Thinkpad x41 SDD upgrade PATA

Dieser Artikel beschreibt den Einbau einer PATA SSD der Firma Mtron in ein Thinkpad x41. Der Aufwand dieser Aufrüstung hält sich in Grenzen und kann, wenn er sauber durchgeführt wird und alle Teile aufbewahrt werden, wieder rückstandsfrei zurückgebaut werden.

Warnung

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Motivation

Gegen Ende 2008 war es soweit, mir platzte so langsam der Kragen. Der Grund war mein x41 aus dem Jahre 2005, deren Geschwindigkeit mich beim Arbeiten stark einschränkte. Ein neues Thinkpad? Das alte Gerät hatte 3 Jahre auf dem Buckel und war gerade abgeschrieben. Durch den hohen Gerätepreis habe ich auch den Anspruch, meine Geräte mindestens 6 Jahre oder länger zu verwenden. Für ein neues Gerät sprach leider die eingebaute Festplatte von IBM und Hitachi. Das x41 war das erste Subnotebook von IBM, das mit einer 1,8“ Festplatte, aber noch mit einem 2,5“ PATA-Anschluss ausgeliefert wurde. Die Folge ist, dass es keine Möglichkeit gibt, die Festplatte auszutauschen. Der Formfaktor konnte sich leider nicht am Markt durchsetzten. Der einzige Lieferant für solche Platten ist IBM bzw. Hitachi, der die Produktion dieses Typs inzwischen eingestellt hat. Damit sind diese Platten leider nur zu Mondpreisen zu bekommen, was zwar die Speichergröße geringfügig verbessert aber nicht viel an der Geschwindigkeit ändert.

Ich hätte wohl damals doch lieber zu einem x31 greifen sollen.

Also bin ich auf die Suche nach PATA SSD-Festplatten im Formfaktor 1,8“ gegangen und bei einer 32GB-SSD von Mtron fündig geworden. Der Preis war im Gegensatz zu den Preisen von IBM ein glattes Schnäppchen. Allerdings ist für den Einbau ein Adapter und Umbau am x41 notwendig, aber so etwas konnte mich ja noch nie aufhalten …

Aufrüstung

Für die Aufrüstung wurde eine 32GB Mtron-SSD mit PATA-Schnittstelle ausgewählt, die über einen ZIF-Anschluss ausgeführt ist. Die Auswahl für diese SSD viel leicht, da es für den Formfaktor 1,8“ mit PATA-Schnittstelle kaum weiteren Angebote gab. Damit war auch die nutzbare Speichergröße auf 32GB festgelegt. Für den Anschluss wird ein Adapter vom 44pol. PATA-Anschluss auf den ZIF-Anschluss der Festplatte benötigt, der günstig über die Bucht beschafft wurde.

PATA 2 ZIF Adapter

Das x41 hält eine kleine Besonderheit für die Festplatte bereit. Der Anschluss wurde von IBM und Hitachi zwar als gewöhnlicher 2,5“ PATA-Anschluss mit 44 Pins ausgeführt, als Stromversorgung kommt aber statt der üblichen 5V nur 3,3V zum Einsatz. Der Grund wird hier sicherlich beim Stromsparen und einer Laufzeitverlängerung des Gerätes liegen. Die 3,3V müssen im Thinkpad bereits für andere Komponenten vorgehalten werden, diese kann dann auch direkt für die Festplatte genutzt und einen zusätzlicher Spannungswandler einspart werden. Alle Experimentierfreudigen, die versuchen eine gewöhnliche 2,5“ Festplatte im Schacht zum Laufen zu bekommen, müssen aus diesem Grund mit ihrem Unterfangen scheitern.

Für die Aufrüstung bedeutet es, dass der ZIF-Adaper umgebaut werden muss. Der Spannungswandler ist von der Leiterplatte zu entfernen und die Anschlüsse von 5V zu 3,3V des entfernten Wandlers sind zu überbrücken. Zusätzlich müssen die Aufbauten wie LEDs und Jumper entfernt werden, da diese nicht mit ins x41 Gehäuse passen.

Umbau des ZIF-Adapters für den Einsatz im x41

Wenn man einmal davon absieht dass das x41 geöffnet werden muss, ist der Umbau am Gerät überschaubar. Die alte Festplatte kann nach dem Entwerfen der Befestigungsschraube aus dem Schacht herausgezogen werden. Sie läuft hierbei in einem internen Rahmen, der jetzt nicht mehr benötigt wird und für die Mtron-SSD entfernt werden muss. Hier muss man nicht, wie gelegentlich im Internet zu lesen, den Rahmen mit einem Dremel abschneiden. Es reicht völlig aus, die vier Befestigungsschrauben des Rahmens zu entfernen und ihn aus dem Gehäuse zu entnehmen. Ein Rückbau ist auf diese Weise jederzeit möglich. Die beiden langen Schrauben können später zum Abschluss wieder an der 44pol. PATA-Buchse verschraubt werden, um diese und das Mainbord zu stabilisieren.

Thinkpad x41 Festplattenschacht

Die externe Abdeckung des Festplattenschachtes ist von der alten Platte zu lösen. Sie wird an der neuen Festplatte mittels eines doppelseitigen Klebestreifens befestigt, da hier keine Möglichkeit zum Verschrauben mehr besteht. Die einzelne externe Schraube der Abdeckung kann so dank der Stabilisierung ihre Aufgabe wieder übernehmen. Ein weiterer Klebestreifen sichert später die SSD vor Verschiebungen. Es sollte ein doppelseitiges Klebeband mit Schaumstoffträger verwendet werden, damit es einfache Bewegungen ausgleichen kann und den Druck nicht direkt auf die Komponenten weiterleitet.

Vorbereiten der Mtron-SSD für den Einbau

Die SSD muss auf dem Kopf in den Schacht eingesetzt werden, damit der ZIF-Anschuss nach oben zugänglich bleibt. Der Bereich um den PATA Schluss muss mit Gewebeband isoliert werden, da der Adapter ebenfalls auf dem Kopf eingesteckt wird. Damit zeigen die nicht isolierten Pins des Steckers zum Metallgehäuse der Festplatte, was ohne Isolierung zu Kurzschlüssen führt. Die nach dem Einstecken oben liegende Unterseite des Adapters ist ebenfalls mit Gewebeband zu isolieren, da sich sonst die Lötanschlüsse in die Abschirmung des Gehäusedeckels bohren. Zum Abschluss ist das mit dem Adapter gelieferte Flachbandkabel zu verlegen, hier ist das richte Kabel auszuwählen und ohne Gewalt in die ZIF-Anschlüsse einzuführen. Nach einem abschließenden Test kann das Gerät wieder geschlossen werden.

Einbau der Mtron-SSD ins x41

Erreichtes Ziel

Der Lohn der Arbeit ist ein schnell arbeitendes Thinkpad. Das Hochfahren und Anmelden am Betriebssystem ist in wenigen Sekunden erledigt. Firefox und OpenOffice stehen nach ca. zwei bis drei Sekunden für die Arbeit bereit und das System macht einen zügigen Eindruck. Was auch kein Wunder ist, schafft die SSD doch beim Lesen fast 80MB/Sek im Gegensatz zur original Hitachi Festplatte mit ca. 14MB/Sek. Hinzu kommt eine Zugriffsgeschwindigkeit, die wesentlich kleiner ist als eine Millisekunde.

Insgesamt hat sich der Umbau gelohnt. Auch wenn das Gerät mit seinem Einzelkern-Prozessor und einem Betriebstakt von 1,5GHz für gewisse Anwendungen nicht mehr so gut geeignet ist. Als Roadwarrior kann ich aber gut auf einen Android-Emulator verzichten und das Gerät die nächsten zwei bis drei Jahre weiter verwenden.

Geschwindigkeit des Mtron-SSD im x41

Anmerkung und Problembehebung

  • Das Flachbandkabel muss in Höhe des Adapteranschlusses um 90° umgebogen werden, was zu mechanischen Spannungen führen kann. Im Betrieb ist es bei mir einmal vorgekommen, dass sich das Kabel im Anschluss verschoben hat und damit keine Festplatte mehr gefunden werden konnte. Das Kabel sollte sauber und möglichst ohne Verspannungen verlegt und ggf. mechanisch fixiert werden.
  • Da sich nach dem Umbau keine von IBM zertifizierte Festplatte mehr im Gerät befindet, bekommt man bei jedem Neustart den Fehler 2010. Die Meldung kann mit ESC übersprungen werden.
    Fehlermeldung 2010
    Im BIOS kann unter Startoptionen festgelegt werden, dass dieser Fehler automatisch nach einigen Sekunden ignoriert wird und das Gerät ohne Tastendruck durchstartet.
    Bios Konfiguration

Interne Resourcen

Externe Ressourcen

FAQ

2010-05-12
Q: Welche SSD ist beim Aufrüsten zum Einsatz gekommen?
A: Eine MTRON-MSD-PATA3018 ZIF mit 32GB Speicherkapazität.  
wiki/projekte/pimpmeup/thinkpad_x41_hdd_upgrade_pata.txt · Zuletzt geändert: 2010-08-16 23:24 von Marek Walther