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Matériel : Efika 5200B
(Article écrit par Geoffrey Charra et extrait du Livre de L'Efika - juillet 2007)


1. Caractéristiques de l'Efika 5200B

1.1 Présentation

L'Efika 5200B est une carte utilisant le processeur RISC PowerPC MPC5200B de Freescale, elle n'est pas au format ATX et ne respecte aucun standard connu mais dispose d'un connecteur ATX pour l'alimenter. Cette carte, très compacte, vise essentiellement le marché des applications embarquées. Elle est silencieuse et très peu consommatrice d'énergie.

Efika

Elle a été créée en 2005 par bplan GmbH qui est le centre de recherche et de développement de Genesi ; bplan est basé en Allemagne. Elle fut pour la première fois exposée au "Freescale Technology Forum" en 2005.

L'Efika 5200B est assez unique : ce n'est ni un clone de carte PC standard, ni un clone de carte Macintosh. Elle peut faire fonctionner Linux (Debian, Gentoo...) et d'autres systèmes d'exploitation comme MorphOS ou AROS.

En décembre 2006, Genesi a vendu ses premières cartes aux clients et revendeurs, et a fourni plusieurs exemplaires aux membres du programme de développement de l'Efika 5200B (voir www.powerdeveloper.org).

1.2 Les spécifications de la carte Efika 5200B :
  • Carte de dimension 153x118x38 mm avec utilisation d'un adaptateur AGP à 90°.
  • Open Firmware (Genesi Firmware v1.3, compatible avec la norme IEEE 1275, gère les BIOS x86 des périphériques).
  • Processeur PowerPC MPC5200B SoC jusqu'à 466 MHz (c'est un processeur 32 bits avec FPU basé sur le coeur e300 du 603e, il délivre 760 MIPS à 400 MHz).
  • 128 Mo de mémoire DDR à 266 MHz (configurable de 32 Mo à 512 Mo lors de la production).
  • Connecteur IDE 44 broches (connecteur de 2 mm à 90° pour disque dur 2,5 pouces).
  • Un port PCI (PCI v2.2, 33/66 MHz) ou un port AGP sur le connecteur vertical (optionnel).
  • Ethernet 10/100 Mbit/s (Realtek 8201 Phyceiver).
  • Deux ports USB 1.1 OHCI.
  • Un port série RS232 D-Sub9.
  • Sortie audio stéréo, microphone et entrée S/PDIF (Sigmatel STAC 9766 AC97).
  • Port IRDA de 2400 bps à 4 Mbps.
  • Horloge RTC (gestion de l'énergie activable/désactivable).
  • Conforme à la norme RoHS.
Note : la gestion d'un port USB 2.0 Hi-Speed n'est pas prévu. L'IDE gère le mode PIO. Il existe aussi un pilote sur Linux pour le SDMA, expérimental, qui prend en compte le moteur Bestcomm/SDMA du MPC5200B afin de décharger le processeur et accélérer les transferts.

Efika

1.3 Les versions de l'Efika 5200B

Aujourd'hui, il y existe deux versions de l'Efika :
  • La version de préproduction "5200" (exposée au Freescale Technology Forum en 2005). Sur cette version, le port Ethernet est inversé et le processeur est un MPC5200.
  • La version de production "5200B" décrite dans le chapitre précédent.
Les futures versions possibles pourraient inclure :
  • Un processeur MPC512x avec puce graphique intégrée, SATA, USB 2.0 et d'autres améliorations. Voir la page des produits Freescale.
  • Un processeur MPC5200B ou MPC512x sans puce graphique, couplé à une puce graphique XGI plus performante.
Il a également été question dans certains fils de discussion de la possibilité d'intégrer un FPGA sur des versions futures, mais rien n'a été annoncé officiellement.

1.4 Efika Open Client

L'Efika Open Client est un petit ordinateur orienté réseau basé sur la carte mère Efika, qui est directement commercialisé par Genesi.

Efika

L'Efika Open Client est disponible dans trois configurations de base :
  • Node (pour la mise en parallèle et le contrôle).
  • Basic (client graphique démarrant depuis un réseau).
  • Plus (station de travail légère avec toutes les fonctionnalités requises).
Les configurations de l'Open Client peuvent être livrées avec un disque dur 2,5" standard ou, pour une consommation électrique moindre et une plus grande résilience, un périphérique flash (Compact Flash ou autre module flash IDE).

Notez que ni le clavier ni le moniteur ne sont inclus dans la configuration.

Les spécifications sont les suivantes (les prix donnés ci-après sont les prix de mai 2007 avec le taux de change correspondant) :
  • Open Client Node - noeud réseau (275 $ ou 205 euros).
    • Carte mère Efika 5200B.
    • Boîtier en acier.
    • Transformateur électrique AC/DC.
  • Open Client Basic - terminal léger pour démarrage réseau (325 $ ou 245 euros)
    • Carte mère Efika 5200B.
    • Boîtier en acier.
    • Transformateur électrique AC/DC.
    • Carte graphique XGI Volari V3XE (DVI-I, HDTV).
    • (optionel) Adaptateur Compact Flash 64 Mo pour le stockage local (ajouter 25 $ ou 15 euros).
  • Open Client Plus - ordinateur de bureau (375 $ or 280 euros).
    • Carte mère Efika 5200B.
    • Boîtier en acier.
    • Transformateur électrique AC/DC.
    • Carte graphique XGI Volari V3XE (DVI-I, HDTV).
    • (optionel) Adaptateur Compact Flash 64 Mo pour le stockage local (ajouter 25 $ ou 15 euros).
    • Disque dur 40 Go.
Note : la carte mère seule peut également être achetée à 99 $ (75 euros) et le boîtier seul pour 150 $ (110 euros). Pour plus d'informations, voir www.genesippc.com/openclient.php.

1.5 Impressions

Les points forts de l'Efika 5200B sont sa petite taille, sa faible consommation électrique, son prix minuscule et son silence. Il peut faire fonctionner Linux, MorphOS et AROS mais son utilisation au quotidien varie beaucoup en fonction du système installé.

Avec Linux, l'Efika 5200B est trop lente pour une utilisation quotidienne, quelle que soit la distribution choisie. On atteint rapidement la limite des 128 Mo et, ensuite, le système prend en compte la mémoire virtuelle (partition d'échange), ce qui ralentit encore plus la machine.

Avec MorphOS, l'Efika 5200B ne souffre pas de lenteur excessive. Le système reste assez réactif, même avec les applications 68k émulées. La lecture de vidéos passe bien (sauf les vidéos haute résolution). Les jeux 3D comme Quake 1 ou 2 (et même le 3 en adaptant le script de départ) fonctionnent très fluidement. La limite des 128 Mo se fait ressentir pour les grosses applications (MAME, navigation Internet prolongée...) et est son principal point faible. L'IDE lent (pas de mode DMA) est aussi un frein aux performances. On remarquera aussi un bruit parasite pour la sortie audio et la perte intermittente du clavier ou de la souris qu'il faut débrancher/rebrancher pour les récupérer.

2. Compatibilité matérielle et configuration

2.1 Cartes graphiques gérées

Le processeur PowerPC 5200B fournit un bus simple PCI à 66 ou 33 MHz. Sur le marché, il n'y a pas de PCI à 66 MHz. En conséquence, l'Efika 5200B utilise le port AGP en mode PCI et l'AGP est relié mécaniquement au PCI avec le connecteur AGP vertical. La fréquence de 66 MHz est le plus petit dénominateur commun pour de l'AGP x1, qui tourne à 3,3 V : soyez bien conscient du fait que d'autres voltages endommageraient la carte. La couche d'abstraction matérielle ou Open Firmware fournit la gestion du BIOS x86, il est donc possible d'utiliser des cartes graphiques au standard AGP x1, comme par exemple les séries de cartes Radeon 9200.

Notez également qu'une carte graphique suffisamment performante est requise pour soulager le processeur si vous souhaitez utiliser un bureau comme Gnome (xfce est recommandé). Pour cette raison, la carte ATI Radeon 9250 est probablement le meilleur choix (elle est facile à trouver) ou bien une Radeon 8500 (c'est la carte la plus puissante qui gère l'AGP x1, mais elle est plus difficile à trouver neuve).

La carte graphique doit également être au format "low profile" (profil bas) pour rentrer à 90° sur l'Efika 5200B comme le montre l'image suivante :

Efika

La liste suivante donne un ensemble de cartes qui fonctionnaient correctement sur Pegasos. Elles sont AGP x1 et 3,3 V. Elles devraient donc également fonctionner sur cette carte (mais cela doit être confirmé pour chaque type de carte).
  • 3D Labs / Texas Instruments Permedia 2 et Permedia 2v.
  • SIS 300, SIS 305, SIS 315, SIS 6326.
  • XGI Volari V3XT, V5, V5XT, V8, V8 Ultra.
  • Radeon 7000 (RV100), 7000VE (RV100), 7200 (R100), 7500 (RV200), 8500 (RV200), 8500LE (RV200), 9000 (RV250), 9000PRO (RV250), 9100 (RV200), 9100LE (RV200), 9200 (RV280), 9200SE (RV280), 9200PRO (RV280), 9250 (RV280).
  • Voodoo3 2000/3000/3500 (Avenger), Voodoo4 4500 (VSA-100), Voodoo5 5500 (VSA-100, cette dernière est reconnue comme une Voodoo4, un seul GPU est utilisé).
Note : XGI a fourni le code source de ses pilotes 2D et 3D à Genesi (géré grâce à la couche d'abstraction matérielle/Open Firmware). Cela peut donc constituer un bon choix sur le long terme, malgré les performances modestes de ces cartes.

2.2 Alimentation

La consommation électrique de l'Efika 5200B est très faible :
  • De 0,8 à 1,2 W en fonctionnement avec l'USB et l'Ethernet actifs.
  • De 1 à 3 W pour le disque dur.
  • De 5 à 15 W pour la carte graphique.
Cela donne quelque chose avoisinant les 20 watts, il est donc possible, et recommandé, d'utiliser une alimentation miniaturisée (Pico ATX), de 60/80 W ou 120 W comme celle-ci :

Efika Efika

Dans les pays européens, c'est assez difficile d'en trouver. Voici quelques boutiques qui en proposent de par le monde :

Royaume-Uni : www.mini-itx.com.
France : www.thinkitx.com.
Pays-Bas : www.picco.nl ou www.sallandautomatisering.nl/.
États-Unis : www.mini-box.com.

Une alimentation 400 W ATX standard peut aussi être utilisée pour un premier essai (c'est ce que j'utilise actuellement).

2.3 Boîtier

Ce n'est pas facile de trouver un boîtier approprié pour l'Efika 5200B, car la carte n'a pas un format standard. Un boîtier Mini-ITX peut être utilisé mais doit être légèrement modifié pour que l'Efika 5200B puisse tenir dedans. Un boîtier 5"1/4 pour disque dur peut aussi faire l'affaire (cela est à essayer et à confirmer).

Genesi vend maintenant un boîtier noir sur son site Web (avec/sans) l'Efika Open Client :

Efika

Notez que ce boîtier, peut également être commandé à Blastwave (www.blastwave.org/Efika/index.html).

Un second boîtier (argenté) a été maquetté par bplan, mais il n'est pas encore en vente :

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Il n'y a pas d'autre boîtier alternatif en vente pour le moment. A la place, il existe quelques boîtiers artisanaux comme celui de la boîte en carton de l'Efika 5200B. Je pense que c'est le boîtier le plus facile à obtenir en ce moment et en plus, il a l'avantage d'être gratuit :

Efika

Quelques autres boîtiers ont été fabriqués comme ceux de :
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2.4 Stockage

2.4.1 Périphériques branchés au connecteur IDE 44 broches de la carte mère

Pour le stockage, un disque dur 2"1/2 peut être utilisé comme cela est expliqué dans le guide d'installation officiel, mais une carte mémoire ou un micro disque peuvent également être utilisés.

Un disque dur est préférable à cause d'un prix plus bas et d'une meilleure capacité, mais l'utilisation d'une carte Compact Flash ou d'un micro disque est également intéressante pour un silence complet et une consommation d'énergie très faible.

Disque dur ATA standard 2"1/2 5400 t/min.

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Carte mémoire avec adaptateur (Compact Flash).

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Micro disque dur avec adaptateur (Microdrive).

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2.4.2 Autres périphériques IDE

Attention : Genesi n'approuve pas du tout l'utilisation de câbles dans le connecteur IDE ! Le paragraphe ci-après pourrait donc ne pas marcher du tout... Ce n'est donc vraiment pas recommandé !

Le connecteur IDE 44 broches pourrait aussi être utilisé pour un disque dur 3"1/2 ou un lecteur de CD ATAPI. Mais cela nécessiterait un convertisseur 44 broches mâle/mâle et une nappe IDE de moins de 10 cm, ce qui ne semble pas si facile à trouver. Aussi ce type d'utilisation de la carte ne semble pas recommandé dans un premier temps.

Le MPC5200B est compatible avec les spécifications ATA-4 (donc deux disques durs ou lecteurs CD devraient théoriquement pouvoir être gérés, bien que le MPC5200B a été conçu pour n'utiliser qu'un périphérique IDE). Cependant, Genesi semble indiquer que le contrôleur de l'Efika 5200B ne peut pas gérer des périphériques qui seraient trop éloignés du connecteur (10 cm semble être la valeur maximale, pourtant une valeur d'un peu moins de 45 cm devrait également fonctionner si on s'en réfère strictement au manuel officiel du MPC5200B de Freescale).

Note : pourquoi est-ce que le manuel du MPC5200B indique une longueur maximum de 45 cm et Genesi 10 cm ? Tout simplement parce qu'on parle de la longueur entre le MPC5200B qui intègre le contrôleur IDE et le périphérique IDE. Une bonne longueur est donc déjà utilisée entre le MPC5200B et le connecteur IDE coudé de la carte mère.

Enfin, le connecteur IDE de la carte est de type "femelle" (contrairement aux connecteurs standards qui sont habituellement "mâle"). Par conséquent, une nappe IDE ne peut être utilisée seule et un convertisseur IDE mâle/mâle 44 broches est nécessaire :

Efika

Cela peut être acheté sur le site suivant : www.cablesonline.com/44pinmalidc2.html. Mais cela pourrait ne pas marcher... et peut-être endommager quelque chose...

2.5 Configuration matérielle

Les images suivantes illustrent la configuration matérielle de l'Efika 5200B décrite, par ailleurs, dans le document officiel livré avec chaque carte. Notez bien que ces images sont fournies dans le but de vous aider à configurer votre Efika 5200B, mais elles ne remplacent pas les documents officiels.

Matériel nécessaire :
  • Une carte Efika 5200B.
  • Un disque dur 2"1/2 (ici, un disque dur Samsung 40 Go ATA 5400 t/min).
  • Une carte graphique (ici, une Gigabyte ATI Radeon 9250, l'AGP 8x est utilisé en AGP 1x).
  • Un bouton "Marche/Arrêt" et un bouton "Reset" (les miens proviennent d'un vieux boîtier de chez Morex).
  • Un bloc d'alimentation (au standard ATX ou Pico ATX).
  • Un clavier USB et un câble réseau (optionnel).
  • Quatre petits réhausseurs en plastique pour sur-élever la carte (je ne sais pas comment ils sont nommés dans les magasins d'informatique).
  • Un tournevis et une pince (pour la configuration matérielle).
Note importante : Genesi recommande également de mettre quelque chose d'isolant entre le disque dur et la carte graphique si vous n'utilisez pas un boîtier. Dans le cas contraire, la carte graphique pourrait entrer en contact avec le disque dur et cela pourrait brûler la carte graphique, et peut être aussi l'Efika 5200B et le disque dur.

Efika Efika

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1) Commencez par placer les petits réhausseurs en plastique sous la carte. Ce n'est pas nécessaire si vous avez un boîtier adéquat.

2) Branchez ensuite le disque dur sur la carte (les trous de vis du disque dur sont derrière la carte). Faites attention à ne pas casser de broche lors de cette opération !

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3) Retirez l'équerre de votre carte graphique si elle en possède une (utilisez la pince pour la dévisser) et à la place, mettez une équerre profil bas si vous en avez une (en ce qui me concerne je n'en avais pas sous la main et ce n'est pas obligatoire).

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4) Branchez la carte graphique sur le connecteur AGP et branchez cela sur le connecteur vertical de la carte mère. Branchez ensuite les boutons "Marche/Arrêt" et "Reset" (les marques "PW" et "RS" devraient apparaître sur le côté opposé du port AGP en regardant la carte de face). Vous devriez obtenir quelque chose comme sur l'image ci-dessous. Maintenant, vous pouvez brancher l'alimentation (ne l'allumez pas encore et ne la branchez pas à la prise murale).

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5) Enfin, branchez le câble réseau, le clavier USB, le câble VGA puis l'alimentation à la prise murale. Vous devriez maintenant être en mesure de démarrer votre Efika 5200B. Appuyez sur le bouton "Marche/Arrêt". Si la carte n'est pas reconnue (affichage du logo bplan sans démarrage du firmware), appuyez simplement sur le bouton "Reset" pour redémarrer.

Efika

Efika

2.6 Problèmes matériels et/ou logiciels connus

Voici une liste des problèmes actuels connus qui peuvent survenir en utilisant la carte Efika 5200B :
  • Clavier USB : certains claviers ne sont pas bien reconnus. Si cela vous arrive, essayer de réinitialiser votre Efika 5200B à l'aide du bouton "Reset". Si cela ne marche toujours pas, essayez de redémarrer en appuyant sur quelques touches Ctrl/Alt lors du démarrage.
3. Genesi Firmware

3.1 Présentation

Genesi Firmware (autrefois appelé Smartfirmware) est l'invite de commande que l'on aperçoit en premier lorsque l'on démarre l'Efika 5200B (comme sur Pegasos). Il se matérialise sur votre moniteur par un écran noir pourvu de texte écrit en blanc. Il s'agit d'une implémentation d'Open Firmware (Cf. www.openfirmware.org) avec quelques différences. Genesi Firmware se base sur un moteur Forth qui est un interpréteur de commandes dans lequel les instructions sont exécutées dès l'appui sur la touche "Entrée". Il permet entre autres de lister les périphériques disponibles et leurs propriétés, d'en modifier les paramètres et de déclencher des commandes de démarrage sur un périphérique ou sur le réseau.

Pour un guide détaillé de toutes les commandes disponibles, référez-vous au manuel utilisateur Genesi Firmware (format PDF) : www.pegasosppc.com/files/SFUserManual.pdf. Ce document est aussi présent sur le CD de MorphOS, dans le répertoire "Docs".

3.2 Version de firmware

La version actuelle du firmware distribuée avec l'Efika 5200B est le Genesi Firmware v1.3. Pour obtenir une information détaillée à propos de la révision du firmware, tapez les commandes suivantes à l'invite de l'Open Firmware :

cd /openprom
.properties

4. Informations supplémentaires

4.1 Où acheter une carte Efika 5200B ?

La carte Efika 5200B peut être achetée depuis le site Web de Genesi pour un prix d'environ 75 euros (99 $). Voir le paragraphe 1.4 pour les tarifs.

Vous pouvez également essayer de gagner un Efika 5200B en soumettant un projet intéressant sur la page des projets pour les développeurs de l'Efika 5200B.

Il est également possible d'acheter l'Efika 5200B chez des revendeurs, notamment chez Relec/Pegasos Suisse (www.pegasos-suisse.com) et Pegasos.cz (www.pegasos.cz).

4.2 Sites Web consacrés à l'Efika 5200B

4.2.1 Sites Web officiels
4.2.2 Sites Web de la communauté
Nom : Efika 5200B.
Constructeur : Genesi/bPlan.
Genre : ordinateur.
Date : 2006.
Prix : carte mère nue à 199 $ (prix de lancement) puis 99 $ (depuis la mi-2007).


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