Stromversorgung (Motherboard, CPU, SSD) für einen Audio-PC

HaraldP
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Beitrag von HaraldP »

Hallo Thorben, hallo Stromversorger,

zuerst zur Info, dass ich bezüglich Stromversorgung von PCs mit nicht PC-Netzteilen bisher keine praktische Erfahrung habe.

Ich stehe vor einer ähnlichen Aufgabe wie Torben: Ich möchte meinen (künftigen) Audio-PC mit 'gutem' Strom versorgen. Mit der Pico-PSU-Lösung kann ich mich nicht so sehr anfreunden. Bereits zur Verfügung stehen 3 S11-Netzteile und versorgen muss ich folgenden Komponenten:

- Fujitsu D3417B (Motherboard)
- Intel XEON E3-1245 G5
- 32 GB RAM (ECC)
- 1x SSD
- 1x HD (optional)
- PCIe-Netzwerkkarte (optional)
- 2x Lynx E44

Software: Windows Server 2016 oder 2019 mit JRiver MC und Acurate Convolver.

Die oben vorgeschlagene Lösung mit Belleson-Reglern hinter den S11 gefällt mit sehr gut.

@Thorben:
Du bist inzwischen der Meinung, dass der Aufwand für die Stromversorgung für dich zu hoch ist. Ich kann das verstehen und stimme auch Christoph zu, wenn er zu einfachen Lösungen rät.

Ich bin aber nicht sicher, ob der Aufwand wirklich so hoch sein muss. Die von dir aufgeführten Lösungen sind so ausgelegt, dass die Netzteile jeweils den max. Strom liefern können. In der Praxis ist die Stromaufnahme bei der Audio-Wiedergabe aber deutlich geringer. Oben genannter Server (ohne Soundkarten) nuckelt gerade ca. 25 W auf der Primärseite, obwohl dort mehr läuft als auf dem Audio-PC. Wie das auf der 12V-Schiene tatsächlich aussieht müsste man mal messen. Insbesondere wenn man den Prozessor heruntertaktet, ist der Strombedarf noch geringer. Kurze Lastspitzen (z.B. beim Booten) können die linearen Netzteile IMHO gut wegstecken. Möglicherweise wird es eng, wenn MS mal wieder endlos Updates einspielt. Zur Not könnte man für diesen Fall auch ein direkt versorgtes Pico-PSU einsetzen und die begrenzenden LPSUs umgehen.

Soweit mal meine Gedanken zu dem Thema.

Viele Grüße
Harald
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Koala887
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Beitrag von Koala887 »

Hallo Thorben,

ich denke wenn du die CPU mit einem eigene 12V Netzteil versorgst, reicht für das restliche Mainboard/PicoPsu ein kleines Netzteil mit max. 1A aus.
Wie Christoph schon sagte, würde ich alle Energiespareinstellungen (C-States usw.) deaktivieren und den Prozessor untertakten. Dann erreichst du auch nicht den maximalen TDP und kommst vermutlich auch mit 2-3A Netzteil hin.
Bei den hohen Stromstärken muss man halt immer bedenken, auch wenn der Regler super Ripplewerte hat, relativiert sich das Ganze, wenn nach dem Regler noch ein halber Meter Kabel kommt. Dann hängt der Ripple hauptsächlich vom Innenwiderstand des Kabels ab.
Deshalb versucht man ja auch den PC durch abschalten von Prozessen, C-States usw. möglichst ruhig zu bekommen. Weniger Stromschwankungen -> weniger Ripple. :wink:

Bei meinem PC, welcher auch beim Forentreffen spielen durfte, bin ich genau den anderen Weg gegangen. Bei mir läuft nur ein mittelmäßiger Celeron J3455 auf maximaler Frequenz, welcher allerdings nur max. 10W braucht. Alles was auf dem Mainboard nicht benötigt wurde, wie Sound, Netzwerk, HDMI, Com-ICs usw. wurde ausgelötet, wodurch das ganze Board nur noch ca. 0,7A benötigt. Das war dann eine gute Basis, um das Ganze mit Akku zu betreiben.
Softwareseitig setze ich inzwischen auf Linux, welches man prozesstechnisch viel leichter auf ein absolutes Minimum reduzieren kann. Da läuft dann wirklich nur noch die Playersoftware und die benötigten Schnittstellentreiber.

Schöne Grüße
Daniel
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Grauwacke
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Beitrag von Grauwacke »

Hallo, Thorben, hallo, AHler,

die gesamte Stromversorgung im PC auszutauschen kann, wie man oben lesen kann, beliebig teuer werden.

Wie stehen denn die Erfolgschancen, das verbaute Netzteil durch RC-Filter an allen Spannungen soweit zu beruhigen, dass wenigstens die hochfrequenten Störungen im Pegel deutlich absinken?
Mit Multilayer ceramics gibt es ja inzwischen Kondensatoren im µF-Bereich, mit denen man bis in den GHz-Bereich gut dämpfen könnte.

viele Grüße
Helge
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Thor_7
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Beitrag von Thor_7 »

Guten Abend ihr Drei,
seit meinem letzten Besuch hier im Forum ist ja wieder einiges an Informationen und Anregungen hinzugekommen, das freut mich sehr.

@Harald: Ich hab mich auch bewusst für ein Xeon System entschieden und finde deine Auswahl dementsprechend gut. Aus dem gelesenem im CA-Forum könntest du später das Mainboard noch gegen ein Supermicro Board tauschen. Zum einen wird die Qualität davon immer bauteiltechnisch gelobt und das Bios bietet viele Einstellungsmöglichkeiten.

Ich habe das Thema Stromversorgung nicht an den Nagel gehangen, sondern erstmal vertagt. Wenn ich mit meinen Ampere-Abschätzungen zu konservativ war, steige ich vielleicht schon eher wieder ein. :)

@Daniel: Deine Erfahrungen machen Mut, dass man auch mit deutlich weniger potenten Netzteilen auskommen könnte. Ich möchte gerne das Upsampling auf DSD256 mittels HQPlayer nutzen und brauche dafür dann sicher doch etwas mehr Power.
Hast du da Erfahrungen wieviel Leistung die CPU und das Netzteil dann benötigen?

@Gabriel: Könntest du das mit deinem neuen oder alten Audio PC abschätzen?

@Helge: Das ist ein spannender Vorschlag und finanziell höchst attraktiv. Gibt es hierzu im Forum Erfahrungen?

Viele Grüße und einen schönen Abend

Thorben
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StreamFidelity
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Beitrag von StreamFidelity »

Hallo Thorben,
Thor_7 hat geschrieben:Ich möchte gerne das Upsampling auf DSD256 mittels HQPlayer nutzen und brauche dafür dann sicher doch etwas mehr Power.
Hast du da Erfahrungen wieviel Leistung die CPU und das Netzteil dann benötigen?

@Gabriel: Könntest du das mit deinem neuen oder alten Audio PC abschätzen?
Ich habe noch eine alte Doku entdeckt, auf der ich DSD 256 (inklusive Raumkorrektur) abspiele. Meine CPU i5-8400T kam damit problemlos klar. Der PC nuckelte am Keces P8 (19V/4A). Selbst im Turbo-Boost mit 3GHz und DSD 512 lag der maximale Stromverbrauch bei 2,5A, im Duchschnitt unter 2A.

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Grüße Gabriel
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Thor_7
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Beitrag von Thor_7 »

Hallo Gabriel,

danke für die Infos - das klingt vielversprechend!! :)
Kannst du dich noch erinnern welche Filter du im HQPlayer aktiviert hattest?

Danke und viele Grüße

Thorben
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StreamFidelity
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Beitrag von StreamFidelity »

Hallo Thorben,

aber klar. Mein damaliger Lieblingsfilter:

poly-sinc-xtr-mp-2s

Shaper:

DSD7 256+fs

Grüße Gabriel
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Thor_7
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Beitrag von Thor_7 »

Hallo Gabriel,

klasse, danke Dir!! Das ist ja auch schon einer der Schlimmsten bzgl. Rechenleistung wenn ich mich nicht täusche.

Viele Grüße und ein schönes Wochenende

Thorben
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StreamFidelity
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Beitrag von StreamFidelity »

Hallo Thorben,

die rechenintensivsten HQPlayer-Filter sind die closed-forms-Varianten. Mit meinem Intel Core i9-9900K schaffe ich bei DSD 512 gerade mal den closed-form-fast. :shock:

Dir auch ein schönes Wochenende und viel Spaß beim planen.

Grüße Gabriel
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Gionni
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Beitrag von Gionni »

Ein gut gemachter Rechner braucht keine Spielereien die das (USB) Signal aufwerten. auch kein Intona!! Einfach direkt ans Dac.
Das aller wichtigste ist nur ein Netzteil zu verwenden, keine 2,10 oder 100 nur 1.
Schaltregler durch Linearregler ersetzen ohne Zuleitungen, macht fast jeder falsch! Ist auch nicht so einfach.

Optimierungen auf der Digitalseite gehen oft in die Hose, einiges wird besser vieles wird schlechter.
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Gionni hat geschrieben:Ein gut gemachter Rechner braucht keine Spielereien die das (USB) Signal aufwerten. auch kein Intona!! Einfach direkt ans Dac.
Hallo Gionni,
spielt in diese Aussage eine Idealisierung mit hinein, die in der Praxis schwer zu finden ist?
Bisher war Forumssprech, das galvanische USB-Isolatoren kein Rückschritt sind.
Das aller wichtigste ist nur ein Netzteil zu verwenden, keine 2,10 oder 100 nur 1.
Warum wohl? Gleichtakt der Störungen bei der Kommunikation aller Komponenten? Vermeidung von Masseschleifen oder Reduktion der Netzausgleichsstöme, verursacht durch kapazitive Kopplung bei den Trafos?
Kannst du das mehr ausführen?
Schaltregler durch Linearregler ersetzen ohne Zuleitungen, macht fast jeder falsch! Ist auch nicht so einfach.
Was heißt das im Detail?
Optimierungen auf der Digitalseite gehen oft in die Hose, einiges wird besser vieles wird schlechter.
Wenn man Schritt für Schritt vorgeht, dabei immer zwischendurch Hörtests macht, kann man doch diese Verschlechterung gegen Verbesserung abwägen und nach Gusto entscheiden.
Grüße
Hans-Martin
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Grauwacke
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Beitrag von Grauwacke »

Thor_7 hat geschrieben: ...
@Helge: Das ist ein spannender Vorschlag und finanziell höchst attraktiv. Gibt es hierzu im Forum Erfahrungen?
Guten Tag!
Ich hatte damit geliebäugelt, bei dem Seasonic G-360-Netzteil, das meinen Linux-Rechner versorgt, mit pi-Filtern die HF herauszufiltern. Nach dem Aufmachen des Netzteils stellte sich allerdings Ernüchterung ein, denn die Zuleitungen sind alle angelötet (und nicht grad professionell, denn mehrere Elkos in der Nähe stehen schräg weg vor lauter Platzmangel). Stellt sich das Problem, wo die Filter physikalisch einsetzen: Im Netzteil geht nicht, am Kabel wird es schwierig, weill dann alle Leitungen aufgetrennt werden müssten. Was ideal wäre, wären Molex-Steckverbinder männlich-weiblich, zwischen die man ggfs. eine Platine mit den SMD-Bauteilen löten könnte.

ABER: Die Filterung im Netzteil erfolgt über Spulen (vier bis fünf Windungen mit langem Ferritkern). Wie effektiv die sind, weiß ich nicht, kann es auch nicht messen, da ich nirgends an die Spannungen mit Oszi-Tastköpfen rankomme.

Ob meine Idee mit den pi-Filtern (C (SMD MLCC 47µF) -Ferritkernfilter NFE311PT222Z1E9L - C SMD) in Kombination mit den Spulen eine gute Idee ist? Könnte böse Schwingkreise erzeugen, die alles nur verschlimmbessern :(

Die einzige Änderung am Netzteil bestand jetzt darin, die nicht benutzten Kabel direkt an der Platine abzuschneiden, was dem Gehäuse deutlich mehr Raum für die Luftzirkulation spendiert. Hören tut man das allerdings nicht :D

Wo sich die oben beschriebenen Filter aber bestens bewährt haben ist bei Schaltnetzteilen, die meine zwei Switches (Cisco) betreiben. Da hatte ich zuerst mehrere Cs parallel, was schon besser war als ohne, wobei Folien-Cs besser mit 2 Ohm Vorwiderstand "klangen". Irgendwie waren aber in bestimmten Frequenzbereichen noch Resonanzen hörbar (zumindest interpretiere ich das als solche).

Nur mit dem pi-Filter - sonst keine weiteren Cs - wurde das Klangbild dann deutlich besser. Messtechnisch habe ich bis 5 MHz kaum Unterschiede gesehen. Vermutlich liegen die Störungen bei höheren Frequenzen, was man mittels Fujak's preiswertesten Messgerät (dem Gehör) doch hören kann.

Viele Grüße
Helge
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StreamFidelity
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Netzteil HDPLEX 200W gegrillt

Beitrag von StreamFidelity »

Hallo zusammen,

bei alten Chargen löste sich gern mal der Gleichrichter in Rauch auf. In der neuen Charge, die ich auch geordert hatte, wurde ein deutlich größerer Kühlkörper verbaut. Der Kühlkörper ist der in Silber oberhalb des Trafos.

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Das hat wohl nicht gereicht, denn bei mir hat es vermutlich auch den Gleichrichter erwischt. Genau unter dem Kühlkörper fing es an zu qualmen. Nun war ich vielleicht nicht ganz unschuldig daran. Meine letzte Konfiguration war bei 16x4.2GHz, also eine klare Übertaktung meiner i9-9900K CPU. Durch Spannungslimitierung auf <1V dachte ich eigentlich auf der sicheren Seite zu sein. Durchschnittlicher Verbrauch = 35W laut Asus AI Suite 3. Die Anzeige ist vielleicht nicht die zuverlässigste und es gibt ja immer Spitzen.

Dem Audio PC und auch dem HDPLEX ATX 400W, sowie den JCAT USB/NET Femto Cards, die auch vom HDPLEX mit je 5V versorgt wurden, ist zum Glück nichts passiert. Der PC nuckelt jetzt gedrosselt (8x3.2GHz) am Keces P8 (19V / 4A). Bisher ist alles sehr stabil.

Was mich beunruhigt ist, dass die Sicherung im HDPLEX 200W nicht auslöste! Ich musste nach der Rauchentwicklung manuell die Stromzufuhr kappen. Nach dem Unglück konnte ich sogar wieder den Strom einschalten (natürlich ohne das ein Verbraucher dran hing) und es fing gleich wieder an zu smoken. Das geht gar nicht. Da fackelt man sich im Zweifel die Bude ab.

Ich habe zwar Mängelgewährleistung geltend gemacht, aber künftig kommt was anderes zum Einsatz.

Ich habe sogar an ein Paul Hynes SR7 gedacht. Die Messdaten lesen sich ganz gut: SR7-19F: 19VDC @ 10A kontinuierlich, 40A transient. Aber die langen Lieferzeiten und dann noch der Brexit? Nein Danke.

Zurück zum Keces P8. Die Dual-Version läuft seit einem Jahr stabil ohne Einschränkungen und versorgt meinen Control PC (HFX RipNAS Soldig V4). Und eines habe ich bei meinen Experimenten gelernt: Sicherheit kommt zuerst! Der Single Keces P8 (19V / 8A), den ich mir jetzt bestellt habe, hat folgende Eigenschaften:

Over Voltage Protection 19.5V
Over Current Protection 8.2A
Over Temperature Protection 80 ℃.

Das beruhigt mich ungemein. Und ich kann Volt und Ampere am Display ablesen.

Künftig werde ich meinen Audio PC aber auch nicht mehr bis zum Anschlag hochfahren.

Grüße Gabriel
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo Gabriel,

Deine Erfahrungen mit dem HDPlex hören sich in der Tat beunruhigend an. Das sieht nicht unbedingt nach einer durchdachten Konstruktion aus. Ich meine damit vor allem den Gleichrichter und weniger die Tatsache, dass die Sicherungen tatenlos zusehen. Denn aus elektrischer Sicht kann man bei letzterem natürlich einwenden, dass (noch) kein ausreichend hoher Fehlstrom geflossen ist, um eine Sicherung zum Aufgeben zu zwingen. Schließlich kann auch ein regulärer (fehlkonstruierter)Toaster durchschmoren und ein Feuer verursachen, ohne dass die Sicherung anspricht.

Insofern: Auch wenn sich die Angaben beim Keces in Sachen Schutzschaltung für Dich beruhigend anhören: Bevor die Grenze von 8A erreicht wird, können bis dahin in aller Ruhe viele Bauteile Feuer fangen, durchschmelzen etc. Die richtige Leistungsdimensionierung aller Bauteile scheint mir eher der Schlüssel für ein solides, sicheres Netzteil zu sein. Und das ist beim HDPlex offenbar nicht ausreichend durchdacht worden. Bleibt zu hoffen, dass es beim Keces anders ist.

Als stresserbrobter AudioPC-Kollege wünsche ich Dir viel Erfolg.

Grüße
Fujak
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StreamFidelity
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Beitrag von StreamFidelity »

Hallo Fujak,
Fujak hat geschrieben: 31.10.2019, 13:17 stresserbrobter AudioPC-Kollege
der war gut. Ich hole schon ein bisschen auf. :cheers:

Du hast schon recht. Sicher kann man nie sein. Nun lief der Keces P8 bisher störungsfrei für meinen dauerhaft eingeschaltetes NAS (CPU i7-7700T 4x2.9GHz). Das lässt mich auf einen problemlosen Einsatz für meinen Audio PC hoffen.

Grüße Gabriel
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