ＰＣ−９８０１ＲＸ改造記
１．改造の可能性の検討

　ＦＭＶ４６６Ｄ３（富士通のＤＥＳＫＰＯＷＥＲシリーズマシンの９５年２月生産モデル）のマザーボードをＰＣ−９８０１ＲＸ（以下９８ＲＸと呼びます）の筐体内に納めるにあたっては，次の検討が必要でした。

（１）マザーボードのサイズが９８ＲＸのケースサイズに合致するか？

（２）ライザーカードを含めて各種拡張アダプタが納まるか？

（３）ＤＯＳ／Ｖマシンとして最低限必要なＦＤＤ，ＨＤＤ，ＣＤ−ＲＯＭ（これは必ずしも必須ではないでしょう。）がケース内に納まるか？

（４）９８ＲＸの電源は，ＤＯＳ／Ｖ用として流用可能か？

（５）９８ＲＸのケース加工はどの程度必要か？　またそれは自分の力で可能か？
図-１

　以上５点について検討，（１）項〜（３）項はマザーボードや，各種パーツ，９８ＲＸのケースの寸法を実測しました。特に問題になりそうな要件はありませんでした。部品の置く場所を工夫すればなんとか９８ＲＸのケースの持つ容積内に納まりそうです。技術的な問題はありません。工作の腕次第という所です。

　次に（４）項の電源ですが，まず電源容量は９８ＲＸのケース裏面に張り付けられた製品ラベルにより６５Ｗ（ＭＡＸ１３５Ｗ）となっていますので問題ありません。最近のＤＯＳ／Ｖマシンの最小システム構成ではこれで十分動作可能のはずです。

　問題は電源種別です。ＤＯＳ／Ｖマシンの電源ユニットからは，＋１２Ｖ，−１２Ｖ，＋５Ｖ，−５Ｖの４種ともう一つパワーグッド信号が出ています。ところが，９８ＲＸの電源ユニットからは，＋５Ｖ，＋１２Ｖ，−１２Ｖしか出ていません。マザーボードとの接続コネクタは，取り替えれば良い訳ですが，−５Ｖとパワーグッド信号がないのは問題です。

　最後にケース加工ですが，前面と裏面の工作が必要です。


前　面

 　９８ＲＸは５インチＦＤＤ２基内蔵型ですのでケース前面には，５インチディケットを挿入するスロットが２つ空いているのみです。今回の改造では，３．５インチＦＤＤとＣＤ−ＲＯＭドライブを取り付ける計画ですのでこれらの挿入用の穴をあける必要があります。ケース前面はＡＢＳ樹脂製のカバーになっていますので穴あけ加工は比較的容易と思われますが穴あけ精度が重要です。一旦バカ穴でもあけようものなら取り返しがつきません。穴あけ工作は慎重に取り組む必要がありそうです。

裏　面
 　ケース裏面ですが，こちらの方は，具合良いことにＣバス拡張カード取り付けスロット位置に，ＤＯＳ／Ｖ用の拡張アダプタのコネクタ類の取り付け位置がきますので加工の程度はわずかで済みそうです。とはいうものの裏面は０．５ｍｍ厚のスチール製です。プラモ工作用の工具ではちょっと歯が立ちそうにありません。




２．電源の調査・改造

（１）−５Ｖの製作
　９８ＲＸの電源ユニットからは−５Ｖが出力されていません。これをなんとかしなければならないわけですが，どうしょうかと悩んでいる時，ふと疑問が湧いてきました。−５ＶがＤＯＳ／Ｖにはあってなぜ９８ＲＸにはないのか。ひょっとしてＤＯＳ／Ｖも本当は−５Ｖなんて不要なのではないかということです。

　　論より証拠とばかりに，別のマシンの電源をＦＭＶのマザーボードに接続し，−５Ｖを外してテストしてみると何の問題もなく動作します。これで一件落着といいたいのですが，あくまでも今ある手元の機器でのテスト結果です。今後購入するであろうパーツ（中古も含めて）が−５Ｖ不要であるという保証はありません。それと，やはり改造する人間のこだわりとして，−５Ｖをなんとかしたいものです。

　元々−５Ｖは規格上大した電流容量は入りません。単に−５Ｖの電圧が出れば良いと割り切れば−１２Ｖから３端子レギュレータのＩＣ一個で−５Ｖを作ることができます。
　結果として右図のように３端子レギュレータのＩＣを一個購入し電源ユニット内に組み込みました。


（２）パワーグッド信号
　今までパワーグッド信号なるものが何かなんて考えた事がありませんでした。ＤＯＳ／Ｖマシンを自作した経験があっても，電源なんてものはコネクタを接続するだけです。ところが今回は勝手が違います。ＤＯＳ／Ｖ専用の電源ユニットを購入する手もありますが，ＤＯＳ／Ｖパーツは電源も含めて規格品です。９８ＲＸのケースに納まるわけがありません。自分でこの信号を作るしかありません。

　そこで取っ掛かりとして別のマシンの電源ユニットから出ているパワーグッド信号を調べて見ました。テスターであたって見ると＋５Ｖが出ています。なんのことはない＋５Ｖをパワーグッドに接続すれば良いのだと早合点，＋５Ｖをマザーボードのパワーグッド信号に接続し通電テストを行ってみたのですがボードは動きません。

　やはり，きちんとパワーグッド信号が何かを調査しなければなりません。ところが説明資料がなかなか見つからないのです。ＤＯＳ／Ｖ自作のマニュアル本なんかを調べても電源ユニットの回路説明を書いたものは皆無です。

　大きな書店をあちこちと歩き回り，どうにか１冊だけ見つけました。「ＰＣ／ＡＴハードウェアガイド」のような名前だったと思いますが，そこにパワーグッド信号は，電源スウィッチ投入後各種電圧が安定した後に，そのことを通知する信号である。また電源に異常が発生した際にもそれを通知する。とだけ簡単に書いてありました。書籍そのものは値が高く，他の記事は必要ありませんので立ち読みで済ませてしまいました。

　これだけの記事では信号回路がどうなっているか良くわかりません。思考錯誤と実験の結果，下図のようであることが判明しました。

改造を終わった電源ユニット
　仕組みがわかったので，これをどう実現するかです。通電中における電圧異常の所は無視し，電源投入の所だけを考えるならば，ＣＲタイマーでなんとかなりそうです。

　今回の場合では，マザーボード側のパワーグッド信号端子はディジタルＩＣの入力で受けていますので右図のような簡単な回路で出来てしまいました。



３．ケース加工

（１）９８ＲＸの分解
　何はともあれ，９８ＲＸをまず分解します。ＰＣ−９８０１は，さすがＮＥＣの製品だけあってやたらとネジや基盤固定用の小物金具がたくさんあります。今回は，再組立の必要はありませんから，目に付くところから適当にビスを外して行きます。再利用する部品は，ケースカバー，シャーシ，前面・裏面カバー，前面カバーに付属のＬＥＤ，スピーカ，電源ユニット, ５インチＦＤＤ固定金具です。

　マザーボード，ＣＰＵ基盤（８０２８６，Ｖ３０搭載），４０Ｍ内蔵ＨＤＤ，Ｃバス拡張カード取り付け金具，マザーボード固定金具等は，未練なく捨て去ります。

（２）前面カバーの加工
　５インチＦＤＤ２台が取り付けてあった空間をカットします。裏側からマジックペンでマーキングしドリルやヤスリを使って慎重に穴空けを行いました。

（３）裏面カバーの加工
　ＦＭＶのマザーボードの通信用コネクタやプリンターコネクタがぶつかる所をヤスリでカットします。Ｃバス拡張カード取り付け枠の右側の一部もカットします。ＰＣ−９８のキーボードならびにビデオコネクタの取り付け穴は裏側からプラ板で盲しました。
　Ｃバス拡張カード取り付け枠の所にＦＭＶから外した拡張カード取り付け金具をビス止めします。開いた空間を埋める為，今回は透明プラ板を取り付けました。塗装がまだできていませんが，内部が透かして見えるのでこのままにしています。



４．ＣＰＵの換装
　ＦＭＶ４６６Ｄ３に搭載のＣＰＵは，Ｉｎｔｅｌ４８６ＤＸ２（３３ＭｈｚＸ２）です。これを，ＡＭＤ５ｘ８６−Ｐ７５に換装します。ＡＭＤ５ｘ８６は，３３ＭｈｚＸ４の１３３Ｍｈｚで高速動作するＩｎｔｅｌ４８６互換のＣＰＵです。実効的にはＰｅｎｔｉｕｍ７５Ｍｈｚに相当するパワーを発揮します。
　ＣＰＵの換装については，一般的にはＣＰＵへの供給電圧と供給クロックの周波数，倍率設定が問題となります。４８６ＤＸ２は＋５Ｖ動作ですが，このＣＰＵは＋３.３Ｖで動作します。このためマザーボードのＣＰＵソケットの電圧変更が必要となりますが，ＦＭＶ４６６Ｄ３のマザーボードは自動で電圧変更してくれます。クロックについては，５ｘ８６にそのまま差し換えただけでは３３ＭｈｚＸ３の１００Ｍｈｚでしか動作しません。

　５ｘ８６は，外部クロックにたいする内部クロックの設定に３倍と４倍の切り換えをもっており，ＣＰＵピンに細工を行えば４倍の設定にすることが可能です。今回のマザーボードは，２５Ｍ，３３Ｍ，４０Ｍ，５０Ｍの４種類の外部クロックの設定を持っており，うまくすればメーカーの保証する１３３Ｍｈｚを越える１５０Ｍ（５０Ｘ３），１６０Ｍ（４０ＭＸ４），２００Ｍ（５０ＭＸ４）の高速動作をする可能性があります。

　各種動作モードをテストして見たところ，２００Ｍｈｚ以外は全て動作しました。その中でも一番パフォーマンスの高かった１５０Ｍhzで動作させることにしました。

　5x86-P75に換装した時のマザーボード側のクロック設定に関してメールで質問を受けました。その回答内容を参考に掲載しておきます。

５．ビデオカードの追加
　ＦＭＶ４６６Ｄ３のマザーボードには，ＣＬＧＤ５４３４というビデオチップが搭載されていますので拡張アダプタとしてのビデオカードは無くてもかまいません。しかし搭載されているビデオメモリは１Ｍｂのため，１０２４ｘ７６８の解像度では２５６色が限界となります。このため２Ｍｂ以上のビデオメモリを積んだビデオカードを追加することにしました。


Vipper VLB 2MB
 　大阪日本橋のソフマップ中古品コーナーにて，ＰＣＩバス対応のＭａｃｈ６４とＶＬバス対応のＶｉｐｅｒを購入し動作テストを行いました。どちらもビデオメモリは２Ｍｂです。

　結果としてＦＭＶ４６６Ｄ３マザーボードのＰＣＩバスは外部クロックが３３Ｍｈｚを越えると全く動作しません。このためＶＬバスのＶｉｐｅｒを使用することにしました。画面の発色などの美しさはＭａｃｈ６４の方が優れているように思うので残念です。



６．パーツの組込


組み込み前のシャーシ
電源とマザーを組み込む
ＨＤＤを組み込む
ＦＤＤとＣＤ−ＲＯＭを９８のＦＤ取り付け金具にセット

ＦＤＤとＣＤ−ＲＯＭドライブを組み込む
ライザーカードをマザーにセット
拡張カードを組み込む
配線をして完了


７．Ｗｉｎｄｏｗｓ９５のインストール

　パーツ類は全てＤＯＳ／Ｖ仕様品ばかりですのでＷｉｎｄｏｗｓ９５のインストールに障害となるものは何もないだろうと思っていたのですが，残念ながらＶｉｐｐｅｒＶＬＢビデオカードのドライバインストールでつまずいてしまいました。
　Ｗｉｎｄｏｗｓ９５ＣＤ−ＲＯＭに納められていたドライバはテスト版みたいなものでまともに動作しません。ＤｉａｍｏｎｄのＷｅｂサイトからダウンロードしたドライバも英語版しかなく動作自体には問題ないようですが，画面のプロパティを開こうとすると必ずディスプレィアダプタが正しく設定されていないとＷｉｎ９５が言ってきます。
　その後Ｌｉｎｕｘをインストールしましたが，Ｘｗｉｎｄｏｗの方はＰ９０００サーバーで問題なく動作しています。ＶｉｐｐｅｒＶＬＢのチップはＷｅｉｔｅｋ Ｐｏｗｅｒ ９０００です。

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