Motherboard – Grigg Audio Solutions

DIY – Montageanleitung fis Audio PC

StreamFidelity — Thu, 28 Aug 2025 13:47:32 +0000

Zum Selberbauen habe ich die Montage meines fis Audio PCs mit Intel® Core™ i9-14900KS, 2 x HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX Power Supplys, einer Xilinx Solarflare XtremeScale X2522 Netzwerkkarte und einem NanoPi NEO3 Einplatinencomputer dokumentiert. Den Nachbau machst du auf eigene Gefahr, siehe Disclaimer Ich leiste keinen Support, beantworte aber gern Fragen.

Folgend beschreibe ich unter Hardware den physischen Zusammenbau. In einem weiteren Artikel werde ich dann BIOS Einstellungen empfehlen.

Hardware

Das Zielbild

Lüfterlos soll der Audio PC sein und trotzdem eine hohe Kühlleistung haben. Hier eignet sich das HDPLEX H5 Gehäuse. Die dünnen Standardkabel werden durch fis Audio PC Kabel ersetzt.

Ein HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX Power Supply versorgt das Motherboard mit Strom und das andere Netzteil die CPU. Diese Stromversorgung wählte ich aufgrund Platzmangels (im zweiten Hörraum) aus. Außerdem wollte ich unbedingt die von Bernd (fis Audio) modifizierte Verkabelung testen.

Der Prozessor ist ein Intel® Core™ i9-14900KS mit extrem hoher Rechenleistung. Diese CPU wählte ich aufgrund der Silicon-Lottery aus. Bei den KS-Versionen kommen nur die besten CPUs in Frage.

Als Arbeitsspeicher wird ein CORSAIR VENGEANCE® 32GB (2x16GB) DDR5 DRAM 6000MT/s CL28 Memory Kit mit geringsten Latenzen verbaut. Bei einer CAS Latenz (CL) von 28 und einer Taktfrequenz von 6.000Hz errechnet sich eine sehr niedrige absolute Latenz von nur 9.33 Nanosekunden.

Die Internetverbindung erfolgt über die Hochleistungs- Xilinx Solarflare XtremeScale X2522 Netzwerkkarte per LWL. Die Verbindung zum DAC erfolgt mit dem rauscharmen NanoPi NEO3 Einplatinencomputer. Diese Kombination mit der galvanischen Trennung hält den Datentransfer zum DAC sauber. Im Prinzipienbild unten ist der Aufbau schematisch dargestellt.

Qualitätskontrolle der Bauteile durchführen

Dieser Arbeitsschritt hört sich vielleicht trivial an, ist aber sehr wichtig. Am besten führst du bereits bei der Lieferung die Qualitätskontrolle durch. Der erste Blick richtet sich auf die Verpackung. Ist diese unbeschädigt und noch original versiegelt? Unversiegelte Bauteile schicke ich sofort zurück.

Anschließend kontrollierst du, ob das Bauteil äusserlich intakt aussieht. Also sind zum Beispiel die Kontaktstifte und Pins unversehrt? Bei der CPU kontrolliere ich per Augenschein alle Pins. Nichts ist ärgerlicher, als wenn ein Produktionsfehler die Pins beschädigt hat und du den PC nicht stabil zum Laufen bekommst. Unten im Bild sind die 1.700 Pins vom Intel® Core™ i9-14900KS. So muss es aussehen!

Montage vorbereiten

Es hört sich vielleicht ebenfalls trivial an, aber so eben zwischen Tür und Angel einen PC zusammenzubauen ist keine gute Idee. Halte dir am besten gleich einen ganzen Tag (besser zwei Tage) frei.

Du richtest deinen Arbeitsplatz mit den benötigten Werkzeugen ein. Schaffe genügend Ablagefläche, denn du wirst staunen, was auf einmal alles rumliegt. Stelle die benötigten Bauteile leicht zugänglich auf.

Achte unbedingt auf eine gute Erdung, damit du nicht gleich am Anfang durch deine elektrostatische Aufladung Chips zerstörst. Im Bild unten ist ein Erdungskabel und eine Antistatik-Matte zu sehen. Das Erdungskabel verbindest du am Schutzleiter einer Steckdose und legst dir die Armmanchette an. Schutzhandschuhe sind zu empfehlen, damit nicht gleich alles mit deinen Fingerabdrücken übersät ist. Unbedingt zu empfehlen ist auch eine Flasche Isopropylalkohol zum säubern. Und ein Mülleimer, denn es fällt leider jede Menge Abfall an.

Montage der CPU

Bevor es mit dem Gehäuse losgeht, musst du die CPU mit dem Motherboard verbinden. Vergisst du es, kannst du das Motherboard gleich wieder ausbauen.

Auch bei einem hochwertigen Motherboard ist die Standard Sockelhalterung grenzwertig. Es gibt billige Blechteile mit einem Spannbügel. Beim Sockel FCLGA1700 kommt es zu allem Überfluss durch die Klemmvorrichtung zu einem leichten Verbiegen des ILM (Internal Loading Mechanism). Dies kostet einige Grad Kühlung. Siehe auch IgorsLAB: CPU-Temperaturen im Rahmen?

Dafür gibt es als Ersatz zum Beispiel das Thermal Grizzly CPU Contact Frame. Löse die Torx-Schrauben von der original Klemmvorrichtung. Aber Achtung! Diese sind auf der Rückseite mit einer Metallplatte verschraubt. Merke dir, wie sie befestigt war. Achte dabei auf die abgeschrägte Ecke oben rechts im Bild.

Dann setzt du die CPU ein. Erde dich! Merke dir vorher die Position des kleinen Dreiecks unten links auf der Klemme. Das zeigt dir die Ausrichtung der CPU.

Die CPU muss ohne zu wackeln gut sitzen. Wende niemals Gewalt an sondern drehe im Zweifel die CPU, wenn du vergessen hast, wo das Dreieck anliegen soll. Auf der CPU ist unten links das Dreieck.

Leider kann die Verwendung des Contact Frames zum Garantieverlust des Motherboards führen.

Die Handhabung ist auch nicht so einfach, da die Schrauben nicht zu fest angezogen werden dürfen. Die Schrauben sollten mit etwa 0,03 bis 0,06 Nm (Quelle: hardwareLUXX) angezogen werden. Das entspricht ungefähr „Handfest“. Richtig montiert wird die CPU besser gekühlt.

Als nächstes kommt die Halterung für den Kühlblock dran. Diese Halterung liegt dem HDPLEX H5 Version 3 Gehäuse bei. Hier musste ich die Stifte leicht nach außen ziehen, damit diese in die Löcher passten. Das ist von Board zu Board verschieden.

Das Ganze verschraubst du mit den passenden Drehmuttern von oben.

Lege das Motherboard zur Seite (du erinnerst dich an die notwendigen Ablageflächen?). Lege es am besten auf die Antistatikhülle von der Verpackung.

Montage der Seitenteile und Gerätefüße

Lege dir die Bodenplatte und die Seitenteile zurecht. Hier ist jetzt wichtig, dass die Seitenteile richtig rum montiert werden. Die Öffnungen für den Powerknopf (links) und USB-Anschlüsse (rechts) müssen auf der Höhe der Markierung mit „GaN 250W /500W“ sein. Die vier Rillen müssen oben sein.

Drehe das Ganze auf den Kopf, damit du die vier Schrauben einsetzen kannst.

In der Verpackung liegen zwar Gerätefüße bei. Ich verwende stattdessen lieber die hochwertigen BF Magic Spacer aus Edelstahl.

Diese werden nach PC-Fertigstellung zur Resonanzentkopplung auf fis Magic Disks gesetzt. Es gibt drei verschiedene Tuning-Kugeln (Edelstahl, Rosenquarz, Glas), die genau in die Mulde gelegt werden.

Montage des Motherboards

Das MSI MEG Z690 UNIFY Board hat neun Löcher für die Montage. Lege dir die entsprechenden Abstandshalter bereit und verschraube sie.

Wenn du die richtigen Löcher gefunden hast, passt das Motherboard wie angegossen. Achte darauf die richtigen Schrauben zu verwenden, damit das Motherboard mit dem Gehäuse geerdet wird.

Montage des Kupferkühlblocks

Jetzt folgt ein entscheidender Schritt für eine gute Kühlung der CPU. Als Wärmeleitpaste verwende ich neuerdings Paste Thermal Grizzly Duronaut. Sie ist allerdings etwas schwierig zu verarbeiten und soll zum Beispiel mit einem Fön vorgewärmt werden. Wem das zu kompliziert ist, der kann zum Beispiel eine ARCTIC MX-4 Wärmeleitpaste verwenden. Auf die von HDPLEX beigefügte Wärmeleitpaste würde ich verzichten.

Über die Verteilung der Wärmeleitpaste gibt es viele Meinungen. Manche machen einen Klecks in die Mitte oder eine Wurst. Meine Methode ist die vollflächige Behandlung der Kühlfläche mit einer Kreditkarte. Hier gilt „weniger ist mehr“! Die Ränder klebe ich vorher ab. Diese Methode wird in diesem Artikel messtechnisch als die Beste hervorgehoben: Igor’s LAB Labortest: Wie die Applikationsmethode die Lebenszeit einer Wärmeleitpaste beeinflusst.

Nun montierst du die Klemmbügel auf dem massiven Kupferkühlblock. Mache ein wenig Wärmeleitpaste drauf.

Drehe den Block um und lege ihn sachte auf die Muttern mit den Stiften. Achte auf die richtige Ausrichtung. Die Rillen müssen zur Seitenwand zeigen. Schraube den Kühlkörper mit den Kontermuttern handfest.

Montage der Heatpipes

Bevor du mit der Wärmeleitpaste rumkleckerst, probiere lieber vorher den Sitz der acht Heatpipes aus. Ich markiere anschließend den Sitz an der Seitenwand, damit ich weiß wo die Wärmeleitpaste hinmuss.

Nun kannst du in alle Rillen etwas Wärmeleitpaste verteilen. Hier gilt wieder „weniger ist mehr“! Überschüssiges Material kannst du mit Isopropylalkohol wegmachen. Mit dem Oberteil und den Seitenwänden fertig verschraubt sieht es dann so aus, wie unten im Bild gezeigt. Schick oder?

Montage der GaN Netzteile

Für dieses Build habe ich mich für zwei HDPLEX 250W GaN Passive AIO ATX Power Supplys entschieden. Der fis Audio PC wurde vor allem zur Vermeidung der üblichen Spaghetti-Kabel entwickelt. In diesem Sinne habe ich mich mit Bernd (fis Audio) darüber ausgetauscht, wie die AC-Kabel bei den beiden HDPLEX 250W GaN SMPS verbessert werden können.

Ersetzt wurden die AC-Kabel mit einer Spezifikation bis 210°C (statt 80°C) und stromstarken Kabel mit einer möglichen Dauerbelastung von 600V (statt 300V). Die Buchse stammt von Furutech FI-06 NCF und ist für meine Zwecke völlig übertrieben, meinte Bernd. Na und? Jedenfalls sind mit der Modifikation kabel- und schnittstellenbedingte Engpässe nahezu ausgeschlossen.

Bei der Montage musst du ein wenig experimentieren, weil die Markierung nur für ein Netzteil ausgelegt ist. Du kannst natürlich auch ein HDPLEX 500W GaN AIO ATX Netzteil verwenden, aber das hat einen Lüfter. Nach meiner Erfahrung ist es besser die CPU separat mit einem Netzteil zu versorgen, weil darauf die höchste Last liegt.

Für die Befestigung wählte ich ein doppelseitiges Klebeband Extra Stark, Wasserfest und Hochtemperaturbeständig. Es besteht aus viskoelastischem Acrylschaum, so dass auch eine Vibrationsdämpfung erfolgt. Ich habe das Netzteil für die CPU etwas erhöht auf ein HDD-Rack (liegt der Verpackung bei) montiert, so dass es besser belüftet wird. Das Netzteil für das Motherboard klebte ich direkt an der Bodenplatte fest.

Ein 24 Pin Molex Kabel kommt in das Netzteil links und versorgt das Motherboard mit Strom.

Das 8 Pin Molex Kabel für die CPU kommt in das Netzteil rechts. Natürlich sind die Kabel von fis Audio. Sie sind aus hochreinem Kupfer 18 AWG und mit Teflon isoliert. Die Stecker haben vergoldete Molex Pins. Alle Kontakte sind nicht nur gecrimpt, sondern auch verlötet. Das dünne Kabel zwischen den Netzteilen dient nur zur Synchronisation.

Montage des Arbeitsspeichers

Die Speicherriegel von CORSAIR VENGEANCE® 32GB (2x16GB) DDR5 DRAM 6000MT/s CL28 Memory Kit befestigst du gemäß Handbuch des Motherboards. In der Regel musst du einen Slot jeweils leerlassen. Sie passen nur in eine Richtung, wende also keine Gewalt an. Achte auf das satte Klacken beim Einrasten.

Montage der M.2 SSD

Für das Betriebssystem verwende ich den Slot, welcher direkt mit der CPU verbunden ist. Dieser hat auch einen bemerkenswert großen passiven Kühlkörper:

Nachdem du die zwei Schrauben gelöst hast, musst du die Schutzfolien von den Wärmeleitpads abziehen. Gekühlt wird von oben und von unten. Das zeichnet gute Motherboards aus.

Die Montage der M.2 SSD ist wirklich einfach. Bewege die Arretierung nach oben:

Nun kannst du die SSD einsetzen. Ich verwende für das Betriebssystem ausschließlich Intel Optane SSDs, die extrem kurze Latenzen haben und sehr langlebig sind. Vergiss nicht die Arretierung zu schließen. Danach befestigst du den Kühlkörper.

Montage des Powerknopfs

Ebenfalls der Verpackung von HDPLEX beigefügt ist der Ein-/Ausschalter. Diesen befestigst du mit einer Kontermutter an der entsprechenden Seitenwand. Das Gegenstück kommt auf die Stifte, wie unten gezeigt:

So muss es dann aussehen. Wenn du dir unsicher bist, studiere das Benutzhandbuch des Motherboards.

Wenn alles funktioniert leuchtet der Powerschalter im Betrieb.

Montage der Solarflare X2522 Netzwerkkarte

Dieses Kapitel kannst du überblättern, wenn du diese Netzwerkkarte nicht hast.

Die NICs von Solarflare wurden für den Hochfrequenzhandel an der Börse genutzt. Siehe Bericht von THE TECHNOLOGY EVANGELIST: 828ns – A Legacy of Low Latency. Aufgrund ihrer hervorragenden störungsfreien Übertragungsfähigkeiten sind sie auch in audiophilen Kreisen sehr begehrt. Solarflare wurde erst von XILINX und diese später von AMD übernommen.

Aufgrund der exorbitanten Leistungsfähigkeit wird der Chip auf dem XtremeScale X2522 Network Adapter sehr heiß. Ohne Kühlung wird die Leistung gedrosselt und führt irgendwann zur Abschaltung des NICs. Normalerweise benötigt diese PCIe-Karte einen Gehäuselüfter. Wir haben stattdessen eine leistungsfähige passive Kühlung mit Heatpipes entwickelt.

Solarflare X2522 Netzwerkkarte für die passive Kühlung vorbereiten

Den bestehenden Kühlkörper musst du entfernen. Dafür benötigst du eine Pinzette. Fange mit den inneren schwarzen Halterungen an. Presse den Winkel zusammen, so dass die Federkraft den Stift zurückzieht.

Setze den Vorgang mit den weißen Halterungen fort.

Anschließend kannst du den schwarzen Kühlkörper entfernen und der kleine Chip kommt zum Vorschein. Diesen musst du mit Isopropylalkohol reinigen.

Nun kannst du (sehr wenig) Wärmeleitpaste auf den Chip auftragen. Bau dir dann eine Vorrichtung mit zum Beispiel zwei Schachteln, damit du den neuen Kühlkörper befestigen kannst.

Die Befestigungsstifte müssen mit dem Schnapper ganz durchgehen, wie unten auf dem Bild gezeigt.

Solarflare X2522 Netzwerkkarte im Gehäuse montieren

Nun kannst du die Netzwerkkarte auf das Motherboard einsetzen und mit der Rückplatte fixieren. Bei der Rückplatte handelt es sich um eine Spezialanfertigung, siehe DIY – HDPLEX H5 PC-Gehäuse veredeln.

Richte dann die Heatpipes so aus, dass sie ohne Spannung mit dem Mittelstück befestigt werden können. Kennzeichne an der Seitenwand die Stellen für die Wärmeleitpaste.

Trage die Wärmeleitpaste auf und befestige lose das Mittelstück. Fixiere die Heatpipes an der Seitenwand. Danach ziehst du das Mittelstück fest.

Achte darauf, dass sich die Karte nicht verkantet. So soll es aussehen:

Montage des rauscharmen Endpunkts NanoPi NEO3

Dieses Kapitel kannst du überspringen, wenn du keinen Einplatinencomputer verwendest.

Die Vorteile eines Einplatinencomputers liegen vor allem im rauscharmen Betrieb. Das macht die schlaue Architektur der Hardware möglich. Der NanoPi NEO3 misst gerade mal 48 x 48 mm und benötigt eine bescheidene Stromzufuhr von maximal 5V/2A über einen Mikro USB Stecker. Der NEO3 ist mit 22g ein Leichtgewicht.

Auf der Oberseite finden wir die für uns wichtigen Schnittstellen mit 1G LAN und USB 3.0. Der Slot nimmt eine MicroSD für das Betriebssystem auf. Auf der Unterseite sehen wir 1GB oder 2GB DDR4 RAM (je nach Ausführung) und den Rechenkern Rockchip RK3328.

Der NanoPi NEO3 ist vollständig vom Rest des fis Audio PCs isoliert. Per LAN werden die Daten empfangen und über USB an den DAC ausgegeben. Der DAC „sieht“ also nicht den schmutzigen Rechner mit den Schaltnetzteilen, sondern den sauberen NEO3.

Bei der Bodenplatte handelt es sich um eine Spezialanfertigung, siehe DIY – HDPLEX H5 PC-Gehäuse veredeln. Damit ist die Montage sehr einfach möglich. Setze die Abstandshalter (liegt dem HDPLEX Gehäuse bei) auf die Bodenplatte und befestige darauf den NanoPi NEO3.

Die Bodenplatte kannst du einfach mit 3 Schrauben an der Rückplatte befestigen.

Die Anschlüsse für LAN, USB und Stromversorgung per USB C sind dann einfach zugänglich. Für die Stromversorgung empfehle ich ein FARAD Super3.

Montage des Gehäusedeckels

Der Gehäuseverpackung liegt ein schwarzer Alu-Deckel bei. Dieser wird mit vier Schrauben befestigt. Ich bevorzuge den Acrylglasdeckel, siehe: DIY – HDPLEX H5 PC-Gehäuse veredeln. Die Kühlung ist damit besser und es sieht gut aus.

Am Anfang habe ich die Gummipuffer an den Löchern für die Deckelbverschraubung befestigt. Aktuell verschraube ich die Löcher, denn so gehen die Schrauben nicht verloren. Darauf klebe ich die Gummipuffer.

Dadurch steht der Acrylglasdeckel etwas weiter vom Gehäuse ab, was meinem Geschmack trifft. Aber entscheide das selbst.

Montage Endkontrolle

Prüfe vor der Stromzufuhr, ob wirklich alle Kabel gut befestigt sind. Die Molexstecker müssen eingerastet sein. Lose Kontakte können einen Kurzschluss erzeugen. Siehe auch: Montage von DC Kabel. Von oben soll der fis Audio PC so aussehen:

Zur Endkontrolle gehört auch ein Belastungstest. Wie das geht und wie du das BIOS konfigurierst ist Thema des nächsten Newsletters.

Zusammenfassung

Dieser fis Audio PC befördert dich in einen klanglichen Olymp. Ich kenne keinen anderen lüfterlosen Musikserver dieser Qualität, der eine extrem hohe Rechenleistung und gleichzeitig eine sehr rauscharme Datenweiterleitung bietet. Und das alles in einem Gehäuse.

Bei der Stromversorgung sind natürlich Steigerungen möglich. Zum Beispiel mit linearen Netzteilen. Siehe Lineare Netzteile (LPS) vs. Schaltnetzteile (SMPS). Aber das kannst du jederzeit nachrüsten, wenn deine Börse wieder gefüllt ist. Für lineare Netzteile wird Platz benötigt.

Freilich musst du mit dieser Rechenleistung etwas anzufangen wissen. Meiner Meinung macht das nur Sinn, wenn du den DAC in seiner Arbeit entlastest und das Upsampling darüber machst. Siehe meinen Newsletter: Wie du deinen DAC mit einem Audio PC klanglich verbesserst.

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Der Autor Ronny Gabriel Grigg ist Vereinsmitglied bei VG Wort, München. In diesem Verein haben sich Autoren und Verlage zur gemeinsamen Verwertung von Urheberrechten zusammengeschlossen.

DIY – Aufbau des Motherboards

StreamFidelity — Fri, 08 Aug 2025 17:35:53 +0000

Das Motherboard ist die elementare Platine eines jeden Computers. Hier läuft die ganze Hardware zusammen. Die Konstruktion ist eine komplexe Angelegenheit. So komplex, dass selbst Taiko Audio auf eine Eigenentwicklung verzichtet hat.

Das Gute ist: kennst du ein Motherboard, kennst du alle. Denn der Aufbau ist normiert und bei jedem Hersteller ähnlich. In den Grundlagen sehen wir uns einige wichtige Normen an und im Praxisteil erkläre ich beispielhaft die Anschlüsse des Motherboards vom MSI MEG Z690 UNIFY.

Grundlagen

Nicht jedes Motherboard, auch Mainboard genannt, passt für jede CPU und in jedes Gehäuse. Deshalb sind einige Grundkenntnisse für die richtige Auswahl wichtig.

Sockel

Deine erste wichtige Entscheidung ist, welche CPU du einbauen möchtest. Dafür muss der Sockel passen. Der Sockel (engl. „Socket“) ist die Schnittstelle zwischen Prozessor (CPU) und Mainboard. Er sorgt für die elektrische und mechanische Verbindung und bestimmt, welche Prozessoren mit welchem Mainboard kompatibel sind.

So kannst du die CPUs von Intel und AMD nicht einfach austauschen. Und auch innerhalb desselben Herstellers gibt es unterschiedliche CPU-Generationen. Nach dem Intel LGA1200-Sockel für die 10. und 11. Generation kam schon mit der 12. Generation der LGA1700. Die Zahl bezeichnet die Anzahl der Pins, also der Kontaktstellen zum Motherboard. Beim LGA1700 sind es also 1.700 Pins.

Mit der neuesten Intel Generation Arrow Lake hat der Ultra 9-285K bereits den Sockel LGA1851. Siehe auch: Wird es einen fis Audio PC mit Intel Core Ultra 9 285K (Arrow Lake) geben? AMD wechselt weniger häufig den Sockel und ist so aber auf die Anzahl der Pins beschränkt. AMDs AM5-Sockel ist mit 1718 Kontaktstellen ausgestattet.

ATX Formfaktor

Die Bezeichnung „Formfaktor“ gibt an, wie groß ein Motherboard ist und welche Gehäuse es unterstützt. Gleichzeitig bestimmt er, wie viele Komponenten wie RAM, Grafikkarten oder SSDs darauf Platz finden.

Beginnen wir mit dem Standardformat: ATX. Dieses Motherboard misst in der Regel 305 x 244 Millimeter und ist in den meisten Gehäusen einsetzbar. Es bietet genügend Platz für mehrere RAM-Steckplätze, PCIe-Erweiterungsslots und eine solide Spannungsversorgung.

Wer noch mehr Ausstattung oder Anschlüsse braucht, greift zu E-ATX, was für „Extended ATX“ steht. Diese Boards sind größer als das klassische ATX-Format, meist etwa 305 x 330 Millimeter, und bieten mehr Platz für zusätzliche Funktionen wie etwa mehr RAM-Bänke, mehrere Grafikkarten-Slots oder ausgefeiltere Kühlstrukturen.

Kompakter wird es mit Mini-ATX oder, wie es korrekter heißt, Micro-ATX. Diese Mainboards sind mit etwa 244 x 244 Millimetern deutlich kleiner, bieten aber immer noch eine gute Ausstattung. Oft sind sie mit zwei statt vier RAM-Slots und weniger PCIe-Steckplätzen versehen, dafür passen sie in kleinere Gehäuse und sind meist günstiger.

Noch kleiner ist übrigens Mini-ITX, mit nur 170 x 170 Millimetern. Dieses Format eignet sich für ultrakompakte PCs, etwa als Wohnzimmer-PC oder für platzsparende Arbeitsplätze – bietet aber naturgemäß weniger Erweiterungsmöglichkeiten.

Arbeitsspeicher DDR5 oder DDR4

Du wirst beim Arbeitsspeicher auf die Begriffe DDR4 und DDR5 stoßen. Beide bezeichnen Generationen von Arbeitsspeicher – also dem temporären Zwischenspeicher, der die Leistung und Reaktionsgeschwindigkeit eines Systems maßgeblich beeinflusst. DDR steht für „Double Data Rate“, bei der pro Taktzyklus doppelt so viele Daten übertragen werden. DDR4 ist seit rund 2014 auf dem Markt und hat sich über viele Jahre als Standard durchgesetzt. DDR5 ist die direkte Weiterentwicklung und wird seit 2021 nach und nach in aktuellen Systemen eingeführt.

DDR5 startet bei 4800 Megatransfers pro Sekunde (MT/s) und reicht aktuell schon über 8000 MT/s hinaus. DDR4 dagegen bewegt sich meist im Bereich von 2400 bis 3600 MT/s. Mehr Geschwindigkeit bedeutet, dass Daten schneller zwischen Prozessor und Arbeitsspeicher ausgetauscht werden – besonders relevant bei großen Datenmengen oder vielen parallelen Prozessen.

Doch Geschwindigkeit ist nicht alles. Ein weiterer wichtiger Faktor sind die Latenzen, dass ist die Zeit, die vergeht, bis Daten tatsächlich verfügbar sind. Hier liegt DDR4 überraschend oft noch vorn. Zwar ist DDR5 schneller beim Datendurchsatz, doch die Latenzen – gemessen in sogenannten CL-Werten (CAS Latency) – sind meist höher. Zum Beispiel hat ein typisches DDR4-3200-Modul eine Latenz von CL16, während DDR5-6000 häufig mit CL36 oder mehr arbeitet. Das kann dazu führen, dass bestimmte Anwendungen, die stark auf kurze Reaktionszeiten angewiesen sind, mit DDR4 sogar etwas schneller reagieren.

Ein weiterer technischer Aspekt ist die ECC-Unterstützung. ECC steht für “Error Correction Code” und dient dazu, Speicherfehler automatisch zu erkennen und zu korrigieren – ein Feature, das vor allem in Servern und Workstations wichtig ist. Bei DDR4 war ECC nur in speziellen ECC-RAM-Modulen verfügbar, die mit kompatiblen Mainboards und Prozessoren genutzt werden mussten. DDR5 bringt dagegen eine Form von integriertem ECC auf Modul-Ebene mit – das sogenannte “on-die ECC”. Dieser Mechanismus korrigiert Fehler innerhalb des Chips selbst, ist aber nicht mit dem klassischen ECC vergleichbar, das systemweite Fehler abfängt.

Siehe auch: Warum bieten wir auf einmal den fis Audio PC mit DDR5 an?

Festplatten Formfaktor M.2 oder SATA SSDs

SATA-SSDs gibt es bereits seit vielen Jahren. Sie sind im typischen 2,5-Zoll-Gehäuse untergebracht. Der Anschluss erfolgt über ein SATA-Datenkabel und ein separates Stromkabel vom Netzteil. In Sachen Geschwindigkeit sind sie durch die SATA-Schnittstelle limitiert – auf etwa 550 Megabyte pro Sekunde beim Lesen und Schreiben.

M.2-SSDs sind deutlich kompakter und werden direkt auf das Mainboard gesteckt, also ohne Kabel, und benötigen weniger Platz im Gehäuse. Der große Vorteil zeigt sich bei M.2-SSDs mit PCIe- und NVMe-Technik. Diese Modelle greifen direkt auf die PCIe-Lanes des Mainboards zu und können dadurch Daten mit mehreren Gigabyte pro Sekunde übertragen. Achte beim Motherboard darauf, dass mindestens ein Slot direkt mit der CPU verbunden ist. Moderne PCIe-4.0-SSDs erreichen heute problemlos 5000 bis 7000 Megabyte pro Sekunde – ein riesiger Sprung im Vergleich zu SATA-SSDs.

Ein weiterer Unterschied betrifft die Wärmeentwicklung. M.2-SSDs mit PCIe und NVMe werden bei intensiver Nutzung deutlich wärmer als SATA-Modelle. Viele Mainboards bieten deshalb kleine Kühlkörper für M.2-Slots oder es lohnt sich, einen SSD-Kühler nachzurüsten.

Siehe auch: Unterschiedliche Speichermedien für Audio erklärt

Praxis: Aufbau des Motherboards

Im Bild unten sind die wichtigen Komponenten hervorgehoben, auf die ich nachfolgend eingehe. Als Beispiel habe ich das MSI MEG Z690 UNIFY Board gewählt, welches ich aufgrund seiner robusten Stromversorgung, passiven Kühlungseigenschaften und CPU-nahen Schnittstellen auch heute noch empfehle. Siehe auch: Stromarchitektur von Motherboards. Am Motherboard würde ich übrigens nie den Rotstift anlegen.

In künftigen DIY-Artikel werde ich erläutern, wie du beim Zusammbau am Besten vorgehst.

CPU LGA1700

An der Sockelbezeichnung kannst du bereits erkennen, für welche CPUs dieses Motherboard in Frage kommt. Das sind die von Intel ab der 12. Generation bis zur 14. Generation. Ich verwende gern die K-Modelle, weil die Taktfrequenzen über den Multiplikator eingestellt werden können. Mein nächster fis Audio PC wird einen Intel® Core™ i9 Prozessor 14900KS haben.

Die Befestigung der CPU erfolgt mit einem billigen Klemmbügel. Das führt beim Independent Loading Mechanism (ILM) zu einem Biege-Problem, weshalb ich hier das robuste Thermal Grizzly CPU Contact Frame empfehle.

4 x RAM DDR5

Dieses Board bietet Platz für 4 Speicherriegel. Sie müssen in einer bestimmten Reihenfolge eingebaut werden, wenn nicht alle Speicherbänke belegt sind. Der frühere Nachteil geringer Latenzen gegenüber den DDR4-Riegel wird immer mehr aufgeholt. Ich empfehle G.Skill Trident Z5 schwarz DIMM Kit 32GB, DDR5-6000, CL30-40-40-96, on-die ECC mit einer geringen CAS Latency (CL) von 10,00ns. Sehr interessant ist auch dieser Arbeitsspeicher: Corsair VENGEANCE® 32GB (2x16GB) DDR5 DRAM 6000MT/s CL28 AMD EXPO & Intel XMP Memory Kit. Die CAS Latency (CL) liegt hier bei 9.33ns.

ATX Stromversorgung mit Gleichspannung (DC)

Die Abkürzung ATX steht für „Advanced Technology eXtended“ und beschreibt nicht nur das Format von Mainboards, sondern auch das dazugehörige Stromversorgungskonzept. Die Spezifikation wurde von Intel entwickelt und hat sich seit den 1990er-Jahren als Industriestandard durchgesetzt. Heute ist die ATX-Stromversorgung die Grundlage fast aller Desktop-PCs.

Ein ATX-Netzteil liefert mehrere Spannungsarten gleichzeitig: 12 Volt, 5 Volt und 3,3 Volt. Diese Spannungen werden über standardisierte Steckverbindungen an die einzelnen Komponenten im PC verteilt.

Ein zentrales Merkmal der ATX-Stromversorgung ist der sogenannte Soft-Off-Modus. Das bedeutet: Das Netzteil ist auch dann teilweise aktiv, wenn der PC „ausgeschaltet“ ist. Es liefert über den Standby-Kanal (5VSB) eine geringe Spannung, um zum Beispiel per Netzschalter, Wake-on-LAN oder Tastendruck wieder hochfahren zu können. Erst wenn der Hauptschalter am Netzteil ausgeschaltet oder das Gerät vom Stromnetz getrennt wird, ist das System wirklich komplett stromlos.

Die ATX-Norm schreibt außerdem vor, wie das Netzteil auf Veränderungen reagiert – etwa bei Überlast, Kurzschluss oder zu hoher Temperatur. Moderne Netzteile besitzen entsprechende Schutzmechanismen, die das System im Notfall abschalten oder sich selbst vor Schäden schützen.

ATX PWR

Die wichtigste Verbindung ist der 24-polige ATX-Hauptstecker, der direkt auf das Motherboard führt. Darüber werden die Grundfunktionen des Mainboards sowie einige Komponenten wie der Arbeitsspeicher mit Strom versorgt.

Vermeide hier die üblichen Spaghetti Kabel mit dünnem Querschnitt. Unten im Bild ist das fis Audio Molex 24 Pin Kabel mit hochreinem Kupfer 18 AWG und vergoldeten Molex Pins zu sehen. Die Kabel werden nicht nur gecrimpt, sondern auch verlötet.

CPU PWR

Für den Prozessor gibt es einen eigenen Anschluss – in der Regel einen 4- oder 8-poligen sogenannten EPS-Stecker. Dieser versorgt die CPU direkt mit 12 Volt, was für moderne Mehrkernprozessoren besonders wichtig ist. An dieser Stelle ist der Stromverbrauch (ohne Grafikkarte) am Höchsten. Das MSI MEG Z690 UNIFY Board stellt hier gleich 2 x 8 Pins zur Verfügung.

Chipsatz Z690

Der Chipsatz ist ein zentraler Steuerbaustein auf dem Motherboard. Dieser ist für die Kommunikation zwischen Prozessor, Arbeitsspeicher, Laufwerken und Erweiterungskarten verantwortlich und kann über das BIOS (Basic Input Output System) administriert werden.

Mit dem Z690-Chipsatz hat Intel im Jahr 2021 die neue Plattform für seine Core-Prozessoren der 12. Generation eingeführt, bekannt unter dem Codenamen Alder Lake. Das Besondere daran war nicht nur der Wechsel auf den neuen Sockel LGA1700, sondern auch ein Architekturbruch: Zum ersten Mal setzte Intel auf eine Hybridstruktur mit leistungsstarken Performance-Kernen und effizienten E-Kernen – ähnlich wie bei Smartphones. Um diese neue Architektur optimal nutzen zu können, wurde auch der Chipsatz neu konzipiert.

Der Z690 unterstützt sowohl DDR4- als auch DDR5-Arbeitsspeicher – je nach Mainboard-Modell. Im Jahr 2022 folgte der Z790-Chipsatz, passend zu Intels 13. Generation der Core-Prozessoren, genannt Raptor Lake. Dieser Chipsatz nutzte weiterhin den Sockel LGA1700 und blieb mit Z690-Mainboards kompatibel. Der Z790 brachte zwar einige Verbesserungen bei der Konnektivität mit: Noch mehr PCIe-4.0-Lanes, zusätzliche USB-Ports – darunter erstmals USB 3.2 Gen 2×2 mit bis zu 20 Gbit/s – und eine optimierte Unterstützung für DDR5 mit höheren Taktraten. Aber sonst nichts wesentliches.

Wichtig ist hier zu wissen, dass eine direkte Leitung zur CPU gegenüber dem Umweg über den Chipsatz immer zu bevorzugen ist, weil dadurch geringere Latenzen möglich sind. Dies ist für die Schnittstellen des Festplattenspeichers und der PCIe-Erweiterungskarten bedeutsam.

Schnittstellen

Damit der Computer Daten empfangen und senden kann, müssen Kommunikationsschnittstellen bereitgestellt werden.

I/O Panel

I/O steht für „Input/Output“, also Eingabe und Ausgabe. Genau darum geht es: Das I/O-Panel ist der zentrale Ort, an dem man Tastatur, Maus, Monitor, Netzwerk oder USB-Sticks anschließt.

Das I/O-Panel ist fest mit dem Mainboard verbunden und ragt auf der Rückseite des Gehäuses heraus. Je nachdem, welches Mainboard man verwendet, ist es unterschiedlich bestückt. In der Regel sind dort mehrere USB-Anschlüsse zu finden, oft in verschiedenen Geschwindigkeitsklassen. Auch der Netzwerkanschluss für das LAN-Kabel oder Antennenanschlüsse für das WLAN befindet sich hier, ebenso wie der Audio-Bereich mit Klinkenbuchsen für Lautsprecher, Mikrofon oder Headsets.

PCIe-Erweiterungskarten

PCIe steht für „Peripheral Component Interconnect Express“ und ist der aktuelle Standard für Steckkarten im PC. Auf dem Mainboard befinden sich dafür sogenannte PCIe-Slots – je nach Größe und Ausführung oft mehrere nebeneinander. In diese Steckplätze lassen sich Erweiterungskarten einsetzen, zum Beispiel Grafikkarten, Netzwerkkarten, Soundkarten, RAID-Controller, Capture-Karten oder schnelle SSD-Erweiterungen.

Die Besonderheit von PCIe liegt in der Geschwindigkeit und Skalierbarkeit. PCIe-Slots gibt es in verschiedenen Größen – x1, x4, x8 oder x16 – wobei die Zahl angibt, wie viele Datenleitungen der Slot nutzt. Eine hochwertige Netzwerkkarte wie Xilinx Solarflare XtremeScale X2522 benötigt einen x8-Slot, weil die Bandbreite besonders hoch ist. Kleinere Karten, wie etwa eine USB-karte, kommen oft mit einem x1- oder x4-Slot aus. Dank der Abwärtskompatibilität kann eine kleinere Karte auch in einem größeren Slot funktionieren – sie nutzt dann einfach nur die benötigten Datenleitungen.

Die Anschlüsse auf dem I/O-Panel sind nicht für hochwertiges Audio gemacht. Deshalb sind Erweiterungen wie zum Beispiel die oben erwähnte Xilinx Solarflare XtremeScale X2522 Netzwerkkarte für geringste Latenzen und die galvanische Isolierung so wichtig.

Andere Möglichkeiten ergänzt mit externer sauberer Stromversorgung stellen zum Beispiel folgende PCIe-Erweiterungskarten dar:

Die Karte mit der Audiodatenversorgung für den DAC soll möglichst auf dem breitbandigen PCI_E1 Slot liegen. Dieser Slot ermöglicht die direkte Datenweiterleitung an die CPU, so wie auch der PCI_E2 Slot. Der PCI_E3 Slot ist dagegen eher eine Notlösung mit niedriger Bandbreite.

Datenspeicher

Alle M.2 Slots auf diesem Board sind mit einer passiven Kühlung ausgestattet. Ein Austausch der Speicherriegel ist schnell möglich. Beim Datenspeicher ist zu unterscheiden zwischen dem Speicher für das Betriebssystem und dem Speicher für Dokumente aller Art, zum Beispiel Musikfiles. Siehe auch: Unterschiedliche Speichermedien für Audio erklärt.

Das Betriebssystem muss einen schnellen Speicherzugriff auf seine Systemdateien haben, weshalb sich der Slot M2_1 anbietet. Denn nur dieser ist bei diesem Board direkt mit der CPU verbunden. Ich verwende für Betriebssysteme grundsätzlich Intel Optane SSDs, weil diese geringste Latenzen haben und sehr langlebig sind. Zu empfehlen sind:

Intel® Optane™ Arbeitsspeicher der Produktreihe M10 16 GB, M.2/80 mm, PCIe 3.0, 20 nm, 3D XPoint™ zum Beispiel geeignet für HQPlayer OS (Restbestände – Produktion eingestellt)
Intel® Optane™ SSD der Produktreihe P1600X 118 GB, M.2/80 mm PCIe* 3.0 x4, Intel® 3D XPoint™ zum Beispiel geeignet für Windows 11 Pro (Restbestände – Produktion eingestellt)

Für die Speicherung von Dokumenten dienen die Slots M2_2 bis M2_5. Wer hier M.2 SSDs mit je 4TB Speichervermögen einsetzt, kann 16TB an Daten speichern. Ich empfehle es aber nicht, weil jedes Lesen vom Festplattenspeicher unvermeidliche Interrupts erzeugt, welches den Datenfluss stört. Nutze lieber ein NAS oder einen zweiten PC dafür. Siehe auch: Audio PC & Control PC.

BIOS A/B Schalter

Einen BIOS A/B Schalter findest du in der Regel nur bei den teureren Boards. Dieser Schalter ist sehr praktisch, weil du immer zwei BIOS-Versionen vorfindest. Nicht jede BIOS-Version ist fehlerfrei. Wenn du ein neues BIOS flasht, schaltest du den Slot um. So hast du immer ein BIOS im Zugriff, welches zuletzt funktioniert hat.

PWR Switch

Hier schließt du den Ein-/Ausschalter des Computers an. Beim HDPLEX H5 Version 3 Gehäuse befindet sich der Druckschalter auf der rechten Gehäuseseite.

LED Anzeige

Wenn du den Acrylglasdeckel verwendest, kannst du jederzeit die CPU-Temperatur über die LED Anzeige kontrollieren. Die Anzeige dient auch als sogenannter Debugger. Während des Bootvorgangs werden verschiedene Zahlencodes eingeblendet. Wenn der Bootvorgang mal hängenbleiben sollte, wird ein Fehlercode angezeigt, den du im Benutzerhandbuch nachschlagen kannst. Gehe dazu einfach auf die MSI Supportseite.

Zusammenfassung

Mein Rat an dich ist: Geize nicht am Motherboard herum. Dafür ist es zu wichtig, weil es alles zusammenfügt. Bei der Auswahl beginnst du mit der CPU, die du verwenden möchtest. Denn diese bestimmt den Sockel. Achte auf eine gute Stromversorgung und passive Kühlung.

Mit dem ATX Formfaktor wählst du die Größe aus. Als Daumenregel gilt, je größer es ist, desto besser sind oft die elektronischen Komponenten und du hast mehr Auswahl beim Speicher und den Erweiterungskarten. Aber das Board muss in das Gehäuse passen. Wenn du das HDPLEX H5 Gehäuse mit einem DC/ATX-Konverter oder mit internen Schaltnetzteilen verwendest, ist ein E-ATX-Board zu groß. Wähle lieber das Standardformat: ATX.

Das Board soll den Arbeitsspeicher vom Typ DDR5 und Festplatten mit dem Formfaktor M.2 verwenden können. Verwende keine SATA SSDs, denn diese benötigen fehleranfällige Kabel, sind langsam und erzeugen zusätzliches elektromagnetisches Rauschen.

Verwende für die ATX Stromversorgung mit Gleichspannung (DC) hochwertige stromstarke Kabel. Achte bei den PCIe-Erweiterungskarten und beim Datenspeicher für das Betriebssystem auf einen Slot mit direktem Anschluss an die CPU. Jeder Umweg über den Chipsatz bedeutet höhere Latenzen.

Verwende nicht die Schnittstellen des I/O Panels, denn diese sind nicht für Audio gemacht. Es gibt eine große Auswahl an audiophilen Netzwerk-/ und USB-Karten, die viel besser geeignet sind.