Anlass dieses Beitrags ist eine Beschwerde von einem Selbstbauer, dass etwas nicht funktionierte. Das Pikante daran: er hatte gar nichts bei uns gekauft. Er bezog sich auf unsere Empfehlung: Lichtwellenleiter (LWL) mit niedrigen Latenzen. Dort stand, dass die Windows Server Treiber für die XILINX Solarflare Netzwerkadapter auch in Windows 10 Pro einwandfrei funktionieren. Das ist auch so. Nur bekam es der Selbstbauer nicht hin. Wir gaben den Tipp die Firmware zu aktualisieren (was wir immer machen).

Wir unterstützen mit Begeisterung Selbstbauer!

Das möchten wir an dieser Stelle deutlich sagen, bieten wir doch allerlei Zubehör an. Mit unseren Zubehör-Produkten sind wir sehr transparent. In der Regel ermöglichen unsere Produktbeschreibungen sogar einen (günstigeren) Direktkauf bei einem Online-Shop. In diesem Fall können wir jedoch keinen Support leisten, obwohl wir es manchmal trotzdem tun.

Forschung und Entwicklung (F&E)

Bitte berücksichtige bei unseren Preisen, dass wir Zeit und Geld in die Forschung und Entwicklung stecken. Da ist auch viel Ausschuss dabei. Der Aufwand in der Konfiguration der Software ist sehr hoch. Oft ist es so, dass die Konfiguration exakt auf das Produkpaket ausgerichtet ist. Wir werden oft gefragt, welche BIOS Einstellungen die Besten sind. Das können wir so pauschal nicht beantworten. Zum einen hängt es vom Zielbild des Nutzers ab. Zum anderen sind viele Einstellungen von der Hardware abhängig.

Wir verkaufen nur etwas, das wir vorher ausführlich getestet haben

Wir versprechen aber eins: Kaufst du einen fis Audio PC, dann funktioniert dieser Bestens mit unserer Konfiguration. Dafür testen wir den fis Audio PC und legen ein ausführliches Testprotokoll bei. Dafür stehen wir mit unserer Händlergewährleistung von zwei Jahren ein. Selbst bauen kann sehr viel Spaß machen. Es ist aber auch mit viel Frustration verbunden, wenn etwas nicht funktioniert. Wenn du dir unsicher bist schone deine Nerven und beauftrage uns.

Bester Klang und höchste Kundenzufriedenheit sind unser Ziel

Wir betreiben unser Geschäft mit Leidenschaft. Wir möchten das du als unser Kunde zufrieden bist. Wir beraten dich auf Gundlage deines Zielbilds unentgeltlich. Wir wollen nicht mit Online-Shops konkurrieren. Wir bieten eine funktionierende Gesamtheit an Produkten an und lassen dich bei Problemen nicht im Regen stehen. Dieser Service kostet halt etwas.

Einführung in das Thema

Jeder PC benötigt Gleichstrom (DC). Aus 230V Wechselstrom (AC) werden in der ersten Stufe meist 19V Gleichstrom (DC) erzeugt. In der zweiten Stufe werden aus diesen 19V nach dem jetzigen ATX Standard die Motherboards mit 3,3V, 5V und 12V bedient. Es gibt übrigens einen neuen Standard ATX12VO, der nur noch 12V bereitstellt. Dieses Konzept hat sich in der Breite allerdings (noch) nicht durchgesetzt.

Nun gibt es natürlich viele Netzteile mit ATX Spezifikation. Diese bringen die notwendigen Molex ATX-Anschlüsse gleich mit. Die von der Computerindustrie bereitgestellte Stromversorgung sind jedoch oft Schaltnetzteile von geringer Bauteilequalität und hohem Ripple Noise. Die ATX-Kabel sind meist von dünnem Querschnitt, schlechter Materialqualität und ungenügend geschirmt.

Egal in welcher Gerätekategorie, wir sind davon überzeugt dass eine hochwertige lineare Stromversorgung immer Klangvorteile bringt. Bisher haben wir das in den vorgenannten zwei Stufen umgesetzt:

1. Stufe: lineare Stromversorgung (Eingang 230V / Ausgang 19V) zum Beispiel mit Keces P8 oder P28
2. Stufe ATX Stromversorgung (Eingang 19V / Ausgang 12V, 5V und 3,3V) zum Beispiel mit HDPLEX 400W DC-ATX Konverter

JCAT S OPTIMO ATX

Mit dem sehr rauscharmen und leistungsfähigen Netzteil JCAT OPTIMO S ATX  entfällt der DC-ATX Konverter, denn dieser ist bereits integriert. Im Gerät sind drei Transformatoren für die notwendigen Spannungen verbaut.

Nominal Output Current	12V	23A
	5V	20A
	3.3V	20A
	5V SB	2.5A

Schlauerweise hat der 12V Output die höchste Stromstärke, denn damit wird die CPU versorgt. Die Ausgangsbuchsen wurden direkt mit hochwertigen Molex PINs (vergoldet) umgesetzt. Die Kabel Molex 24 Pin zu Molex 24 Pin ATX und Molex 8 Pin zu Molex 8 Pin CPU werden mitgeliefert und sind richtig schwer. Das liegt ganz klar am Kabelmaterial aus abgeschirmten versilberten Kupfer mit einem Querschnitt von 18 AWG.

Die Kabelenden werden einfach an das Motherboard angeschlossen. Wir verzichten ganz bewusst auf weitere Buchsen wegen der unvermeidlichen Übergangswiderstände.

Schon beim ersten Test konnten wir diese mühelose High Power bewundern. PCM zu DSD1024 oversamplen? Überhaupt kein Problem.

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Hochanspruchsvolle Filter poly-sinc-ext3, ASDM7ECv2, DSD256 des HQPlayers laden? Die Power wird uneingeschränkt zur Verfügung gestellt.

Wie hört sich das an?

Wenn etwas besonders gut wiedergegeben wird nimmt gefühlt die Lautstärke ab. Das liegt daran, dass die Nebengeräusche weiter nach unten gedrückt werden, also die sogenannte Schwärze zunimmt. Das LPS hat einen Ripple Noise von lediglich <25uV RMS (0,025 Millivolt [mV]).

Das JCAT OPTIMO S ATX LPS ist für uns ein Game Changer. Das haben wohl auch andere geahnt, denn die erste Charge ist schon ausverkauft. Die nächste kommt erst im März 2022.

Viele ärgern sich mit dem aufgeblähten Windows herum und wundern sich, warum es einfach nicht klingen will. In der Tat muss Windows für audiophile Zwecke zurechtgestutzt werden. Wie wäre es stattdessen einfach einen USB-Stick einzustecken und ein kleines und feines Programm wie das HQPlayer Embedded Betriebssystem (HQPlayer OS) automatisch hochfahren zu lassen?

Im Gegensatz zu Windows arbeiten nur rund 20 Tasks im HQPlayer Embedded. Da keine konkurrierenden Programme um die Priorisierung und Speicherbandbreite kämpfen, können die hochwertigen Algorithmen vom HQPlayer ihre volle Kraft entfalten. Die Kernzuordnung erfolgt hocheffizient und automatisch.

Die Anwendung wird übrigens in den schnellen Arbeitsspeicher geladen, so dass hier keine Festplatte die Geschwindigkeit ausbremst. Alternativ installierst du das HQPlayer OS gleich auf eine Intel® Optane™ Memory M10 SSD mit geringsten Latenzen. Damit bootest du schneller und vor allem fehlerfrei.

PCM in DSD 1024 hochrechnen? Mit einem Intel Core i9-12900K ist das überhaupt kein Problem. Das ganze bedienst du komfortabel zum Beispiel mit Roon:

Das HQPlayer OS basiert auf Linux. Du benötigst aber keine Linux Kenntnisse, denn hier ist es wirklich plug and play. Es ist kostenlos. Du benötigst nur eine Lizenz für HQPlayer Embedded. Vorher kannst du es unverbindlich in der Vollversion testen. Die einzige Einschränkung: alle 30 min. musst du den HQPlayer neu starten.

Tipps für die Installation findest du auf unserer Support Seite.

Unser Eindruck

Jussi Laako, der Schöpfer vom HQPlayer, schafft es immer wieder mit Weiterentwicklungen zu begeistern. So verbesserte er den hochpräzisen EC-Modulator für DSD weiter. Neue Filter wie zum Beispiel die Gauss-Varianten liefern einen unvergleichlichen Schmelz. Die neue 12. Intel Generation wird seit neuestem vom HQPlayer unterstützt und ermöglicht die Ausführung von Modulatoren und Filtervarianten, die vorher nicht möglich waren. Diese Algorithmen wirst du nie im DAC selbst finden, denn dafür reicht die Rechenleistung nicht aus. Selbst T+A empfiehlt bei ihrem Flaggschiff-DAC SDV 3100 HV den HQPlayer mit einem leistungsstarken Computer zu verwenden.

Hybrid CPU mit E-Cores (Efficient) und P-Cores (Performance)

Kleine, hocheffiziente Prozessorkerne, wie man sie bisher eher von Atom kannte, werden von einer variierenden Anzahl großer Performance-Kerne, bekannt von den Core-CPUs, unterstützt. Mit dem Intel® Core™ i9-12900K Processor sind 16 Kerne möglich, die sich auf 8 E-Cores und 8 P-Cores aufteilen. Mit Hyperthreading der P-Cores, also der Verteilung der Last auf zwei virtuelle Cores, sind insgesamt 24 Threads möglich. Siehe unser Artikel:

• Intels Core 12000 mit E-Cores und P-Cores und Windows 11

Neuer Sockel LGA 1700

LGA 1700 ist als Ersatz für LGA 1200 konzipiert. LGA 1700 hat 1700 hervorstehende Pins, um Kontakt mit den Pads auf dem Prozessor herzustellen. Im Vergleich zu seinem Vorgänger LGA 1200 hat LGA 1700 500 Pins mehr. Daher ist der Sockel 7,5 mm länger: 37,5 mm x 45 mm. 

Neue Passive Kühlung

Die höhere thermische Verlustleistung und der größere Sockel benötigt eine effizientere Kühlung. So sieht der CPU Kühlkörper aus, den wir verwenden. Die Rillen nehmen die Heatpipes auf, welche die Wärme an die Seitenwand weiterleiten.

Solarflare NIC (Network Interface Card) X2522 

Der schnelle Intel® Core™ i9-12900K Processor profitiert im besonderen Maße von einer Hochleistungsnetzwerkkarte mit geringsten Latenzen und Jitter. Hier kommt  XILINX Solarflare X2 Series Ethernet Adapters – XtremeScale X2522 zum Einsatz. Da der Hochleistungschip sehr heiß wird haben wir uns ein besonders effektives passives Kühlsystem einfallen lassen: Passives Kühlungskit für XILINX Solarflare X2 Series & 8000 Series Ethernet Adapters. Dabei wird die Wärme über Heatpipes über die linke Seitenwand abgeführt.

Wir haben vieles an Ethernetkarten ausprobiert, aber keine reicht an Solarflare heran. Es ist nicht nur die galvanische Trennung über Glasfaser, sondern vor allem die sehr geringen Latenzen und Jitter kombiniert mit hohen Leistungsreserven. Während woanders geöffnete Remoteverbindungen den Klang beeinträchtigen, ist das hier nicht mehr der Fall. Daten hin- und her kopieren oder das Laden der komplexen Metadaten von Roon werden sehr schnell ausgeführt. Unterschiede zwischen dem Abspielen aus dem Speicher oder aus dem Internet sind für uns mit dieser Karte nicht mehr wahrnehmbar. Die Firmeware trägt auch etwas dazu bei. Im BIOS kann die Solarflare X2522 NIC auf ultra low latencies konfiguriert werden.

Advanced Vector Extensions (AVX) – AVX512

AVX2 wird seit geraumer Zeit von Intel für gleitkommaintensive Berechnung, vor allem im Multimedia-, wissenschaftlichen oder Finanzbereich, verwendet. Für Nutzer vom HQPlayer oder anderen digitalen Signalverarbeitungen (DSP) ist das eine sehr wichtige Funktion. Das leistungsfähigere AVX512 kann nun erstmalig auf einem Audio PC mit einem kleinen Trick genutzt werden. Dabei werden die E-Cores deaktiviert und AVX512 wird im BIOS aktiviert.

Was sich erstmal nach großem Unsinn anhört, wird durch Igor’s LAB bestätigt:

• Effizienz-Geheimtipp AVX-512 auf Alder Lake – Der wieder aufgetauchte Befehlssatz im Praxistest

Und die Leistung ist schon sehr beeindruckend.

44,1 kHz konvertiert zu DSD 256×48 mit dem hochpräzisen Modulator ASDM7ECv2

96kHz konvertiert zu DSD 256×48 mit dem hochpräzisen Modulator ASDM7ECv2

Was mit der Intel i9-9900K CPU so gar nicht funktionierte geht mit dem i9-12900K sowas von mühelos und performant, dass es eine Freude ist.

Klangbericht

Die Soundqualität hat aufgrund der verbesserten Verarbeitung von Algorithmen erheblich zugenommen! Wir sind jedenfalls so begeistert, dass wir die 12er Cores von Intel in unser Angebot aufgenommen haben. Dabei ist es nicht teurer geworden. Billiger allerdings auch nicht. Wer möchte kann sich das mal unverbindlich anschauen:

• fis Audio PC Konfigurator Intel 12. Generation Core (Alder Lake)

Nachdem Intel mit ihrer 14nm Fertigung gegenüber AMD mit moderner 7nm Fertigung ins Hintertreffen kam, steht jetzt endlich eine neue Prozessorgeneration kurz vor der Veröffentlichung: die 12. Generation Core (Core 12000) oder auch Alder Lake genannt. Einen guten Überblick über die verschiedenen Intel CPU Generationen bietet

• Wikipedia Intel Core Comparisation.

Hybrid CPU mit E-Cores (Efficient) und P-Cores (Performance)

Effiziente Prozessorkerne (E-Cores), wie man sie bisher eher von Atom kannte, werden von einer variierenden Anzahl großer Performance-Kerne (P-Cores) unterstützt. Maximal sind 16 Kerne möglich, die sich auf 8 E-Cores und 8 P-Cores aufteilen. Mit Hyperthreading der P-Cores, also der Verteilung der Last auf zwei virtuelle Cores, sind insgesamt 24 Threads möglich.

Intel Fertigungsprozess Intel 7

Da hat sich die Intel Marketingabteilung etwas Feines einfallen lassen. Der Name Intel 7 suggeriert eine 7nm Fertigung. Tatsächlich handelt es sich um eine sogenannte „Enhanced SuperFin 10-nm-Fertigung“.

Intel sagt zu seiner Verteidigung, dass die Angabe in nm (Nanometer – Milliardstel Meter) hinsichtlich der Gate-Länge, auf die die ursprüngliche Bezeichnung abzielte, schon seit dem Jahr 1997 nicht mehr stimmt. Künftig gibt Intel nur noch die Leistung pro Watt an.

Intel Thread Director

Je besser die Kern-Zuordnung von Aufgaben funktioniert, desto effizienter arbeitet die CPU. Der neue Intel Thread Director überwacht im Nanosekundenbereich die Threads und den Status der einzelnen Kerne.

Betriebssystem wie Windows neigen dazu, dass alles zu vermasseln. Deshalb besteht zum Beispiel im HQPlayer die Möglichkeit, die Kernzuordnung nicht mehr Windows zu überlassen. Die Umwandlung in DSD256 mit dem EC-Modulator würde unter Windows 10 nicht laufen, wenn der HQPlayer nicht das Kommando übernehmen würde. Mit Windows 11 soll das nicht mehr passieren. Es ist das erste optimierte Betriebssystem für Intel Alder Lake.

Dahinter steckt eine hardwarebasierte Lösung, die Windows bei der Thread-Zuweisung dominiert. Der Intel Thread Director übernimmt als Zwischenschritt bereits eine grobe Zuweisung der Aufgaben an die Kerne, die Windows dann umsetzt. Das beinhaltet beispielsweise den Wechsel von großen zu kleinen Kernen.

neuer Sockel LGA 1700

LGA 1700 ist als Ersatz für LGA 1200 konzipiert. LGA 1700 hat 1700 hervorstehende Pins, um Kontakt mit den Pads auf dem Prozessor herzustellen. Im Vergleich zu seinem Vorgänger LGA 1200 wird LGA 1700 500 Pins mehr haben. Daher ist der Sockel 7,5 mm länger: 37,5 mm x 45 mm. Für diesen größeren Sockel gibt es noch keine passive Kühlung. Im Nachfolger vom HDPLEX 2nd Gen H5 Fanless Chassis ist eine passive Kühlung für LGA 1700 vorgesehen.

Die neuen Abmessungen sind übrigens hier sehr gut beschrieben:

• Igor’s LAB – Intel Sockel LGA-1700 und LGA-1800 im Detail – Exklusive Daten und Zeichnungen für die neuen CPUs ab Alder Lake

Weitere Informationen können diesen Berichten entnommen werden:

• Computer Base – Intel Alder Lake: 19 % höhere IPC, Hardware-Scheduler, DDR5 und mehr
• Computer Base – Intel Alder Lake-S: Core i9-12900K schlägt AMD Ryzen 9 5950X und sich selbst

Ist das neue Windows 11 für Audio geeignet?

Viele halten Windows als Betriebssystem für Audio nicht geeignet, da es mit Funktionen und vielen unnötigen Prozessen überfrachtet ist. Es gibt auch schöne Alternativen, zum Beispiel:

• Rund­um-sorg­los-Pa­ket mit EUPHONY

Windows ist besser als sein Ruf. Der große Vorteil ist die weite Verbreitung, so dass es eine Vielzahl von Anwendungen für den audiophilen Bereich gibt. Ohne Optimierung können wir Windows jedoch nicht empfehlen. Wir nutzen Audiophile Optimizer, womit Windows deutlich abgespeckt werden kann. Ein weiteres interessantes Programm ist Fidelizer, womit Anwendungen automatisch mit Kernzuordnung und Priorisierung gestartet werden können. Außerdem verwenden wir ein selbstgeschriebenes Script für die Deaktivierung weiterer unnötiger Dienste.

Das von uns genutzte Windows 10 wird im Herbst diesen Jahres von Windows 11 abgelöst. Das ist insofern etwas komisch, weil Windows 10 das letzte Windows sein sollte. Immerhin ist das Upgrade kostenlos.

Wir können noch nicht sagen, ob es für Audio geeignet ist. Es gibt aber Indizien, dass es für einen High Performance Audio PC besser geeignet sein könnte als sein Vorgänger.

Hier sind einige Links zu den grundsätzlichen Veränderungen:

• Computer Base – Windows 11: Systemanforderungen, Neuerungen und 1. Testversion
• Computer Base – Erscheinungstermin: Windows 11 startet am 5. Oktober zuerst auf neuen PCs

Windows 11 soll die Systeme teilweise deutlich beschleunigen. Hier kommt vor allem die oben beschriebene neue Intel Prozessor Generation Alder-Lake ins Spiel. Dabei soll der Thread Director, der die Aufgabenverteilung der Prozesse auf die Performance- und Effizienz-Kerne optimiert, voll von Windows 11 unterstützt werden. 

Zusammenfassung

Die 12. Intel Prozessorgeneration hört sich auch für Audio vielversprechend an. Mehr Leistung und kürzere Reaktionszeiten (Latenzen) mit weniger Energie können wir immer gut gebrauchen. Was eine Hybrid CPU mit E-Cores (Efficient) und P-Cores (Performance) bringen kann sehen wir bereits bei Apple mit den M1-Chips. Wichtig ist das Zusammenspiel zwischen der Hardware und der Software. Insofern könnte Windows 11 eine sehr wichtige Rolle einnehmen. Sobald alle Teile verfügbar sind, werden wir einen neuen fis Audio PC i9-12900K aufsetzen.

In den Grundlagen Audio PC Software gingen wir auf die Wichtigkeit eines audiophilen Betriebssystems ein. Die laufenden Prozesse sollen für die Musikwiedergabe minimiert sein. Ein voll installiertes Windows 10 Pro kann über 200 Prozesse im Betrieb haben. Bei der Prozessminimierung ist immer auf das Gesamtsystem zu achten. Wenig Prozesse sind nicht automatisch mit gutem Klang gleichzusetzen.

Dieses linuxbasierte Betriebssystem wurde allein unter dem Aspekt der audiophilen Wiedergabe entwickelt. Der Hersteller hat seinen Sitz in Zagreb, Kroatien. Der Kernel enthält die neuesten CPU- und E / A-Scheduler, wodurch die geringstmögliche Latenz erreicht wird. Die EUPHONY Benutzeroberfläche ist sehr einfach gehalten und erfordert überhaupt keine Computerkenntnisse. Euphony kann von jedem beliebigen Browserfähigen Gerät mit der Adresse http://euphony aufgerufen werden. Alternativ stehen auch Apps für Smartphones oder Pads zur Verfügung.

Als erstes werden die verschiedenen Playeroptionen angezeigt:

• Stylus – native player
• Roon Core – optional player
• HQPlayer – upsampler
• Networkaudio – HQP endpoint
• Squeezelite – LMS endpoint
• Roon – endpoint
• Airplay – audio Server

Beim Einrichten muss man sich nicht festlegen. Die Player können jederzeit und beliebig getauscht werden. Für den integrierten Stylus Player ist die Lizenz schon enthalten. Mit Tidal oder Qobuz kann in bester Qualität gestreamt werden. Für die Player wie Roon oder HQPlayer, sowie für die vorgenannten Streamingdienste müssen noch separat Lizenzen erworben werden oder es wird ein bestehender Account genutzt.

Das Betriebssystem kann mit der Updatefunktion unkompliziert aktuell gehalten werden. Wer vom schnellen Arbeitsspeicher (RAM) profitieren möchte, installiert EUPHONY im sogenannten Ram Root. Das gesamte Betriebssystem wird dann mit den niedrigsten Latenzen des Arbeitsspeichers ausgeführt. Es ist auch möglich den CPU Kernen mit der CPU Isolation verschiedene Aufgaben zuzuweisen, damit ein wirklich störungsfreier Betrieb möglich ist.

Aufgrund der drastischen Reduzierung der Prozesse auf die audiophile Wiedergabe ist der fis Audio PC besonders leistungsstark. So kann DSD1024 mit einem anspruchsvollen Modulator problemlos ausgeführt werden. Im Bild unten wird der Stream von Roon im Format FLAC 44.1kHz/24Bit vom HQPlayer auf DSD1024 mit dem Modulator AMSDM7 512+fs hochgerechnet und so in bester Qualität abgespielt. Wir berichteten in den Grundlagen Audio PC Oversampling von den hörbaren Vorteilen.

Die einzelnen CPU Kerne können in EUPHONY überwacht werden. Zu sehen ist die Kernauslastung mit dem obigen Beispiel DSD1024. Wenn im Format PCM 44.1khz/16Bit abgespielt wird, liegt die Kernauslastung bei < 1%!

Über die Bedeutung von Latenzen kannst du einiges unter Audio PC Grundlagen nachlesen. Dort haben wir geschrieben, dass es uns nicht auf die Audio Latenzen, sondern auf die Latenzen auf Betriebssystem-/Prozessebene ankommt.

Im Beitrag Lichtwellenleiter (LWL) mit niedrigen Latenzen berichteten wir von einer erheblichen Steigerung der Sound Quality (SQ).

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Fragestellung, wie jeder selbst die Latenzen messen kann. Dazu haben wir zwei Beispielmessungen mit LatencyMon durchgeführt. Unser Referenz Setup ist unten dargestellt. Das NAS (Network Attached Storage) und der fis Audio PC sind über einen Switch miteinander verbunden. Im fis Audio PC ist unser Solarflare Glasfaser Kit verbaut.

Im Test werden Musikstücke im Red Book Format (CD Qualität 44.1kHz/16bit) abgespielt und nativ an den T+A SDV 3100 HV DAC über Network Audio Adapter (NAA) gestreamt.

HFX RipNAS Solid V4

Für den ersten Test spielten wir das obige Musikstück von der Festplatte ab. Für die Ethernetverbindung nutzten wir den LAN-Anschluss auf dem ASUS Q170T Motherboard. Für eine plausible Messung soll LatencyMon mindestens 5 Minuten laufen. Die Übersicht zeigt keine Auffälligkeiten. Die höchste Prozesslatenz liegt bei 156,50 Mikrosekunden µs (= 0,1565 Millisekunden ms).

Interessanter ist die Ansicht auf der Registerkarte „Drivers“. In der rechten Spalte werden die einzelnen Treiberlatenzen in absteigender Reihenfolge angezeigt. Die höchste Latenz liegt beim Netzwerktreiber bei 0,178 ms, dicht gefolgt vom Systemtreiber mit 0,1777 ms. Darunter erscheint der TCP/IP-Treiber mit 0,105 ms. Grundsätzlich ist das für ein „normales“ System in Ordnung.

fis Audio PC

Als nächstes spielten wir das gleiche Musikstück vom fis Audio PC ab. Für die Ethernetverbindung nutzten wir unser Solarflare Glasfaser Kit. Der fis Audio PC wurde auf niedrigstmögliche Latenzen optimiert. Die höchste Prozesslatenz liegt bei 108,40 Mikrosekunden µs (= 0,1084 Millisekunden ms). Meist werden um die 11 µs angezeigt. Also alles in Ordnung.

Weit interessanter ist die Ansicht auf der Registerkarte „Drivers“. Die höchste Latenz liegt wieder beim Netzwerktreiber bei allerdings sehr niedrigen 0,034 ms, dicht gefolgt vom Systemtreiber mit ebenfalls sehr niedrigen 0,025 ms. Hinter dem Grafiktreiber erscheint der TCP/IP-Treiber mit sensationell niedrigen 0,006 ms. Vergleiche die Werte mit dem NAS. Es liegen Welten dazwischen.

Zusammenfassung

Die niedrigen Latenzen sorgen für einen großartigen störungsfreien Betrieb. Jitter hat aufgrund der sehr kurzen Intervalle weniger Chancen den Klang negativ zu beeinflussen.

In letzter Zeit hat sich einiges getan. Für unsere fis Audio PC – Kunden, aber auch für die DIY Gemeinde, welche das HDPLEX H5 Chassis verwenden, steht ein neuer Acrylglasdeckel bereit. Der wertet nicht nur deinen Audio PC optisch auf, sondern sorgt vor allem für eine bessere Belüftung.

Für eine deutlich verbesserte Installation der PCIe-Karten, aber auch von DC Kabel haben wir eine neue Rückblende entworfen. Präzise aus 4mm Aluminium mit einer CNC Maschine in Deutschland hergestellt.

Unsere Experimente mit Glasfaser und der Solarflare SFN8522 PCIe-Karte waren aufgrund der Temperaturentwicklung mit Schwierigkeiten behaftet. Wir berichteten hier: Lichtwellenleiter (LWL) mit niedrigen Latenzen. Mit dem fis Audio Acrylglasdeckel haben wir das Problem gelöst und steht jetzt als Kit zur Verfügung.

QSound ist ein Raumklang-System des kanadischen Unternehmens Q-Sound Labs. Das Verfahren wurde in den 1980er Jahren entwickelt. Dabei wird bei Stereoaufnahmen ein 3D-Soundeffekt erzeugt. Der Hörer hat den Eindruck, dass die Musik weit über die Basisbreite der Lautsprecher hinausgeht und auch über dem Kopf oder dahinter spielt.

Bei den Playlists ist ungewiss, ob die Tracks tatsächlich mit QSound-Algorithmen erstellt wurden. Nach Meinung des Erstellers StreamFidelity sind die Instrumententrennung und die Bühne jedoch absolut großartig.

Für Qobuz Hörer: Klick auf „Auf Qobuz hören“ und abspielen.

Für Roon Hörer mit Qobuz Account: Klick auf „Auf Qobuz hören“ und anschließend Klick auf das Herz (Favoriten hinzufügen). Dann erscheint die Playlist auch in Roon.

Wer seine Roon Playlists teilen möchte verwendet dafür am besten soundiiz. In der kostenlosen Version können maximal 200 Titel übertragen werden.

Lichtwellenleiter (LWL), auch bekannt als Glasfaserverbindung, verbinden das Ethernet optisch. Wo kein Metall (Kupfer oder Silber) verbaut ist, kann eine perfekte galvanische Trennung erreicht werden. So die Theorie. In der Praxis sind auch einige Nachteile vorhanden, siehe Audio PC Grundlagen: Audio PC LWL.

Eine Lösung hat sich klanglich als sehr gut hervorgetan: XILINX Solarflare Flareon Ultra SFN8522 – LWL Netzwerkadapter. Diese Karte hat einen sehr großen Kühlkörper.

Auch die Rückseite ist gut bestückt.

Ein Vergleich mit der 10GTek Karte.

Belüftung

Im Begleitzettel wurde darauf hingewiesen, dass für die Kühlung ein Lüfter mit mind. 200 Umdrehungen erforderlich ist. Das erfüllte uns natürlich gleich mit Sorge, denn so etwas gibt es im lüfterlosen fis Audio PC nicht. Andererseits sind 200 rpm sehr niedrig. Durch das Prinzip der Konvektion (Kamineffekt) entweicht warme Luft nach oben durch die Lüftungsschlitze und zieht kalte Luft nach sich. Bei einer niedrigen CPU-Auslastung reicht das, nicht jedoch bei leistungsintensiven Umrechnungen auf DSD. Wir haben aber eine Lösung gefunden, mehr weiter unten.

Eingebaut sieht das dann so aus (die Karte rechts). Wichtig ist die Luftzufuhr.

Spezifikationen

Alle acht PCIe Lanes werden für die Datenanbindung an die CPU genutzt, daher wird ein Slot mit Direktanbindung zur CPU empfohlen. RSS nutzt alle 16 logische Prozessoren einer i9-9900K CPU. RSS ermöglicht die empfangsseitige Skalierung und verteilt eingehenden Datenverkehr auf mehrere CPUs oder CPU-Kerne. Die Latenz liegt angabengemäß im sehr niedrigen Bereich von unter 1μsec.

Solartech Netzwerkkarten werden auch für den Hochfrequenzhandel an der Börse genutzt. Siehe Bericht von THE TECHNOLOGY EVANGELIST: 828ns – A Legacy of Low Latency.

Treiber und Handbücher

Hier gibt es die Treiber: https://support.solarflare.com/wp/drivers
Die Windows Server Treiber funktionieren auch in Windows 10 Pro einwandfrei.

Das Handbuch ist mit rund 300 Seiten gewohnt üppig. Für niedrige Latenzen gibt es sogar Empfehlungen. Hier sind einige Highlights:

– Interrupt Moderation
Diese Einstellung ist im erweiterten Menü im Netzwerkadapter zu deaktivieren.

– Receive Side Scaling (RSS)
RSS ist standardmäßig aktiviert, um die beste Netzwerkleistung zu erzielen. Damit kann die parallele Datenverarbeitung je CPU Kern optimiert werden. Es ist am besten, die maximale Anzahl von RSS-Warteschlangen so einzustellen, dass sie der maximalen Anzahl der verfügbaren (virtuellen) CPU Kernen entspricht. Bei einer Intel i9-9900K CPU sind das zum Beispiel 16 Kerne.

– Intel Hyper‐Threading Technology
Solarflare hat festgestellt, dass Hyper-Threading im Allgemeinen von Vorteil ist. Diese Einstellung findest du im BIOS des Mainboards.

Transportweg

Ein Beispiel für den Datentransport ist im Bild unten beschrieben. Über den Medienkonverter 11GTek geht es per Glasfaser zum XILINX Solarflare Flareon Ultra SFN8522 – LWL Netzwerkadapter.

fis Audio LWL Kit

Unser Solarflare Glasfaser Kit mit dem noch leistungsfähigeren XILINX Solarflare X2522 – LWL Netzwerkadapter kannst du ab sofort bestellen. Der Betrieb ist nur mit einer optimierten passiven Kühlung möglich. Eine hochwirksame Kühlung über Heatpipes ist in unserem Kit enthalten.

Hast du Fragen? Schreib uns.