2025年6月6日金曜日

[機器][pc] IBM PS/55シリーズの世界~SANDY55




[機器][pc] IBM PS/55シリーズの世界~SANDY55
PS/55 Diagram
1987年5月に MCAを採用した新シリーズとして PS/55 5570-Sモデルが発表されましたが、その際に旧シリーズの マルチステーション5550 も PS/55 のシリーズ名で扱われました。 これらマルチステーション系列のモデルは MCAモデルとしばらくの間並行して販売されましたが 1989年 11月発売の 5535M を最後に1991年には販売を終了したようです。 以下のダイアグラムでは混同を避けるためにマルチステーション系列は省いています。 尚 ,一般的には「PS/55」は MCAの新シリーズを指し、マルチステーション系列のマシンは別に扱われます。
      
SANDY55
http://sandy55.fc2web.com/
https://sandy55.telcontar.net/ps55/index.html
https://sandy55.telcontar.net/ps55/diagram_2.html
http://ibm5550.na.coocan.jp/index.html
https://sandy55.bbs.fc2.com/
                
                
                
                
                
◆Model  5550  ( 386 class ) 
概要
PS/2 でいうところの 8570 に相当. 
5550-S/T は MCA PS/55シリーズの最初の DESK TOPモデルで 5570-S に遅れること1年、1988年 4月に 5570-Tモデルとともに MCA の新鋭機として市場に投入されました。
基本的には PS/2 の8570の流れを汲むものですが、日本語表示を可能とし且つ拡張性を保持するために MCA拡張スロットが1スロット追加され、結果としてシステムボードは PS/2 8570より幅広となり、それを収容するケースも同様に幅広になっています。
初期の 5550-S/TモデルはBUS MASTERING関連に不具合があるとの事で SCSI /A を使用するに際してはEC ( Engineering Change )の適用が必要であったとの事でシステムボードの無償交換だったようです。  これらの旧タイプをSTAGE-I と呼び修正済みの新しいほうのモデルは STAGE-II と称するようですが詳細はわかりません。
初期のシステムボードはSTAGE-I 、新しいほうは STAGE-II と呼びますが両者で形状はかなり異なりSIMMの搭載位置、CPUソケット位置なども大きく変わっています。インターポーザー(FDD、HDを接続するカード)の取り付け位置も異なります。
PS/2では Type-1、Type-2 として区別するようですが 9595 Ardent Toolで見る限りこれらのインターポーザー位置は変更がないように見えます。
追記
Stage-I とStage-IIに関して誤解していたようです。 Dairy On Windさんの EC LIST によればシステムボードに関するECは3回発生しており全てが I => II への交換というわけではなく 同じStageのボードへの取り換えもあったように読めます。 例えば1993年 5月のECは Stage I のボードを 同じくStage I に交換しています形状は変わらずパッチワイヤと一部部品取替え済みでP/NとECCシール添付済ののシステムボードに変更?)。 この時点で Stage-IIシステムボードは存在するので何故そちらに交換しなかったのかはわかりませんがいずれにしても I ->II への交換は1993年5月だけのようであり加えてすべての STAGE-I が対象というわけでもなさそうです。 1993年6月のECはSTAGE-II  => II の交換ですからけっこう複雑ですね。
つまるところ 「詳細はわかりません」という当初の記述そのものはある意味 正しいかと・・・・・ ^^;
S/T のSTAGE-I 及び Stage-II に V、V2 を加えるとECレベルは別として少なくとも6種類のシステムボードが存在することになります。
Stage-I、II の簡易判別法 
  電源レバーの色が赤い場合; STAGE-I 
   電源レバーの色が白い場合; ほぼSTAGE-II だが一部にSTAGE-I があります。.
ちなみに SN の[97] は1997年ではなく製造地を示すもので 97 は藤沢工場を指すようです。
スイッチの赤・白について
古くからIBMの機器類には EPO ( = Emergency Power Off)というスイッチがあり、このスイッチ は全て赤色だった。小型機器類のスイッチも基本的には EPO の働きをするものであり同様に赤のレバーが用いられていたがある時点で 「日常操作するスイチに赤は使うべきではない」というお上の通達がありそれ以降 PCのスイッチは白色になった。 なお大型機などではEPOは必須のようで現在でも使われており非常時にこのスイッチ(レバー)を操作すると機器の稼働状態にかかわらずメイン電源が遮断されるということだそうです。
Stage II への切り替わりの少し前にこの規定ができたのでしょう。 よって一部の白スイッチ5550にも Stage-I システムボードが存在するということなのだと思います。
5550-S/T/Vの特徴
内部ケーブルの類が一切無い ( S モデルで バッテリ/SP ユニットからの リード線がある程度 )という構造です。 当時のAT互換機はケースを開けると電源ケーブル、HDあるいはFDDの接続ケーブルや電源関連のケーブルがのたうち回っていますが 5550 の内部は標準状態であればケーブルは上記のSPユニットからのリード線のみというとても簡潔な作りとなっています。゙
5551-V (25MHzモデル)用には PS/2  25MHzモデル同様、純正の 486DX のCPU UPGRADE ボードがあります。
  CPU UPGRADE の項 参照 
NEC PC-98あるいは他の日本メーカーは本体マザーボードに日本語表示用の独自回路を組んでいたのですが、PS/55はPS/2との互換性を保ちほぼ同様のシステムボードに日本語表示に関わる機能を「日本語DISPLAY ADAPTER」という増設カードに漢字FONT ROMと高精細描画回路を組み込むことで日本語表示を実現していました。 日本IBMは前身のマルチステーション5550時代から省略無しの漢字フォントにこだわっておりPS/55のメインのOSであるJDOS(最初期はマルチステーション用DOSの延長であるKDOSが提供されたがその後JDOSにバトンタッチ)と日本語DISPLAY ADAPTERで高精細日本語表示を提供しました。 ビジネスに特化したPCと思われがちですが実はインタラクティブな場面でも各種アダプタ (ビデオキャプチャー、オーディオなど)ほぼ揃っていたのですが、、、、、個人で購入するには本体ともども高価すぎました。
私は職場でそれと知らずに Tモデルを1年半ほど使用していました。 転勤先の職場にも Tモデルがありましたがそちらのほうは導入後5年を経過していたためか(今にして思えば) ESDI HD のエラーが頻発していたように記憶しています。
当時は清く正しいユーザーでしたので職場では Xマークが出たら素直に保守の担当部署にお助けコールをしていました。
5550は1988年 4月発売開始以来1992年2月発表の 486 5550-W の登場までの間、PS/55 の主力機として多くのバリエーションモデルが発売されました。
5550 386系を手許のシステムガイド発行年月日でまとめると以下のようになります。
左の欄はシステムガイドの発行時期です。  5502は耐環境性モデル(工業用モデル)で外見は異なりますが中身はほぼ同じです。
◎は 25MHz系 Vモデルで  80486-25MHz UPGRADE が同時掲載されていることを示します。 
こうしてみると 1989年 中頃から白スイッチ に切り替わったのではないかと思われます。 ちなみに 5530-T は 1990年 11月版で T02/T04 に変更されており、このモデルから STAGE-II ではないかと考えられます。
PS/55Z 5530ZSX STAGE-II の S12/S14 も手許のブローシャーからすると 1990年11月版 からの登場ではないかと思われます。  ( このあたりは全て 推測 で書いております。 )
PS/55 5551-T09の内部と外観 (先に紹介した Dairy On Windページより転載)
内部画像ソースはhttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:IBM_PS55_Model_5550-T_internal_view.jpg
左の画像でもわかりますが電源スイッチレバーが白色でステージIIの香り。 正しくは SN で判別するしなければいけませんが.・・・・・=>
また左側スピーカーも配線コードが見えます。
リファレンス
 Ver. 1.00 ~ Ver.1.36 は JDOSベースとなっています。
 Ver. 1.40 以上は DOS/V ベースです。
 Ver. 1.50 は 386機の 5550-S/T/V, 5570-T/V, 5540-T, 5530-T, 5545-T をカバーします。
 5551-V2x ならびに耐環境モデルの5502については定かではありません。
使用しているOSがJIDOSであるからといってリファレンスもJDOSでなければならないというわけではなく、新しい DOS/V 版でシステム構成してもなんら問題はありません。 
但しJDOSベースのリファレンスは日本語DISPLAY ADAPTERが前提となっていますので Cirrusその他のSVGAカードに変更する際にJDOS版のリファレンスで構成しようとすると、「BIOS Error Higher Version of DOS Required」が表示されて先に進めません。 
      
SANDY55
https://sandy55.telcontar.net/ps55/386_5550/386_5550.html
https://sandy55.telcontar.net/ps55/diagram_2.html
                







                
                
                
                
                
                
                
                
                
                
                
                



◆Model 5580
ページ内の Processor complex の線画は Louis Ohland氏によるPS/2  Processor complex を基本にリアレンジしています。
PS/2  Processor complex については 9595 Ardent Tool でご確認ください
概要
5580 は PS/2 8595 あるいは モデル486XPとほぼ同一で, 同じボディ、1シリアル1パラレルのシステムボード、共通のパワーサプライ を使用します。 メイン電源スイッチはフロント右側にあり、LEDパネルは左側になります。
5580 -Y0x モデルには電源スイッチ用の透明のシャッターカバーはありませんが、 -Y1x/YEx  および -Wxx のモデルにはシャッターカバーがついています。  PS/2 と決定的に異なるのは プロセッサーコンプレックス すなわちCPUボードです。
5580-Yで使用される CPUボードはPS/2 において Type-1 K といわれるものと DX2-66 Upgrade といわれるものの混合型と思われ同時にBIOSも異なります。
なお 5580-W の場合 は TYPE-2 H の修正版であると考えられます。
SCSI /A を搭載する IMLシステムで ID=6 の特別区画( SYSTEM PARTITION、DOSからは不可視 )にシステム構成用の リファレンス・診断情報を保持します。 メモリ交換、アダプタの追加削除など システム変更後起動すると、エラーコード表示と ビ-プ音に続いて特別区画のリファレンスメニューが表示され、ここでシステム構成を行なった後 CMOS に情報を記憶させると同時にシステム区画のリファレンス情報を書替えます。 
尚、 PS/55 の MODEL95 XP 486 は 型番では 8595-Jxx であり すなわち TYPE-3 DX50 のプロセッサコンプレックスを使用するモデルのことで、これは PS/2 とまるっきり同じです。
Y1、 Wxx モデルの電源スイッチのシャッターカバー
つい間違って FDD EJECTボタン のつもりで電源スイッチを押してしまう...押しながら間違いに気ついてプログラムインストールの間中スイッチを押しながら、インストール用のフローッピーを何枚も出し入れする...こんなアホな事をするのは自分だけかと 思っていたら FIBMJ の古いコメントを読むと、かなりの皆さんが経験していたようです。 
透明のシャッターカバーは上にスライド してバネで元に戻るという簡単な機構ですが、とても気の利いたパーツです。本来の目的はFDD EJECTボタンとの取り違えを防止するというよりサーバー機として電源断を意思を持って行う、素人が不用意に電源スイッチを触る事を防止する、という ところではないかと思いますが、でもやはり FDD EJECTとの取り違えはがカバー設置の契機になったのではないかと考えるのは私だけではないと思います。  痒いところに手が届く、というか芸が細かいというか...
システムボード
1シリアル1パラレルのシステムボードを採用しますが PS/2 のそれとの違いは BIOS を除けば無いのではないかと考えられます。
 QconfigによるMachine Type
  Machine Type    : IBM PS/2 Model 95 XP
  Planar                  : ID FF9F - PS/2 Model 95 Planar
Ref & Diag
  Yモデル Ver.1.21 1枚構成 (メモリーを16MB以上搭載する場合は本バージョンでないと不可)
  Wモデル Ver.1.11 (PODP対応)
注 DX2-66 TYPE-A Upgrade complex を使用する場合はキット付属品を使用します。
SCSI アダプター P/N 6451018
5580 は標準でロングタイプの 32bit キャッシュ付き SCSI /A ( P/N 6451018 )を搭載する IML システムです。
標準のSCSI /A は 32bitカードの中でもボード上に ターミネーターを持たない旧タイプのものです。
外部機器を接続しないときは外部ポートに 60pin の 専用外付けターミネーター を必要とします。
SCSI /A の交換
ロングタイプの 新型 P/N92G1572 は黄色の DIPタイプのターミネーターを基盤上に持っています。 ということはオートターミネーション機能があるということになります。
このアダプタは日本では 8595-J DX50 に標準搭載されたようです。 8595 との組み合わせでは IMLドライブの 1G未満の 制限はなく3.94Gまでのドライブが使用可能ですが、残念ながら 5580 で使用しても システムBIOS側が対応しておらず、依然として1Gの制限が残ります。
ハーフサイズ キャッシュ付き 32bit カード
新型・旧型 を問わずもちろん交換可能です。
他社製 アダプター
IML用途には 純正SCSI /Aが必須ですので 2番目のアダプターとしてなら使用することはできます。
RAID アダプター
使用することは可能ですがけっこうややこしいと思います。
IML用に純正SCSI /Aを使用し、RAID用に PassPlay (9595搭載 )もしくは Cheetah ( Server 500 搭載 ) のアダプタを使用することになります。
RAID構成については Louis氏 のページでご確認ください。
FirstWide SCSI-2 /A ( F/W SCSI-2 /A )
PS/2 8595 あるいは 他のモデル 95系と異なり 単独で F/W を使用することはできません。 
純正SCSI を必要とします。
IML用 HD の制限
SCSI ID は 6 に限定される。
ドライブの容量は 1G 未満 (計算の仕方により表記はいろいろあるのでしょうが 大雑把にいって 1G  ということ )。  ちなみに IBM DPES1080 は制限オーバー、 CONNER の CFP1060 は大丈夫です。  2G のドライブを2区画に分ければいい、というものではありません。
HD ベイ
下から2つのベイは 5インチフルハイトドライブを搭載することが可能です。 この場合はAT用のスライドレールが必要ですが最近は秋葉でもあまり見かけなくなりました。
3.5" ドライブをセットするには 専用の金属製ハードディスク取り付け用ベースが必要です。 尚この金属製ベースを正しくセットするには ベイをふさぐ形で納められているプラスティク製のカバーに取り付けられているレールホルダーというかレールガイドというかそういうパーツが必要になります。
CD-ROM の搭載
セカンドFDDベイの下に搭載したくなりますが、CD-ROMのお尻が CPU にぶつかる可能性がありますので、そこには MO など奥行きの短いドライブを入れて CD-ROM DRIVEはその下に入れます。
CD-ROMドライブ用のベゼルは以前は若松通商に処分品がたまに出たりしましたが、今や入手不可能だと思われます。
デンマークでは IBMパーツセンターで 約5$ で購入できる( 税別 30Dkr ) というのは 2003.2.27 の話。 若松のは \500 でした。
ちなみに 5560 あたりの傾斜型ベゼルほどできがよい訳ではありませんで、隙間が埋まるという程度のものです。
80-Yxx  Processor complex  5580_Y complex
ベースクロックは 33MHz でi486DX-33 をソケット上に搭載します。
256K のL2キャッシュボード(  P/N  79F1294  ECC  63993A  )がオプションでありますが値段の割にそれほどパフォーマンスは改善されないようです。 
このCPUボードの特徴は....メモリカウウントが 5560-W0同様とても遅い ということでしょう。
* Original image was outlined by Louis F. Ohland * 
図でわかるとおり 80-Y コンプレックスはオーバードライブ用ソケットを持ちません。 また、PS/2 TYPE-1の DX2-66 UPGRADE と同じく オーバードライブのハンダランドもありません。 また 80-Yの BIOS は EPROMであるのに対し PS/2 Type-1 DX2-66 U/G はFLASH ROM を採用しています。
ボード P/N は 5560-W0 のそれとは異なりますが、基盤上の部品はBIOS P/Nを始めとして全て同一です。  唯一明確な違いは ボードに記された P/N および オシレーターだけ と思われます。
 CPU upgrade
 問題なく DX2-66 を使用することができます。 電圧降下用のインターポーザー ( 通称 ゲタ )を 使用すれば DX4-100, am5x86-133 あるいは Cyrix5x86-100 などを使用することも可能です。
80 -W0x/W2x
5580-W0 は Y0/Y1と同一のシステムボードに 5560-W1/W2 と同じProcessor Complex を搭載するモデルです。 
   5580-W0 に搭載されていた Processor Complex の詳細 
     P/N 07G3153  REA 19602276
     BIOS ROM  P/N  07G0463 ( IBM 1981-1991 )
    
   ボード左下の シルク印刷
     IBM FRU 95F4299
     ANO IBM 486SXB25
なお、5580-W2x は 5580-W0x と基本的に同一で 5561-W1 ⇒ W2 と同様に I486SX-25 + アップグレードオプション (ID# 06G7015 ) に新マシンタイプ・モデルシールが添付されて出荷され、その後 i486DX2-50 の単独使用に置き替わったようです。
ちなみに 5560、5580 ともに W2モデル発表の際 価格は据え置きとなっていますので、ようするに在庫の 5560-W1、5580-W0  も シールをつけてしっかり売り切ったということです.....たぶん .^^;
2002.12.22
5580 W2 のリファレンスディスケットを作成している最中に以下の メッセージが表示されることに気づきました。
キャンベラ (Canberra )というのは  5580-W の開発コードなのでしょうか? "P23T"は DX4ODPを示すようです。 
80-W2 ?
上の 80-W Processor Complex は 60-W2(KIT-W2)のボード同一ですが、 先日入手した ボードは U9の487SX用ソケットが省略されていました。 60-W2 あるいは 80-W2のいずれに実装されていたボードなのか不明ですが、 パーツレイアウトそのものは 60-N とほぼ共通です。  
DX2-66 アップグレード Type-A   
メモリカウントはとても速くなっています。 
5560-Nボードと異なりこちらは シンクロストリーミングデータ転送と 2.88MB のFDDをサポートします。 PS/55の日本版 CPUボードの中では最速のものです ( PS/2 そのまんまの 9595 TYPE-4 N あるいは P/Q/Y を除く )。
Ref & Diag は専用品を使用します
* Original type2-H GIF image was outlined by Louis F. Ohland * 
U1    74F32
U2    74F125D
U3    74F00 
U4    74F04
U6    74F760D
U10,U14-U18   74F244
Y1                    66.666MHz
U5/PA2          59G1883 
U7/DMA32    10G7808 
U9/PGA         DX2-66
U12/PF2        59G1885 
U13/BIOS      P/N 66G1095 
2020.12.15
現在 手元のCPUボードには P/N 66G1088 EC#66G1106 FRU P/N 66G1106 のシルク印刷があります。 
94 青本では 型番 66G1087 のみが記載されています。 番号がずれていることが往々にしてあるので線画を描いた時 66G1087 を見て描いたのかどうかわからんモードです  ^
      
SANDY55
http://sandy55.fc2web.com/
https://sandy55.telcontar.net/ps55/index.html
https://sandy55.telcontar.net/ps55/diagram_2.html
http://ibm5550.na.coocan.jp/index.html
https://sandy55.bbs.fc2.com/
                


















                





モデル  タイプ  CPU

 メモリー(MB)
   標準/最大

 ソケット  BUS    HD  interface  Video 
 PS/55 は 5571で始まりましたのでやはりこれを最初に....
 5571  Sxx  386DX-16   2    2 32Bit x3
16Bit x5
  ESDI   PS/55 DA 
 5571  Txx  386DX-20  4    8   2 32Bit x3
16BIt x5 
  ESDI  D/A-II
 5571  V0x  386DX-25  4   8  2 32Bit x4 
16Bit x4
  ESDI  D/A-II
 5571  V1x  386DX-25  4   8  2 32Bit x4
16Bit x4
 16Bit SCSD  D/A-II
 Desktop モデル
 5551  S0x  386DX-16     8  3 32Bit x2
16Bit x2
  ESDI   D/A-II
 STAGE-I
 5551  S1x  386DX-16   8  3 32Bit x2
16Bit x2
  ESDI   D/A-V
 STAGE-2
 5551  T0x  386DX-20     8  3 32Bit x2
16Bit x2
  ESDI  D/A-II
 STAGE-I
 5551  T0x 386DX-20  8  3  32Bit x2
16Bit x2
  ESDI  D/A-V
 STAGE-2
 5551  V0x  386DX-25    16 ?  3 32Bit x2
16Bit x2
  ESDI  ?
 5551  V1x  386DX-25    16  3 32Bit x2
16Bit x2
  ESDI  ?
 5551  V2x  386DX-25    16  3 32Bit x3
16Bit x2
  ESDI  ?
 5510  Txx  386DX-20  2-6M  16 32Bit x2
16Bit x1 
  ESDI  VGA 
 XGA(T08/TW8)
 5510  Sxx  386SX-16   Not MCA.  These have  ISA BUS. 
  Classified to PS/55Z 
 VGA
 5510  Zxx  286-12
 5540  Txx  386DX-20  4  16  4 32Bit x2
16Bit x1
  ESDI  D/A B-II
 5551  W0x  486SX-20  4  32  4 32BIt x5 16Bit SCSDI  DBCS  D/A  /J
 5551  W2X  486DX2-40  4  32  4 32BIt x5 16Bit SCSDI  DBCS  D/A /J
 5551  Nxx  486DX2-66  4-16  32  4 32BIt x5 SCSI onboard   DBCS D/A  /J
 5551  NX/NM  486DX2-66  8-16  32  4 32BIt x5 SCSI onboard   XGA-2
 5551  Yxx  486DX-33  32  4 32BIt x5 SCSI   DBCS D/A  /J
 5551  R1D  486DX2-66  4  32  4 32BIt x5  E-IDE  DBCS D/A /NI-J
 5551  RXD  486DX2-66  8  32  4 32BIt x5  E-IDE  XGA-2
 5551  RME  486DX2-66  8-16  32  4 32BIt x5  E-IDE  XGA-2
 5551   RED  486DX2-66  16  32  4 32BIt x5  E-IDE
 + SCSI/32A
  XGA-2
 5551  L1C  486BL2-66  4  32  4 32BIt x5  E-IDE  DBCS  D/A /NI-J
 5551  LXC  486BL2-66  8  32  4 32BIt x5  E-IDE  XGA-2
 5551  LEC  486BL2-66  8  32  4 32BIt x5  E-IDE
 + SCSI/32A
 XGA-2
 5521  Y1B  486DX-33  4  32  4 32BIt x5  E-IDE  DBCS  D/A /NI-J
 5521  YSX
 YWB
 486SX33  4  32  4 32BIt x5  E-IDE  SVGA, 
 CL 28 1MB
 5561  -W0x  486DX-25  4  64  8 32Bit x 6 SCSI  /16A  D/A-B II
 5561  -W1x  486SX-25  4  64  8 32Bit x 6 SCSI /32A  D/A-B II
 5561  -W2x  486DX2-50  4-8  64  8 32Bit x 6 SCSI /32A  D/A-B II
 5561  -Nxx  486DX2-66  8-16  64  8 32Bit x 6 SCSI /32A  D/A-B II
 
 オールインワン  5530-S/T の形状は PS/2 8525 (ISA)に似ています
 5530  S0x  386SX-16    6  2 16Bit x3  ESDI   D/A-IV
 5530  S1x  386SX-16  6  3 16Bit x3  ESDI  D/A-IV
 5530   Txx  386DX-20    8  3 32Bit x3  ESDI  D/A-IV
 5530   U0x  386SX-20    16  3 16Bit x4  ESDI  XGA
 5530  UAx  386SLC-20    16  3 16Bit x4  ESDI  XGA
 5530  V0x  386SLC-20    16  3 16Bit x4  ESDI  D/A ?
 5530  V28
 VAB
486SLC2-40 4-8  16  3 16Bit x4  ESDI  D/A ?
 5530  VX8
 VXB
 486SLC2-40 4-8  16  3 16Bit x4  ESDI
                 
 5530  Wxx  486SX-20  4-8  32  4 32Bit x4  16Bit  SCSI  
 5530  W2x  486DX2-40  4-8  32  4 32Bit x4  16Bit  SCSI  
 5530  Lxx  486BL2-66  4  32  4 32Bit x4  E-IDE  DBCS DA  /J
 5530  LXC  486BL2-66  4  32  4 32Bit x4  E-IDE  XGA-2
 486 タワー ( サーバーモデル)
 5580  Yxx  486DX-33  4-8  64  8  32Bit x8  SCSI w/c  D/A B-II
 5580  W0x  486DX-25  4-8  64  8  32Bit x8  SCSI w/c  D/A B-II
 5580  W2x  486DX2-50  4-8  64  8  32Bit x8  SCSI w/c  D/A B-II
 8595  Jxx  486DX-50  16   64  8  32Bit x8  SCSI w/c  D/A B-II
 9585  5Nx  486DX2-66  8  64  8  32Bit x8  F/W SCSI-2  XGA-2
 9585   5Kx  486DX-33  8  256  8  32Bit x8  F/W SCSI-2  XGA-2 
 9595  6Nx  486X2-66  16  256  8  32Bit x8  F/W SCSI-2  XGA-2
 9595  5PT  P-60  16  256  8  32Bit x8  F/W SCSI-2  XGA-2
 9595  5QT  P-60  16  256  8  32Bit x8  F/W SCSI-2  XGA-2
 9595A  8NT  486DX2-66  16  256  8  32Bit x8  Raid, Passplay  XGA-2
 9595A  8PT  P-60  16  256  8  32Bit x8  Raid, Passplay  XGA-2
 9595A  8QT  P-66  16  256  8  32Bit x8  Raid, Passplay  XGA-2

2025年6月4日水曜日

[DIY][pc] 水冷PC自作




[DIY][pc] 水冷PC自作
水冷キットAquarius II November 11th, 2003
今まで、空冷では定評のあるALPHAのPAL8045を使っており、来年の夏まではこれで持たせるつもりでした。冬は窓開けて高速ファンを使えば空冷でも十分冷えますから。が、今回安く手に入れる機会がありThermaltake社製のAquarius II (実売17000円程度)を購入しました。水冷入門キットとしては10000円のPOSEIDONもありますが、ポセイドンはラジエーター、水枕がアルミ製であることや、PCの起動と連動してポンプを作動させるためにはリレーを別に買わなければいけないなどの理由でAuarius IIに決めました。 このキットは、
  ・ ポンプ
  ・ ラジエーター
  ・ 水枕
  ・ リサーバー
  ・ これらをつなぐチューブ  から成ります。
当然ながら高級なキットと比べると個々のパーツが少々安っぽいですが、チューブには曲げ防止のスプリングが入っていますし、説明書は英語ですが図入りの丁寧なつくりで好感が持てます。
タンクも兼ねるポンプ。動作中は青色LEDが光ります。消費電力は2Wです。PCIパネルからケース外のリサーバーとラジエーターにチューブを4本出しています。冷却水には薬局で精製水を買ってきて付属のクーラントを入れました。(ついてるクーラントの量が少なく1: 20程度と薄い。)
銅製ラジエーター。標準でついていたファンは回転数可変の物に変更しています。説明書には「ケース内(フロント)に設置」とありますが、冷却能力の点から付属のマグネットにてケース外に固定しています。強力なのでがっちり固定することが可能。
銅製の水枕。やはりアルミ製より重さはかなりあります。重いとなんだか安心感がありますね。CPUとの設置面はかなり荒かったので鏡面処理しました。Pentium4、K7、K8対応です。
組みあがるとこんな感じ。水冷にはフルタワーだと思っていましたがミドルタワーでも平気ですね。かなりギリギリではありますけど。右の写真がリサーバーです。水位が下がってきたらここから精製水を足します。
水枕を通って加熱された冷却水を直後のラジエーターで放熱します。室温と水の温度差が最大の時なので効率がいいはずです。(一般的な配置らしい)
水枕とラジエーターの位置を逆にすると、ラジエーターで冷却された水がCPUを冷やす配置となります。条件次第ではこっちのほうが冷えそうです。
現在、半月ほど使っています。これ1台でゲーム、ネット、ベンチまでなんでもこなすのでもちろん常用前提です。となると静穏性が重要です。その点はPAL8045に2200回転のファンをつけていたのに比べてかなりいい感じです。もちろんラジエーターは外に付いているので同回転数ではうるさいですが、低回転数なファンでも十分に冷えます。ポンプも静かです。また熱がケース内にたまらないので電源ファンの回転数上昇も防げて、ケース側面の12cmファンも止めることができました。肝心の冷却性能は、同回転数ファンを使用した場合ではPAL8045より5度から10位下がりました。常用クロックもAthlonXPの1700+にて2200MHz(1.6V)から2300MHz(1.7V)に上げました。BIOS読みの45度で安定しています。これからはCPUの消費電力も100Wを超え、オーバークロック常用するには水冷じゃなきゃやってられない感じですね。今回水冷デビューしたわけですが、満足な買い物ができました。空冷に対して水冷は水漏れのリスクが伴いますが、それを差し引いても静穏性、冷却製のパフォーマンスから水冷はおすすめです。
今後の課題としては、
・ ラジエーターを換える
・ 水枕を換える
・ ビデオカードの水冷化
・ チューブの交換などを考えています。ラジエーターのファン回転数を最大(3000回転)にしても思ったよりCPU温度が下がらなかったので放熱能力はすでに十分なのかもしれません。よって水枕、あるいはビデオカード用水枕を付け足すつもりです。すると今度はラジエーターが欲しくなって、ポンプも変えたくなって・・・と、空冷よりはるかにお金がかかりそう・・・。チューブは付属のが細いタイプのなので太いのにしたいのですがパーツとの接続を考えると面倒です。これから水冷キットを買う方はチューブの太さでキットを選ぶのもありですね。その後のパーツ交換の分かれ道になると思います。太い物は高級品が多いですけど。チューブ内径は1/2インチ、3/8インチ1/4インチの物があるようです。このAquarius IIは計ってみたら1/4インチでした。また、チューブ曲げ防止用のスプリングは抵抗になるので、取ってしまってもいいかもしれません。
     
蝉音のPC Review
http://atarasiikun.fc2web.com/aquarius2.htm
      
PC水冷デザイン
http://wcd.fc2web.com/tirasi01.html
                
                 
























Poseidonのポンプに交換
January 8th, 2004
Aquarius II付属のポンプ(写真右)は実は可変タイプだったのです!水温が低いときは水を送り出す量が小さく、水温が上がるとたくさん吐き出すらしいです。(CUSTOMの店員さんより)これでは水温を下げるために寒い中頑張っている意味がありません。
そんなわけで最初からフルパワーなPoseidonのポンプ(写真左)を購入しました。
交流115V、7W、600リットル/hと書いてあります。
Aquariusポンプは直流12V、2W、排水量は不明です。
組み込む前に公称値600リットル/時を確認します。1分あたりなら10リットルとなるはずです。
結果、
Poseidonポンプ  2,750ml/分  (165リットル/時)
Aquariusポンプ  950ml/分  (57リットル/時)
毎分10リットルには遠く及びません。交流115Vの時に10リットルなら、100Vの時は
(消費電力 P = V2/R より) 7.5リットルくらいは期待できると思うんだが。
まあAquariusのに比べれば消費電力が約3倍、排水量も3倍なのでそれなりな結果ですが。あ、でもAquariusはこのときは水温が低くて静穏モードでしょうから、2Wの消費電力では無いよなあ。そのうち温水で計ってみよう・・・。
100Vはコンセントからとるのでパソコンのスイッチと連動させるにはリレーが必要ですが、3000円くらいするみたいなので電源タップを買ってきました(500円)。オレンジのスイッチを入れないとPCの電源も入らないのでポンプの回し忘れは無くなります。
~ 注意 ~
付属の固定のための金属タイを使うと左図のようにチューブが切れます。跡がついているだけでなく実際に切れています。一応弱めに締めたつもりだったのですが。器具を使わなくても抜けることは無いので使用しないことにしました。ポンプの真上にHDDがあったので何ヶ月も気づかずに使っていたら・・・。
リサーバーをはずせたので少しスッキリ。精製水のつぎたしはタンクに直接いけます。
CPU温度は、Aquariusポンプがアイドル時45度だったのがPoseidonポンプで42度に。(AthlonXP 216x10.5 = 2268MHz 1.7V 気温25度)騒音は若干うるさくなりましたがまだまだファンのほうが大きい音なので気になりません。
PCの電源を入れる前にポンプとラジエーターファンを動作させ、容量の大きいタンクの水を冷やしてからベンチマークをとろうと思います。
     
蝉音のPC Review
http://atarasiikun.fc2web.com/aquarius2.htm
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PC水冷デザイン
http://wcd.fc2web.com/tirasi01.html
















ポンプ性能 (改訂2版 05年9月)
初稿 だんなさん主宰の「ハーフインチ倶楽部」に投稿 05年1月
 ポンプのカタログに記載されている性能数値は、流量(最大で毎分何リットル流れるか、L/min)と揚程(最大で何mまで水を揚げられるか、m)の2種類が表示されていることが多いです。
 ただし、カタログ数値には落とし穴があり、数値が意味するのは下記の通りです。
 流量=揚程0時の最大流量
 揚程=流量0時の最大揚程
 誤解しやすい例として、カタログスペックで流量10L/min、揚程1.5mと表示されたポンプで実際に高さ1.5mまでくみ上げた場合に、流量が10L/min流れると考えてはなりません。最大流量10L/minという数字は、あくまでも揚程ゼロ時の最大流量です。高さ1.5mまでくみ上げたら、流量はゼロになってしまいます。
 カタログの数字だけ見ても実際の配管状態でどれだけ流れるかピンとこないので、一般的には縦軸に揚程、横軸に流量を表した性能曲線を使って判断します。
 PC水冷で定番のエーハイム製ポンプなどは、メーカーさんがきちんと性能曲線を公表しているので問題ありません。実測データもメーカー公表結果と大体一致しており、さすがに一流メーカーと納得できます。
 しかしPC水冷用の電圧可変型DCポンプだと、定格電圧で測定した性能曲線は一応公開されてますが、細かく電圧別に測定した性能曲線は公開されていませんので、自分で測定することとしました。
測定機材と方法は下記の通り
・流量センサ
 キーエンス FD-81 (測定範囲 1~10L/min)
 4-20mA電流出力を1-5V電圧変換し、デジタルテスタでHOLD値を測定。3回平均をL/minに換算。
・圧力センサ
 キーエンス AP-12センサ(旧型、0~1.0Kgf/cm2)
 キーエンス AP-80Aセンサアンプ(表示器)
 手動で約3秒間のピークHOLD値を3回測定。Kgf/cm2表示を直読し、3回平均を水頭cmに換算。
・流路構成
 リザーバ(または水没) - ポンプ - 圧力センサ(T字分岐) - 出口バルブ - 流量センサ - リザーバへ戻る
 写真のように、測定対象ポンプの吐出口からできるだけ太いホースを使って最短距離で圧力センサへ配管し、出口バルブを調節して任意流量時の吐出圧を測定することで性能曲線を得ました。
 水没可能なポンプは洗面器に沈め、吸込み抵抗を最少にした。
 水没不能ポンプでは大型リザーバと15mm大口径ホースで接続して配管ロスを少なくし、なおかつリザーバ水位をできるだけポンプ位置と同じ高さになるように調整して落差が生じないように留意しました。
 測定装置のホースおよびニップル類は可能なかぎり大口径のものを使用し、流路圧損を最少にしている。また、水温が極端に変化すると水の粘性変化によって流量曲線が変化するため、水温を20~25℃に調整して測定した。
 可変電圧DCポンプはDC可変電源に接続し、供給電圧をテスタで実測調整。
また、一部ACポンプでは50Hz商用電源直結と60Hzインバータ接続の両方で測定している。
グラフ凡例
 縦軸 揚程(H) cm
 横軸 流量(Q) L/min
 グラフに描かれた曲線は、二次関数にて近似している。近似式から、任意流量時の揚程を算出できる。
性能曲線データ
Alphacool AP-900
 05年初頭の頃までは、国内調達可能な市販DCポンプの代表格だった。
 オープンインペラー型で12~24Vで使用可能。12V動作時に900L/hrと紹介されているようですが、実測すると24V動作で900L/hrに届くかどうかの実力。カタログの表記ミスが疑われる。
 24V動作時に最大揚程340cmに達するので高圧損型水枕にも使用できるが、24V動作ではそれなりの騒音・振動を発生する。
 12V動作では静音性に優れるが最高揚程120cm程度とローパワーで、高圧損型水枕との組み合わせだと冷却性能で妥協を強いられる可能性もあります。
 また、新型クローズドインペラーポンプと比べると、揚程性能は明らかに劣る。そろそろ旧式化したと言うことでしょう。
(メーカー等への不満、電圧別の性能曲線データはきちんと公開すべき。最大流量と最大揚程を直線で結んだだけのいいかげんなデータは、公表しない方がマシ。)
Laing DDC
 水冷マッキントッシュに採用されたポンプで、最初からPC水冷用に専用開発されたクローズドインペラー型DCポンプです。
 定格12V時に最大揚程400cmを超え、ここで紹介するACポンプも含めた中で最高性能を示します。最大流量は7L/min程度と控え目ですが、多くの水枕で最適流量となる2~5L/minの範囲で十分な吐出圧が得られます。逆に5L/minを超えると急激にパワーダウンするため、大流量型水枕で最大流量を得たい場合には不向き。
 7V以下の低電圧では始動不良となる場合があったので、動作範囲は8~13Vと思われます。電圧調整範囲は狭いですが、定格の半分以下まで絞ることが可能です。また、ここで紹介した中では一番コンパクトなため、内蔵組み込みは容易です。
EHEIM 1048 (50Hz仕様)
 特にコメントの必要もない定番ACポンプ。陸上使用だとわずかに動作音や振動がありますが、おおむね静かなポンプと評されています。ここで比較した中では、本体サイズが大きい方。鑑賞魚飼育用だけに、耐久性や信頼性には定評があります。また定番ポンプだけに、リザーバ等のアクセサリが豊富で便利。能力的にはオープンインペラーらしく低揚程で、AP-900の12V駆動と同様に高圧損型水枕だとややパワー不足に陥る可能性があります。
 ここではポンプに一体装着可能なEH48Rリザーバ装着時のデータも掲載しました。リザーバの吸込み口がポンプ付属バーブよりも少し細いため、最大揚程は変化しないが最大流量は少し下がりました。たかがリザーバでも、いくらかの流路抵抗を示します。
Aquariumsystems Maxi Jet MJ-1000 (CoolingLab扱い品 Ver.1仕様)
 CoolingLab扱いの製品で、他と比べて低価格なACポンプ。
 能力はEHEIM1048よりも上で、西日本地域の60Hz動作時だと余裕も出てくる。騒音・振動はEHEIM1048と比べていくらか大きいが、そこそこ静かに使えるレベル。
 独断と偏見による用途別ポンプ選定
1.水枕1個構成でそこそこ冷えれば十分で、極端な静音を追求しない場合
 どれでも使えるが、この中で一番安いMJ-1000は手が出しやすい?
2.高圧損型水枕で5L/min以下の小・中流量域で冷却性能を追求する場合
 DDCがイチオシ。コンパクトで組込みも楽。
3.低圧損・大流量型水枕で流量勝負の性能追求をする場合
 Laing社の新型D5がイチオシだろうと思う?(未検証)
4.ポンプパワーを落としてでも静音性を追求
 ここで比べた中では、APシリーズの12V使用が一番静かだと思う。
Laing D5を絞って使った場合も静かかもしれない?(未検証)
      
PC水冷デザイン
http://wcd.fc2web.com/tirasi01.html
http://wcd.fc2web.com/pumptest.html