“Byran Huang 從零開始打造的開源筆記本電腦，基于 RK3588，搭載 13.3 英寸 4K AMOLED 屏、Cherry MX 機械鍵盤，厚度 <18mm，可以運行 7B 的大模型，續(xù)航約 7 小時。?”

Byran 的主頁：

https://www.byran.ee/

項目倉庫：

https://github.com/byrantech/laptop

想象一個技術特性的技能分布圖：屏幕、音頻、性能、制造工藝、觸感、觸控交互、效率、尺寸等諸多維度。而筆記本電腦，正是所有這些特性的平衡點所在?，F(xiàn)在，讓我們打造一臺盡可能涵蓋現(xiàn)代商用輕薄本多項特性的設備，當然，必須從零開始打造！

啟動并插入磁性鍵盤

Epic Hypixel Bedwars 游戲

在云中尋找一個電子

我先繪制了思維導圖，并將其遷移到 Obsidian 中：

簡而言之，我給自己列出了一份雄心勃勃的目標清單：

主板

RK3588 SoC 主板

基于 CM3588 平臺

USB-C USB3.1 Gen 1 接口

PCIe 無線網(wǎng)卡/藍牙 + SSD

電源系統(tǒng)

ESP32-S3 嵌入式控制器

約 60Wh 鋰離子電池組

外設

無線機械鍵盤

玻璃表面多點觸控觸控板

13.3 英寸 4K AMOLED 顯示屏

陽極氧化鋁 CNC 加工的外殼

費米子分析（Fermionic Analysis） 芯片選型 我將目光投向單板計算機 SoC 方案，因為主板制造商通常會公開發(fā)布參考原理圖。從多個維度看，Rockchip RK3588 是當前消費級市場上可獲取的性能最強的芯片。盡管軟件支持尚不完善，但其硬件文檔中包含了大量開發(fā)者資源，且提供了豐富的參考設計原理圖。 部分關鍵參數(shù)：

四核 A76 + 四核 A55

Mali-G10 GPU

6 TOPs NPU

8K@60FPS 解碼能力

I/O接口：8K顯示輸出、雙USB3.1、PCIe 3.0 x4、HDMI2.1/eDP 1.4等

鑒于項目周期僅有數(shù)月，采用類似樹莓派 CM5 的 SoM 方案成為最優(yōu)解：硬件兼容性有保障，且更易實現(xiàn)緊密集成。選擇 SoM 還能規(guī)避內(nèi)存模組等高速信號傳輸問題。經(jīng)調(diào)研，最終選定 FriendlyElec 的 CM3588 模塊。價格親民、文檔齊全、易于采購。完美之選！

FriendlyElec CM3588 SoM

屏幕選型

登錄 panelook.com，按尺寸與分辨率篩選。作為高像素密度的忠實擁躉，最終鎖定一款 13.3 英寸 4K AMOLED 顯示屏。經(jīng)淘寶庫存比對，ATNA33TP11成為最佳選擇：該型號全新且?guī)齑娉渥悖吘?OLED 存在燒屏風險需謹慎。

高光時刻：屏幕調(diào)試期間，通過更換連接器并將主板縮短 2mm 的操作，意外提升了信號完整性，使得 4 組 1.5GHz 信號得以完美傳輸。至于 Linux 驅(qū)動適配，需從搭載此屏幕的華碩筆記本系統(tǒng)日志中逆向工程參數(shù)，精準調(diào)整上電時序等關鍵配置。簡而言之：在非主線 Linux 內(nèi)核上點亮 4K AMOLED eD P屏幕堪稱地獄級挑戰(zhàn)，具體攻略請關注后續(xù)更新。

ATNA33TP11與V2短版評估板聯(lián)調(diào)實拍

電源系統(tǒng)

電池組厚度需控制在 6mm 以內(nèi)，四組并聯(lián)約占整機內(nèi)部一半空間。鑒于國內(nèi)廠商電池現(xiàn)貨采購困難且跨國運輸風險高，轉(zhuǎn)向美國市場尋源。經(jīng)篩選，最終鎖定美國 AA Portable Power Corp、batteryspace.com 及 Powerizer 平臺貨源。通過功率測算：4.250Ah3.7V4S= 62.9Wh（峰值放電電流 8A，對應 134.4W 功率輸出），參數(shù)達標。

整機電壓峰值為 4.2V * 4 串=16.8V，系統(tǒng)設計兼容 20V USB-C（即100W PD 協(xié)議），通過 BQ25713 充電管理芯片實現(xiàn)電能輸入。采用 BQ77915 平衡保護芯片確保充電安全，LTC2943 電量計量芯片精準計算剩余電量。選用 ESP32-S3 模塊作為全局控制器，并將方案導入量產(chǎn)流程。

歷經(jīng)數(shù)日驅(qū)動開發(fā)與數(shù)據(jù)手冊攻堅，成功實現(xiàn)充電功能。系統(tǒng)滿載測試通過5A電流驗證，但固件優(yōu)化尚未完成，目前靜態(tài)電流仍偏高（約50mA）。

ESP32 的 USB 接口通過 UART 與主板內(nèi)部 USB 總線通信傳輸電源數(shù)據(jù)，操作系統(tǒng)內(nèi)運行 Python 腳本及內(nèi)核模塊，最終將電池信息整合至內(nèi)核電源服務實現(xiàn)原生顯示。

筆記本內(nèi)部的 Powertrain V0.2

電源板的完整圖紙可參考以下鏈接（復制到瀏覽器可查看原理圖、PCB、3D及 BOM）： https://www.eda.cn/ecadViewer/viewerPage?xmlId=0c9870ad-8fbd-4586-88f8-17e47ba47f94&fileZip=%2Fdata%2Fdesign%2Fdemo%2F0c9870ad-8fbd-4586-88f8-17e47ba47f94.zip 主板設計

基于電池組與屏幕的初步 CAD 布局，我將主板寬度目標設定為小于90mm。

物理I/O接口

最終選定配置如下：

? 雙 USB3.1 Type-C接口

? 單 USB2.0 Type-A接口

? 3.5mm音頻接口

? microSD卡槽

內(nèi)部擴展：

? M.2 E-key接口連接RTL8852BE WiFi 6 (802.11ax) + BT5.2無線網(wǎng)卡

? M.2 M-key接口支持2242規(guī)格的NVMe SSD（若調(diào)整機身結(jié)構，亦可兼容全尺寸NVMe SSD）

綜合上述設計，主板高度約控制在90mm以內(nèi)。若詳細展開主板功能實現(xiàn)細節(jié)，本文篇幅恐將失控，完整設計解析請移步專題文章。

主板的完整圖紙可參考以下鏈接（復制到瀏覽器可查看原理圖、PCB、3D及 BOM）： https://www.eda.cn/ecadViewer/viewerPage?xmlId=fcd3ac74-42ee-4651-a475-f8991ba2927c&fileZip=%2Fdata%2Fdesign%2Fdemo%2Ffcd3ac74-42ee-4651-a475-f8991ba2927c.zip

硬件概覽

系統(tǒng)調(diào)校

Joshua Riek 維護的 ubuntu-rockchip 內(nèi)核/發(fā)行版兼具開箱即用的便捷性與深度優(yōu)化特性。采用 Armbian 內(nèi)核（基于 Rockchip 官方內(nèi)核分支）意味著開發(fā)者可直接在預配置環(huán)境中調(diào)用 RK3588 芯片的完整功能。

由于硬件適配工作主要通過 U-Boot 引導程序加載的 DeviceTree（DTS）語言實現(xiàn)，盡管此前毫無 Linux 開發(fā)經(jīng)驗，我充分利用其系統(tǒng)無關性加速試錯流程。

我沒有在 RK3588 上開發(fā)和編譯代碼，而是使用我的日常驅(qū)動 MacBook 和 Visual Studio Code。一旦我對 DTS 進行了修改，就會使用運行 Ubuntu 24.04（與 macOS 共享文件系統(tǒng)和內(nèi)核）的 Orbstack（虛擬化軟件），并在那里編譯 DeviceTree。

DTSI, DTS,andDTSOverlayFiles (someforSoC,someforother ICs, etc.)->dtcppbinary(preprocessing&linking various DeviceTree definitions)->dtcbinary(DeviceTree compilation)->anyon_e.dtb (compiled DeviceTreebinary!)

通過U-Boot指向自定義編譯的DTB文件，將anyon_e.dtb通過scp命令傳輸至操作系統(tǒng)。執(zhí)行u-boot-update更新引導配置，重啟后變更生效。

這套流程支撐了顯示配置、PCIe總線、USB 接口等底層硬件調(diào)試。最終系統(tǒng)環(huán)境為Ubuntu 24.04 LTS + Linux 6.1內(nèi)核標準安裝。

測試電池，編寫DTS

軟件概覽 外設開發(fā)

試想一下：抽出筆記本鍵盤即可作為獨立無線設備使用！這種設想是否過于瘋狂？或許獨我一人癡迷于此。

身為機械鍵盤狂熱愛好者（曾設計多款 ZMK 固件鍵盤），最終選用 Cherry MX ULP 機械軸以追求極致手感。但內(nèi)置電池與全機械結(jié)構必然增加厚度。我采用 1mm 厚度 200mAh 鋰電池+定制保護板，藏身于鍵行間隙節(jié)省約1.6mm PCB空間，搭載 ZMK 固件的 nRF52840 SoC 模塊隱藏于空格鍵下方，通過 Fabworks 定制的 PLA+6061 鋁材疊層結(jié)構，將整體厚度壓縮至7mm。

因市面上無適配鍵帽，我啟用了 Bambu Lab X1C 3D 打印機配備 0.15mm 噴嘴進行 PLA 打印。此過程意外開啟硬質(zhì)合金噴嘴采購深坑：20 枚 0.15mm 噴嘴報價約 40 0美元，倒也不失為一種新嘗試。歷經(jīng)多次迭代，最終完成全鍵帽打印與組裝。

說到觸控板，開發(fā)進程很快。我從一開始就知道我想要一個好的觸控板，但我沒有電容跟蹤開發(fā)經(jīng)驗，所以自己制作一個是不可能的。在網(wǎng)上搜索時，我在 Mouser 找到了 Azoteq PXM0057-401 評估模塊。它有全玻璃表面、多點觸控和 USB 接口。而且，只要 35 美元左右。不過，這種觸控板已經(jīng)停產(chǎn)，沒有多少替代品。

鍵盤和觸控板都已正常工作，是時候進行最后的修飾了。

鍵盤的完整圖紙可參考以下鏈接（復制到瀏覽器可查看原理圖、PCB、3D及 BOM）： https://www.eda.cn/ecadViewer/viewerPage?xmlId=964cc167-4426-4ec3-9ea2-6a52e6ae4891&fileZip=%2Fdata%2Fdesign%2Fdemo%2F964cc167-4426-4ec3-9ea2-6a52e6ae4891.zip

從左上方起逆時針方向：鍵盤側(cè)面輪廓、鍵盤打字、觸控板、背面 1 毫米電池、nRF52840 SoC 區(qū)域

OnShape 線框剖視圖

機械結(jié)構

在啟動系統(tǒng)設計的同時，我向 JLC 寄送多組 CNC 加工鋁塊進行陽極氧化工藝評估。深灰色氧化層質(zhì)感最佳，但出于美學偏好，最終選定啞光黑版本?；?PTC OnShape 平臺，嘗試融合兩大摯愛筆記本系列雷蛇靈刃 （Razer Blade）與 MacBook Pro 的設計語言，打造兼具簡約美學與結(jié)構強度的 CAD 模型。得益于可拆卸鍵盤設計，底殼無需螺絲固定，轉(zhuǎn)由掌托部件直接鎖附機身。

此處查看CAD模型：

https://cad.onshape.com/documents/a18bb6df7dbba66df24a7ec8/w/967d921e60c207e3b6f5cf7b/e/1f78a9387b17c2d178742295?renderMode=0&uiState=678da20d5bee0d1ad2dd55f1

機身設計最大難點在于鉸鏈選型。我采用了 Framework 13.3 英寸鉸鏈方案（因其提供完整 3D 模型），并在 OnShape 中設置運動約束以精確模擬開合角度。

機箱布局相當簡單：底部是電池，右側(cè)是電源板，左側(cè)是主板，頂部是鉸鏈裝置。還有一個透明的 PETG FDM 打印電源按鈕，可以在定制的 PCB 板上實現(xiàn)背光效果。為了平衡不對稱的鉸鏈（主板太寬造成的），左側(cè)也有一根小碳纖維桿。

確保屏幕總成在開合過程中不與內(nèi)部組件干涉成為一場硬仗。雖然我很早就開始考慮散熱問題，在這里留出了供熱管穿過的縫隙，但要把所有的部件裝進去仍然很難。鍵盤底部與散熱器頂部之間的距離不到半毫米。因為我沒有資源來定制熱管和散熱片解決方案，所以散熱系統(tǒng)受到了限制。為此，我制作了一個全銅 CNC 散熱器和一個連接風扇的熱管。這一切都與 PTM7950 相連。

我還在兩側(cè)添加了 PUI 音頻揚聲器。CM3588 的 DAC 音頻無法正常工作，而我的調(diào)試時間又不夠，因此我單獨制作了一個 USB 音頻轉(zhuǎn)換器電路板，并通過一個 D 類放大器進行傳輸。我本來也想制作放大器，但時間不夠了。

在最后組裝時，我混合使用了 JLC 的尼龍粉末選擇性激光燒結(jié) (SLS) 和 FDM 打印 PA6-CF 來制作較小的結(jié)構部件。將所有部件與啞光黑 CNC 鋁機箱組裝在一起，我終于擁有了自己的筆記本電腦。

項目反思

迄今為止最具挑戰(zhàn)性的課程當屬大三春季學期的量子力學。就在耗費數(shù)月求解含時/不含時薛定諤方程之前，我還坐在壁球社團巴士（此squash指運動，非蔬菜）上與友人暢談。某位朋友提議將畢業(yè)設計定為打造一臺筆記本——僅此一句，便埋下種子。同年六月，在量子力學課程收官之際，我將項目命名為anyon_e。

打造這臺設備異常艱難。倒計時帶來的精神壓力、橫跨電氣、軟件與機械系統(tǒng)的跨學科持續(xù)挑戰(zhàn)，幾乎匯聚了我過往所有技術積累。自五月起，它便占據(jù)了我絕大部分心智空間。

受ZMK、KiCAD、Blender等開源項目及無數(shù)開源硬件（OSHW）實踐啟發(fā)，我愿貢獻自己的微薄之力。將創(chuàng)造的主動權交還到人們手中：無論是創(chuàng)新、想象，還是其他任何形式的探索。以此向"不可能"發(fā)起沖鋒。