ArmベースのThinkpad X13S上のLinux：いよいよ実現へ

レビューArmbian の最新リリースは、Arm コンピューターに任意の Linux ディストリビューションをインストールして実行するという重要な問題を解決するのに役立ちます。

3月にレビューしたLenovo Thinkpad X13S Generation 1は、Reg FOSS Deskが評価することになった最初の主流のArm搭載ノートPCです。ArmベースのノートPCは他にも、Pine64のPinebook ProやさまざまなArm搭載ChromeBookなどがありますが、X13Sは普通のX86ベースのノートPCに近いです。16GBのRAM、256GBのNVMe SSD、そしてPC業界標準のUEFIファームウェアなど、まともなスペックを備えています。これは、一般向けのArmコンピューターではまだ比較的珍しいものです。さらに良いことに、多くのArm搭載デバイスでは許可されていないセキュアブートを無効にすることができます。10年前、これはオリジナルのMicrosoft Surface RTの重大な問題でした。Windows RTは失敗で、ファームウェアでは他のものを実行できませんでした。

X13Sは2022年5月に発売されましたが、Linuxサポートが提供されるまでには少し時間がかかりました。このブログ記事ではいくつかの問題点が列挙されており、「Embrace the Suck（最悪を受け入れろ）」というサブタイトルが、大まかなヒントになるはずです。記事では、Debianをマシンにインストールするための詳細なハウツーガイドが紹介されています。実際に試してみたところ、カスタムカーネルを搭載した暫定的なDebianビルドはインストールできました。

SSDから起動させるのは至難の業で、UEFIファームウェアシェルに入り、30～40ものエントリを手動で確認して適切なUEFIブートエントリを見つけて有効化する必要がありました。しかし、何時間もかけて探し、何度も再起動を繰り返した後、ようやくDebianが起動しました。ところが残念なことに、インストールしたOSを起動すると、数行の出力後に画面が真っ暗になり、二度と復帰しませんでした。OSは動作しており、例えば電源ボタンを押すと数秒後に正常にシャットダウンしましたが、ディスプレイは表示されず、テキストメッセージさえ表示されず、Wi-Fi接続も設定できませんでした。しかも、このマシンにはイーサネットポートが内蔵されていませんでした。

Ubuntu 23.04「Lunar Lobster」の「コンセプト」ビルドもありますが、未完成のため、メーカーからリンクの共有を控えるよう指示がありました。このマシンを購入してから、ファームウェアは複数回アップデートされています。初期バージョンは1.25で、現在は1.57です。ファームウェアバージョン1.49あたりで、ファームウェアセットアッププログラムにベータ版の「Linux」オプションが追加され、次のアップデートでUbuntu USBキーから初めて正常に起動しました。起動プロセスは非常に遅く、マシンの起動には10～15分以上かかります。また、ライブシステムの実行時には、サウンドが再生されない、Wi-Fiが2.4GHzのみなど、大きな制限があります。しかし、インストールするには十分です。最初の起動時は画面が真っ白になりますが、仮想コンソールに切り替えてログインし、シェルプロンプトからOSをアップデートできます。アップデートして再起動すると、グラフィカル ログイン画面が表示され、ログインできるようになりました。5GHz Wi-Fi も動作し始めます。

ファームウェア1.56が最新だった頃、Ubuntuはこのハードウェアにまだ大きな制限がありました。サウンドが使えず、X.orgも使えず、Waylandしか使えませんでした。いつものように/home別のディスクパーティションにインストールしたのですが、Ubuntuは読み取り専用のホームディレクトリで起動してしまいました。つまり、設定を保存できず、標準ディレクトリ（~/Documentsなど）も作成されませんでした。手動chownコマンドでパーミッションエラーを修正し、ホームディレクトリを書き込み可能にしました。

先月、ファームウェアバージョン1.57がリリースされ、Ubuntu「Lunar」を再インストールしてアップデートすることでサウンドとX11が動作するようになったため、Wayland非対応のデスクトップ環境も実現可能になりました。まだ簡単ではありませんが、USB-Cイーサネットアダプターがあると便利ですが、X13SはUbuntuラップトップとして使えるようになりました。Windowsで動作させる場合との顕著な違いは、x86エミュレーションがなくネイティブArm64アプリのみであるため、マシンの発熱が少ないことです。ベース部分は確かに温かくなりますが、裸足で使っても不快感はありません。

（やや）簡単な選択肢：Armbian

Arm搭載ラップトップでLinuxを使う際の問題は、Arm搭載コンピューターが単なるCPUを搭載したx86 PCではないことです。標準的なマザーボードやチップセット、そして交換可能なGPUを備えているマシンはほとんどありません。ほとんどのマシンは、CPU、GPU、その他すべてのコンポーネントを高度に統合したシステムオンチップ（SoC）を基盤としています。

x86 PCでは、OSは標準ファームウェアの存在を前提としてコンピューターを起動できますが、すべてのArmキットに標準ファームウェアが搭載されているわけではありません。メーカーは各Armデバイスを特定のOSで動作するように製造しており、そのOSを別のOSに置き換えるのは非常に難しい場合があります。これがRaspberry Piシリーズの成功の理由の一つです。Raspberry Piが特にシンプルなマシンだからというわけではありません（実際そうではありません）。単に、非常に大量に販売され、広くサポートされているからです。

Armbianプロジェクトは、こうした状況への対応策として誕生しました。Armbianプロジェクトは、様々なシングルボードコンピュータ（SBC）向けに特別に構成されたカーネルを構築しています。その名の通り、主にArmベースのデバイスを対象としていますが、Armベースに限定されているわけではありません。コードネームColobusと呼ばれる23.08リリース時点では、59種類のArm64デバイスがサポートされているだけでなく、8種類のRISC-Vボードと、汎用のx86-64/UEFIバージョンもサポートされています。昨年3月にArmbian 22.02について調査しましたが、今回のリリースにはX13S用のバージョンが含まれているため、改めて調査しています。ただし、サポートはまだ開発中です。

x86 PCでは、通常、インストールメディアから起動し、OSをマシンの内蔵ドライブにインストールします。一方、SBCでは、イメージをメモリカードに書き込み、そのカードからコンピュータを起動するのが一般的です。インストールプロセスは特にありません。X13S用のArmbianのダウンロードファイルは圧縮された状態で約2GBですが、完全なシステムがインストールされているため、少なくとも16GBのUSBメモリが必要です。初回起動時はテキストモードのプロンプトが表示され、ルートパスワード、ユーザーアカウントの認証情報、タイムゾーンとロケール情報の入力を求められます。その後、グラフィカルデスクトップが読み込まれます。

結果として、画面の明るさ調整など、正常に動作するシステムが完成しました。再起動後、2.4GHzと5GHzの両方のWi-Fiに接続し、いつものDebianの方法でアップデートを実行できましたsudo apt update && sudo apt full-upgrade -y。しかし、音が出ず、バッテリーサポートもまだ整っていません。充電もできず、インジケーターも機能しません。また、Planet ComputersのUSB-Cハブのイーサネットポートも検出されませんでした。armbian-installerスクリプトを使ってSSDにArmbianをインストールしようとしましたが、Ubuntuは生成されたOSを検出し、GRUBメニューに追加しましたが、ArmbianはSSDから起動できませんでした。

まとめ

Qualcomm Snapdragon 8cx Gen 3のLinuxサポートは、時間とともに目に見えて向上しています。最新のアップデート時点では、X13S上のUbuntuはカーネル6.2で使用可能であり、来月リリースされるUbuntuの次期リリースでは、このマシンがサポート対象プラットフォームになる可能性があると考えています。

他のディストリビューションもサポートに取り組んでいます。Fedora用のカーネルイメージはありますが、今のところはそれだけです。openSUSE Tumbleweedのプレリリースイメージもありますが、インストーラーはなく、サウンドやバッテリーのサポートもまだありません。

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OpenBSDはQualcommチップを直接サポートしていますが、Bluetoothが全くサポートされていないなど、このOSによくある注意事項があります。USBからの起動とWi-FiとUSB Ethernetの設定は正常に行えることを確認しましたが、現時点ではそれ以上のことはできていません。当時、マシン上で唯一正常に動作していたOSであるWindowsを削除することに不安があったためです。

そしてもちろん、Windows Subsystem for Linux（Windows Subsystem for Linux）もあります。これは現時点でLinuxシステムを動かす最も簡単な方法です。Windows 11上のWSL2でUbuntuを試してみましたが、全く問題なく動作しました。消費電力の大きいエミュレーション下でx86コードではなく、ネイティブArmアプリを実行しているという安心感も得られます。ただし、Windows上での実行は効率が悪く、バックグラウンドでX86関連の処理を実行している場合は、バッテリー寿命に大きく影響します。

USBキー（高速なUSB-Cデバイスをお勧めします）から実行することに満足できる場合は、Armbianを使えば簡単に起動できますが、いくつかの制限があります。新しいカーネルのサポートが改善されるにつれて、Armbianの機能も向上します。

X13SはまだFOSS OSでプライムタイムに対応していません（特にウェブカメラが未サポ​​ート）。しかし、Ubuntuはもうすぐ対応します。画像はまだ公式ではありませんが、お好みの検索エンジンで検索すれば見つかります。もし対応しない場合は、Armbianがすぐ後に続くでしょう。®