Projekt "Das Letzte Thinkpad"

[haarp]

Hi,

ich möchte mein derzeitiges Projekt vorstellen, falls es denn jemanden interessiert. Es fließt ein Haufen Recherche hier ein, also denke ich schon.

Es ist im Moment work-in-progress. Ich werd hier ab-und-zu den aktuellen Stand sowie rohe Informationen posten.

Es handelt sich um ein W530, welches modifiziert werden soll. Das letzte EinhornThinkpad. Das in zweierlei Hinsicht: Es wird das modernste Thinkpad, welches aufgrund 7-row Keyboard diesen Namen verdient, aber auch vermutlich mein letztes Thinkpad, da es wohl von Lenovo keine Workstations mit akzeptablen Keyboardlayouts mehr geben wird (das Retro wird allem Anschein nach eine 13" Kröte, lasse mich aber gerne eines besseren belehren)

Aus diesem Grund soll aus einem W530 alles herausgeholt werden, was geht. Gleichzeitig werden möglichst viele Antifeatures ausgehebelt:

• Maximal aufgerüstet: XM Quadcore, 32GB des schnellsten Speichers, K2000m, FHD Panel, alle Extras, etc.
• Mod-BIOS um die MSR-Verkrüppelung der CPU abzuschalten -> Übertakten!
• Mod-BIOS um die WLAN-Whitelist zu erwürgen -> 802.11ac WLAN (evtl. sogar die (einzige!) half-size 3x3 AC Karte)
• Mod EC-Firmware um Classic Keyboards einzubauen, was nun problemlos funkioniert
• Der Displaydeckel wird umlackiert, um das Gerät als Unikat zu kennzeichnen (für manche ein Sakrileg, aber ich bin da flexibel )
• Evtl. Display durch FHD IPS ersetzen - das gibts! - laut Akira nicht so der Bringer (hätte gerne noch mehr Auflösung, ist aber fraglich ob der LVDS mehr als 6bit 60Hz FHD schafft)
• Evtl. Touch Upgrade - brauch ich nicht, aber why the hell not
• Lautsprecher ersetzen, Idee von Akira - Fehlschlag, kein Platz
• Weitere Modifikationen, nehme auch sinnvolle Vorschläge an

Viel Dank geht an CAPTAIN NOTEBOOK (hier: Theepan) für freundliche Unterstützung!

[deckel]

kleine Anmerkung:
Bei den Sandybridge Mobile Prozessoren gibt es keine XM's
der beste verfügbare wäre der 3840 QM

kleine Frage:
Hast du dich schon bzgl. des Umlackierens informiert, wenn ichs richtig im Kopf habe kann Kunststoff Lackieren recht aufwändig werden (deiner Beschreibung nach gehe ich mal davon aus, dass du auch an die Lackierung hohe Ansprüche hast )?

kleine Idee zur Lackierung:
Es gibt Thermolacke, die ihre Farbe bei bestimmten Sprungtemperaturen ändern, hatte mir mal überlegt die Base eines Thinkpads damit zu machen, sodass alle Bereiche in denen die Sprungtemperatur dann überschritten wird wieder schwarz werden. Damit könnte man dann ganz grob die Wärmeverteilung im TP beobachten.
Vorsicht, diese Idee wurde früh aufgrund des hohen Aufwandes verworfen und nie ordentlich durchdacht

[fb1996]

Bei den Sandybridge Mobile Prozessoren gibt es keine XM's

Es geht auch um ein W530, das ist ein Ivy Bridge-Gerät und ab Werk gab es das laut psref.lenovo.com auch mit i7-3920XM und i7-3940XM

[deckel]

OOOH MIST,
ja ich meinte Ivy (s. Link), habe aber die zusätzliche Kategorie auf Ark-Intel übersehen! Bin davon ausgegangen, dass alle i7 Prozessoren je Generation in einer Kategorie zusammengefasst sind :x

Hat das W530 eigentlich genug Kühlreserven um noch zu übertakten?

[haarp]

Episode 1: Classic Keyboard

Die besseren 7-row Tastaturen kann man zwar mit leichten Modifikationen in **30 Maschinen stecken, und sie funktionieren auch halbwegs, allerdings sind einige Tasten falsch belegt oder ohne Funktion. Das ist natürlich ärgerlich.

Erinnert sich wer an Zmatt? Der hat vor kurzem das Antifeature "Battery Validation" mit viel Aufwand aus der Firmware des Embedded Controllers entfernt. Respekt! Mit diesen Erkenntnissen bewaffnet hat Hamish Coleman weitere Modifikationen durchgeführt. Das Resultat ist ein Firmware Patch, der Classic Keyboards in **30 Maschinen richtig unterstützt!

Beim BIOS der **30er Serie gab es aber schon immer das Problem, dass ein Flashen gemoddeter Firmwares nur mit externem Programmer möglich ist. Anscheinend greift diese Protection aber nicht für den EC. Das heißt, Coleman's Mod lässt sich ohne weiteres flashen. Er hat dazu auch viel Dokumentation auf Github veröffentlicht. Wer Linux verwendet, kann sich damit sehr einfach ein bootbares Image erzeugen.

Gesagt, getan. Ich habe bei der Gelegenheit auch gleich den Battery Validation Patch hinzugefügt. Der EC ist geflasht, Classic Keyboard angestöpselt - und - läuft! Alle Tasten gehen! Einzig Fn+F3 und Fn+F12 sind ohne Funktion, aber das ist mir egal.

Nun sind noch ein paar kleine Modifikationen vorzunehmen (siehe auch engl. Thinkwiki):

- Pins am Keyboardkabel abkleben, um einen Kurzschluss zu vermeiden. Dies scheint aber wenig kritisch zu sein, da ansonsten die entspr. Leitungen einfach durchschmoren und sich das Problem von selber löst Ich würds trotzem machen. Hier ein Bild, man beachte den (schlecht sichtbaren) Tesastreifen.
IMG_20160730_135810.jpg

- Haken/Nubs am Keyboard bearbeiten. Das Classic Keyboard hat 5 Haken. Der in der Mitte ist zu entfernen (Guter Seitenschneider funktioniert hier)
IMG_20160802_151544.jpg

Die restlichen 4 Haken etwas abfeilen, sodass die äußere Wandstärke fast verschwindent. Es wird ansonsten sehr schwierig, das Keyboard einzuführen.
IMG_20160802_151614.jpg

- Palmrest modifizieren. Die neuen Keyboards haben dünnere Haken. Um die dicken Haken der Classics einzupassen, müssen die Aussparungen an der Palmrest freigeschnitten werden. Davon gibt es 4. Drei davon lassen sich leicht modifizieren, bei der vierten (von oben ganz rechts) muss man etwas Plastik mit einem Skalpel oder so freischneiden. Es ist aber einfacher, als es sich anhört. Muss dann jeweils so aussehen:
IMG_20160802_151449.jpg

Das Keyboard kann man nun einbauen. Die Haken gehen etwas schwer an der Palmrest vorbei, ruhig etwas nach hinten drücken oder gegebenenfalls etwas weiter abfeilen. Resultat: Es hält! Classic Keyboard im Ivy Bridge. Feels good, man.

kleine Anmerkung:
Bei den Sandybridge Mobile Prozessoren gibt es keine XM's
der beste verfügbare wäre der 3840 QM

Doch, die gibts: 2920XM, 2960XM. Und bei den nicht-XM gibts auch schnellere, siehe meine Signatur Aber wie fb schon sagte, gehts hier eh um Ivy Bridge.

kleine Idee zur Lackierung:
Es gibt Thermolacke, die ihre Farbe bei bestimmten Sprungtemperaturen ändern, hatte mir mal überlegt die Base eines Thinkpads damit zu machen, sodass alle Bereiche in denen die Sprungtemperatur dann überschritten wird wieder schwarz werden. Damit könnte man dann ganz grob die Wärmeverteilung im TP beobachten.
Vorsicht, diese Idee wurde früh aufgrund des hohen Aufwandes verworfen und nie ordentlich durchdacht

Jop, ich habe mir sowas schon überlegt, bin aber zum Schluss gekommen, dass ein dezenter minimalistischer Look am besten passt Und ja, ich frag schon überall nach, ob jemand Erfahrung mit Lackieren von Kunststoff hat. Soll ja auch was werden!

Hat das W530 eigentlich genug Kühlreserven um noch zu übertakten?

Es ist ein Trugschluss, dass Übertaktung moderner Intel CPUs mehr Kühlreserven benötigt. Der XM verheizt stolze 55W, das kann der Kühler gerade noch so abarbeiten. Aber! Das ist nur relevant, wenn alle Kerne unter Volllast laufen. Bei nur einem oder zwei aktiven Kernen sind viele Reserven vorhanden, und genau hier kann man mit der Übertakung ansetzen. Die CPU regelt den Turbo so oder so herunter, wenn die TDP erreicht ist.

Zum Übertakten kommt irgendwann eine eigene Episode.

[deckel]

Doch, die gibts: 2920XM, 2960XM. Und bei den nicht-XM gibts auch schnellere, siehe meine Signatur Aber fb schon sagte, gehts hier eh um Ivy Bridge.

kleine Verwechslung der Begriffe meinerseits, siehe Beitrag 4

Es ist eine fehlerhafte Schlussfolgerung, dass Übertaktung moderener Intel CPUs mehr Kühlreserven benötigt. Der XM haut stolze 55W raus, das kann der Kühler gerade noch so abarbeiten. Aber! Das ist nur relevant, wenn alle Kerne unter Volllast laufen. Bei nur einem oder zwei aktiven Kernen sind viele Reserven vorhanden, und genau hier kann man mit der Übertakung ansetzen. Die CPU regelt den Turbo so oder so herunter, wenn der TDP erreicht ist.

Das ist sehr interessant, ich recherchiere da gerade in die andere Richtung, weil ich gerne einen Quadcore im T430 bzw T420 betreiben möchte, wobei der 3632 leider kein V-td hat und der 3720 wohl nicht so toll performt.

[Jakobus]

Ich schicke Dir gerne meine Lackiermuster und Anleitungen zu ...

[WJH]

Super Projekt!

Als Besitzer eines W530 mit i7-3940XM (ab Werk) mit K2000M kann ich beruhigen. Die Kühlreserven reichen trotz übertakten und angehobenen Powertarget für CPU und GPU aus!
Den Tastatur-Mod schaue ich mir mal genauer an, scheinen es endlich geschafft zu haben.

[haarp]

Die Kühlreserven reichen trotz übertakten und angehobenen Powertarget für CPU und GPU aus!

Wie hast du den denn übertaktet? Im Moment stecke ich fest, da im MSR 0x194 vom BIOS ein Lock-Bit gesetzt wird. Mit diesem gibts an den Turbo-Multiplikatoren nichts zu rütteln.

[deckel]

Eine sinnvolle Ergänzung für deinen ExpresscardSlot könnte noch ein microUSBStick- / SDKarten- Halter aus dem 3D Drucker sein.
Für die Ultrabay könnte man auch interessante Gadgets bauen (oder klassisch einen HD-Caddy).
Im HDD/SSD bzw mSATA/WWAN kann man auch noch tolle Hardware unterbringen

[haarp]

Episode 2: BIOS

Das BIOS will umprogrammiert werden. Leider setzt Lenovo seit der **30er Serie auf Signaturen, sodass Thinkpads keine gemoddeten BIOS Images flashen wollen. Die einzige Möglichkeit ist es, den BIOS-Chip zu suchen und direkt von außen zu programmieren.

Auf dem Board existieren zwei Flash Chips ca. unterhalb des Touchpads. Ein MX25L6406E und ein MX25L3206E (BIOS). Beides sind 8-beinige SOIC8 Chips. Leider sitzen die Chips unterhalb des Structure Frame, sodass wirklich alles außeinander genommen werden muss, um ran zu kommen. Schrecklich...

Zum Flashen benötigt man:
- Einen SOIC8 Clip, wie z.B. diesen Pomona oder chinesische Nachbauten (billiger, etwas schlechter, das sind die schwarzen), mit dem man die elektrische Verbindung zum Chip aufbaut
- Den Programmierer selber, z.B. den chinesischen CH341A, welcher häufig zusammen mit den schwarzen Clips angeboten wird. Dieser funktioniert mit der mitgelieferten Windows-Software oder unter Linux mit flashrom-0.9.9. Alternativ geht es auch mit einem Raspberry Pi (dabei beachten dass das Tutorial etwas veraltet ist, statt den modprobes sollte man in raspi-config den SPI einschalten)

Ebay hat zu Hauf davon. Beides aus China bestellt und ein paar Wochen gewartet.

Problem 1: Das Bild in der Software (unten links) ist falsch! Wer seinen Clip so anschließt, verpolt schonmal den Chip und kann einiges zerschießen! Wenn auf dem Programmer die LED dimmt, sofort abstecken. Chinesen und Sorgfalt... Am besten den Programmer durchmessen und die Pins von Hand vergleichen. So musste das bei mir aussehen.

Zum Glück hat wohl das Mainboard oder der Chip Dioden die bei Verpolung kurzschließen. Der USB liefert nur begrenzt Strom sodass nichts kaputt ging.

Problem 2: Der Programmer liest bei jedem Versuch etwas leicht anderes. Zufällige Bitfehler überall. Entweder gibt es irgendwo kurze Spannungsgefälle, die ich nicht messen kann (der Programmer versorgt auch andere Chips auf dem Board mit Spannung!), oder der Clip kontaktiert auch nach zig Versuchen nicht alle Pins richtig.

Jedenfalls musste ich den Chip auslöten, um den Inhalt gescheit lesen zu können. Schade.

Mit dem Chipinhalt geht man dann zum BIOS-Modder seines Vertrauens. Das gemoddete Image wird in den Chip geflasht, verifiziert und dieser wieder eingelötet. Folgende Mods wurden durchgeführt:

- Whitelist abgeschaltet: Es funktionieren nun beliebige WLAN-Karten
- Extra-Menüs im BIOS freigeschaltet: Viele Optionen sind nun verfügbar, die eigentlich nur für Entwickler gedacht waren
- MSR Lock ausgeschaltet: vorerst Fehlschlag

Kommen nun bei jedem Boot mehrere Beeps, so muss man noch den Security Chip abschalten (evtl. TPM/Secure Boot auch?). Auch das Datum muss neu gesetzt werden. Da allerdings das Date/Time Menü ersetzt wurde, muss dies vom Betriebssystem aus geschehen. Unter Linux bemüht man hierzu das hwclock Kommando mit --systohc.

Zum MSR Lock: Er ist das, was Übertakten auch bei Extreme Edition CPUs verhindert. Laut Recherchen liegt dies an MSR 0x194. MSR sind maschinenspezifische Register in der CPU. Diese steuern und geben Auskunft über diese. Ich habe in der Vergangenheit schon Erfahrung damit gemacht (unter anderem Übertakten von Core2 und Nehalem Extreme-Editions auf Thinkpads, unter Linux).

Rückfragen mit Unclewebb, dem Entwickler von ThrottleStop, bestätigen dies. Sobald Bit[20] in MSR 0x194 gesetzt ist, blockiert die CPU jegliche Versuche, die Turbo-Ratios zu verändern, auch wenn sie eine Extreme-Edition ist.

Dieses Bit lässt sich bis zum Reboot nicht resetten. Wird es also vom BIOS gesetzt, hat man verschissen. Dies ist ganz klar ein Antifeature von Lenovo um jene zu bestrafen, die Lenovo das meiste Geld (für Extreme CPUs) in den Rachen werfen. Nett.

Derzeit arbeite ich noch mit dem BIOS Modder, um das Bit nicht evtl. doch zu tilgen. Stay tuned...

[Akira]

Das FHD IPS würde ich nicht empfehlen, da es sehr schlechte Farben hat. Mit dem FHD AUO bist du besser dran.

Die GPU kannst du mit MSI Afterburner übertakten.

Die Lautsprecher solltest du auch dringend austauschen. Möglicherweise passen die Dell XPS 13 Boxen, aber die habe ich bisher nur am T410s ausprobiert. Wenn du einen freien mPCIe Slot hat solltest du auch eine brauchbare interne Soundkarte per USB Adapter einbauen und ein Kabel nach außen verlegen.

[haarp]

Das FHD IPS würde ich nicht empfehlen, da es sehr schlechte Farben hat. Mit dem FHD AUO bist du besser dran.

Danke für den Hinweis.

Die Lautsprecher solltest du auch dringend austauschen. Möglicherweise passen die Dell XPS 13 Boxen, aber die habe ich bisher nur am T410s ausprobiert.

Interessant. Gibts da irgendwo Threads zu?

[Akira]

Interessant. Gibts da irgendwo Threads zu?

Ne, meine ganzen Lautsprechermods habe ich nie dokumentiert. Liegt meistens daran dass sie nur selten erfolgreich sind.

Für die interne Soundkarte kann ich den Stoner UD110 empfehlen.

[KungfuPancake]

Die Lautsprecher solltest du auch dringend austauschen. Möglicherweise passen die Dell XPS 13 Boxen, aber die habe ich bisher nur am T410s ausprobiert. Wenn du einen freien mPCIe Slot hat solltest du auch eine brauchbare interne Soundkarte per USB Adapter einbauen und ein Kabel nach außen verlegen.

Machen andere Lautsprecher so einen enormen Unterschied? Wäre ja vielleicht was für nebenbei, wenn ich den T530 eh offen habe..

[Akira]

Machen andere Lautsprecher so einen enormen Unterschied? Wäre ja vielleicht was für nebenbei, wenn ich den T530 eh offen habe..

Also beim T530 schon, was da verbaut ist kann man eher als Witz bezeichnen. Beim T510 und neuer ist es aber etwas schwierig da die Boxen quadratisch sind, womit die ganzen neuen Ultrabooklautsprecher nicht mehr so leicht reinpassen. Trotzdem sind die XPS 13 Boxen eine gute Anlaufstelle. Ich hab sogar noch ein paar im Schrank liegen.

[te_zwo]

Wären dann nicht T500/W500 Lautsprechereinheiten interessanter?

Mit meinem W500 kann ich einen ganzen Besprechungsraum beschallen, und zwar so, dass jeder alles klar versteht.

[Akira]

Die passen leider erst recht nicht ins T510-T530. Das XPS 13 hat aber eh bessere Boxen als das T500 und sind gleichzeitig kompakter.

[haarp]

Welches XPS13? Da gibts zig Modelle. Wärst du gewillt, den Schrank zu entleeren? Hab da durchaus Interesse dran.

[Akira]

Es ist das XPS 13 2015. Ich hab nochmal nachgeschaut, ich hab sogar noch 2 Paar XPS 13 Boxen. Eines unangefasst, das andere bereits auf einen Mod vorbereitet. Normalerweise würde ich die nicht verkaufen da ich sie eben für mich lagere. Außerdem sind die ziemlich teuer. Habe sie aus den USA importiert und ca. 40€ pro Paar gezahlt, wenn nicht sogar mehr. Falls du trotzdem Interesse hast dann schick mir einfach eine PN. Aber beeil dich, ich fliege am Mittwoch schon wieder weg.