Modifikation Intel Ethernet PCIexpress Karte

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HenSch
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Modifikation Intel Ethernet PCIexpress Karte

Beitrag von HenSch »

Hallo zusammen,

nachdem hier im Forum ja das Thema Audio-Over-IP so an Fahrt aufgenommen hat, möchte ich hier die Modifikation eine handelsüblichen Intel-Ethernetkarte mit PCIexpress-Schnittstelle vorstellen.

Kurz zum Hintergrund meiner derzeitigen Anlagenkonstellation: Auch ich bin kürzlich von USB- auf Ethernet-Audio gewechselt mit großer Zufriedenheit. Statt auf Dante habe ich den "oldschool" Ansatz gewählt und einen Logitech Squeezebox Receiver aus dem Duet-Bundle modififziert. Die Modifikation in der Kurzform sieht so aus, dass alle Chips auf dem Receiver-Board ihren eigenen ultra low noise regulator (Sparkos Labs) spendiert bekommen haben und jeweils durch eine NewClassD Neutron Star Clock getaktet werden. Am SPDIF Ausgang sitzt dann noch ein Röhrenbuffer ala Digi-Lampizator. Der DAC ist ein TotalDAC D1-Six.

Auf einem kleinen Mini-PC läuft das Betriebssystem Daphile, an das Ethernet bislang angebunden über den normalen Onboard-Lan-Anschluss mit Realtek Chipsatz.

Inspiriert durch die recht frisch auf den Markt gekommene JCat NET card Femto habe ich mich an die Modifikation einer handelsüblichen Netzwerkkarte zum Nachrüsten über PCIexpress gemacht. Auf jeden Fall sollte es ein Intel Chipsatz sein.

Nun benötigen die Chipsätze meist zwei bis drei unterschiedliche Spannungen. In den Intel Chipsätzen sind integrierte Spannungsregler implementiert, die die Hauptspannung von 3,3V (die wiederum über die PCIe-Schnittstelle vom PC geliefert wird) onboard runterbringen. Das ist natürlich nicht in unserem Sinne, daher muss eine Netzwerkkarte her, die die externe Einspeisung aller Spannungen leicht ermöglicht.

Fündig geworden bin ich bei dem "Intel CT Desktop Adapter" für ca. 20,- €. Die Karte verwendet mit dem Intel 82574 GbE zwar nur den Vorgängerchip des aktuellen I210AT, lässt aber die Modifikation sehr leicht zu, ohne dass man zu dem ganz feinen Besteck greifen muss.

Ein Foto sagt mehr als tausend Worte:
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Also:
Die Spule und der DC/DC-Wandlerchip auf der rechten Seite muss raus. Ein beherzter Dreh mit der Zange ist hier sehr wirksam. Die beiden PNP-Transistoren (der externe Leistungsteil der onchip-Spannungsregler) können am oberen Anschluss mit dem Seitenschneider kurz oberhalb ihres Gehäuses abgeknipst werden. Die Transistoren dann mit einigen Biegebewegungen von der Leiterplatte ablösen. Die große Lötfläche für den oberen Transistoranschluss ist praktischerweise dann auch die Fläche, wo die 1,9V und 1,05V jeweils eingespeist werden müssen. Die Einspeisung der 3,3V und der gemeinsame Ground-Kontakt befinden sich rechts oben jeweils links und rechts der oberen beiden Keramikkondensatoren.

Für die drei Spannungen hatte ich noch passende LT3042 Regler in der Schublade.

Der klangliche Gewinn ist sehr deutlich. Nicht ganz so extrem wie bei USB der Wechsel vom Onboard-Anschluss auf eine hochwertige USB-Karte, aber doch sehr wahrnehmbar.

Interessanterweise hat die Reaktionsgeschwindigkeit von Daphile und dem Logitech Media Server enorm zugelegt. Über den Onboard-Anschluss hatte das Laden des Web-Interface immer ein paar Sekunden gebraucht, über die Intel Karte ist alles sofort da. Die Lan-Geschwindigkeit ist in beiden Fällen 100MB/s, da mein Netzwerkswitch so eingestellt ist.

Eine 25 MHz Neutron Star Clock ist heute bestellt, dann ist die Modifikation abgeschlossen.

Viele Grüße,
Henning
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo Henning,

spannendes Projekt. Kaum wechselt man auf ein neues Übertragungsmedium, schon tun sich neue Baustellen in Sachen Optimierung auf. Ich bin sehr gespannt, was die Neutron Star Clock noch zusätzlich bringt.

Grüße
Fujak
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gregor
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Beitrag von gregor »

Hallo Henning,

wie ging es denn weiter? Da es nun langsam Herbst wird, habe ich mir auch so ein Kärtchen besorgt, die CT ist ja die Brot- und Butter PCIe-LAN-Lösung bei intel und entsprechend preiswert zu bekommen. Wie hast Du denn die externe Einspeisung konkret realisiert?

Beste Grüße
gregor
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HenSch
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Beitrag von HenSch »

Hallo Gregor,

die modifizierte Intel CT Karte inkl. Neutron Star 2 Clock ist nun seit 7 Monaten (Wahnsinn, wie die Zeit vergeht...) im 24/7-Betrieb im Einsatz und belohnt mich mit hervorragendem Klang. Mittlerweile bin ich von der modifizierten Squeezebox-Lösung auf Dante umgestiegen.

Konkret gehe ich mit einem externen 5V Netzteil in einen 3,3V Regler auf LT3042 Basis (die Teile von DYINHK, hatte ich noch von älteren Projekten liegen). Dieser Regler speist die 3,3V Versorgung der Karte. Von diesen 3,3V geht es dann zusätzlich jeweils in einen 1,05V LT3042 Regler und einen 1,8V LT3045 Regler für die anderen beiden Spannungen der Intel Karte.

Um Ground-loops zu vermeiden, ist es meiner Erfahrung nach wichtig, die Masseverbindungen der einzelnen Regler mit Bedacht zu wählen. Für mich hat sich folgendes bewährt:
1) Den 3,3V Regler verbindest Du ganz normal eingangsseitig mit + und - des externen Netzteils und ausgangsseitig mit den + und - Einspeisepunkten auf der Intel Karte wie in meinem ersten Beitrag auf dem Foto skizziert.
2) Den 1,9V Regler verbindest Du eingangsseitig nur mit der "+" Leitung mit dem 3,3V-Ausgang des ersten Reglers und 1,9V-ausgangsseitig mit der "+" Leitung mit dem Einspeisepunkt auf der Karte für 1,9V, wie auf dem Bild beschrieben. Für das ausgangsseitige "-" des 1,9V-Reglers suchst Du Dir auf der Karte einen Massepunkt in der Nähe der 1,9V Einspeisung.
3) Mit dem 1,05V Regler verfährst Du genauso wie unter 2)

Müsste ich mir für eine Modifikation neue Regler anschaffen, so würde ich für die 3,3V einen NewClassD, Sparkos Labs, Belleson o.ä. wählen und für die 1,9V (1,8V bei mir im Einsatz, ist leichter zu bekommen) und 1,05V (1,0V bei mir im Einsatz, ist leichter zu bekommen) jeweils einen LT3045 von http://www.ldovr.com in der 1A Ausführung.

Abhängig von dem von Dir gewählten 3,3V Regler musst Du noch schauen, welche Ausgangsspannung des externen Netzteils Du wählst. Der NewClassD Regler braucht eine um mind. 4V höhere Eingangsspannung bezogen auf den Ausgang. 5V reichen also nicht aus und mit ein bisschen Kühlung des Reglers würde ich da z.B. auf 9V gehen.

Ich hoffe, ich konnte Dir noch ein wenig weiter helfen, sonst frage gerne nochmal nach.

Viele Grüße und viel Erfolg bei diesem lohnenswerten Projekt,
Henning
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gregor
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Beitrag von gregor »

Hallo Henning,

vielen Dank für die ausführlichen Infos. Das ist auf jeden Fall eine interessante Bastelei für die kommenden Winterabende.
Bis dahin werde ich mal testen, wie sich die Karte gegen mein onboard I217V-LAN schlägt. Laut Marketing wurde bei dem Board besonders viel Hirnschmalz in Schirmung und Stromversorgung investiert.

Beste Grüße
gregor
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Erwin-mit-G
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Beitrag von Erwin-mit-G »

HenSch hat geschrieben: 25.09.2018, 08:32 Für das ausgangsseitige "-" des 1,9V-Reglers suchst Du Dir auf der Karte einen Massepunkt in der Nähe der 1,9V Einspeisung.
Hallo Henning,

ich freue mich sehr, diese Anleitung von Dir gefunden zu haben, und so bin ich gerade mutig
dabei, sie nachzubauen.

Jetzt hab ich eine (vielleicht echt blöde) Frage, aber: wo finde ich einen Massepunkt?
Wie soll der ausschauen?
Ist das zB einer oberhalb von C6, dieser 5mm große Kreiskontakt? (rechts oben auf der Platine, wo auch die 3,3V Spannung bei C4 eingespeist wird)
Oder sind das die vielen kleinen Punkte, die überall am äußersten Rand der Platine verteilt sind?

Für einen kleinen Tipp von dir (oder einem anderen erfahrenen Forenten) wäre ich äußerst dankbar!

Schöne Grüße,
Erwin
HenSch
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Beitrag von HenSch »

Hallo Erwin,

große klasse, ich wünsche Dir beste Erfolge beim Nachbau!

Für den Massepunkt der extern zugeführten Spannungen habe ich bei meinem Umbau den linken Anschluss von C4 gewählt. Links heißt hier in Richtung des LAN-Anschlusses.

Das Kabel kannst Du also mit nicht zuviel Hitze (und nicht zu lange) direkt an den Keramikkondensator C4 anlöten. Die linken Anschlüsse von C4 und C6 sind über die Leiterplatte verbunden, wenn es also beim Anlöten zu einer Lötbrücke zwischen den beiden linken Anschlüssen kommt, ist das nicht schlimm.


Viele Grüße
Henning
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Trinnov
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Beitrag von Trinnov »

Warum nicht gleich den Umbau der besseren i210 Karte?

Siehe Beiträge ab 26.11.2019
viewtopic.php?f=6&t=3603&p=175336#p175336


Viele Grüße,
Horst
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Erwin-mit-G
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Beitrag von Erwin-mit-G »

Hallo Henning,

vielen herzlichen Dank, der Umbau hat erfolgreich geklappt! :cheers:
Die Karte wird unter Windows erkannt und lässt sich konfigurieren.
Dank deiner ausführlichen Schritt für Schritt Anleitung und dem sehr aufschlussreichen Bild (!) war selbst für mich, der nur löten kann und ausreichend Legoerfahrung als Kind gesammelt hat :lol: , die Modifikation einwandfrei möglich!

Leider kann ich über den Klang momentan noch nichts berichten:
Audiophil Optimizer hat die neue LAN-Karte als Systemänderung erkannt und mich zur Eingabe einer neuen Hardware ID aufgefordert.
Da ich die nächsten Tage aber auch noch eine neue LAN SFP LWL Pcie Karte (10Gtec) erwarte, möchte ich mit der Aktivierung noch warten.
Dann werde ich hier selbstverständlich meinen Höreindruck mitteilen.
Ich bin schon sehr gespannt!

Hallo Horst,

da hast Du natürlich recht.
Aber der Grund liegt ganz einfach darin, dass der Umbau für diese Karte ganz, ganz wunderbar einfach beschrieben war (auch mit dem Bild, was raus muss).

Um "wieviel" ist denn die i210 besser?
Ich hätte ja sogar noch eine rumliegen.
Was sagst du dazu Henning, du hast ja den Vergleich?

Also, sollte der Unterschied wirklich deutlich hörbar sein und Henning nochmal konkret beschreiben würde, wie er vorgeht, dann würde ich es sofort machen. :cheers:
Aber wie gesagt, nur wenn sich der Aufwand wirklich lohnen sollte.

Einen schönen Gruß an Euch,
Erwin

P.S. Zum Verständnis:
Die modifizierte Karte ist bei mir für die LAN Strecke vom PC zum Dante Modul da.
Der Input läuft dann zukünftig über die LWL Karte.
HenSch
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Beitrag von HenSch »

Hallo Erwin,

vielen Dank für Dein Feedback zu meiner Umbauanleitung und klasse, dass alles geklappt hat!
Bin auch schon sehr gespannt, wie es klingt bei Dir.

Die modifizierte i210 Karte klingt nochmals etwas besser, als der Desktop CT Adapter. Den Unterschied hatte ich im weiter oben verlinkten Beitrag versucht zu beschreiben.

Hier nochmal die Textpassagen. Ich habe bewusst etwas überspitzt formuliert, um den unterschiedlichen Charakter der Karten deutlich zu machen.
Meine Desktop CT Karte hatte den typischen Röhrencharakter, leicht warm, euphonisch und mit etwas übertriebener Räumlichkeit. Das passt toll zu einigen Aufnahmen, bei anderen stört das wiederum. Die Jcat Karte hingegen wie ein ClassD, präzise und kontrolliert, aber auch etwas emotionslos und distanziert, was die Übertragung der musikalischen Botschaft angeht. Also ganz überspitzt Gospel vs. Sängerknaben. Will man beides nicht ständig hören und vor allem nur dann, wenn es zur Aufnahme auch wirklich passt. Außerdem war bei der Jcat Karte eine gewisse Unruhe zu vernehmen, was mich wieder davon abbrachte, eine Modifikation dieser Karte vorzunehmen.

Das Ergebnis mit der i210 ist wirklich toll geworden. Tatsächlich hat sich die bessere Kontrolle der Jcat Karte auch hier gezeigt, ohne dabei den musikalischen Fluss einzuschränken. Genau das, was Dante für mich ausmacht, wird im besten Sinne erhalten und ausgeprägt: Die fein nuancierten Variationen im Tempo und dem Ausdruck einzelner Bestandteile der Musik verschmelzen zu einem Gesamtwerk das unter die Haut geht und für mich Ausdruck der berühmten "Musikalität" in der Wiedergabe ist.
Aber wie das oft so ist bei unserem verrückten Hobby, die Unterschiede fallen erst dann auf und irgendwie ins Gewicht, wenn man den direkten Vergleich hat. Ich war fast zwei Jahre lang sehr glücklich mit der modifizierten Desktop CT Karte, bevor ich nach Andi's Anstoß mit der i210 Karte experimentiert habe.

Nur am Rande: Mittlerweile bin ich wieder ganz woanders unterwegs und habe auf einen G-Hub gewechselt, da mir insbesondere die Software-Fummelei am Audio-PC immer weniger Spaß bereitet hat...

Die Modifikation einer i210 Karte ist handwerklich deutlich anspruchsvoller im Vergleich zum Desktop CT Adapter, weil die Schaltregler für die kleinen Versorgungsspannungen im i210 Chip integriert sind und kleinste Durchkontaktierungen auf der Platine aufgebohrt werden müssen, um die externe Zuführung der Spannungen zu ermöglichen. In Kombination mit dem höheren Preis der Karte wollte ich nicht so gerne eine Anleitung für die Modifikation erstellen, die bei kleinsten Missgeschicken gleich zu einem Totalschaden der Karte führt.

Also, freue Dich auf die ersten Erlebnisse mit der Desktop CT Karte, sie wird Dich ganz bestimmt nicht enttäuschen.

Viele Grüße
Henning

P.S.: Den klanglichen Vergleich zwischen den drei Netzwerkkarten habe ich in der Direktverbindung Audio-PC > Dante-Modul vollzogen.
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Erwin-mit-G
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Beitrag von Erwin-mit-G »

Hallo Henning,

so, seit heute läuft der modifizierte Desktop CT Adapter (Stromversorgung mit ext. Netzteil und Lt3045 's), und es ist v. a eine starke Verbesserung der Räumlichkeit wahrnehmbar, und zwar in erster Linie in der Tiefe der Bühne. Sehr schön!
Das war davor noch nicht da.
Insgesamt auch ein ruhigerer, seidigerer, weicherer Klang.

Gefällt mir sehr gut und der (relativ kleine) Aufwand hat sich gelohnt!
Vielen Dank! :cheers:

Schönen Gruß,
Erwin
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Erwin-mit-G
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Beitrag von Erwin-mit-G »

HenSch hat geschrieben: 26.02.2018, 16:50 Eine 25 MHz Neutron Star Clock ist heute bestellt, dann ist die Modifikation abgeschlossen.
Hallo Henning,

mir ist ein fataler Fehler unterlaufen:
ich hatte noch ein 25Mhz Sellarz Clock übrig, und dann dachte ich, wie schön, hinein damit.
Allerdings hab' ich nicht beachtet, dass die ursprüngliche Clock mit 3 mV läuft, und die Sellarz mit 3,3V befeuert.
Als ich die Karte eingebaut hatte, und der PC sie zwar erkannte, aber nicht starten konnte, war es bereits zu spät...
Der Rückbau zeigte, dass ich durch die 1100fache Spannung wohl unwiderruflich nachfolgende Bauteile gegrillt habe ...
Mist! Wie ärgerlich!

Wie hast du das gemacht?
Kann man da einen Widerstand vorschalten?
Oder geht das nur mit einer Neutron Star?

Schönen Gruß aus dem "Jugend forscht Labor" :lol:
Erwin
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HenSch
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Beitrag von HenSch »

Hallo Erwin,

da muss etwas anderes schief gegangen sein, die 3,3V ist auf jeden Fall die richtige peak-peak-Spannung am Clockeingang des Intel 82574 GbE Chips.

Das externe Clocksignal muss in den linken der beiden Quartz-Pads eingespeist werden. Die Masse der Clock-Versorgung dann noch mit der Masse der Karte verbinden (nicht mit dem rechten Quartz-Pad!), wenn Du zwei verschiedene Spannungsquellen nutzt. Der Quarz muss natürlich vorher entfernt werden.

Wenn die Karte mit der externen Clock dann läuft, noch den kleinen Kondensator C2 entfernen. Es funktioniert auch mit C2, aber dieser ist eine unnötige Bandbreitenbeschränkung für das Clocksignal.

Viele Grüße
Henning
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