Aber bevor wir loslegen – Ihr kennst das ja schon – erst mal der obligatorische Haftungsausschluss:

Ich übernehme keinerlei Haftung für irgendwelche Schäden, die bei der Reparatur elektronischer Geräte, dem Aufbau und Betrieb elektronischer Schaltungen, an Personen oder Geräten entstehen können.

>> Sollten Sie Windows auf dem iMac haben und dieses auch starten können, können Sie gleich zum Punkt: „Firmware der Grafikkarte anpassen“ springen.

Für dieses Unterfangen brauchen wir neben dem defekten iMac einen zweiten Rechner und ein CH341A USB EPROM-Brenner. Den gibt es bei dem Onlinekaufhaus mit den 4 bunten Buchstaben für etwas unter 10 Euro. Achtet beim Kaufen darauf, dass es der schwarze CH341A ist und mit der Klammer. Als zweiten Rechner habe ich ein altes MBP mit Windows XP genommen. Bei Windows 10 gibt es Probleme mit den Treibern für das CH341A und einen Windows 7 Rechner hatte ich nicht zu Hand, sollte aber auch auf Windows 7 funktionieren. Sollte man keinen passenden alten Rechner haben, ein Windows XP Laptop bekommt man gebraucht für unter 30 Euro.

Weiterhin brauchen wir noch etwas Software und die passende Firmware der Grafikkarte. Ich habe alles, was benötigt wird, in einem Download zusammen gefasst. Diese Firmware und sämtliche Informationen habe ich aus dem Macrumors Forum. Externer Link

Download (etwa 8MB) CRC32-HASH: 0826EC78

CH341A.EXE wird durch McAfee als Virus erkannt.

Installation und Nutzung des CH341A

Das CH341A muss vor Gebrauch erst mal auf dem Zweitrechner installiert werden. Im Order „Treiber CH341A“ aus obigem Download befindet sich der passende Treiber für das CH341A. Einfach die „setup.exe“ ausführen und auf „Install“ klicken. Nach erfolgreicher Installation kann nun das CH341A an den Rechner angeschlossen werden.

Benutzung des CH341A

Die Benutzung de CH341A ist recht einfach, wenn man weiß worauf man achten muss. Leider kommt das Gerät ohne jegliche Anleitung oder Treiber daher. Ich habe einige Zeit gebraucht und im Internet gesucht, bis ich damit zurecht kam. Das CH341A ist sowohl für „24 EEPROM“ als für – was wir brauchen – „25 SPI Flash“ Chips geeignet. Auf dem CH341A ist dies mit einer kleinen Zeichnung gekennzeichnet. Auch ist in dieser Zeichnung zu sehen, wo der Pin1 hingehört. Pin 1 ist mit einem kleinen Punkt gekennzeichnet. Hier wird die Klammer so angebracht, dass der rote Draht Pin1 entspricht. Der Pin1 1 ist auch dem entsprechendem Chip mit einem kleinen Kreis gekennzeichnet, auf dem Logicboard sogar mit einem kleinen weißem Pfeil.

Zum Beschreiben eines EEPROM habe ich das benötigte Programm in dem Ordner „Software CH341A“ mitgeliefert. Die Software braucht man nicht zu installieren, man muss nur  das Programm „CH341A“ ausführen. Im Programm muss man erst den entsprechenden Typ EEPROM auswählen, dies ist ein „25 SPI Flash“. Das automatische Erkennen des EEPROM über den Knopf „Detect“ schlägt meistens fehl und gibt den falschen Wert zurück, also müssen wir den entsprechenden Chip per Hand auswählen. Dafür müssen wir erst mal wissen, welcher Chip verbaut wurde. Hierfür braucht man schon eine Lupe, um den Text auf dem Chip lesen zu können. In meinem Fall wurde ein MX25L6405D verbaut. Diesen wählen wir entsprechend in der Software aus unter dem Knopf „Chip Search“. Hier können wir einfach im Feld „Chip Name“ einen Teil der Bezeichnung eingeben und im unteren Teil den entsprechenden Chip auswählen.

Es kann vorkommen, dass ein Chip nicht im Programm vorkommt, aber mit einer anderen Einstellung beschrieben werden kann. So hatte ich zum Beispiel einen 25Q064A, was – wie für einen iMac von 2011 üblich ist – ein 8MByte/64MBit Chip ist. So habe ich von oben nach unten jeden 8MByte/64MBit Chip ausprobiert und mit dem W25Q64BV dann beschreiben können. Es ist ratsam, nach jedem durchgeführten Schreibvorgang, diesen zu kontrollieren, indem man das Geschriebene mit dem Original vergleicht. Hierfür gibt es die Option „Verify“ oben im Menü. Aber bevor wir einen Chip beschreiben, machen wir erstmal ein Backup, indem wir  im Menü auf „Read“ klicken. Nach dem Einlesen der Daten des EEPROMS können wir diese einfach in eine BIN-Datei über den Menüpunkt „Save“ speichern. Zum Beschreiben müssen wir erst eine BIN-Datei auswählen über den Menüpunkt „Open“ und anschließend den Punkt „Program“ drücken. Man kann vorher eventuell noch den Punkt „Erase“ wählen, um den Chipinhalt zu löschen.

Firmware der Grafikkarte anpassen

Momentan gibt es angepasste Firmware für die Quadro K1000M, K1100M, K2000M, K2100M, GTX 765M, GTX 770M und GTX 780M. Ebenfalls gibt es Firmware für die AMD WX4170 (RX560) und die AMD WX7100 (RX580), allerdings brauchen die AMD-Karten noch einige andere Modifikation, welche ich in diesem Beitrag nicht behandeln werde. Diese Firmware befindet sich im Ordner „GPU Firmware“ im Download. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Firmware der Grafikkarte anzupassen: entweder aus einer Windows Installation heraus oder mit dem CH341A. Wenn man die Karte bereits eingebaut hat und Windows installiert hat, ist dies die einfachste Methode. Hierfür habe ich das Flashtool von Nvidia in den Download hinzugefügt. nvflash ist für das 32-Nit System und nvflash64 für ein 64-Bit System. Man sollte vorher remote desktop aktiviert haben oder über eine andere Art, z.B. VNC die Möglichkeit haben um auf das System zugreifen zu können weil die Chance besteht, dass der Bildschirm während des Flashens ausgeht. Und man sollte, bevor man die modifizierte Firmware installiert, erst mal eine Sicherheitskopie der alten Firmware machen. Hierfür geben wir folgendes Kommando ein:

nvflash -b alt.rom oder nvflash64 -b alt.rom

Nach erfolgreichem Backup können wir die modifizierte Firmware ins Rom flashen:

nvflash neuesbios.rom oder nvflash64 neuesbios.rom

Wobei neuesbios.rom natürlich durch den Namen der zuvor heruntergeladenen Biosdatei ersetzt wird.

Sollte man kein Windows installiert haben oder nicht gestartet bekommen, muss man den CH341A benutzen. Dafür muss die Karte, sollte man diese bereits eingebaut haben, wieder aus dem iMac ausgebaut werden. Wie oben beschrieben müssen wir erst den Type des EEPROM mit der Lupe herausfinden und in der Software einstellen. Danach die Klammer auf den Chip befestigen und die Firmware entsprechend sichern und die neue installieren. Hiernach kann die Karte wieder eingebaut werden. Ob es richtig funktioniert hat, sieht man anschließend wenn das OS hoch gefahren ist und man oben auf den Apfel klickt und „Über meinen Mac“ auswählt. In dieser Übersicht sollte bei Grafikkarte ein Vermerk von Nick[D]vB stehen.

Nun, da eine der Firmen auch festgestellt hatte, dass der VRAM nicht mit Strom versorgt wurde und dies auch nicht repariert hat, habe ich mich auch nicht daran versucht dies zu reparieren. Ich habe stattdessen wie beim 2011er probiert, die dedizierte Grafik abzuschalten. Und dies mit Erfolg! Das 2012er hat dieselben Vor- und Nachteile wie das 2011er Modell.

Vorteil:

* GPU wird nicht mehr mit Strom versorgt, also weniger Stromverbrauch und weniger Wärmeentwicklung, also auch längere Akkulaufzeit.

Nachteile:

* Weniger 3D-Leistung, aber vollkommen ausreichend für die normale Arbeit.
* Externer Monitor ist nicht mehr anschließbar
* Man darf kein PRAM-Reset ausführen, dies löscht den EFI Eintrag und es bleibt dunkel. Sollte man ein PRAM-Reset gemacht haben, einfach nochmal den Software-Teil ausführen.
* Unter High Sierra und Mojave funktioniert die Backlight-Steuerung nicht mehr.

Bevor wir loslegen erst mal der obligatorische Haftungsausschluss:

Ich übernehme keinerlei Haftung für irgendwelche Schäden, die bei der Reparatur elektronischer Geräte, dem Aufbau und Betrieb elektronischer Schaltungen, an Personen oder Geräten entstehen können.

Auch diese Anleitung besteht aus zwei Schritten: Zum einen ein Softwareteil, die NVRAM-Einstellungen und dann muss wieder ein Widerstand entfernt werden. Zusätzlich muss für High Sierra und Mojave wieder wie beim 2011er Modell eine Brücke eingelötet werden.

Softwareteil

Weil das MacBook Pro überhaupt kein Bild sowohl intern als extern erzeugte, konnte ich hier nicht mit dem USB-Stick arbeiten und musste mir etwas anderes überlegen. Ich habe per USB-Grafikkarte die benötigten NVRAM-Einstellungen durchführen können. Aber man kann auch per Bildschirmfreigabe diese Aufgabe bewältigen. Ich habe mir für solche Arbeiten eine USB-Grafikkarte für etwa 30 Euro besorgt. Ich mache hier keine Werbung, also wenn jemand dies genau wissen will, schickt mir einfach eine Mail.

Nach dem Starten des Gerätes den Terminal öffnen und folgende beiden Kommandos eingeben:

sudo nvram boot-args=“nv_disable=1″

und

sudo nvram fa4ce28d-b62f-4c99-9cc3-6815686e30f9:gpu-power-prefs=%01%00%00%00

Hardwareteil

Beim 2012er muss auch ein Widerstand entfernt werden (hier rot angezeigt) und, sollte man High Sierra oder Mojave installiert haben, auch wieder eine Brücke eingelötet werden. Die Brücke (siehe 2. Zeichnung bzw. 2. Bild) dient dafür, dass High Sierra und Mojave wieder aus dem Standby aufwacht. Sollte man Sierra oder älter installiert haben, braucht man diese Brücke nicht einzulöten.

Auch hier zeigen Fotos mehr. Und achtet nicht auf die Schmiererei auf dem zweitem Bild, das hatte eine der Firmen hinterlassen.

Vorteile:
* alternative Karten sind deutlich günstiger
* Karten der neueren Generation sind schneller und oft auch stromsparender
* Karten der neueren Generation sind metal-fähig, also für Mojave geeignet

Nachteile:
* Kein Bootscreen mehr. Bild kommt erst, wenn das OS komplett geladen ist
* Hintergrundbeleuchtung ist nicht mehr einstellbar
* Target-Mode funktioniert nicht mehr
* Kühler muss angepasst werden

Aber es gibt mittlerweile schon einige Lösungen, um die Nachteile auszumerzen, aber das ist etwas für die nächsten Beiträge. In diesem soll erst mal die defekte Karte ausgetauscht werden.

Bevor wir loslegen erst mal der obligatorische Haftungsausschluss:

Ich übernehme keinerlei Haftung für irgendwelche Schäden, die bei der Reparatur elektronischer Geräte, dem Aufbau und Betrieb elektronischer Schaltungen, an Personen oder Geräten entstehen können.

Welche Karten funktionieren?

Mann muss vorher wissen, dass in einem 21,5″ nur kleine MXM 3.0A Karten rein passen und im 27″ sowohl die kleine MXM 3.0A als auch die Größeren MXM 3.0B Karten. Karten die bis jetzt erfolgreich getestet wurden sind die MXM 3.0-B von Dell/Alienware GTX 765M, GTX 770M, GTX 780M und die GTX 860M. Dazu kommen noch die kleine MCM 3.0-A Karten Quadro K1100M und die K2000M.

Anpassung des Kühlers

Weil jede Karte einen anderen Aufbau an Komponenten hat, muss der Kühler in de meisten Fällen angepasst werden. Hierfür eignet sich ein Dremel oder vergleichbares Werkzeug. Für die hier benutzte GTX 765M (rechts) musste ich an zwei Stellen etwas aus dem Kühler flexen und das Kreuz auf der Rückseite musste auch etwas angepasst werden.

Auch für die von mir verwendete K1100M musste ich sowohl den Kühler als auch das Kreuz etwas anpassen. Beim Befestigen des Kühlers muss neben der Wärmeleitpaste auf dem GPU auch ein Wärmeleitmittel auf den Speicherchips, Spulen und Kondensatoren aufgetragen werden. Hier benutze ich gerne Wärmeleitpads statt Wärmeleitpaste. Normale Wärmeleitpaste kann hierfür auch nicht benutzt werden, weil der Abstand zwischen den Speicherchips und dem Kühlkörper deutlich größer ist als der Abstand vom GPU und dem Kühlkörper. Hierfür eignet sich ansonsten K5-Pro.

Einbau der Grafikkarte

Um die neue Grafikkarte einzubauen, muss erst mal die alte heraus – und dafür muss leider der ganze iMac auseinander gebaut werden. Leider gibt es bei iFixit nur eine Anleitung für den 21,5 iMac, aber nicht für das 27″ Modell. Die Schritte für den 27″ iMac sind nahezu identisch zu dem vom 21,5″ iMac. Lediglich befinden sich einige Kabel an einer anderen Stelle. So ist z.B. das Audio-Kabel bei Schritt 32 deutlich kürzer.

https://de.ifixit.com/Anleitung/iMac+Intel+215-Inch+EMC+2428+GPU+Karte+austauschen/5980

Was, wenn es dunkel bleibt?

Es können nach dem Tausch 3 Sachen passieren:  Zum einen startet der iMac und es kommt nach dem Starten des Betriebssystems auch ein Bild – das ich natürlich das, was wir wollen. Es kann aber auch nichts passieren, also dass der iMac überhaupt nicht startet. In diesem Fall ist auch nicht viel zu machen – heißt Karte wieder ausbauen. Hier besteht eventuell noch die Möglichkeit, die Karte mit einer neuen Firmware auszustatten. Dazu aber mehr in nächsten Beitrag. Es kann auch passieren, dass der iMac startet, aber kein Bild kommt. In diesem Fall kann man noch die Nvidia Webdrivers installieren, vorausgesetzt, man hat sich für eine Nvidia Karte entschieden. Allerdings gibt es für Mojave keine Nvidia-Webdrivers mehr.

System aufrüsten oder neu installieren

Nach dem Einbau wird das bereits installierte Betriebssystem weiterhin funktionieren. Auch sollten Updates keine Probleme machen. Allerdings macht eine Neuinstallation bzw. ein Upgrade auf ein neueres Betriebssystem Probleme. Dies endete in meinen Tests immer in einer Bootschleife. Um ein Betriebssystem installieren zu können, braucht man entweder einen zweiten Apple Rechner, wo man die Installation vollziehen kann und anschließend die Festplatte in den iMac baut, oder man muss die alte defekte Karte einbauen, solange diese noch im abgesichertem Modus funktioniert. Auch für die Installation per Mojave-Patcher muss man eine dieser beiden Optionen wählen. Allerdings besteht die Möglichkeit, den BootRom und das vBios der Grafikkarte zu modifizieren, sodass eine Neuinstallation möglich ist. Dies werde ich in meinem folgenden Blogeintrag dokumentieren.

Zum testen der Wärmeabfuhr habe ich die von mir im Artikel beschriebene Methode benutzt. Als Erstes habe ich einen Test mit dem ganzen Staub gemacht. Nach der Grundreinigung habe ich noch einen Test gemacht. Anschließend habe ich die Wärmeleitpaste des Kühlkörpers ersetzt und abermals einen Test gemacht. Zu diesen drei Tests habe ich zum Schluss noch einen gemacht, wo ich den Turbo-Modus des CPU per Turbo Boost Switcher deaktiviert habe.

Im ersten Screenshot sieht man die Wärmeentwicklung mit verdreckten Kühlkörper.

In diesem Screenshot nach der Grundreinigung dauert es schon etwas länger, bis der CPU wegen der Hitze runter taktet.

Nach dem Erneuern der Wärmeleitpaste ist eine deutliche Verbesserung der Kühlleistung wahrzunehmen. Es werden auch nicht mehr die 100°C erreicht, eine Runtertaktung findet schon bei etwas über 90°C statt. Natürlich muss die alte Wärmeleitpaste komplett entfernt werden.

Wenn man auf Nummer sicher gehen will, kann man wie beschrieben den Turbo-Modus deaktivieren. Das heißt, dass der CPU nicht mehr wie in diesem Fall auf 2,8 Ghz steigt, sondern gemütlich auf den von Intel angegebenen 2,2 Ghz seine Arbeit verrichtet. Man sieht deutlich eine geringere Wärmeentwicklung.

Fazit: Austausch der Wärmeleitpaste hat einen positiven Effekt auf die Wärmeentwicklung in einem Computer. Es sollte gute Wärmeleitpaste verwendet werden und  richtig aufgetragen sollte sie auch sein. Reinigen sollte man die Lüfter eines Rechners auch gerne mal öfter.

Dieser Liste ist zu entnehmen welche Sechskernprozessoren im MacPro lauffähig sind.

Auch der richtige Arbeitsspeicher in der richtigen Konfiguration hat deutlich Einfluss auf die Leistung. Die verbauten Prozessoren verfügen über sogenanntes Triple-Channel Memory Bus, dies heißt, dass der Arbeitsspeicher in 3er-Paaren installiert werden sollte für die beste Leistung. D. h. im Single-CPU-Board sind 3 Module und im Dual-CPU-Board sind 6 Module notwendig. Diese sollten alle die gleiche Speicherleistung sowie Geschwindigkeit haben, am besten 1333Mhz, wenn es der Prozessor unterstützt. 8GB Module kosten momentan um die 10 Euro, bei eBay einfach nach 10600R suchen. Es wurde auch schon öfters diskutiert ob PC3L, also Low Power-Speicher mit 1.35V verbaut werden darf. Mir ist nicht bekannt, ob der MacPro den PC3L richtig erkennt und ihn mit 1.35V betreibt oder mit den üblichen 1.5V. Ein Teil der PC3L Speichermodule funktioniert auch mit 1.5V, aber ich würde generell auf die PC3L Module verzichten.

Hier habe ich diverse Benchmarks aufgelistet, die ich an einem 4.1 mit X5680 durchgeführt habe, um zu zeigen, was der Unterschied ist, wenn man von Triple-Channel Gebrauch macht. Ich habe sämtliche Tests mit Geekbench4 durchgeführt. Externer Link Man sieht deutlich, dass der richtige Speicher in der richtigen Konfiguration schon Einiges ausmacht.

Nachdem dies geklärt ist nun an die Arbeit. Ich habe mich für meinen Dual CPU MacPro 5.1 entschieden für den X5675, diese waren deutlich günstiger als die X5680 und die überteuerten X5690. Ursprünglich sind zwei E5620 mit jeweils 4×2.4 Ghz verbaut.

Das CPU-Board ist recht einfach aus dem MacPro zu entfernen. Einfach die beiden Hebel ausklappen und das CPU-Board raus ziehen.

Die Kühler sind mit 3er Sechskant-Steckschlüssel, im Volksmund auch Inbusschlüssel genannt, befestigt. Beim Single CPU-Board ist der Kühler etwas größer und mit 5 Schrauben befestigt.

Jetzt können die Prozessoren ausgetauscht werden. Wie gesagt: beim 4.1 Dual CPU-Board müssen Prozessoren ohne IHS verbaut werden.

Bevor die Kühler wieder auf dem Board befestigt werden,  sollten diese gereinigt werden, sowohl die Kupferfläche als von innen mit Druckluft. Hier kann sich im Laufe der Jahre Einiges an Staub angesammelt haben. Vor dem Einbauen muss natürlich auch noch Wärmeleitpaste auf die Prozessoren aufgetragen werden.

Beide Kühler sehen gleich aus, doch sind diese unterschiedlich. Wenn man sich die Lüfter genau ansieht, bemerkt man, dass diese genau anders herum montiert sind. Dies hat auch Sinn, denn die Abluft soll hinten das Gehäuse verlassen. Darum müssen die Kühler so eingebaut werden, dass die Pfeile auf den Lüftern nach hinten zeigen.

Und fertig. Nun das CPU-Board wieder in den MacPro einbauen und sich über die Leistung freuen.

Hier habe ich einige Benchmarks, die ich selber durchgeführt habe, einmal aufgelistet. Als Referenz habe ich auch den MacPro 3.1 aufgelistet zusammen mit diversen Speicher-Konfigurationen.

Aber erst einmal ein Haftungsausschluss: In diesem Test wird der CPU über längere Zeit zu 100%  belastet und die Temperatur kann die 100°C erreichen. Dies kann negative Effekte auf die Hardware haben. Des Weiteren sollte man diesen Test nur  mit ordentlich gereinigten Lüfter und Kühlkörper durchführen.

Zum Auslesen der CPU-Werte brauchen wir das Programm Intel Power Gadget, die neuste Version bekommt man auf der Intel-Seite. Externer Link

Nachdem dieses Programm installiert und gestartet ist, sieht man untereinander 4 Grafiken, dies sind von oben nach unten: Power (also wie viel Watt der CPU momentan verbraucht), Frequency (die aktuelle Taktrate), CPU Temperatur und CPU Auslastung.

Nun können wir im Terminal mit dem Kommando yes > /dev/null & den CPU belasten. Dieses Kommando muss einmal pro virtuellem Kern gestartet werden. Dies kann man am besten testen indem man das Kommando einmal erteilt und dann die Auslastung beobachtet. Man muss nur 100 teilen durch die Auslastung, schon hat man die Anzahl der virtuellen Kerne und die auszuführenden Kommandos. Im Fall des hier getesteten MacBook Pro mit i7 also 8 mal. Man kann alle 8 auf einmal geben. Zum stoppen des Testes wird einfach killall yes im Terminal eingeben. Dies sieht dann so aus.

Während des Tests sieht man wie der CPU zu 100% belastet wird und wie die Temperatur steigt. Sobald die Temperatur einen für den CPU kritischen Wert erreicht, wird dieser herunter getaktet. In der Regel liegt diese bei 100°C. Sollte er die 100°C erreichen und der CPU runter takten ist meines Erachtens nach die Kühlung unzureichend. Hier schön zu sehen, dass nach recht kurzer Zeit der CPU schon runter taktet. Und das bei abgeschalteter dedizierter Grafikkarte.

Pro:

* GPU wird nicht mehr mit Strom versorgt, also weniger Stromverbrauch und weniger Wärmeentwicklung, also auch längere Akkulaufzeit.

Contra:

* Weniger 3D-Leistung, aber vollkommen ausreichend für die normale Arbeit
* Externer Monitor ist nicht mehr anschließbar
* man darf kein PRAM-Reset ausführen, dies löscht den EFI Eintrag und es bleibt dunkel. Aber dafür habe ich eine Lösung weiter unten.
* unter High Sierra funktioniert die Backlight-Steuerung nicht mehr. Hierfür gibt es allerdings eine Lösung.

Bevor wir loslegen erst mal der obligatorische Haftungsausschluss:

Ich übernehme keinerlei Haftung für irgendwelche Schäden, die bei der Reparatur elektronischer Geräte, dem Aufbau und Betrieb elektronischer Schaltungen, an Personen oder Geräten entstehen können.

Und man sollte schon etwas Erfahrung mit dem Lötkolben haben…

Im ersten Schritt ändern wir einen EFI-Eintrag. Dies können wir auf 2 Wegen machen: Entweder der Mac bootet noch und wir können per Terminal den Eintrag setzen, oder der Mac bootet nicht mehr, dann müssen wir uns einen Linux-Distribution auf einem Stick erstellen und davon starten. Wenn der Mac noch startet, entweder normal oder im abgesicherten Modus, einfach das Terminal öffnen und Folgendes eingeben:

sudo nvram fa4ce28d-b62f-4c99-9cc3-6815686e30f9:gpu-power-prefs=%01%00%00%00

Dies funktioniert allerdings nicht immer, ist aber die Lösung wenn man mal eine PRAM-Reset ausgeführt hat, soweit man die Bildschirmfreigabe aktiviert hat. Dann kann man den defekten Mac mittels Bildschirmfreigabe von einem anderen Mac übernehmen und die EFI-Einstellung nochmals ausführen.

Der andere Schritt ist etwas aufwändiger. Wenn der Mac nicht mehr richtig hochfährt müssen wir uns einen USB-Stick basteln. Hierfür brauchen wir natürlich einen anderen Rechner der funktioniert.

Herunterladen von ArchLinux

Als Erstes muss man die neuste Version von ArchLinux auf https://www.archlinux.org/download/ downloaden.

Jetzt könnte man diese einfach auf eine CD/DVD brennen und von dieser direkt im SuperDrive des MacBook Pro starten. Oder man bastelt sich einen USB-Stick

USB-Stick erstellen

Als erstes muss man in Erfahrung bringen, welches Laufwerk der USB-Stick ist. Hierfür /Programme/Utilities/Terminal.app öffnen und mit dem Kommando diskutil list eingeben. Es erscheint etwas wie /dev/disk# (external, physical), wobei # die Nummer des Laufwerkes darstellt. Bitte genau prüfen, dass die Angaben in Größe und Namen stimmen.

USB-Laufwerke werden in OSX automatisch gekoppelt. Um das ISO-Image auf den USB-Stick zu schreiben muss das Laufwerk entkoppelt werden, nicht ausgeworfen. Entkoppeln erfolgt mit dem Kommando diskutil unmountDisk /dev/disk# wobei # natürlich die Nummer des Laufwerkes ist. Nun können wir das Image auf den USB-Stick mit dem folgendem Kommando sudo dd if=/Pfad/zur/ISO-Datei of=/dev/rdisk# bs=1m kopieren. Nach dem Kopiervorgang wird vom System eine Meldung generiert, dass er das Laufwerk nicht lesen kann. Dies ist allerdings normal und kann negiert werden.

MacBook von USB starten

CD/DVD einsetzen oder USB-Stick anschließen, Rechner einschalten und die ALT-Taste gedrückt halten. Im folgenden Startmenü „EFI Boot“ auswählen. Sobald das ArchLinux Bootmenü erscheint die Taste e drücken um die Startoptionen von ArchLinux zu bearbeiten. Am Ende der Startoptionen nomodeset einfügen und mit Enter bestätigen. Wenn alles korrekt läuft, befindet man sich nach einiger Zeit in einer Linux-Konsole.

Eventuelle alte Einstellung löschen

Die EFI-Variablen werden automatisch eingebunden in dem Ordner /sys/firmware/efi/efivars, allerdings ohne Schreibrechte, darum müssen wir erst den Ordner neu einbinden. Hierfür geben wir folgende Kommandos:

umount /sys/firmware/efi/efivars
mount -t efivarfs rw /sys/firmware/efi/efivars/

Jetzt können wir mit cd /sys/firmware/efi/efivars in den Ordner wechseln und mit ls nachsehen ob bereits eine gpu-power-prefs-Datei vorhanden ist. Sollte diese existieren, muss sie mit rm gpu-power-prefs-… vorher gelöscht werden. Mit der TAB-Taste wird die Autovervollständigung ausgeführt, dann braucht man nicht den ganzen Dateinamen von Hand tippen. Sollte das Löschen nicht auf Anhieb gelingen, muss vorher die Dateiimmunität aufgehoben werden mit chattr -i „gpu-power-prefs-…“

Neue gpu-power-prefs-Datei erstellen

Dies ist ein recht komplizierter Befehl und ist teilweise mit halb funktionierender Grafikkarte recht mühselig einzugeben.

printf „\x07\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00“ > /sys/firmware/efi/efivars/gpu-power-prefs-fa4ce28d-b62f-4c99-9cc3-6815686e30f9

Anschließend sollte man die Datei wieder immunisieren. Dies ist nötig, um zu verhindern, dass das OS ohne Root-Rechte Zugriff auf die Datei hat und eventuell etwas verändern kann.

chattr +i „/sys/firmware/efi/efivars/gpu-power-prefs-fa4ce28d-b62f-4c99-9cc3-6815686e30f9“

Diesen Schritt hat man nicht, wenn man die erste Option wählt und aus dem OS heraus die NVRAM-Variablen ändert. Inwiefern dies später Einfluss haben könnte, habe ich noch nicht untersucht bzw. festgestellt.

Unmount und Neustart

Zum Schluss muss noch noch ordentlich entkoppelt werden um sicherzustellen, dass die EFI-Variablen ordentlich gespeichert werden.

cd/
umount /sys/firmware/efi/efivars

und zum Schluss noch ein reboot um den Rechner neu zu starten.

Es ist wichtig, den Rechner beim ersten Starten in den Safe-Mode zu starten. Hierfür die SHIFT-Taste beim Hochfahren gedrückt halten. Sobald der Rechner hoch gefahren ist können wir diesen über den normalen Weg herunter fahren. Dieser Bootvorgang löscht eventuelle GPU-Einstellungen die eventuell stören könnten.

Entfernen des Widerstandes

Jetzt sind wir mit dem Softwareteil fertig und widmen uns den Hardwareteil. Man könnte jetzt davon ausgehen, dass der Rechner doch funktioniert und es hierbei belassen. Allerdings solange der GPU noch mit Strom versorgt wird, wird dieser vom OS erkannt und kann zu Konflikten führen. Sobald der GPU vom Strom getrennt ist, erkennt das OS nur noch die im Prozessor integrierte Grafikeinheit.

Den Widerstand, den es zu entfernen gilt, ist sowohl beim 15″ als beim 17″-Modell der R8911.

Dies ist der Widerstand des 17″-Modells

Dies ist der Widerstand des 15″-Modells

Modifikation für High Sierra

Mit der Einführung von High Sierra kommt es bei dieser Art von Modifikation dazu, dass das Backlight nicht mehr steuerbar ist und nach dem Ruhezustand nicht mehr angeht. Hierfür gibt es ein Komplettlösung: https://computeco.de/DyingLight.html. Wenn man allerdings auf die Hellichtkeitssteuerung verzichten kann, reicht es eine kleine Brücke zu ziehen. Wenn Sie noch ein älteres OS nutzen, ist es nicht ratsam diese Brücke zu ziehen, weil die Hellichkeitssteuerung auch in diesem Betriebssystemen nicht mehr geht.

Dies ist die Brücke beim 17-Zoll Modell

Dies ist die Brücke beim 15-Zoll Modell

Fotos

Fotos sagen den meisten mehr als Diagramme. Leider habe ich bis jetzt nur 15″ Modelle unter dem Messer gehabt, also auch nur Fotos von diesen. Hier rot umkreist ist der zu entfernende Widerstand und der grüne Kreis zeigt die Brücke für die High Sierra-Modifikation. Darunter noch einmal etwas näher.

Was bei einem PRAM-Reset?

Diese Modifikation übersteht keinen PRAM-Reset. Aber dafür gibt es – sollte man einen zweiten Mac haben – eine recht einfache Lösung. Zum Ersten sollte man bevor man einen PRAM-Reset durchführt, erstmal die Bildschirmfreigabe einschalten und auch testen. Wenn man nun einen PRAM-Reset durchführt bleibt das MacBook dunkel, aber es fährt ganz normal hoch. Nachdem der Mac gestartet ist, einfach über den anderen Mac per Bildschirmfreigabe den Rechner übernehmen  und im Terminal folgendes Kommando geben:

sudo nvram fa4ce28d-b62f-4c99-9cc3-6815686e30f9:gpu-power-prefs=%01%00%00%00

Nach einem erneuten Neustart geht das Display wieder.

Wie äußert sich das Problem? Beim 2008er und 2009er Modell startet das Gerät einfach nicht mehr richtig. Beim 2010er Modell allerdings sieht es anders aus. Dieses startet noch und man kann meist damit arbeiten bis er irgendwann abstürzt oder einfach ausgeht. Diese Intervalle werden meist kürzer bis er irgendwann nur noch sehr instabil läuft. Bei beiden ist es ein baugleicher Tantal-Kondensator, der für die Probleme sorgt. Beim 2008er und 2009er 17 Zoll Modell ist es der C7771 und beim 2010er ist es der C9560. Dieser müsste durch einen 330µF-20%-2V Tantal-Kondensator ausgetauscht werden.

Bevor wir loslegen erst mal  der obligatorische Haftungsausschluss:

Ich übernehme keinerlei Haftung für irgendwelche Schäden, die bei der Reparatur elektronischer Geräte, dem Aufbau und Betrieb Elektronischer Schaltungen, an Personen oder Geräten entstehen können.

Und man sollte schon etwas Erfahrung mit dem Lötkolben haben…

Hier habe ich einmal das 2010er Modell unter dem Messer gehabt. Um den Tantal-Kondensator tauschen zu können muss man das Logicboard komplett ausbauen, weil dieser sich auf der anderen Seite befindet. Nach dem Entfernen des Kühlkörpers kommt man besser an den Tantal-Kondensator heran.

Ich entferne den Kondensator lediglich mit einem Lötkolben. Weil der neue Kondensator deutlich größer ist, muss auf der rechten Seite etwas von der obersten Lackschicht abgekratzt werden. Hierfür benutze ich meist die Spitze eines Cuttermessers. Alternativ gibt es mittlerweile auch Tantal-Kondensatoren mit 3 Lötpunkten, also einen weiteren in der Mitte des Bauteils, sodass man auf der Platine nichts freikratzen muss. Allerdings sind diese nicht so leicht an zulöten wie normale Tantal-Kondensatoren.

Und so sieht es aus, wenn der neue Tantal-Kondensator an seinem Platz ist. Nun sollte man noch neue Wärmeleitpaste auftragen, bevor man den Kühlkörper wieder anbringt, aber erst nachdem man die alte sowohl vom CPU/GPU als auch vom Kühlkörper selbst komplett entfernt hat.

In dieser Anleitung wird Windows nur auf eine externe Festplatte installiert. Auf der internen Festplatte vom Mac wird nichts geändert. Die externe Festplatte wird allerdings komplett gelöscht.

Was wir brauchen:

• Eine externe Festplatte mit USB-3 und/oder Thunderbolt-Anschluss
• Eine Windows 10 DVD oder ISO-Datei
• Einen Computer oder eine virtuelle Maschine, wo bereits Windows 10 installiert ist
• ImageX.exe aus dem Windows Automated Installation Kit für Windows 7 ( die Windows 10-Version scheint es nur als Online-Installer zu geben und ist 2,5GB groß).  https://www.microsoft.com/de-de/download/details.aspx?id=5753
• Die Bootcamp Treiber; Leider ist es nicht möglich, die Treiber für Windows 10 direkt herunter zu laden, dies geht nur per Boot-Camp-Assistent. https://support.apple.com/de-at/HT204923
• Einen USB-Stick von 4GB oder mehr um die Treiber zu speichern

Festplatte vorbereiten, löschen und partitionieren:

In diesem Schritt löschen wir die komplette externe Festplatte und richten 2 Partitionen ein: Eine 350MB Fat32-Partition und eine NTFS mit dem gesamten Rest. Dieses werde ich mit dem Windows-internen Programm Diskpart bewerkstelligen:

1. Die Festplatte an dem Windows-Rechner oder der virtuellen Maschine anschließen
2. Die Windows Eingabeaufforderung mit Adminrechten öffnen
3. Diskpart starten durch folgendes Kommando:

diskpart

4. Liste der angeschlossenen Festplatten aufrufen. Hier erscheint eine Liste aller am Computer angeschlossenen Datenträger. Datenträger 0 ist in der Regel die interne Festplatte.

list disk

5. Externe Platte identifizieren und diese aktivieren, wobei # durch die Nummer der externen Festplatte ersetzt wird

select disk #

6. Mit einem erneuten list disk kann man durch einen Stern sehen, dass die Platte aktiviert wurde
7. Löschen der kompletten Festplatte  (Achtung: Die ganze Festplatte wird gelöscht!)

clean

8. Platte im MBR-Format umsetzen

convert mbr

9. Boot Partition erstellen

create partition primary size=350

10. Formatieren

format fs=fat32 quick

11. Partition aktivieren

active

12. Und zum Schluss einen Laufwerksbuchstaben zuweisen (in diesem Fall B, aber es geht auch jeder anderer)
    Windows kommt jetzt mit der Meldung, dass ein neues Laufwerk angeschlossen wurde (diese Meldung einfach ignorieren)

assign letter=b

13. Jetzt den Rest der Platte partitionieren

create partition primary

14. Formatieren

format fs=ntfs quick

15. Wieder einen Laufwerksbuchstaben zuweisen

assign letter=i

16. Und diskpart beenden

exit

Windows Installation Image auf externer Festplatte bereitstellen:

1. Als Erstes erstellen wir uns einen Arbeitsordner (hierfür habe ich einfach einen Ordner mit der Bezeichnung W auf dem C-Laufwerk erstellt)
2. Von der Windows-DVD oder aus dem Image brauchen wir die Datei „install.wim“. Bei Windows 7 befand diese sich in dem Unterordner „sources“. Bei Windows 10 finden wie hier eine „install.esd“. Diese müssen wir erst umwandeln in eine wim-Datei. Dies gelingt mit dem ESD File Converter https://www.wintotal.de/softwarearchiv/?id=7179. Diesen entpacken wir einfach in den W-Ordner, starten die Datei C:\W\ESDFileConverter_v1.8\ESDFileConverter.exe, wählen die „install.esd“ aus dem „source“-Ordner, wählen die Option „maximum (für die Weiterverarbeitung)“ und drücken auf „Konvertieren“. Nun kommt eine kryptische Meldung, die wir mit „OK“ bestätigen. Darauf öffnet sich ein CMD-Fenster, wo wir den Verlauf der Umwandlung verfolgen können. Nach dem Konvertieren befindet sich im Unterordner „WIM“ die von uns benötigte „install.wim“ Datei.
3. In dem Unterordner C:\W\ESDFileConverter_v1.8\WIM\ kopieren wir nun auch die imagex.exe-Datei. Ich habe diese einfach aus der WAIK ISO heraus kopiert, ohne es zu installieren. Hierfür öffnen wir die Datei „Neutral.cab “ auf der ISO und kopieren die F3_imagex in den Ordner c:\w und ändern den Namen in imagex.exe
4. Wieder zurück in der Windows-Eingabeaufforderung mit Adminrechten gehen wir in den Unterordner C:\W\ESDFileConverter_v1.8\WIM\:

cd \w\ESDFileConverter_v1.8\WIM\

5. Dann fragen wir die möglichen Installationsmöglichkeiten ab. Je nach Lizenzschlüssel installieren wir nun die Home-, Pro- oder Educational-Version.
   (Diese Übersicht mag etwas unübersichtlich sein, aber wenn man sich das langsam durchliest findet man schon das Richtige. In meinem Fall die Windows 10  Professional mit der Image ID 1.)

imagex.exe /info install.wim

6. Mit dem nächsten Kommando wird das Installations-Image auf die Festplatte kopiert. Dabei die 1 durch die gewünschte Imagenummer ersetzen. Sollte bei Nummer 15 des letzten Schrittes einen anderer Laufwerksbuchstabe als i: stehen, muss entsprechend das Kommando geändert werden:

imagex.exe /apply install.wim 1 i:

7. Nach Abschluss müssen wir nur noch die Boot Partition erstellen. Auch hier gilt wieder: sollte bei Schritt 12 oder 15 etwas anderes wie b: oder i: ausgewählt worden sein, muss auch dieses im Kommando geändert werden:

i:\windows\system32\bcdboot i:\windows /f ALL /s b:

Weiter geht es am Mac:

Die externe Festplatte kann man jetzt am Mac anschließen (oder wenn die vorigen Schritte auf einer virtuellen Maschine auf dem Mac gemacht worden sind, diese einfach herunter fahren und den Mac neu starten). Während des Startens die ALT-Taste gedrückt halten. Wenn alles funktioniert hat, sollte jetzt neben der internen Platte mit OSX/macOS eine externe Platte mit Windows und EFI auftauchen. Wenn wir jetzt die Windows-Platte auswählen, beginnt die Installation.

Bootcamptreiber installieren:

Im letzten Schritt müssen nur noch die Treiber installiert werden. Wir müssen dafür OSX b.z.w. macOS hochfahren, den USB-Stick anschließen und diesen als FAT formatieren. Anschließend starten wir den Bootcamp Agent. Hier wählen wir „Neueste Windows-Supportsoftware bei Apple laden“ aus, die restlichen Möglichkeiten deaktivieren wir. Nun werden die Treiber heruntergeladen und auf dem USB-Stick gespeichert. Jetzt kommt natürlich die Frage: „Warum nicht einfach auf der internen oder externen Festplatte speichern?“  Ja… Das geht nicht! Der Bootcamp Agent verlangt eine FAT-Partition. Nach dem abgeschlossenen Download fahren wir Windows wieder hoch und starten das Setup vom USB-Stick zum Installieren der Treiber. Wenn die Treiber erfolgreich installiert worden sind, sollte Windows 10 problemlos laufen.

Für dieses Unterfangen braucht man, neben einem normalen Kreuzkopfschraubendreher, noch ein Multifunktionswerkzeug zum Schneiden/Trennen von Metall für den Modellbau, auch besser bekannt als Dremel und eine kleine Bohrmaschine, am besten einen Akkubohrer mit einem XX mm Universalbohrer.

Ein Backup der jetzigen Installation kann einfach mit Tools wie CarbonCopyCloner schon im Vorhinein auf der neuen Platte auf gespielt werden. Hierfür wird allerdings ein USB-SATA-Adapter benötigt, wo die neue Platte zum Erstellen des Backups angeschlossen werden muss. Der G4 kann leider nicht vom USB booten, das heißt ein Backup auf einem USB-Medium ist zwecklos. Wer keinen USB-SATA-Adapter hat, kommt um eine Neuinstallation nicht herum.

Los geht’s:

Nachdem man den Mac Mini wieder einmal geöffnet hat, baut man den Festplattenrahmen aus, wo auch das optische Laufwerk befestigt ist. Dieser Rahmen ist mit 3 Schrauben auf dem Mainboard befestigt.

Jetzt kann man anfangen, die Festplatte selber auszubauen. Hierfür muss als erstes das optische Laufwerk durch Lösen der 2 Schrauben auf jeder Seite und der beiden hinteren Schrauben ausgebaut werden.

Anschließend kann man den Ventilator ausbauen, indem man auf der Rückseite die 3 Schrauben löst. Jetzt werden die vier Schrauben der Festplatte gelöst und entfernt. Der Ventilator kann jetzt wieder eingebaut werden. Die neue Festplatte wird mit nur einer Schraube auf der anderen Seite befestigt.

Sollte im Mini ein Modem eingebaut sein, muss dieses entfernt werden. Wenn man jetzt versucht, den IDA-SATA-Adpater mit der Verbindungsplatine auf das Mainboard zu stecken, merkt man, wofür man den Dremel braucht. Einer der Modem-Halter ist der Festplatte im Wege und muss weggeflext werden.

Nach dieser schweißtreibenden Aktion wird der Festplattenrahmen zusammen mit Verbindungsplatine, Adapter und neuer Festplatte auf das Mainboard gesetzt. Die Festplatte kommt durch den Adapter mehr nach vorne, sodass die alten Löcher zum Festschrauben zu weit hinten liegen. Daher wird jetzt ausgemessen wo die neuen Löcher für die Schrauben gebohrt werden müssen.

Nun müssen nur noch die Löcher gebohrt werden, aber erst nachdem der Rahmen wieder ausgebaut ist und von allen Komponenten befreit hat, wir wollen ja nicht mit dem Magnetfeld des Bohrers irgendwelche Beschädigungen anbringen.

Als nächstes wird alles wieder zusammen gebaut. Hierbei muss man darauf achten, dass die Verbindungsplatine auf dem Mainboard richtig steckt. Wie man sieht, steht die Festplatte etwas schief, dies tut der Platte aber nichts. Das optische Laufwerk kann auch wieder an seinen Platz und mit den 6 Schrauben befestigt werden. Bevor man jetzt den Mini wieder komplett schließt: Am besten einmal testen.