02 — MATÉRIEL : ce qu’il faut acheter et ce que ça coûte

Où suis-je ? Tu passes de la vision (01) à la prise de décision : budget, conso électrique, carte hardware du boîtier.

1. Les 3 rails d’alimentation (à lire avant d’acheter)

Le budget dépend de 3 rails séparés — c’est la règle nº1 pour que le cerveau ne meure jamais à cause d’un nœud :

┌─ Rail 1 · Contrôleur : alim 5V/3A propre + UPS (le cerveau survit aux coupures) ┐
┌─ Rail 2 · Ports serveurs : alim 5V/20A + polyfuse par port (1 court-circuit = 1 port) ┐
┌─ Rail 3 · PCs : alimentation ATX dédiée (jamais par le boîtier) ──┐

10 phones × 2 A = 20 A : sur un seul rail → chutes de tension, surtensions de charge, réinitialisations du contrôleur (etcd corrompu). D’où la séparation.

2. Coût d’achat — résumé

Ce qui pèse dans le coût du projet final

• Base (cerveau + carrier + alims + UPS) : 157 400 FCFA
• Nœuds de calcul (5 phones + 5 mini-ITX + PMM) : ~945 000 FCFA ← le poste lourd
• Clés (6 USB : modèles LLM + logiciels) : 94 500 FCFA
• Plugins (SRV-5 / KEY-3, WiFi/BT optionnels) : 46 000–98 400 FCFA

Les PC mini-ITX représentent ~722 000 FCFA. Variantes budget : cartes Celeron/N100 (÷2), ou tout-phone (10 ARM64, total ≈ 459 000 FCFA). Les phones restent la masse ARM64.

3. Consommation électrique — résumé

• Contrôleur seul : 7–15 W (la part la plus rentable — toujours laissé allumé)
• Smartphone en calcul : 3–6 W · PC (repos → charge) : 40–200 W
• Si nœuds éteints hors charge (WoL/PMM) → coût divisé par ~3
• Tarif 2026 : ~184 FCFA/kWh

4. Le cerveau (SBC) — le seul achat qui ne se discute pas

Recommandé : Radxa Zero 3E 8 Go (≈43 000–52 000 FCFA, compatible USBridge). Alternatives solides : Pi 4B/5 8 Go, Orange Pi 3E/5, Rock 3A/3B. Budget serré : LePotato (2 Go, ⚠️).

⚠️ Zero 3W (WiFi-only) : exclu pour le control-plane — pas d’Ethernet. Arduino : exclu (pas de Linux). Smartphone : jamais le cerveau (nœud oui).

4bis. Le cerveau : 4 cas de figure

Quatre routes pour le cerveau du boîtier maître (custom case dans les 4 cas) :

• CAS 1 & CAS 2 : variantes Winux (linuxfx, Ubuntu x86-64) — interface Windows-like, x86-64 obligatoire (Winux ne tourne pas en ARM).
• CAS 3 : variante légère sans Winux (Armbian/Debian minimal) — l’interface Windows-like est remplacée par la dashboard web, ce qui rouvre la porte à l’ARM.
• CAS 4 : variante smartphone (Linux ARM64 via dock USB-C) — un smartphone avec bootloader débloquable et ≥ 8 Go RAM remplace la carte mère. L’OS est un Linux ARM64 (postmarketOS glibc, Ubuntu Touch, Manjaro ARM) compatible k3s.

🔌 « Passif » = sans carte mère, PAS sans alimentation. Un dock/hub « passif » n’a ni CPU ni carte mère (aucun calcul à l’intérieur), mais il est alimenté. Dans les 4 cas, le hub des ports serveurs est un hub alimenté (powered hub) : 10 phones × 2 A ne peuvent pas sortir du port USB d’un contrôleur (900 mA max par port). Sa source varie : CAS 1, 3 et 4 → rail 2 (5V/20A) · CAS 2 → alim propre du dock (ex. 19V).

🔌 Carte USB4 PCIe sur les cartes mères auxiliaires (dans les 4 cas) : une carte USB4 PCIe (~33 000–66 000 FCFA, contrôleur ASM4242, slot PCIe x4) peut être ajoutée à une carte mère auxiliaire (nœud PC) au besoin, pour adapter sa connectique : débit élevé vers le maître (sharding LLM --rpc), dock/écran, branchement USB4/TB. C’est une option au besoin, pas un standard : utile seulement si un nœud transporte beaucoup de données ou veut un dock/écran.

Exigences communes (CAS 1 & CAS 2 — Winux)

⚠️ Sous le capot, Winux = Ubuntu 24.04 : k3s, adb, fastboot, SSH, WoL/PMM, node-control.sh, deploy-llm.sh fonctionnent à l’identique. Seul brain-install.sh est à adapter léger pour Ubuntu x86. L’interface Windows-like devient ta dashboard (affichable en kiosque sur le port HDMI).

CAS 1 — LattePanda 3 Delta + custom case + Winux (carte nue)

CAS 2 — Carte mère PC + carte USB4 PCIe + dock passif + clé de boot

Le boîtier maître devient un dock/pont passif : il n’a pas de carte mère propre. On y insère n’importe quelle carte mère de PC (x86-64) via USB4/ Thunderbolt — c’est elle le cerveau, le boîtier ne fait que distribuer ses ports aux périphériques (clé de boot, écrans, autres nœuds).

                  ┌─────────────────────────────────────────────┐
   Carte mère PC  │            BOÎTIER MAÎTRE (dock passif)      │
   (x86-64,       │                                             │
    récupérée)    │  ┌──────────────┐   hub/dock USB4/TB         │
   │             │  │ carte USB4   │  ┌───────────────┐        │
   │  PCIe x4    │  │ PCIe (40Gbps)│──│ USB4 ──► clé de boot     │
   │  slot       │  └──────┬───────┘  │        ──► périphériques │
   │  DP (option)│  DP-IN ─┘  (vidéo) │        ──► écran (dock)  │
   │             │                    └───────────────┘          │
   └─────────────┘                                             │
   clé de boot USB → boot → Winux → la carte mère devient le maître

⚠️ USB4 vs Thunderbolt 4 : la carte USB4 PCIe marche sur quasi toutes les cartes mères (standard ouvert, juste un slot PCIe x4). La carte TB4 exige un header Thunderbolt propriétaire (THB_C) + BIOS compatible — incompatible sur la plupart des PC récupérés. → Toujours choisir USB4.

🖥️ Vidéo (optionnelle) : USB4 peut transporter la vidéo, seulement si on relie la sortie DisplayPort de la carte mère/GPU au DP-IN de la carte USB4 ; ensuite un dock USB4/TB restitue l’écran. Pour ce boîtier headless, la vidéo n’est pas nécessaire au quotidien : on branche un écran directement sur le HDMI/DP de la carte mère le temps d’installer Winux ou de dépanner.

CAS 3 — Armbian minimal (Debian) + Raspberry Pi 5 8 Go (léger, sans Winux)

Le boîtier tourne sans Winux : Armbian minimal (Debian) — l’interface Windows-like est remplacée par la dashboard web (port 8081). C’est le choix « léger mais efficace » : ~59 000–79 000 FCFA, cerveau interchangeable et récupérable.

Alternatives ARM : Radxa Zero 3E 8 Go (~43 000–52 000 FCFA, 2 USB + Gigabit — ports serrés, pas de PCIe) ou Orange Pi 5 / Rock 3A (4 USB + Gigabit). → Le Pi 5 reste le meilleur pour le slot PCIe (2,5 GbE) et le nombre de ports.

💡 Variante dock passif sans Winux : si tu tiens au dock (CAS 2), tu peux installer Debian 12 / Ubuntu Server 24.04 minimal au lieu de Winux sur la carte mère x86 : le dock et la carte USB4 fonctionnent à l’identique, sans le poids du desktop.

CAS 4 — Smartphone + dock USB-C + Linux ARM64 (compact, sans Winux)

Le cerveau est un smartphone (carte mère ARM64) relié à un dock USB-C commercial (Ethernet + USB-A) qui fournit la connectique. C’est le cas le plus compact : le smartphone remplace la carte mère, le dock remplace le hub.

   Smartphone (ARM64)         BOÎTIER MAÎTRE (dock USB-C commercial)
   │                          │
   │  USB-C ──────────────────►  Dock USB-C (Ethernet GbE + USB-A ×3-4)
   │                          │  ┌─────────────────────────────────┐
   │                          │  │ Ethernet GbE → rail contrôleur │
   │                          │  │ USB-A → hub serveurs (rail 2)   │
   │                          │  │ HDMI → dashboard kiosque        │
   │                          │  └─────────────────────────────────┘
   │                          │
   │  Linux ARM64 (postmarketOS glibc / Ubuntu Touch / Manjaro ARM)
   │  k3s + adb + fastboot + SSH → le smartphone devient le maître

⚠️ Points d’attention pour le CAS 4 :

• Ethernet obligatoire : etcd a besoin d’un réseau stable, pas de WiFi. Le dock USB-C avec Ethernet GbE est non négociable.
• Linux glibc : k3s, adb, fastboot nécessitent glibc. Utiliser postmarketOS variante glibc ou Ubuntu Touch/Manjaro ARM.
• Bootloader : vérifier que le modèle choisi a un bootloader débloquable (Google Pixel, OnePlus, Samsung Exynos).
• RAM : un smartphone 8 Go a ~5-6 Go disponibles après le système. Suffisant pour un contrôleur k3s, mais serré. Prévoir 12 Go si possible.

🔧 DockFrame (open-source) comme dock à construire : au lieu d’acheter un dock commercial, tu peux construire un DockFrame — hub USB-C modulaire open-source (CERN-OHL-S + MIT) compatible Framework Expansion Cards. 6 ports USB-C (10 Gbps), DisplayPort 4K@60Hz, USB PD 140W, cards interchangeables (Ethernet, USB-A, Mini Hub, Multimeter, Power Supply). Prix kits ~269–399 $ (Crowd Supply). Compatible CAS 2 (dock passif) et CAS 4 (dock smartphone). Open hardware : schémas, firmware, fichiers FreeCAD inclus.

🎬 Exemples de tutos pour le boîtier CAS 4 :

• DIY Samsung Dex Station with Passive Cooling — dock DIY pour smartphone avec refroidissement passif
• How to Set Up Samsung DeX — transformer son téléphone en PC de bureau
• Samsung Dex building — construction complète d’un dock DeX
• Setup Dex do ZERO com qualquer CELULAR quebrado — monter un setup DeX from scratch avec n’importe quel téléphone cassé (recyclage)

Comparatif rapide des 4 cas

5. Les cartes du boîtier (hardware)

Vue modulaire base + plugins

BASE : 5 ports serveurs (USB-C) + 3 ports clés (USB-A) + SBC + alim 5V
        │  bus d'extension (USB 3.0 + 5V + I2C d'identification)
        ▼
PLUGINS (optionnels, empilables) :
  PLUG-SRV-5  → +5 ports serveurs
  PLUG-KEY-3  → +3 ports clés
  PLUG-WIFI-1 → +1 dongle WiFi   (optionnel)
  PLUG-BT-1   → +1 dongle Bluetooth (optionnel)

• 1 port serveur = 1 carte mère. Ports serveurs = host-mode (le SoC a un seul contrôleur OTG → pas de gadget USB multiple).
• Le bus transporte USB + alim + ID I2C : hub-scan.sh compte les ports réels automatiquement.

5bis. Provisioning — le matériel pour réinstaller les OS à distance

Pour que le maître puisse réinstaller un OS sur n’importe quel esclave sans clé USB ni contact (Boot PXE), il faut en plus :

Câblage : 2 options — USB4 (le plus rapide, ~40 Gbps, faible latence) ou Ethernet switch (le plus simple, évolutif, indispensable au provisioning PXE). Rappel : le trafic de calcul ne passe jamais par le WiFi (saturation immédiate).

Variante « 2 clusters » : routeur central + WiFi

Dans la topologie où chaque type de nœud a son contrôleur distinct (contrôleur PC + contrôleur smartphones) unifiés sous le boîtier control-plane, ajouter :

⚠️ Le WiFi est réservé au cluster smartphones (SLM individuels). Le trafic de calcul lourd (sharding --rpc) et le control-plane (etcd) restent sur Ethernet.

5ter. La clé LLM « llm-orchestrator » (la chaîne LLM + les modèles)

Toute la gestion LLM et tous les modèles vivent sur une seule clé USB autonome : le dashboard, le catalogue LLM/SLM, le fit, les runtimes, le déploiement, le monitoring et les poids des modèles sont réunis dans une même application sur cette clé dédiée. L’Agent IA n’y figure pas : il reste une extension de l’implémentation Winux (sur la carte maître). Ce n’est pas la clé de boot.

🔑 Les 2 clés logicielles : la clé TUTORIAD PLAYSTORE (logithèque portable) et la clé LLM « llm-orchestrator » (toute la chaîne LLM + les poids des modèles). S’y ajoutent la clé de boot (outil d’installation Winux, manipulée par l’équipe Électronique) et l’extension Agent IA dans l’implémentation Winux — préparée par le pôle Logiciel, installée par l’équipe Électronique. Voir la matrice des clés dans Architecture et l’exploitation dans Opération §2.

6. PMM — le « bouton power » télécommandé (pour les ports PC)

Le PMM (Power Management Module) remplace les boutons PWR/RST de chaque carte mère PC par des relais pilotés par GPIO du boîtier. Aucun contact humain.

Boîtier (SBC)
   └─ GPIO 17 (PWR) ──► [relais PMM] ──► PWR_SW du PC 1
   └─ GPIO 18 (RST) ──► [relais PMM] ──► RESET du PC 1
   └─ GPIO 19 (PWR) ──► [relais PMM] ──► PWR_SW du PC 2 ...

Ordre de réveil d’un PC éteint : wakeonlan <mac> → PMM pulse PWR 200 ms → PMM RST 200 ms. 0 FCFA au MVP (module relais générique) ; 5 200–10 000 FCFA/PC en projet final (PMM dédié).

7. Port HDMI du contrôleur (piège fréquent)

• La sortie Micro-HDMI 1080p60 du Zero 3E → port HDMI du boîtier pour monitoring local (dashboard kiosque).
• ⚠️ SORTIE uniquement. Voir l’écran d’une carte mère (KVM) = capteur USB HDMI branché sur un port serveur, pas ce port.

8. Checklist avant de commander

• Cerveau choisi : CAS 1 (LattePanda + Winux), CAS 2 (PC récupéré + dock passif), CAS 3 (Pi 5 8 Go + Armbian) ou CAS 4 (Smartphone + dock USB-C) — voir §4bis
• Topologie : tout sur le boîtier (défaut) ou 2 clusters distincts unifiés par un routeur central + WiFi — §5bis
• ≥ 8 Go de RAM + Ethernet Gigabit (non négociable, etcd)
• 3 rails d’alimentation prévus (contrôleur + UPS, serveurs, PCs)
• Budget MVP ~131 000 FCFA ou projet final ~1 443 000 FCFA (avec marge) assumé
• Phones reconditionnés bootloader déblocable (pas d’OEM lock)
• Hub USB 3.0 auto-alimenté + ports haute puissance (MVP) ou carrier (final)
• PMM / module relais pour le contrôle des PCs
• (Provisioning OS) Switch Gigabit + carte relais USB + gros SSD sur le maître — voir §5bis
• MicroSD 32–64 Go pour etcd

9. Ce qui suit

Le plan pas à pas pour tester avec le minimum → MVP. Le détail des composants et du câblage → sections ci-dessus et Architecture.

6. Tutoriels vidéo — dock smartphone (CAS 4)

Quatre tutoriels pour construire un dock smartphone à refroidissement passif sont dans le menu 🎬 TUTOS INSPIRANTS → Conception Électro / Matériels.