front panel.

Hola, ¿Cómo están? Bienvenidos sean de nueva cuenta. Recientemente me puse a la labor de reacondicionar una computadora con las piezas que...