Принципы диагностики неисправности ноутбуков
Диагностика неисправности ноутбука это сложная тема и у каждого имеется свой подход к решению данной проблемы. В этой статье мы хотим поделиться своим опытом выявления неисправности материнских плат. Конечно же, полностью разобрать все нюансы и проблемы, возникающие при тестировании плат в одной статье не получится. Поэтому изложим материал в сжатой форме, что бы был понятен принцип диагностики.
Причин неработоспособности ноутбука существует множество. Поэтому рассмотрим самые сложные случаи, при которых стандартные операции, такие как блочная замена комплектующих не помогает и все упирается в неработоспособность материнской платы.
Проблема, из-за которой материнская плата не работает, может скрываться на этапе до или после выполнения инструкций BIOS.
В этой статье мы будем рассматривать проблемы, возникающие до выполнения BIOS.
В качестве примера возьмем ноутбук A6F.
Для того что бы выяснить почему плата не подает признаков жизни, нужно для начала разобраться в схеме распределения питания и последовательности запуска(Power On Sequence).
Весь процесс запуска разбит на 14 этапов, на каждом из которых можно увидеть, что происходит с платой и если плата не стартует, то выполняя проверку шаг за шагом 1-14, можно определить на каком этапе возникла проблема и устранить ее.
Так выглядит последовательность запуска ноутбука A6F.
Разберем шаг за шагом последовательность запуска и рассмотрим типичные проблемы на каждом из этапов запуска.
Как видим, весь процесс разбит на 14 этапов, но до выполнения 1го этапа существует еще один не менее важный для диагностики. Он отвечает за подачу входных напряжений на плату. Условно обозначим этот этап «0-1».
0-1 Входные напряжения (напряжения источников питания AD_DOCK_IN и AC_BAT_SYS)
Отсутствие входных напряжений является распространённой проблемой. Происходит это из-за некачественных источников питания или из-за перегрузки, вызванной высоким потреблением любого из компонентов использующих внешнее питание.
Напряжения входа(19В) проходят дистанцию с чекпоинтами и далеко не всегда доходят до финиша. Эту дистанцию можно отобразить в упрощенной блок схеме:
Более подробно участок схемы (Разъем – Pmosfet) выглядит следующим образом:
Необходимо исключить вариант короткого замыкания (КЗ) по AC_BAT_SYS (19В). Чаще всего КЗ заканчивается не дальше чем на силовых транзисторах в цепях требующих высокой мощности (питане процессора, видео-карты) или на керамических конденсаторах. В ином случае необходимо проверять все к чему прикасается AC_BAT_SYS.
Если КЗ отсутствует, то обращаем внимание на контроллер заряда и P-MOS транзисторы, которые являются своеобразным «разводным мостом» между блоком питания и аккумулятором. Контроллер заряда выполняет функцию переключателя входных напряжений. Для понимания процесса работы, обратимся к datasheet, в котором нас интересует минимальные условия работы контроллера заряда:
Как видно по схеме, контроллер MAX8725 управляет транзисторами P3 и P2. Тем самым переключает источники питания БП и Аккумулятор.
P3 отвечает за блок питания, P2 – за аккумулятор. Необходимо проверить работоспособность этих транзисторов.
Разберем принцип работы контроллера:
При отсутствии основного питания, контроллер автоматически закрывает транзистор P3 (управляющий сигнал PDS) тем самым перекрывает доступ блока питания к материнской плате и открывает транзистор P2 (управляющий сигнал PDL). В таком случае плата может работать только от аккумулятора. Если мы подключим блок питания, контроллер должен перекрыть питание от аккумулятора закрывая P2 и открывая P3, обеспечив питание от внешнего блока питания и зарядку аккумулятора.
При диагностике входного напряжения от сети мы не используем аккумулятор и проверяем только сигнал PDS. В нормальном режиме он должен подтягиваться к земле, тем самым открывая P-MOS и пропуская 19В на плату. Если контроллер не правильно управляет транзистором P3, то необходимо проверить запитан ли сам контроллер.
Затем проверяем основные сигналы DCIN, ACIN, ACOK, PDS. Если сигналы отсутствуют, то меняем контроллер и на всякий случай P-mos транзисторы.
Если в процессе диагностики проблем с входными напряжениями небыли обнаружены, или были устранены, но плата все равно не работает, то переходим к следующему этапу.
1-2 Питание EC контроллера.
Эту микросхему часто еще называют SMC (System Management Controller) или MIO(Multi Input Output)
Микросхема уникальна тем, что имеет большое количество General Purpose Input/Output (GPIO) контактов, которые запрограммированы специально для конкретной платформы. Программа управления этим контроллером чаще всего хранится вместе с BIOS или на отдельной FLASH микросхеме.
Возвращаясь к диагностике, смотрим на последовательность запуска, пункт 1. На данном этапе нас интересует напряжение +3VA_EC. Оно и является основным питание EC контроллера и микросхемы BIOS.
Судя по схеме распределения питания, это напряжение формирует линейный стабилизатор MIC5236YM:
Благодаря присутствию сигнала AC_BAT_SYS, с которым мы разобрались ранее, микросхема должна выдать напряжение +3VAO которое с помощью диагностических джамперов преобразуется в +3VA и +3VA_EC.
+3VA и +3VA_EC питают Embedded контроллер и BIOS, при этом запускается основная логика платы, которая отрабатывается внутри EC контроллера. Если нет этих напряжений, то разбираемся почему.
Причины отсутствия +3VA и +3VA_EC:
1) Короткое замыкание внутри компонентов (ЕС, BIOS и т.д.), которые запитаны от этих напряжений.
2) Повреждение линейного стабилизатора или его обвязки.
Разобравшись с +3VA и +3VA_EC, переходим к следующему этапу.
3 Дежурные напряжения (+3VSUS, +5VSUS, +12VSUS).
После того как был запитан EC и он считал свою прошивку, контроллер выдает разрешающий сигнал VSUS_ON для подачи дежурных напряжений (см. пункт 3 последовательности запуска). Этот сигнал поступает на импульсную систему питания во главе которой стоит микросхема TPS51020:
Как видно на схеме, нас интересуют напряжения, отмеченные на схеме зеленым цветом +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS.
Для того, что бы эти напряжения появились на плате необходимо что бы микросхема была запитана 19В (AC_BAT_SYS) и на входы 9, 10 приходили разрешающие сигналы ENBL1, и ENBL2.
Разрешающие сигналы на платформе A6F формируются из сигналов FORCE_OFF# и VSUS_ON.
В первую очередь нужно обратить внимание на VSUS_ON который выдается EC контроллером, а сигнал FORCE_OFF# рассмотрим позже.
Отсутствие сигнала VSUS_ON говорит о том, что либо повреждена прошивка (хранящаяся в BIOS), либо сам EC контроллер.
Если же напряжение ENBL присутствует на плате и TPS51020 запитан, то значит TPS51020 должен формировать +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS. Проверяем их мильтиметром на соответствующих контрольных точках.
Если напряжения +5VO, +3VO не формируются, проверяем эти линии на КЗ или заниженное сопротивление.
Если обнаружено КЗ, разрываем цепь и выясняем, каким компонентом оно вызвано.
При отсутствии или после устранения КЗ, снова проверяем напряжения и если их нет, то меняем сам контроллер вместе с транзисторами которыми он управляет.
На этом этапе контроллер дежурных напряжений сообщает EC контроллеру о том, что дежурные питания в норме.
Проблем быть не должно, разве что промежуточный транзистор между EC и TPS51020, вышел из строя.
Проще всего сначала прошить BIOS, где хранится прошивка EC.
Если результата нет, отпаиваем и поднимаем соответствующую сигналу RSMRST# 105 ножку EC, и проверяем выход сигнала на EC контроллера. Если сигнал все равно не выходит, то меняем контроллер.
Если сигнал выходит, но до южного моста не доходит, то проверяем южный мост и часовой кварц, в худшем случае надо будет менять сам южный мост.
6 Кнопка включения (сигнал PWRSW#_EC)
На этом этапе необходимо проверить прохождение сигнала от кнопки включения до EC контроллера. Для этого меряем напряжение на кнопке и проверяем ее функциональность, если после нажатия напряжение не падает, то проблема в кнопке. Так же можно закоротить этот сигнал с землей и проверить включение.
7 Сигнал включения (сигнал PM_PWRBTN#)
После того как сигнал от кнопки включения попадает на EC, EC в свою очередь передает этот сигнал в виде PM_PWRBTN# на южный мост.
Если южный мост его успешно принял, то следующим этапом является выдача ответа в виде двух сигналов PM_SUSC#, PM_SUSB#, которые в свою очередь являются разрешением южного моста EC контроллеру включать основные напряжения платы.
Если южный мост никак не реагирует на сигнал PM_PWRBTN#, то проблема скрывается в нем.
8-9 Основные напряжения
Как уже было сказано ранее, EC контроллер обрабатывает ACPI-события.
Но каким образом? В предыдущем пункте было сказано, что южный мост отправляет на EC два сигнала PM_SUSC#, PM_SUSB#. Эти сигналы еще называют SLP_S3# и SLP_S4#, это отмечено красным блоком на след схеме:
Рассмотрим более подробно ACPI состояния:
A.C.P.I.
– S0—Working Status
– S1—POS(Power on Suspend)
– S3—STR(Suspend to RAM), Memory Working
– S4—STD(Suspend to Disk), H.D.D. Working
– S5—Soft Off
Так вот, состояние этих сигналов отвечает за ACPI состояние питания на материнской плате:
Как видно из последовательности запуска, при появлении сигналов SUSC_EC#, SUSB_EC#, на плате должны появиться следующие напряжения:
SUSC_EC#, отвечает за напряжения: +1.8V, +1.5V, +2.5V, +3V, +5V, +1V;
SUSB_EC#, отвечает за напряжения: +0.9VS, +1.5VS, +2.5VS, +3VS, +5VS, +12VS
Если хоть одного из этих напряжений не будет, плата не запустится, по этому, проверяем каждую систему питания, начиная от +1.8V, заканчивая +12VS.
10 Питание процессора
11 Включение тактового генератора
12 Завершающий сигнал готовности питания (PWROK).
Если этот сигнал присутствует, и логика EC исправна, то это значит, что все напряжения на плате должны быть включены.
13 PLT_RST#, H_PWRGD
Если возникли проблемы с этими сигналами, то проверяем работоспособность северного и южного моста.
Проверка мостов это тема, заслуживающая отдельной статьи. Но в вкратце можно сказать, что необходимо проверять сопротивления по всем линиям питания этих мостов, и при отклонении от нормы мосты нужно менять. Так же обычная диодная прозвонка сигнальных линий может определить неисправный мост, но из-за того что эти сложные микросхемы припаяны по технологии BGA, добраться до выводов практически невозможно. Эти выводы не всегда приходят на элементы, которые легко достать щупом тестера. Поэтому, существует более удобный способ добраться до выводов, это вспомогательные диагностические платы, которые вставляются в разъемы, идущие прямо к выводам мостов. Например, диагностическая плата для проверки северного моста и каналов памяти.
14 Завершающий этап последовательности запуска
После завершения последовательности начинается выполнение инструкций BIOS.
Новый бюджетный мини-ПК Beelink GKmini на Celeron J4125
Сегодня в обзоре рассмотрим новую модель простенького мини ПК от Beelink — GKmini.
GKMini — компактный мини ПК, который построен на энергоэффективном мобильном процессоре Intel Celeron J4125, который относится к поколению Gemini Lake Refresh. Производство Intel Celeron J4125 началось в ноябре 2019 года.
Содержание
Процессор выполнен по техпроцессу 14 нм. Общее количество ядер — 4, потоков — 4. Базовая тактовая частота — 2 ГГц, максимальная — 2,7 ГГц.
Размер кэша: L1 — 224 KB, L2 — 4 MB. Максимальная температура 105°C. Номинальное тепловыделение (TDP) составляет 10 Вт.
В процессор интегрировано графическое ядро Intel UHD Graphics 600 с максимальной частотой — 750 МГц и максимальным размером арендуемой памяти — 8 GB.
UHD Graphics 600 не имеет собственной памяти и использует системную память через процессор. Видеоядро поддерживает DirectX 12 (FL 12_1) и декодирование H.265/HEVC (8Бит и 10Бит) и VP9 на аппаратном уровне. Возможно подключение до трех дисплеев одновременно через DP 1.2a/eDP 1.3 или HDMI 2.0a (включая HDCP 2.2).
Beelink GKmini поставляется с уже установленной планкой оперативной памяти объёмом 8 ГБ и М2.SATA 2280 SSD диском объёмом 256 ГБ. Предустановлена лицензионная операционная система Windows 10 PRO.
Основные характеристики Beelink GKmini:
| Модель | GKmini |
| Операционная система | Microsoft Windows 10 PRO (поддержка Ubuntu) |
| Процессор | |
| Графический ускоритель | Intel UHD Graphics 600 (интегрированная) |
| ОЗУ | 1 разъём SO-DIMM, DDR4-2400 8 ГБ. Установлен максимально поддерживаемый объём. |
| ПЗУ | 2280 M.2 SATA 128/256 ГБ + возможна установка 2,5» SATA HDD/SSD (в комплект не входит) |
| Беспроводные сети | 802,11ac Wi-Fi 2.4+5ГГц, 1×1, Bluetooth® 4.2 (модуль Intel AС3165) |
| Проводная сеть | 1 x RJ45/ 1000Mbit Ethernet |
| Вывод звука | HDMI, аудио разъем 3.5 мм |
| Экран | 2 х HDMI 2.0a |
| USB разъёмы | 4 х USB 3.0 |
| Габариты | 115 x 102 x 43 мм |
| Вес | 270 г |
| Питание | 12 В, 2А |
| Дополнительно | Активное охлаждение, встроенный микрофон, vesa крепление. |
Упаковка
Beelink GKmini упакован в картонную коробку, на которой изображен сам мини-ПК и указаны его основные технические характеристики.
Комплект поставки
В коробке располагается стандартный для многих моделей мини-ПК от Beelink комплект поставки:
Переходник для установки 2,5″ HDD/SSD и шлейф к материнской плате, уже установлены в корпусе.
Так Beelink GKmini выглядит закреплённым к VESA креплению монитора.
Внешний вид
Небольшой корпус Beeliink GKmini изготовлен из пластика. На верхней крышке нанесены логотипы Beelink и Intel.
На передней панели находятся два разъёма USB 3.0, аудио разъём 3,5 мм, отверстие встроенного микрофона и кнопка включения. Во время работы устройства кнопка подсвечивается белым цветом.
На задней панели находятся следующие разъёмы:
Над разъёмами задней панели и в боковых сторонах корпуса выполнены вентиляционные отверстия.
Размеры корпуса (Д, Ш, В): 115 х 102 х 43 мм. Вес 0,27 кг.
Разборка
Для разборки устройства необходимо выкрутить четыре винта на нижней крышке и снять её.
В нижней крышке предусмотрено место для установки дополнительного 2,5» HDD/SSD, установлен переходник для подключения.
«Из коробки» комплектно установлена планка SO-DIMM DDR4L-2400 с объёмом памяти 8 ГБ, это максимально
поддерживаемый устройством объём ОЗУ и расширить его не получится.
На плате также установлен OEM M2. SATA SSD накопитель с объёмом памяти 256 ГБ на DRAM Less контроллере SM2256XT. Над накопителем прикреплена алюминиевая пластина для его охлаждения.
Для того чтобы снять плату нужно открутить ещё пять винтов, снять c WiFi модуля разъёмы антенн, которые щедро залиты чёрным герметиком. WiFi антенны приклеены на внутренней стороне верхней крышки корпуса.
Плата выполнена аккуратно, несмытого флюса не обнаружено. С тыльной стороны на плате закреплены система охлаждения и батарейка RTC. На Внешних портах установлена ESD защита.
Из элементов на плате можно идентифицировать следующие элементы:
Система охлаждения состоит из радиатора и закрепленного на нём вентилятора.
Собираем всё обратно.
BIOS, операционная система
В Beelink GKmini установлен BIOS с ядром версии 5.13 совместимый с UEFI версии 2.7.
В качестве утилиты управления используется Aptio Setup 2.19.1268 2021 года. Зайти в BIOS можно нажимая «DEL» при загрузке.
Настроек режимов вентилятора активной системы охлаждения нет. Вентилятор можно просто включить или отключить. При работе он вращается с постоянной скоростью, вне зависимости от режима работы мини- ПК.
Мини-ПК включается нажатием кнопки на передней панели. Есть возможность активировать в BIOS функцию включения при подаче питания. После включения необходимо выполнить начальную настройку Windows 10 PRO.
В Beelink GKmini предустановлена лицензионная операционная система Windows 10 PRO x64 (версия 20H2 сборка 19042.662), которая автоматически активировалась при первом включении и обновилась до версии 19042.1081.
Производительность, температурный режим
«Из коробки» в моей версии Beelink GKmini установлен максимально поддерживаемый процессором объём оперативной памяти SO-DIMM DDR4-2400 — 8 ГБ Оперативная память работает в одноканальном режиме с частотой 1200 МГц.
В качестве системного диска используется OEM 2280 M.2 SATA3 накопитель с объёмом памяти 256 ГБ. Диск разбит на 3 раздела. Два служебных и один пользовательский. Для пользования доступно около 237 ГБ.
При разборке мы уже выяснили, что SSD выполнен на DRAM Less контроллере SM2256XT и не имеет собственного чипа динамического ОЗУ. При работе SSD будет использовать некоторый объём системного ОЗУ для локальной буферизации данных, что также отрицательно скажется на производительности системы в целом.
Информация о диске из CrystalDiskInfo:
Замер скорости чтения/записи системного диска:
В мини-ПК установлен ноутбучный процессор Intel® Celeron J4125 ( Gemini Lake Refresh ), который имеет 4 ядра / 4 потока. Базовая рабочая частота 2,0 ГГц и 2,7 ГГц (в турбо режиме).
Максимальная температура для Intel® Celeron J4125 по информационному листу Tjunction — 105°C.
Потребляемая мощность 10 Вт. Чип изготовлен по 14 нм техпроцессу.
Интегрированное в процессор графическое ядро Intel UHD Graphics 600 демонстрирует низкий TDP на уровне 6 Вт, что гарантирует производительность только на уровне LOW-END. Это самая минимальная конфигурация Gemini Lake GPU, UHD Graphics 600 оснащена 12 юнитами из 18, работающими на частоте до 700 МГц. При этом, графика использует системную память через процессор, так как лишена собственной.
Аппаратная составляющая Beelink GKmini не хватает звёзд с неба и может обеспечить только минимальный уровень производительности. Мини-ПК может подойти для использования в офисных программах, интернет браузинге и работе с мультимедийными файлами.
Perfomance Test 10.0
AIDA 64
Cinebench R20
Cinebench R15
Тест быстродействия в WinRar
Geekbench 4, Geekbench 5
Тесты стабильности системы:
OSST 8.2.3
LinX 0.6.5
Тест 3D MARK
Сетевые интерфейсы, Bluetooth
За работу сетевых интерфейсов в Beelink GKmini отвечают:
WiFi/Bluetooth — двухдиапазонный Wi-Fi 802,11ac, 1×1, Bluetooth® 4.2 модуль Intel 3165D2W;
Ethernet — гигабитный сетевой контроллер RTL8111H.
Скорость была измерена мультиплатформенной утилитой iPerf3. Основной компьютер и мини ПК соединены по гигабитной сети через LAN порты роутера Redmi AX5. Роутер находится в метре от мини ПК (закреплён за компьютерным столом). На основном компьютере iPerf3 запущен в режиме сервера, на мини ПК в режиме клиента.
В результате замеров, бюджетный однопотоковый WiFi адаптер показал следующие скромные результаты:
Для просмотра 4К видеоконтента мини-ПК придется использовать с проводным Ethernet подключением.
В Bluetooth окружении обнаружились все доступные устройства. Наушники стабильно работали на расстоянии до 5 метров. Звук воспроизводился без задержек, синхронно с видео. На расстоянии более 5 метров звук начинал периодически обрываться.
Мультимедийные возможности, вывод звука
К Beelink GKmini можно подключить одновременно 2 монитора. Для подключения используются два порта HDMI 2.0a. Максимальное разрешение при подключении получилось 4096х2160@60 к/c.
Интегрированный графический ускоритель Intel UHD Graphics 600 имеет графический процессор с аппаратной поддержкой кодеков H.265/HEVC (8Бит и 10Бит) и VP9, есть поддержка видео с 10-битной передачей цвета, но нет поддержки HDR. При воспроизведении HDR контента происходит его преобразование в SDR. Поддержки AV-1 нет.
Поддерживает следующие форматы:
Несмотря на скромную конфигурацию, малую мощность CPU и встроенного GPU, 4К контент без HDR удалось просмотреть довольно плавно.
Тестовые ролики указанных форматов воспроизвелись в KODI вплоть до 2160P@60 к/c и 7680х4320@30 к/с без HDR. Небольшие пропуски кадров наблюдались при активации служебных меню в KODI, но далее пропусков не было.
2160P@60 к/c с HDR воспроизводилось со значительными пропусками кадров.
BD Remux фильмы 2160P с сетевого хранилища проигрались без нареканий:
2160P@60 к/c и 7680х4320@30 к/с ролики без HDR в YouTube воспроизводятся плавно с небольшими пропусками кадров, которые возникают в основном при старте ролика и незначительно прибавляются по мере воспроизведения.
Цифровой микрофон на передней панели можно использовать в приложениях Skype, Viber и пр.
Впечатления от использования
Beelink GKmini обладает довольно скромной конфигурацией и не сможет в полной мере заменить стационарный мощный ПК или соревноваться с ним в многозадачности.
Но в роли простенького, маломощного и компактного мини-ПК для работы в офисных программах, просмотра интернет и медиаконтента или создания компактного 24/7 сервера его вполне можно использовать. Хоть и на пределе своих возможностей GKmini справляется одновременно с несколькими открытыми вкладками в интернет браузере, при этом в одной из вкладок воспроизводятся 1080Р ролик на YouTube, одновременно с работающей САПР программой и текстовым редактором.
Windows 10 PRO работает плавно. Традиционно, весь обзор выполнен на обозреваемом мини ПК, с использованием таких программ как Adobe Photoshop, Microsoft Word, Excel, Google Chrome, Utorrent.
В повседневном домашнем или офисном использовании Beelink GKmini довольно тихий компьютер. Шум вентилятора системы охлаждения не превышающий фоновый шум моей рабочей комнаты. Скорость вращения вентилятора одинакова как в простое, так и при максимальных нагрузках, уровень шума не превышает 37-39 дБА.
Для просмотра IPTV подходит приложение OttPlayer из Windows Market.
По поводу игр — вряд ли получится качественно поиграть, разве что в простейшие казуальные.
WOT Blitz со средними настройками частота кадров в динамических сценах падала до 30-45 к/с.
Для игр нужно искать более мощный ПК.
Энергопотребление и температура
Итоги
Beelink GKmini простой, компактный, маломощный мини-ПК который можно использовать для офисных задач, интернет серфинга и просмотра мультимедиа в качестве 2160Р.
К достоинствам GKmini можно отнести:
К недостаткам GKmini можно отнести:
Достаточно сложно определить целевую аудиторию пользователей GKmini, это могут быть школьники на удаленном обучении, работники небольших офисов или складов, пользователи не имеющие возможности собрать стационарный ПК из вторичных комплектующих при ограниченном бюджете.
