Кажется как будто сто лет я не писал ничего на Хабр про свое любимое старое железо (последний раз это была хабра-ода любимому компаньону). Но сейчас, провозившись несколько недель с еще одним компаньоном ("пусть не родной, но горячо любимый©) я решил написать и о нем. Ибо как-то непорядочно, что у меня о Thinkpad Х220 нет на Хабре отдельного тематического лонгрида. Почти что компьютерной археологии пост.

Intro

Началась эта история еще в 2019 году в пирожковой на московском на Сhaos Сonstruction #21. На мероприятии я читал пару докладов, там же выступал маэстро Ричард Столлман. Ну и кулуарно, как докладчик с докладчиком, удалось мне с ним о том, о сем поговорить.

Были времена

Помимо каких-то незначимых small talks меня интересовало, какой же техникой пользуется Ричард и что он рекомендует тем, кто придерживается, так сказать, GNU ценностей. Ричард посоветовал ThinkPad X60/X200 в комбинации с Libreboot BIOS. Я конечно себе пометил, но тогда особенно заниматься этим вопросом не стал.

Во время пандемии у меня появилось больше свободного времени чтобы разобраться с этими GNU Thinkpad и попробовать мигрировать с Dell Latitude. То, что советовал Ричард как-то не лежало в руках что ли, не нравилось мне. Смотрел я и Х60, и T400, и Х200. Несмотря на отличные клавиатуры и возможность использования свободного BIOS всегда находились недостатки, то батарея, то размер, то процессор. Но вот как-то попался мне на глаза ноутбук Х220, потрогал я его, подержал и сразу влюбился. Влюбится даже несмотря на то, что цены на 9 летний ноутбук все еще кусались. Но поработать с Х220 на старте белАрусских ревущих двадцатых мне не удалось. И только пару-тройку лет тому назад я наконец сменил мечи на орала и смог оценить все прелести этого ноутбука.

Весь блеск и нищета Х220

С учетом того, что ноутбук был выпущен аж в 2011 году, почти 15 летний, то удивить искушенного пользователя ему чем-то сейчас сложно. Или даже скорее "по сегодняшним меркам особенно удивить нечем", ведь:

• Процессор Core i5-2520m поколения SandyBridge (второе) звезд с неба не хватает. Да еще и впаян, ко всему прочему, в материнскую плату. Т.е. малой кровью никак не заменить (как в тех моих Dell Latitude D830 из 2000х)

• В ноутбуке используется чипсет Intel Mobile QM67 Express, который обеспечивает поддержку DDR3 памяти, SATA 3 Гбит/с, USB 2.0 и PCIe. Оперативная память допускается официально не более 8 Гб с частотой 1333 МГц и напряжением 1,5 В.

• Изначально в ноутбуки устанавливали очень посредственные TN-матрицы с разрешением 1366х768. Сюда же можно отнести и отсутствие вездесущего HDMI (вместо него установлен Display Port, хотя имхо это скорее преимущество).

• Как уже упоминалось выше, чипсет QM67 Express несет на борту только USB 2.0 порты. Конечно у моделей X220 с процессором Core i7 один USB 3.0 в наличии имелся, но оформлен он был с помощью отдельного контроллера NEC. Во всех остальных моделях на месте контроллера было пустое место, а порты - сугубо морально устаревшие USB 2.0

• Проприетарный BIOS от Lenovo c прошитым whitelist жестко ограничивает возможность установки сторонних mini pci-e карт WiFi. Т.е. никаких вам новомодных WiFi 6/7, в лучшем случае только 802.11n

А что же было хорошего?

• Очень крепкий магниевый корпус с резиноподобным, "ухватистым" покрытием аля софт-тач. Тот кто попробовал один раз в жизни магний, тому уже тяжело будет мигрировать на пластики. В моем случае первый ноутбук был одним сплошным куском магния, поэтому отпраймерил на всю оставшуюся жизнь.

• Как и другие модели серий T и Х этот ноутбук тоже проходил стресс-тесты на соответствие войсковому стандарту MIL-STD 810G. Т.е. адаптация к физическому и термическому воздействию, вибрациям, падениям, способность работать на высоте/при низком давлении/при экстремально высоких и низких температурах/высокой влажности/в запыленных условиях (см. типичный Burning Man). Отдельно можно упомянуть и защиту от попадания жидкости, когда клавиатура имеет специальные дренажные отверстия проходящие через весь корпус и отводящие воду. Были и стальные петли крышки повышенной износоустойчивости, рассчитанные на 50k циклов открыть/закрыть

С петлями, правда, есть нюанс

Не все петли в Х220 одинаково устойчивы, не все они способны по 50k циклов тащить. На картинке сравнение петель из разных ревизий, разница заметна невооруженным глазом

Проблема заметна и на системах охлаждения

Похожая закономерность наблюдается и для систем охлаждения. Сравните толщину тепловых труб.

• Ноутбук позволяет подключать три разных типа жестких дисков - SATA, mSATA (через комбинированный слот WWAN, да, ноутбук еще и WWAN Ready, имеет гнездо для физической SIM-карты на борту), NVMe (напрямую через разводку ExpressCard).

• В материнскую плату встроен аналоговый акселерометр, который, при желании и использовании подходящей операционной системы (вы, наверное догадываетесь какой) позволяет управлять окнами с помощью поворотов ноутбука, встряхиваний и проч. Почти как Google Pixel :)

• Ноутбук очень легко и просто разбирается. Достаточно просто открутить около десятка болтов в нижней части корпуса и все. Собрать-разобрать ноутбук сможет даже ребенок с отверткой. Хотя наверное утилитарное преимущество, не для всех.

Вот и весь вам X220

• И наконец вишенка на торте. Это замечательная 7-рядная клавиатура, где есть все-все-все клавиши. Это наверное лучшая (суб)ноутбучная (а может и ноутбучная) клавиатура, с которой мне довелось поработать. Наверное обижу кого-то, но наслушавшись советов/рекомендаций я пробовал набирать тексты на MacBook Pro a1502 с "одной из лучших из возможных клавиатур", пробовал и современные Magic Keyboard. Вы уж меня конечно извините, но лучше прикуплю еще одну запасную к X220. Кстати, если вдруг у кого-то завалялась не нужная FRU 45N2170 или 45N2240 клавиатура - с радостью приму в дар, в заботливые руки коллекционера древних карманных компьютеров и PDA :)

Вот она, красотка

В общем, как наверное понятно из вводной части, все дальнейшее повестование имеет своей целью простой посыл - мы за все хорошее, против всего плохого ©. Вот этим и займемся, манипуляциями призванными обеспечить "здоровое старение" вашему Х220

Мои апгрейды

Вначале пройдусь по аппаратным неинвазивным модификациям да по разным интересным переходникам.

Не зря в перечислении особенностей ноутбука я выделил слово официально при обсуждении оперативной памяти. Потому что НЕ официально ноутбук понимает 16 Гб оперативной памяти, может работать с частотами до 1866 МГц (но требует модификации BIOS) и принимает любую 1,35 В память (т.н. DDR3L). Конечно первым же делом нашел комплект из двух планок с одинаковыми задержками и установил в ноутбук. Ожидаемо все завелось без проблем. Самый очевидный апгрейд

16 Гб которых "хватит всем" ©

Одна из наиболее обсуждаемых в сообществах владельцев Х220 модификаций - это замена родной матрицы на более продвинутую. Далеко не секрет, что в Х220 ставили отвратительные по своим характеристикам цветопередачи матрицы TN. Абсолютный вырвиглаз. Поэтому первое и абсолютно логичное желание любого владельца - выбросить ЭТО на помойку и забыть как страшный сон. А заменить каким-нибудь IPS экранчиком. Я не стал исключением

Про "родную" матрицу

В принципе мне нравятся родные IPS-матрицы у Х220. Родные без кавычек - это LP125WH2(SL)B1/B2/B3. Хотя для своего малыша я приобрел матрицу которая, формально, в него никогда не устанавливалась -> LP125WH2(SL)T1. Почему она? А просто потому что более новая ( AH-IPS против IPS). Плюс по рассказам в этих ваших интернетах, засветка и инерционность меньше. Хотя судить мне сложно. На всякий пожарный - ниже картинка из UFO Test (testufo.com/ghosting) сделанная с выдержкой=частота обновления/4

Этот "тест на НЛО (!) подходит для проверки динамической чёткости монитора, ghosting (шлейфов/размытости в движении) и частоты обновления экрана. Анимация НЛО движется по экрану, имитируя реальные сценарии игр/видео. То, насколько длинные шлейфики за летающей тарелкой - это индикатор скорости пикселей (pixel response time). Если есть под рукой TN-матрица, то можете сравнить.

Ну и все, на этом можно остановиться, я не считаю, что физический размер матрицы позволит комфортно работать с ней на разрешениях up to 2k, плюс нужно менять рамки и т.д. и т.п. Плюс существующие моды по замене матриц используют один из eDP (Embedded DisplayPort), а я активно использую док-станцию и два ее DisplayPort выхода для подключения внешних мониторов. Так что увы, в данном разделе у нас будет nop

А док-станция еще и просто симпатичная

Как уж говорилось, одно из самых неприятных ограничений этого замечательного субноутбука - это традиционный для Lenovo whitelist, т.е. жестко зашитый в BIOS список карт с которыми корпорация разрешает работать ноутбуку. Если карты там нет - то она не заработает, система завершает работу и выкидывает ошибку. В принципе это недоразумение вырезается с помощью т.н. модифицированных нативных BIOS (об этом отдельно). Если ограничений нет, но и "нет препятствий патриотам" (С), можно воткнуть хоть WiFi7. Правда есть одно НО! Все современные форматы карт идут только в форм-факторе M2. А значит нужно использовать переходники.

Либо такой, занимающий половину слота WWAN

Либо такой, с выносным шлейфом

В моем случае хотелось сохранить установленный в WWAN слот модем (и GPS, главное GPS, ведь ноутбук-то важный дорожный компаньон), поэтому подошел только второй вариант. При замене жесткого диска на SSD в корзине освобождается некоторое количество свободного места, которое можно использовать для своих нужд. Переходник с картой прикреплен к посадочной платформе клавиатуры с помощью обычного двухстороннего скотча, хотя, конечно, ИКР - это использование 3M VHB - специальных вспененных акриловых скотчей для крепления зеркал. Но это уже для перфекционистов совет.

Выглядит (и работает) это все так

В планах - закрепить коаксиалы антенн какими-то хомутами, но в целом они и так не мешают и позволяют без особых проблем извлекать металлическую корзину с переходником/ами SSD (о них далее)

Важно! Не забывайте про антенны! При замене и антенны нужно менять

Нужны переходники MHF4 male на U.FL female

Длину переходников можно брать произвольную, но для большинства задач вполне хватит 10-30 мм.

В Х220 (с ликвидированным whitelist) запускаются и работают карты:

• Intel 7260/8265 (AC + BT 4/4.2)

• Intel 9260 (AC + BT 5.1)

• Intel AX200 (AX + BT 5.2)

• Intel AX210 (AX + BT 5.2)

Важно! Судя по всему, AX200 и AX210 - это последние модули от Intel, который видел наш малыш. И дело здесь в том, что корпорация все активнее переходит на т.н. CNVi (Connectivity Integrated) стандарт, когда часть логики WiFi/Bluetooth вынесена в процессор/чипсет. Такие карты (их номер модели всегда оканчивается на единицу) требуют совместимого железа (Coffee Lake+, 300-series+ чипсеты) и для нас недоступны. Забудьте про 9265, AX201, АХ211, АХ411. Остается только смотреть в сторону MediaTek/Atheros

Здесь обращаю отдельное внимание на то, что карты все с Bluetooth на борту, а значит слабенький встроенный BDC (Bluetooth daughter card) можно убрать. Единственное, что иногда может потребоваться изолировать (перерезать или заклеять) пин #51 на карте (W_DISABLE#) и (иногда) включить поддержку Wimax в BIOS

Раз уж мы определились, что родная Bluetooth daughter card нам больше не нужна, то логично чем-то занять свято место в виде разъема Hirose DF12B(3.0)-14DP-0.5V. Единственный возможный вариант - это переходник на USB 2.0, благо на aliexpress этого добра навалом.

Так выглядит BDC-USB переходник in situ

Что теперь в этот модуль подключить - вопрос только вашей фантазии. У меня, например, есть одно предложение, связанное со следующим пунктом.

У Х220 имеется встроенный слот ExpressCard 2.0 в который чаще всего раньше вставляли (сильно греющийся) переходник на 3хUSB 3.0 порта. Хотя по состоянию на 2025 год лично мне сложно сходу предположить, что я буду подключать к тем USB 3.0 (после замены WiFi скорости передачи данных выравнялись). А вот например диски формата NVMe в последнее время очень сильно подешевели (в противоположность изначально заточенным под Х220 дискам NGFF и уж тем более mSATA). Поэтому в ExpressCard ставим NVMe.

Конечно чуда не произойдет, в слот выходит всего лишь одна линия PCIe (x1), т.е. потолок скорости будет вполне сравнимый с нативным SATA (около 500 МБ/с), шустрее нативного же WWAN-mSATA (порядка 200-300 МБ/с). Космических скоростей (до 3000 МБ/с) добиться не получится, но. Но в теории время отклика (IOPS) у NVMe лучше, чем у SATA, т.е. система будет более отзывчивой при запуске мелких программ.

Исторически самым первым вариантом такого переходника можно считать т.н. ThinkMods:

Адаптер от ThinkMods

Такой адаптер имеет на борту микросхему со встроенным загрузчиком, поддерживает hotswap, plug-and-play. Т.е. любой подобный адаптер он, конечно, как отдельный накопитель операционной системой будет определятся. Но вот загрузится уже будет проблематично, т.к. встроенный в ноутбук биос не умеет загружаться с NVMe<->ExpressCard адаптера. Т.е. вариантов all-in-one подобных ThinkMods вроде бы и нет. Стоит адаптера недешево (40$ + доставка) да и ходят слухи что проект превратился в скам.

С другой стороны, на китайских аукционах присутствует достаточно большое количество пассивных переходников NVMe<->ExpressCard

Внешний вид адаптера ExpressCard -> NVMe 2230/2242

Т.е. сходу можно заказать и воткнуть в него какой-нибудь подходящий SSD (вроде рекомендуемых ThinkMods Hynix BC711, Lexar NM520, Kioxia BG4, Kioxia RC100, WD SN520 или Sabrent Rocket 2242. Единственное, стоит как-то продумать охлаждение (особенно если NVMe сильно греет атмосферу)

В слоте ExpressCard все выглядит вот так

Но что делать, если мы хотим загружаться с диска? Аппаратный вариант с ThinkMods отпадает. Остается либо использовать "не от мира сего" биос (об этом во второй части), либо подключать USB-разъем флешку с NVMe-загрузчиком (аля Clover или Open Core), а флешку в родном биос выбирать как загрузочное устройство. Такой вот chainload из костылей. Пока мы еще не говорим про программную сторону этой процедуры, а из-за ограничений места внутри корпуса нам уже потребуются специальные low profile флешки.

Примеры подходящих накопителей формата "для магнитолы"

Низкопрофильных накопителей существует довольно много, главное правильно искать, используя ключевые слова типа "micro", "nano", "fit", "ultra fit".

Also есть какие-то, на краю сознания, мысли про объединение пассивного адаптера с маломощной флешкой. Но пока эти мысли не оформились в что-то осязаемое.

В общем с загрузкой с NVMe вопрос открыт и закрыть его не так-то и просто.

А пока суть да дело с теми NVMe можно малой кровью заменить 7 мм родной HDD от Hitachi на что-нибудь более живенькое, реализующее все возможности SATA II (около 3 ГБ/с). На какой-нибудь SSD. В моем случае использованы разные переходники на несколько дисков, которые переключаются аппаратным переключателем.

Переходники с SATA II на что-то там _выбрать_нужное_

Два разных диска на один канал SATA, к сожалению, никак не повесить ибо чипсет Intel QM67 не поддерживает функцию SATA Port Multiplier. Но!

Но зато для эстетов есть возможность превратить отсек SATA нашего Х220 в настоящий RAID массив.

С помощью вот такой штуки

Это устройства типа StarTech 25S22M2NGFFR и их китайские аналоги на чипах JMicron JMS561/562.

Такие адаптеры могут имитировать hardware RAID, когда контроллер объединяет два диска в один массив (RAID 0 для скорости, RAID 1 для надежности или SPAN для сложения объема). Компьютер видит это как один физический диск (хотя ограничение по скорости, те самые саташные 500 МБ/с все равно никуда не денутся). Но как минимум увеличить объем хранилища, объединив две мелкие планки M.2 можно.

Also. Формально в RAID массивах на Х220 не слишком много смысла, мы ведь ценим их за скорость. В данном же случае RAID 0 даст снижение надежности в два раза, а скорость ограничена SATA "бутылочным горлышком". RAID 1 - это уже получше. Данные дублируются, если один диск сгорит - автоматически заработает второй. Ну а SPAN - это скорее на случай, если вам нужно (паровозиком) склеить разношерстные SSD в один диск. Надежность получится выше чем у RAID 0, но хуже отдельно взятого диска.

Последняя неинвазивная аппаратная модификация Х220 - это апгрейд его порта зарядки. Благодаря развитию науки и техники стало возможным просто воткнуть переходник-PD-триггер в Lenovo barrel 7.9x5.5 mm и заряжать каким-нибудь подходящим зарядным устройством от MacBook, которым вы заряжаете свой Google Pixel. Вместо кучи зарядных устройств возим одно-единственное. Переходники доступны на китайских аукционах в широком ассортименте и отлично работают.

Примеры переходничков

Такие хвосты существуют в разных вариациях, как монолитной Г-образной, так и с гибким проводом, как на моем фото. Работают они одинаково хорошо, здесь если и стоит вопрос, то скорее персонального удобства использования.

Кроме хвостов, есть и внутренние in situ PD триггеры. Но, судя по отзывам пользователей, они хлипковаты относительно родного "желтого" разъема. Хотя, с другой стороны, никто их наверное из выскопрочных нейлонов не печатает.

Тот кто внимательно прочитал все пункты про аппаратные модификации, как минимум три раза мог заметить отсылки к BIOS. На нем у нас завязано:

1. Допустимая частота работы DDR3 памяти

2. Возможность инициализации и загрузки ExpressCard<->NVMe

3. Whitelist и ограничения на использование mini pci-e карт WiFi

4. Даже переназначение клавиш Сtrl и Fn зависит от BIOS

Одна из найважнейших неинвазивным (при должной прямоте рук) модификаций. Сразу перескочу вперед и скажу, что в Х220 обновление прошивки биос обновляет еще и прошивку Embedded Controller (он же EC). Работник незаметный, который в отличие от старшего-BIOS-брата, отвечающего за процессор, оперативную память и диски, является, фактически, нервной системой ноутбука. Контролирует функции питания и работы с батареей, работу клавиатуры и индикаторов (в том числе легендарного ThinkLight), температуру и последовательность загрузки. Маленькое сердце вашего Х220.

Но прошить последнюю (а это версия 1.24) версию EC, как оказалось, не так то и просто. Малейшее неосторожное движение, нажатие клавиши и процесс прошивки завершается. Биос обновился, а контроллер нет, откатить назад, по установленным Lenovo правилам, ничего нельзя (без инвазивного "программаторного" вмешательства). Именно по этому к процедуре прошивки биоса Х220 нужно подходить как к религиозному ритуалу. Желательно попутно воскурять "фимиам" 60 Ваттным паяльником (на этом я еще позднее подробнее остановлюсь).

В общем на данном этапе нужно для себя решить, что вы будете делать. Если ваш опыт взаимодействия с Х220 ограничивается экосистемой Windows - то можете смело делать все описанное далее. Если ж вы готовы рискнуть всем (платы на КДПВ - это как раз ОНО) ради получения полного контроля над своим ноутбуком - то пока расслабьтесь, прочитайте Промежуточные выводы и ждите вторую часть повествования. Можно заказать на aliexpress понравившиеся переходники.

Продолжаем для тех, кто довольствуется синицей в руках. Итак, предположим у нас какой-то старый биос (версия < 1.46). Cкачиваем с официального сайта Lenovo (или отсюда) ISO-образ последнего BIOS. Заливаем его на подходящий носитель (у кого-то флешка, у кого-то Zalman ZE-VE200).

Обязательно подключаем к ноутбуку оригинальную (очень рекомендуется) батарею с уровнем заряда не менее 60%. Подключаем ноутбук к сети. Загружаемся и запускаем прошивку (нажав пару раз Y). Ждем, ничего не трогаем, перезагружаемся когда система попросит. Не отключаем наш загрузочный диск, когда процесс завершится. Именно после перезагрузки пойдет прошивка EC. В этот момент важно вообще ничего не нажимать, ни одной кнопки. Проверено на личном опыте, когда из-за моей нетерпеливости и "дребезга контактов" рук, биос обновлялся, а EC - нет. Приходилось снимать микросхему, заливать в нее сохраненный старый дамп и начинать процесс обновления заново. Если процесс вдруг завис - ничего страшного, просто перезапустите еще раз. Формально, основная задача здесь именно обновление EC.

Потому что дальше мы будем на официальную версию 1.46 накатывать версию модифицированную, у которой сняты все описанные в начале раздела ограничения. А мод обновляет только регион BIOS, но не трогает EC. Да и просто так прошить модифицированный биос никто вам не даст. Поэтому методика следующая:

Прошиваем мод 1.46

1. Нужно сделать простенькую загрузочную WinPE флешку. Например скачать демо-версию Active Boot Disk, запустить программу и залить на наш накопитель базовую систему.

2. Скачать модифицированный 1.46 и распаковать все файлы из него в папку с простым названием (например, bios) созданной в корне флешки из п.1

3. Вставляем флешку в USB порт ноутбука, жмем при загрузке F1, переходим в меню Boot и нажатием + устанавливаем приоритет загрузки (#1) на наш накопитель. F10 и перезагружаемся

4. Ждем пока полностью завершится загрузка Active Boot Disk, нажимаем клавишу Win, потом Run и сmd. В консоли пишем:

С:
dir
cd bios
flash.bat

Так мы запускаем скрипт с обновлением. Который в свою очередь запускает автоматически утилиту WinFlash.

Если bat-файл вам запускать не хочется, то можно запустить WinFlash вручную. Алгоритм похож:

С:
dir
cd bios
winflash /mode=0 /bbl /vcpu /console /cs /sa /v /vbl 8DET76WW\$01CB000.FL1

Возможно во время прошивки программа будет вам писать, что не может верифицировать дамп.

Не обращайте на это внимание, пусть пытается верифицировать до победы, 3-5-7 да хоть 20 раз. Рано или поздно у нее это получится. Когда получится - перезагружаемся. На этом процесс аппаратно-программных модификаций вашего Х220 успешно завершен

Перезагрузившись после прошивки и зайдя в биос вы должны увидеть, что актуальная версия оного у вас 1.46, а версия ЕС - 1.24. На этом все, теперь вы можете использовать любые, в т.ч. описанные выше карты WiiFi и любую DDR3 память. Ах да, чуть не забыл, индикатором того, что у вас модифицированный биос будет исчезновение вкладки с настройками даты и времени. Ей пожертвовали для того, чтобы открыть доступ к инженерным настройкам Х220 (вкладка Advanced).

Промежуточные выводы

Х220 замечательный ноутбук, по праву носящий статус "легендарный". Различные переходники и аппаратные апгрейды делают его вполне себе современным устройством, а какая-нибудь последняя lubuntu на борту - позволяет распродать все свои макбуки за ненадобностью.

Судите сами, у нас имеется маленький ноутбук в корпусе из магниевого сплава, с IPS матрицей, возможностью попеременной загрузки с SATA-mSATA-NVMe дисков (а то и с RAID-массивом на борту), поддерживающий работу с WiFi AX и BT 5.3, заряжающийся от PD зарядника макбука, со сменными 16 Гб быстрой DDR3 памяти и великолепной классической клавиатурой Thinkpad. И все это обойдется вам в каких-нибудь сто с чем-то долларов