Macintosh SE/30をいつまでも楽しむために

追加記事 2

このページの構成

　　1. 2.5inch SCSI HDDケース改修
　　2. SE/30-A～SE/30-B間 LocalTalk通信速度向上
　　3. SE/30起動不安定性、起動時間に関する考察

1. 2.5inch SCSI HDDケース改修

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会社の先輩OBから譲り受けた、希少な2.5inch SCSI HDD用の外付けケースです。
SE/30に接続してみましたがうまく作動しなかったのでテストと改修を行ないました。
その内容がようやく記事の形にまとまったので、アップしておきます。

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SCSIケーブル(D-sub 25Pin～アンフェノールハーフピッチ50pin)でSE/30などの背面ポートと接続します。
5V電圧もADB分岐ケーブルによりADBポートから供給する仕様のようです。

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使用したHDDはApple純正のDHAS-2405 320MBです。
このHDDを外付けケースに組み込んでSE/30に接続してみましたが、うまく起動できません。
HDDから音はしますが、HDDが回転していないようです。

要因を切り分ける必要があります。
まず、HDDに問題がないかを調べてみることにしました。

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テストのため、Stratos製の2.5inch-3.5inch SCSI変換アダプタを使用します。
ただし、テスト環境としては少し複雑になってしまいます。

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SE/30-Cの外付けMOドライブ用に使用しているSCSIケーブルと電源ケーブルを利用します。
写真だと分かりにくいですが、SCSIケーブルは座布団のAppleCD SCの背面ポートに貫通式ターミネータを介して接続されています。
電源ケーブルはSE/30のアナログボードから直に+5Vを引き出したものです。

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SCSIケーブルは、アンフェノールコネクタオスとフラットケーブル用コネクタメスをフラットケーブルで繋いだ手作りのものです。
製作方法などは SE30/03. 4. OLYMPUS CMO100FMAのセットアップを参照ください。

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この環境に対象のHDDであるDHAS-2405を接続してSE/30-Cを起動します。
HDDのボリュームが問題なくマウントされました。
この結果から、HDDはシロと考えて良さそうです。
尚、写真のFlex ATX電源もテスト用に準備したものですが、ここでは使用しませんでした。

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次は、外付けケースに関するテストとなります。
基板に立っている50pinコネクタに気になる箇所があります。

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上記それぞれの写真について、50pinコネクタ部を拡大したものです。
コネクタの金具部のいくつかが穴から押し出されてしまっているように見えます。
一応テスターで全てのピンの導通を調べて断線がないことは確認しましたが、接触不良の可能性は拭い切れません。
また、大切なHDD側のピンを破損してしまう可能性もあるので、交換しておくことにしました。

1-18: 50pinコネクタ HDD側

1-19: 50pinコネクタ HDDと反対側

低温ハンダとハンダ吸引器"スッポン"を用いて、基板から50pinコネクタを取り外しました。
状況からすると、HDDを装着する際に押し出されてしまう金具があるようです。
構造的な欠陥や劣化によるものか、HDDの装着作業に問題があったのかは不明です。
尚、押し出されて変形した金具についても、やはり断線は起こっていませんでした。
なので、ここも原因とは考えにくいですが、交換はすべきという結論です。

1-20: 基板表側

1-21: 基板裏側

50pinコネクタが外れたので、基板の内部結線もテスターを用いて確認しておくことにしました。
基板を裏返しにすると、アンフェノールハーフピッチ50pin側との対応が調べやすくなります。
ピンアサイン図を後に掲載しますが、結論としては基板結線にも問題はありませんでした。

交換用の50pinコネクタは、現在、該当する50極(2列x25行)のものが特注でしか入手できないので、4極(2列x2行)と6極(2列x3行)の組み合わせで手作りしました。
各パーツ間をウルトラ多用途ボンド(耐熱80℃)を使用して接着し、最後に上下2枚の塩ビ板(t0.8)で補強しました。
4極と6極のコネクタはRSコンポーネントさんより入手しました。
それぞれの品番を記載しておきます。
　10131932-104ULF
　10131932-106ULF
もちろん、50極の10131932-150ULFが入手できれば、手作りは不要です。

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あと、10極(2列x5行)ピンヘッダがあると導通チェックを行なうのに便利です。
ピンヘッダは秋月電子通商さんから入手しました。

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完成した50pinコネクタを基板にハンダ付けしました。

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HDDを装着してみました。
ピンの差し込みも無理なくスムーズに行なえました。
さて、いよいよ最終段階です。

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ところが、SCSIケーブルとADB電源ケーブルを接続して確認しても、HDDが起動しません。
やはりHDDからは僅かに音がするだけで、回転しません。
そこで、ADB電源に代えてFlex ATX電源から5V電圧を供給してみたところ、起動できました。
念のため2台のSE/30で確認したので、結果をまとめておきます。
尚、このテストを行なったのはこれらのSE/30の電源ユニットをFlex ATXに組み替える前です。
【SE/30-A】
　　ADB電源：無負荷時電圧4.7V
　　　　負荷時電圧4.5Vで HDD起動せず
　　Flex ATX電源：無負荷時電圧5.1V
　　　　負荷時電圧5.1VでHDD起動
【SE/30-C】
　　ADB電源：無負荷時電圧4.8V
　　　　負荷時電圧4.4Vの場合 HDD起動せず
　　　　負荷時電圧4.7Vの場合 HDD起動
　　Flex ATX電源：無負荷時電圧5.1V
　　　　負荷時電圧5.1VでHDD起動
原因は、またしても「SE/30電源ユニットの供給電圧不足」でした。

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あと、もう一つ改修が必要な項目があります。
見慣れない角型のものだったので気が付きませんでしたが、HDDアクセスLEDの頭部が欠損していました。
これでは点灯する訳がないので、新品の類似代替品を秋月電子商会さんから入手しました。
「角型2色LED 赤・黄緑カソードコモン GL8ED48」(10円)というものになります。

1-35: 常時(黄緑+赤)

1-36: アクセス時(赤)

常時はLED1(アクセスランプ黄緑-図右側)とLED2(電源ランプ赤-図左側)が共に点灯し、HDDアクセス時にはカソードLow信号によりLED1の輝度が暗くなる仕組みのようです。

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供給電源に関しては、SE/30の電源ユニットをFlex ATX電源に組み替える手もありますが、汎用ACアダプターによる簡便で確実な方法に味を占めてしまいました。
今回は「UGREEN ACアダプター DC 5V 2A ジャック 3.5 mm」(1,280円)というものをAmazonで見つけました。

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これで一連のテストと改修の終了です。
SE/30-Aに接続して、HDDの起動を最終確認できました。
それにしても、SE/30にも似合うこのHDDケースを一体どこが製造していたのでしょうね。

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2. SE/30-A～SE/30-B間 LocalTalk通信速度向上

2-1: ネットワーク接続環境

上図は各マシンのネットワーク接続環境を示しています。
(詳細は SE30/ダイジェスト. 2. 使用環境を参照ください。)

2-2: SE/30-A(左)とSE/30-B(右)

2-3: SE/30-Bに接続されたFloppy Emu

現状の接続環境での問題点は、SE/30-A～SE/30-B間の通信速度が異常に遅いことです。
試しにSE/30-Bに接続されているFloppy Emu内のデータにアクセスしてSE/30-Aに漢字Talk 7.1をインストールする場合、丸一日かかってしまいます。
(詳細は SE30/詳説 9. 2. 漢字Talk 7.1のインストールを参照ください。)
SE/30-B～SE/30-C間やSE/30-A～SE/30-C間はスムーズに通信できるので、不思議です。
相性の問題のようなので、SE/30-Aのロジックボードを交換してみることにしました。

2-4: SE/30-Aロジックボード(現状)

SE/30-Aから取り外した現状のロジックボードです。
CPUがハンダ付けのタイプです。
ロジックボードとして、目視では特に問題は認められません。

2-5: 交換確認用ロジックボード

こちらは交換確認用にeBayから単品で入手したロジックボードです。
CPUはソケット式のタイプです。
”起動音なしの動作品、リキャップ要"という説明の品だったので、C1～C13のコンデンサを丸真商店さんからフルセットで購入し、全点交換しました。

2-6: 交換確認用ロジックボード(同拡大)

オリジナルの表面実装タイプのコンデンサは外すのに骨が折れるので、また交換する時のことを考えて今回はこのように立型の電解コンデンサにしました。
リキャップにより、起動音を含めスピーカーから音が出るようになりました。
このまま、SE/30-Aで確認を進めます。

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SE/30-Aを「Network Access Disk 7.5」フロッピーディスクから起動します。
SE/30-Aと外付けの40SCがマウントされました。

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アップルメニューの「Chooser」を開き、「AppleShare」からSE/30-BのHD20を選択します。
インストール用データの置かれたHD20がマウントされました。
これら一連の通信作業も明らかにスムーズに行なえるようになっています。

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HD20に置かれた漢字Talk 7.1 CDのディスクイメージをデスクトップにマウントし、SE/30-Aへのインストールを行ないます。
通信速度が格段に向上していて、丸一日かかっていたインストールは1時間半で終わりました。
これなら納得のいくレベルだと思います。

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SE/30-Aに漢字Talk 7.1がインストールされました。
以下、各種設定や40SCへのインストール作業を進めていくことになります。
詳細は本編を参照ください。

以上です。
結果的にロジックボードの交換により通信速度が改善されましたが、正確な原因は不明です。
取り敢えずこのまま使用することにして、旧ロジックボードは予備とします。

2-14: SE/30-B ロジックボード

2-15: SE/30-C ロジックボード

参考までに、これで3台のSE/30のロジックボードはすべてがCPUソケット式となりました。
初期の1989年に作製された希少モノではありますが、デリケートな代物のようです。
尚、コンデンサのタイプは改修履歴の違いにより以下のようになっています。
　　SE/30-A --- アルミ立型 (今回改修結果)
　　SE/30-B --- タンタル表面実装
　　SE/30-C --- アルミ表面実装

3. SE/30起動不安定性、起動時間に関する考察

SE/30においてメモリや拡張カードを増設した場合に、電源オン後に長時間シマシマの画面が続いたり、起動音が鳴らずにアルペジオと伴にサッドマックが現われたりすることがあります。

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感覚的には、メモリや拡張カードの増設によるCPU側の負荷増大に対して、電源ユニット側からの供給電圧が十分でないとこのようなことが起こると捉えています。
特に初期の1989年に作製されたCPUソケット式のロジックボードは、古いだけに劣化による内部損失なども大きく不安定要素が多いようです。
今回SE/30-Aのロジックボードもこのタイプに交換したこともあり、もう一度このあたりのことを経緯も含めて整理してみることにしました。

[確認1] 供給電圧の影響について
電源ユニット側に関しては「SE/30電源ユニット総チェック」を行ない、3台すべてのSE/30において負荷時の供給電圧が4.6V以上確保されるように改善を図っています。
以下に、結果のグラフのみを再掲載しておきます。
尚、この時のSE/30-AのロジックボードはまだオリジナルのCPU直付けのタイプです。

3-3: 電源ユニット改修前

3-4: 電源ユニット改修後

電源ユニットの改修(Flex ATX電源への換装)を行なったSE/30-AとSE/30-Cに関して起動安定性の改善がみられました。
具体的は、1回目の電源オンでは起動音がしない、電源オンから起動音までに間がある、電源オン後すぐにアルペジオが鳴る、といったことがほぼなくなりました。

[確認2] メモリの影響について
次にCPU側ですが、拡張カードは装着せずにまずメモリの影響だけを調べることにしました。
実は、SE/30-BとSE/30-Cのロジックボードに関してはかなり前に確認を行なっています。
条件は以下のように設定しました。
　　起動OS: 漢字Talk 7.5.5
　　ROM: SE/30 ROM SIMM(オリジナル)
　　メモリ: 8MB(1MBx8)～128MB(16MBx8)
　　その他: MODE32により32ビットアドレスを有効にした後で起動確認

3-5: 1MB

3-6: 4MB 低全高(省電力)タイプ

3-7: 16MB MemoryMasters製

3-8: 16MB OWC製

確認に使用したメモリは上記の4組で、いずれも8枚のセットです。
16MBに関してはMemoryMasters製とOWC製の2種類を確認しました。

3-9: グレー画面

3-10: カーソル表示

3-11: Happy Mac

3-12: Welcome画面

3-13: MacOS画面

3-14: アイコンパレード開始

3-15: アイコンパレード終了

3-16: OS起動終了

漢字Talk 7.5.5の場合、正常であれば表示画面は上記のように推移します。
電源オンから主要なイベントまでの経過時間を測定して結果をまとめました。

3-17: ロジックボードCに対する確認結果

まず、SE/30-CでロジックボードCに対する確認を行ないました。
これにより以下のことが分かりました。
　・メモリの増設だけでは起動後のシマシマ画面は発生しない
　・メモリ増設の影響を受けるのは主にHappy Mac～Welcome画面の経過時間
　　その経過時間はほぼメモリサイズに比例する
　・OWC製16MBメモリ(16*)は128MBで使用すると103秒でアルペジオが鳴り異常終了

3-18: ロジックボードBに対する確認結果

次に、SE/30-CのロジックボードCをロジックボードBに組み替えて確認を行ないました。
結果はロジックボードCの場合とほぼ同じ傾向になりました。
　・メモリの増設だけでは起動後のシマシマ画面は発生しない
　・メモリ増設の影響を受けるのは主にHappy Mac～Welcome画面の経過時間
　　その経過時間はほぼメモリサイズに比例する
　・OWC製16MBメモリ(16*)は128MBで使用すると65秒でアルペジオが鳴り異常終了

以上2つのロジックボードに対する確認結果より、OWC製の16MBメモリはMemoryMasters製のものに比べて負荷(消費電力)が大きいと考え、使用しないことにしました。
また、このメモリは全高が高いため8枚挿しにするとBankBの最外側にあるメモリがSE/30のフレームと干渉してソケットのツメを折る可能性があり、それも不採用とした理由です。
MemoryMasters製16MBに関しても最大の128MB(8枚挿し)での使用は避けることにして、それ以降は各号機のメモリ設定を以下のように変更しています。
　　SE/30-A: 68MB (16MBx4+1MBx4)
　　SE/30-B: 68MB (16MBx4+1MBx4)
　　SE/30-C: 32MB (4MBx8)

3-19: ロジックボードAに対する確認結果

今回CPUソケット式のものに変更したロジックボードAについて追加で確認を行ないました。
SE/30-Aで漢字Talk 7.5.5を起動した場合の結果となります。
今回はメモリの設定は3水準のみ確認しました。

以上3つのロジックボードに対する確認により、メモリの増設だけではシマシマ画面の発生はなくHappy Mac～Welcome画面の経過時間に影響を与えるだけということが分かりました。
また、それらの傾向が非常に高い再現性を示していることから、どのロジックボードにも極端な劣化などはないと考えられ、少し安心できました。
取り敢えず、メモリとしては最大128MB(16MBの8枚挿し)は避けるというのが結論です。

[確認3] 拡張カードの影響
起動OS、ROM、メモリ、拡張カードを本来の設定にして、各号機の起動状況を確認しました。
3台の設定条件は異なりますが、3台ともにシマシマ画面が発生します。
以下、各号機の設定内容と主要イベントにおける表示画面を示した後、確認結果についての分析を行なっていきます。

SE/30-A
　　起動OS: 漢字Talk 7.1
　　ROM: SE/30 ROM SIMM
　　メモリ: 68MB(16MBx4+1MBx4)
　　拡張カード1: Daystar Turbo 040 40MHz
　　拡張カード2: Interware Vimage

3-20: シマシマ画面 (変則格子)

3-21: アイコンパレード開始

3-22: アイコンパレード終了

3-23: OS起動終了

SE/30-B
　　起動OS: Mac OS 8.1
　　ROM: IIsi ROM SIMM
　　メモリ: 68MB(16MBx4+1MBx4)
　　拡張カード1: DiiMO 030 50MHz for SE30
　　拡張カード2: Micron Xceed Color 30HR 及び Grayscale Adapter

3-24: シマシマ画面(縦縞)

3-25: Happy Mac

3-26: アイコンパレード終了

3-27: OS起動終了

SE/30-C
　　起動OS: 漢字Talk 7.5.5
　　ROM: IIfx ROM SIMM
　　メモリ: 32MB(4MBx8)
　　拡張カード1: Daystar PowerCache 33MHz for SE/30
　　拡張カード2: Asante MacCon3 for IIsi

3-28: シマシマ画面(縦縞)

3-29: Happy Mac

3-30: アイコンパレード終了

3-31: OS起動終了

以下、今回新たに確認を行なったSE/30-Aを中心に結果の分析を行ないました。

メモリの影響
拡張カードを装着する前に、SE/30-Aで漢字Talk 7.1による起動確認を行ないました。

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その結果を前出の漢字Talk 7.5.5に対する結果3ケースと重ねてみました。
尚、漢字Talk 7.1ではMacOS画面は表示されないので破線になっています。
グラフの形式は前と少し異なりますが、以下のことが読み取れます。
　・メモリ増設の影響はHappy Mac～Welcome画面の経過時間のみに現われる
　　その経過時間はメモリのサイズにほぼ比例している
　　その経過時間は起動OSの違いにはあまり依存しない
　・Welcome画面以降の経過時間はメモリサイズには影響を受けず起動OSに依存する

拡張カードの影響
SE/30-Aに拡張カードを装着して確認を行ないました。

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その結果を拡張カード装着前の結果と重ねてみました。
尚、装着後はHappy MacやWelcome画面は現われなくなったので破線表示となっています。
このグラフからは、以下のことが言えます。
　・拡張カード装着によりシマシマ画面が表示されるようになる
　・シマシマ画面が54秒まで続いた後、グレー画面→カーソル表示と通常のプロセスに移行する
　・Welcome画面(装着後は破線推定)までの経過時間は両者でほぼ一致している
　　したがって、この間は拡張カードの影響をあまり受けていないと考えられる
　・それに対しWelcome画面以降はカード装着により経過時間が短くなっている

各号機における影響
SE/30-B、SE/30-Cについてもそれぞれの設定で起動確認を行ないました。

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それらの結果をSE/30-Aの結果と重ねてみました。
以下のことが言えそうです。
　・どの号機も拡張カードの装着によりシマシマ画面が表示されるようになり、
　　その表示継続時間はメモリサイズに依存して長くなる傾向にある
　・ここでもWelcome画面までとWelcome画面以降に分けて傾向をみると、
　　前半はメモリサイズのみに依存しているのに対し、
　　後半は逆にOSや拡張カードの違いに依存している

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もう少し分かりやすくするために、拡張カードの違いも含めて表に整理してみました。
シマシマ画面の表示継続時間はメモリサイズに比例して長くなる傾向にあるようです。(赤色)
OS起動に要する時間はOSのスペックに加えてアクセラレータのスペックにも依存していて、SE/30-Aの起動時間が他に比べて短いのは、漢字Talk 7.1という軽めのOSとDaystar Turbo 040という高速のアクセラレータに因るものと考えられます。(青色)

まとめ
メモリの見直しや電源ユニットの改善を行なってきた結果、最近は起動が比較的安定していて、アルペジオやサッドマックもあまり出なくなったように思います。
シマシマ画面に関しては、拡張カードを多用する以上ある程度は致し方ないことで、1分程度待てば安定的にグレー画面に変わるのであれば、異常というよりはCPUソケット式ロジックボードとしての仕様的なものと考えたいと思います。