キーホルダーサイズのNintendo Wii「Kawaii」
(bitbuilt.net)- Kawaiiは、WeskとYveltalGriffinが共同で進めている超小型Wiiビルドで、OMEGA trimを活用し、GC Nanoより小さい「キーホルダーWii」を目標としている
- 初期のプラスチックシェル・ファン・5mmヒートシンク・ポート中心の設計は、CNCアルミニウムユニボディと磁気式pogo pinコネクタ構造へと変わり、さらに小型化された
- WiiのアンダーボルトとThundervoltの適用によりパッシブ冷却設計が可能になったが、FD Omegaをそのまま使えなくなったため、サイズは57×57mmから60×60×16mmに調整された
- 専用dockは本体を立ててヒートシンクフィンの熱対流を助け、USB-C電源、4つのGCCコントローラーポート、composite/component映像、ステレオ音声出力を担う
- 完成後はGC NanoやShort Stackと同様にオープンソースとして公開される予定で、ケースの初回製作には最低30個の参加と1個あたり55ドルの費用が見込まれている
Kawaiiの目標とサイズ
- Kawaiiは、WeskとYveltalGriffinが共同で作るWii microビルドで、GC Nanoより小さいWiiを目標に始まった
- 最初の構想はFinal Destination OMEGAの開発中に生まれ、OMEGA trimの外形よりわずかに大きい程度の動作可能なWiiを作る方向だった
- 投稿者はKawaiiを「最小の機能するWii」であり、文字どおりkeychain Wiiだと紹介している
- 最終計画サイズは60×60×16mmで、比較レンダーではGC NanoやShort Stackより小さいことが示されている
- Weskはサイズを尋ねるコメントに対し、「Game Boyカートリッジを2個重ねたくらい」と答えた
さらに小さくなった本体設計
- 初期のCAD構想は、比較的伝統的な小型コンソール構造だった
- ファン
- 5mmヒートシンク
- コントローラーポート
- micro-HDMI出力
- その後、プラスチックシェルとヒートシンクを加工金属ユニボディに置き換えるアイデアが採用された
- コントローラー、A/V、電源ポートは磁気式pogo pinコネクタに変更され、本体サイズをさらに縮小できるようになった
- 初期設計の電圧レギュレーターは三角形の補助PCB上に別途配置されており、これはWiiのアンダーボルトとThundervolt以前の段階だった
Thundervoltとパッシブ冷却
- WeskとDrewがWiiのアンダーボルトを解決した後、Kawaiiはパッシブ冷却を前提に再設計された
- Wii U trimの開発とThundervoltの開発を経て、KawaiiにもThundervoltを組み込む方向が自然な選択となった
- Thundervoltの適用によりFD Omegaをそのまま使えなくなり、本体サイズは57×57mmから60×60mmへ大きくなった
- WeskはMCAD作業を担当してシェルを再設計し、有機的な形状の放熱フィンと単一の磁気式pogo pinコネクタ構造を採用した
- 最終シェルはアルミニウムのCNC加工と複数色のアルマイト処理を経て、背面にはプロジェクトロゴと偽の認証マークがレーザー刻印される予定
予定仕様
- Kawaiiの計画仕様は次のとおり
- 60×60×16mmのCNCアルミニウムシャーシ、パッシブ冷却、レーザー刻印アートワーク
- アンダーボルトされたOMEGA trimとThundervolt
- MagSafeに似た12ピン磁気式pogo pinコネクタ
- SD-USB、入力保護、映像muxing用の内部breakout PCB
- Wiimote用の内部Bluetoothモジュール
- 金属ケースのため通信範囲が狭くなる可能性がある
- USB-C電源入力、4つのGCCコントローラーポート、composite/component映像出力、ステレオ音声出力を備えたdock
- RGB LED入りの6つのアクリル窓
- センサーバー機能用の、アクリル窓の背後にあるIR LED
- キーホルダーループ
Dock設計
- もともとは複数の分岐型アダプターケーブルを本体に接続する方式が想定されていた
- Weskが設計したdockは、Kawaiiを垂直方向に立て、放熱フィンを通じた熱対流が起きやすいようにしている
- dockにより、GCコントローラー用アダプターを別途持ち歩く必要が減る
- dockはUSB-C電源入力、4つのGCCコントローラーポート、composite/component映像出力、ステレオ音声出力を担当する
専用PCBと信号処理
- KawaiiはThundervoltで電圧調整とアンダーボルトを処理し、別のKawaii専用PCBが複数の周辺機能を担う
- 専用PCBの機能は次のとおり
- GL835を使ったMicroSD to USB
- pogo pin用のESD、過電流、逆極性保護
- 電源、GCC、オーディオ、ビデオラインをpogoから分離し、配線を簡素化
- オーディオとビデオ用のMHF4コネクタを提供
- RF0.81同軸に対応
- composite映像をY（luma）ラインへmultiplexing
- Thundervoltの1.8V ATtiny1616がKawaiiのaddressable RGB LEDを駆動できるようにレベルシフト
- dockには3.5mm TRSSジャックが2つある
- 1つはA/V用で、ステレオ音声とCVBSを担当する
- もう1つはYPbPr用
- YPbPrケーブルが接続されると、ring switchがWiiのMODE pinをhighにし、MODEはCVBS muxも制御する
- MODEがlowの場合、CVBSがYラインにmuxされてdockへ送られる
- MODEがhighの場合、YがYラインにmuxされてdockへ送られる
組み立て上の制約と難易度
- 専用PCBはOMEGAの背面に取り付けられ、Wiiメインボードを固定する同じネジで一緒に固定される
- PCBはpogo pinコネクタに直接はんだ付けされ、メインボード・PCB・pogoの組み立て体がケースの内外へ一体で出し入れできる
- 最終組み立てでは、メインボードが熱伝導エポキシで固定される可能性がある
- Thundervolt接続では、5VとGNDはthrough-hole接続で処理され、残りのオーディオ・ビデオ・コントローラー・USBはメインボード背面に配線される
- 内部の余裕スペースが非常に狭く、特定の形状のOMEGA trimが必要になる
- AVEflexとlow-profile nandFlexが必須で、AVEflexの以前の改修もこのプロジェクトのためのものだった
- あるコメントでは配線が簡単そうに見えるとされたが、実際の難易度のかなりの部分はOMEGA trimと準備作業にあり、初心者向けではないという回答が続いた
- 別の回答では、図に見えるもの以外にもオーディオ、ビデオ、コントローラー、USBの配線が必要だと訂正している
製作費と公開計画
- CNC加工、アルマイト処理、レーザーマーキング済みシェルの費用を妥当な水準に抑えるには、初回ロットに最低30個の参加が必要
- 購入数量が増えるほど、1個あたりの費用はさらに下がる
- 現在の想定価格は1個あたり55ドルで、選択色のシェル、ネジ、送料が含まれる
- 関心数量を把握するため、Kawaii EOI Formが共有されている
- Kawaiiは完成後、GC NanoやShort Stackと同様に完全なオープンソースとして公開される予定
1件のコメント
Hacker News のコメント
その記事の Thundervolt は、Wii の基板を切り詰めて DRAM とプロセッサだけを残し、切り取った基板の上に外付けの DCDC ボードを載せて電源を供給するプロジェクト
同時に電圧を下げて IR 損失も減らしている: https://bitbuilt.net/forums/index.php?threads/thundervolt.62...
かなりぶっ飛んだレベル
既存のボードを Dremel で慎重に切るより、その方法のほうが密度を高める余地がありそう
Wii システムの消費エネルギーを最小化することなら、実際にどれくらい節約できたのかも知りたい
サイズのレンダリングだけではピンと来なかったなら、GC Nano は実際にこれくらい小さい: https://www.reddit.com/r/Gamecube/comments/13u8km5/worlds_sm...
折りたたみスマホよりずっと小さいと思っていた
今では センサーバーの中に入るスタンドアロン Wii まで作れるというのが驚き
しかも Wii 本体には光学ドライブ一式も入っている: https://www.ifixit.com/Teardown/Nintendo+Wii+Teardown/812
https://guide-images.cdn.ifixit.com/igi/ewv3yZPOujCRpKEj.hug...
これが全部で、コントローラーポートや他の部品は省かれている
例えば Bluetooth や WiFi アンテナはなさそうなので、Wiimote やネットワークには接続できないと思う
それらを全部復活させるには少し大きくなるだろうけど、大幅には大きくならなさそうで、写真の Game Boy Advance くらいの大きさで足りそう
キーホルダーで Smash Bros だけ動かしたいなら、これで十分
外部ドックに挿さないとプレイできないなら、これを完成した本体と見なしてよいのか微妙
ただ、Wii を使うのに GameCube コントローラーが必須というわけではなく、ドックが追加しているのはその程度のように見える
ただ自分も似た見方をした。あのドックなしでは映像出力、電源入力、コントローラー接続の方法がない
別の超小型ビルドである https://github.com/loopj/short-stack と比べると、そちらはワイヤレスリモコンに対応し、HDMI があり、USB-C で給電するように見える
このプロジェクトが実際の Wii 部品をより小さい基板に移植したものなのか、同じアーキテクチャのより効率的な CPU を使った別設計なのか、それとも Wii ハードウェアをエミュレートする完全に新しい設計なのか気になる
実際の Wii OS を実行できるのか、それとも Wii ゲームを実行できる代替 OS を動かすのかも気になる
このビルドの一部部品はフレキシブル PCB コネクタでボードに再接続されているが、中核は切り詰めた OEM Wii ボード
文字どおりマザーボードを最小限まで切り詰めたうえで、必要なものをドーターボードとして付け直す方式: https://github.com/loopj/short-stack
本当にすごい
昔のコンソールを 完全なハードウェア互換性を保ったまま、今ならどれくらい小さく作れるのか気になる
元のコントローラーとメモリーカードのポートもそのまま残っている
https://www.aliexpress.com/item/1005006152991376.html
そしてその microSD カードの内蔵コントローラーは、NES よりトランジスタ数が数桁多く、より高速なはず
多くのコンソールには、今もよく理解されていない奇妙なハードウェア部品がどこかのモジュールに入っている
印象的ではあるが、Short-Stack のほうがよりすごいプロジェクトだと思う
Short-Stack は通常の Wii のように単独で動作する完全な Wii である一方、こちらはプレイするには別のアクセサリーが必要
[1]: https://github.com/loopj/short-stack 以前、3か月前にここでも取り上げられていた: https://news.ycombinator.com/item?id=40071826
「通常の Wii のように単独で動作する」という表現を見て、IR バーまで含まれているのかと思った
論理的な次のステップは、基本のマザーボードを完全に捨てて、チップだけを移植する カスタムボードを作ることのように思う
単純なトリムと比べると追加で必要な労力が大きすぎて、それだけの価値があるのかはよく分からない
参考までに、60mm は小型スマホの幅よりも短く、16mm はその 1.5〜2 倍ほど厚い程度
本当に小さい。サイズだけで見れば GameCube ディスクとほぼ同じ面積
Nintendo Wii や他のコンソールを、誰が最も小さく機能的に縮小できるかを競う 常設コンテストがあるといい
科学のために