Blitz und Donner

Digital AudionetworX: Audioworkstation Extreme Audio-PC mit Thunderbolt 3 im Test

(Bild: Dr. Andreas Hau)

Auch im Jahre 2018 ist längst nicht jeder Rechner von der Stange für Audio-Recording geeignet. Schnell muss er sein, gleichzeitig aber auch leise, selbst unter Hochlast. Außerdem sollte er niedrige Latenzen ermöglichen, ohne dass es zu Aussetzern kommt. Erste Anlaufstelle für optimierte Audio-PCs ist Digital AudionetworX in Berlin. Wir haben uns eine aktuelle Workstation Extreme mit rechenstarkem Zehnkern-Prozessor und blitzschneller Thunderbolt-3-Schnittstelle angeschaut.

Es beginnt mit einen Déjà-vu. Wieder steht der Kurierdienst mit einem großen, schweren Paket vor der Tür. Wieder hebe ich ein massives, schwarzes 19-Zoll-Gehäuse aus dem Karton, und wieder ist es ein Hochleistungssystem von Deutschlands wohl bekanntestem Audio-PC-Ausstatter, Digital AudionetworX aus Berlin. Und doch ist dieses Mal etwas anders …

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Ein Thema, das mich schon länger beschäftigt, ist Thunderbolt auf Windows-Rechnern. Lange Zeit war diese ultraschnelle Schnittstelle Apple-Rechnern vorbehalten, obwohl sie eigentlich von Intel entwickelt wurde. Auf der Windows-Plattform fand man Thunderbolt bislang allenfalls bei teuren Business-Notebooks und vereinzelt bei All-in-One-Rechnern. Das soll sich 2018 ändern, denn Intel will fortan auf Lizenzgebühren verzichten und Thunderbolt − inzwischen sind wir bei Thunderbolt 3 angekommen – in kommende Chipsätze integrieren. Das könnte dieser Schnittstelle endlich zum Durchbruch verhelfen.

>>> Der Unterschied zwischen Thunderbolt 3 und USB 3.1<<<

Viele Hersteller von Thunderbolt-Audio-Interfaces haben ihren Teil schon geleistet, indem sie für ihre Geräte auch Windows-Treiber programmiert haben. Deshalb bat ich DA-X Mastermind Daniel Engelbrecht, den aktuellen Testrechner mit Thunderbolt 3 auszustatten. Insofern versteht sich dieser Test auch ein wenig als Technologie-Preview: Was bringt Thunderbolt 3 auf Windows-Rechnern?

Harte Ware

Schauen wir uns erst einmal das aktuelle Testsystem an. Wie schon die letzten beiden DA-X-Rechner kommt unser heutiges Testobjekt in ein einem äußerst robusten Stahlblechgehäuse in 19-Zoll-Rackbauweise mit vier Höheneinheiten und einer stattlichen Tiefe von 520 mm. Am besten montiert man den schweren Brocken ganz unten ins Geräterack. Alternativ sind (etwas günstiger) auch Tower-Gehäuse erhältlich. Die schwarze Front wird von zwei verriegelbaren Türen gebildet; sie bestehen aus gelochtem Alu und sind somit luftdurchlässig für die Gehäuselüfter im Inneren. Das ist wichtig, denn von Dämmgehäusen ist man seit etlichen Jahren wieder abgekommen, da sie einen Hitzestau verursachen, der nur über schnell drehende und damit laute Lüfter zu beseitigen ist. Heutige Low-Noise-Konzepte arbeiten ohne Dämmung, sodass das Gehäuse bereits einen Teil der Wärme über Konvektion abführen kann; dazu kommt eine Reihe möglichst großer, dafür umso langsamer drehender Lüfter. Unser Testrechner ist mit dem aufpreispflichtigen »Extreme Quiet Kit« ausgestattet, das besonders leise Lüfter und ein superleises Netzteil beinhaltet. Was es bringt, sehen (bzw. hören) wir dann im Praxisteil.

Außer zwei Gehäuselüftern befinden sich hinter den Türen fünf Laufwerksschächte (1x 3,5 Zoll, 4x 5,25 Zoll), von denen einer mit einem DVD-Brenner bestückt ist. Das Systemlaufwerk ist eine ebenso schnelle wie lautlose 512 GB Solid State Disk (SSD), die als M.2- Steckkarte unmittelbar auf dem Mainboard sitzt. Aufgrund der direkten Anbindung über den PCIe-Bus erreichen SSDs im M.2-Format nochmals deutlich höhere Transferraten als übliche SSDs, die über die SATA-Festplattenschnittstelle eingebunden sind.

Angetrieben wird die Audio Workstation Extreme von einer Intel i9-7900X-CPU mit zehn physikalischen Kernen (plus zehn virtuelle Kerne via Hyperthreading), die mit 3,3 GHz getaktet sind. Solche Hochleistungsprozessoren passen nicht in normale Consumer-Rechner, sondern erfordern spezielle Workstation-Mainboards mit Sockel 2066. Um die PS auf die Straße zu bringen (3 Euro ins Phrasenschwein!), bringen diese ein schnelleres, vierkanaliges Speicher-Interface mit. Die 32 GB RAM sind im Testrechner daher in vier Riegeln verbaut; weitere vier Steckplätze sind für einen eventuellen Speicherausbau noch frei. Außerdem bietet das Mainboard drei x16- PCIe-Slots, von denen einer »nur« mit acht Lanes läuft, und zwei x4-Slots. Kurze x1-Slots gibt es keine, man kann x1-Karten (wie die UAD-2) aber problemlos in langen x4-, x8- oder x16-Slots betreiben.

Einer der x16-Slots ist mit einer lüfterlosen Nvidia GeForce GT-1030-Grafikkarte bestückt, die für Musikanwendungen mehr als ausreicht. Sie ist mit einem DVI- und einem HDMI-Ausgang bestückt. Im Test konnte sie meinen 34-Zoll-Breitbildmonitor (3.440 x 1.440 Pixel) über HDMI mit 60 Hz betreiben (was für LED-Monitore völlig ausreicht, denn die flimmern ja nicht). Wer höhere grafische Ambitionen hat, Videobearbeitung betreibt, und/oder einen Displayport-Ausgang benötigt, kann auch eine »dickere« Grafikkarte ordern. Über eine integrierte Chipsatz-Grafik verfügen Workstation-Mainboards mit Sockel 2066 übrigens nicht.

Einer der PCIe-x4-Slots wird durch die Thunderbolt-3-Erweiterungskarte belegt. Dabei handelt es sich nicht um eine gewöhnliche PCIe-Karte, sondern um eine proprietäre »Alpine Ridge«-Erweiterungskarte von Gigabyte, die nur in speziell darauf vorbereiteten Mainboards desselben Herstellers verwendet werden kann. Denn leider ist Thunderbolt keine Schnittstelle, die »einfach so« nachgerüstet werden kann wie z. B. FireWire oder USB 3.0. Thunderbolt muss entweder fester Bestandteil des Mainboards sein oder − wie hier − zumindest als optionale Erweiterung vorbereitet sein. Außer den beiden Thunderbolt-3-Ports befinden sich auf der Erweiterungskarte noch zwei Mini-Displayports und ein HDMI-Anschluss; diese haben für die Testkonfiguration aber keine Relevanz: Hier kann das Signal von Grafikkarten eingespeist werden, um es über die Thunderbolt-3-Anschlüsse mit zu übertragen.

DA-X-Workstation-Extreme
Das Mainboard bietet zwei x16-, einen x8- und zwei x4-PCIe-Slots. Ein x16-Slot ist bereits durch die passiv gekühlte Grafikkarte belegt, einen x4-Slot belegt die (proprietäre) Thunderbolt-3-Erweiterungskarte. (Bild: Dr. Andreas Hau)

Die üblichen Standard-Schnittstellen befinden sich auf dem ATX-Anschlussfeld, als da wären: 6x USB 3.0 (heißt jetzt offiziell USB 3.1 Gen. 1) und 2x USB 3.1 (= USB 3.1 Gen. 2). Zwei weitere USB-2.0-Anschlüsse befinden sich leicht zugänglich auf der Gerätefront − praktisch für Speichersticks und Dongles. Weiterhin befinden sich auf dem ATX-Anschlussfeld ein Gigabit-LAN-Anschluss, ein PS/2-Anschluss für (ältere) Tastaturen und Mäuse sowie die Anschlüsse der internen Soundkarte (die wir Musiker geflissentlich ignorieren).

Praxis

Was kann die Kiste? Zunächst einmal bootet sie sehr flott innerhalb von ca. 45 Sekunden. Schneller geht’s selbst mit einer rasanten SSD kaum, weil die BIOS-Routinen am Anfang des Boot-Vorgangs immer eine gewisse Zeit beanspruchen. Wie es sich für einen modernen Rechner gehört, ist Windows 10 aufgespielt, und zwar in der Home-Version; die teurere Pro-Version wird nur für PCs mit mehr als 128 GB RAM benötigt. Ich habe übrigens darum gebeten, die Spectre/Meltdown-Patches nicht aufzuspielen, weil sie unter dem Druck der Öffentlichkeit sehr hastig programmiert wurden und zum Testzeitpunkt neue Probleme nicht ausgeschlossen werden konnten. Zwischenzeitlich hat sogar Intel selbst von den eigenen Patches abgeraten. In den kommenden Wochen und Monaten werden gewiss neue Patches erscheinen, die die Sicherheitslücken in Intel-Prozessoren ohne größere Nebeneinwirkungen schließen.

Als erster Leistungsindikator für einen neuen Rechner bietet sich Cinebench R15 an. Dieser Benchmark misst die reine Prozessorleistung. Mit 2.202 Punkten ist die DA-X Audio Workstation Extreme mehr als dreimal so schnell wie mein MacBook Pro (Intel Core i7 @ 4x 2,7 GHz, 16 GB RAM, Late 2016 Modell), das exakt 700 Punkte erreicht. Mein inzwischen etwas betagter, aber immer noch praxistauglicher Studio-PC (Intel Core i7 2700K @ 4x 3,5 GHz, 16 GB RAM) erreicht sogar nur 630 Punkte.

Auf synthetische Benchmarks sollte man indes nicht blind vertrauen; das haben die Tests der vergangenen Jahre immer wieder gezeigt. Wie bei allen Rechnertests der letzten Jahre habe ich daher auf selbst entwickelte Benchmarks zurückgegriffen, die sich stärker an der DAW-Praxis orientieren. Dazu verwende ich die jeweils aktuelle Cubase-Version (aktuell Cubase Pro 9.5.10) und drei unterschiedliche Hall-Plug-ins. Das Cubase-eigene Plug-in Roomworks beansprucht als rein algorithmischer Hall fast ausschließlich die CPU. Der Realtime-Convolution-Reverb SIR2 von Christian Knufinke arbeitet hingegen mit Faltung anhand von Impulsantworten (quasi Hall-Samples) und belastet neben der CPU auch ganz erheblich den Arbeitsspeicher. Der dritte Prüfstein ist Reflect von VirSyn, ein Hall-Plug-in, das die Early Reflections mit Impulsantworten berechnet, während die Hallfahne algorithmisch erzeugt wird. VirSyn Reflect ist somit ein guter Indikator für die Real-World-Performance, denn normalerweise arbeitet man ja mit vielen ganz unterschiedlichen Plug-ins, von denen manche nur die CPU beanspruchen, während andere stark vom Speicherdurchsatz abhängig sind.

Sämtliche Tests werden zweimal durchgeführt: einmal bei einer niedrigen Latenzeinstellung, wie man sie fürs Einspielen von Softsynths benötigt, und nochmal mit einer hohen Latenzeinstellung, wie man sie beim Mischen verwendet, um die gesamte Rechenpower auszuschöpfen.

Bei allen Tests erreicht die DA-X Audio Workstation Extreme Instanzenzahlen im mittleren dreistelligen Bereich. Das zeigt, dass man einen solchen Rechner fast nur noch mutwillig an seine Leistungsgrenze bringen kann. Und das ist gut so! Denn wirkliche Gestaltungsfreiheit fängt an, wenn man nicht mehr kleinmütig auf die Leistungsanzeige schielen muss.


Benchmarks im Vergleich

Die DA-X Audio Workstation Extreme wurde mit einem per USB 3.0 eingebundenen Universal Audio Apollo Twin USB-Audiointerface getestet. Niedrige Latenz bedeutet 256 Samples (ca. 7,8 ms), d. h. noch zum Einspielen von Softsynths geeignet; hohe Latenz bedeutet maximale Puffereinstellung (2.048 Samples) fürs Mixing. Als DAW-Plattform für alle Plug-in-Tests diente Steinberg Cubase (64 Bit) in der jeweils aktuellen Version.


Konkret kann der Testrechner schon bei niedriger Latenz satte 306 Instanzen des Faltungshalls SIR2 berechnen, bei hoher sogar noch über 100 mehr. Zur Erinnerung: Als Faltungshall aufkam, fühlte man sich als König, wenn der Rechner ein halbes Dutzend Instanzen schaffte. Die einsame Spitzenleistung des 2016er DA-X-Testrechners mit 470 SIR2-Instanzen bei hoher Latenz verfehlt das 2018erModell − trotz bedeutend höherer Rechenleistung. Das liegt daran, dass Intel seinerzeit der 5960X CPU einen besonders üppigen Prozessorcache von 20 Megabyte mit auf den Weg gab, um den damaligen Entwicklungsstillstand zu kaschieren. Besonders speicherintensiven Anwendungen wie eben Faltungshall hat diese Maßnahme tatsächlich einen gehörigen Boost verschafft.

In üblichen Anwendungen mit moderaterem Speicherbedarf zeigt sich aber, dass höhere Rechenleistung nach wie vor Trumpf ist: Beim CPU-lastigen Roomworks-Hall und bei Virsyn Reflect, das Prozessor und Speicher gleichermaßen fordert, liegt der 2018er-Testrechner weit vor dem 2016er-Modell − ungefähr um den Faktor 1,5. Interessant ist auch der Vergleich zum 2014er-Testrechner, der ebenfalls mit einer Zehnkern-CPU ausgestattet war und nominell mit 2,8 GHz nicht viel langsamer taktete. Denn bei Intel gab es lange keine größeren Fortschritte, bis AMD mit den Ryzen-Prozessoren wieder zu einer ernsten Konkurrenz wurde. Inzwischen ist Intel wieder auf einem guten Weg: Trotz der geringen Taktdifferenz schafft die 2018er DA-X Audio Workstation Extreme in den meisten Plug-in-Tests fast doppelt so viele Instanzen!

Selbst an seiner Auslastungsgrenze bleibt der DA-X-Rechner praktisch lautlos. Einzig beim extrem CPU-lastigen Roomworks-Test liefen nach einer gewissen Zeit die Lüfter hoch. In allen anderen Tests blieben sie im unhörbaren Bereich. Die meisten Rechner sind bereits beim Internet-Surfen lauter als die DA-X Audio Workstation Extreme unter Volllast!

Thunderbolt auf Windows

Bleibt noch die Frage der Thunderbolt-Performance. In der Kürze der Zeit konnte ich nur zwei Interfaces ausprobieren. Das brandneue Universal Audio Arrow, das erste Audio-Interface mit Thunderbolt-3-Schnittstelle, lief am DA-X-Rechner unter Windows 10 noch performanter als an meinem MacBook Pro. Aufgrund der drastisch höheren Rechenleistung ließ sich das Arrow an der DA-X Audio Workstation Extreme mit einer kleineren Puffereinstellung von nur 64 Samples praxisgerecht betreiben. Probleme traten zu keiner Zeit auf; Universal Audios Treiber scheint diesbezüglich jetzt schon ausgereift.

Gleiches gilt für das MOTU 1248 AVB. Bereits in der kleinsten Puffereinstellung mit 16 Samples (+ 32 Samples Safety-Buffer) lief MOTU knackfrei und performant − mit einer Ausgangslatenz von 1,45 ms und einer sensationell niedrigen Eingangslatenz von 0,73 ms! Noch überraschender ist, dass das MOTU 1248 über USB 2.0 eingebunden die gleichen Latenzwerte erreicht. Deutliche Vorteile bringt die Thunderbolt- Anbindung aber, wenn hohe Kanalzahlen gefragt sind, wie sie bei einem Verbund mit mehreren AVB-Interfaces aufkommen können. Während über USB bei 44,1/48 kHz maximal je 64 Ein- und Ausgangskanäle von und zum Computer übertragen werden können − in doppelten und vierfachen Abtast – raten entsprechend nur 32 bzw. 16 Kanäle − schafft Thunderbolt satte 128 Kanäle, und zwar bis 96 kHz; erst bei Vierfach-Abtrastraten halbiert sich die Kanalzahl.

Dabei arbeiten MOTUs AVB-Interfaces »nur« mit Thunderbolt-1-Geschwindigkeit. Denn bis auf das oben genannte Universal Audio Arrow sind bislang alle Thunderbolt-Audio-Interfaces noch mit Thunderbolt-1/2-Schnittstellen im Mini-Displayport-Format ausgestattet. Daher ist ein Adapter vonnöten. Die meisten Hersteller empfehlen für Windows-Rechner den Thunderbolt-3-auf-Thunderbolt2-Adapter von StarTech; dieser kann bei Digital AudionetworX gleich mitbestellt werden. Im Test funktionierte er prima; das MOTU 1248 funktionierte allerdings auch mit dem Adapter von Apple − das ist unter Windows aber eher die Ausnahme.

Bleibt festzuhalten, dass Thunderbolt 3 auf einem sauber konfigurierten Windows-Rechner wie der Audio Workstation Extreme von DA-X genauso reibungslos funktioniert wie auf Macs. Die Hersteller von Audio-Interfaces haben offenbar ihre Hausaufgaben gemacht. Jetzt liegt es an uns Anwendern, das Angebot zu nutzen.

DA-X-Workstation-Extreme
Die Anschlüsse der Thunderbolt-3-Erweiterungskarte: oben die beiden Thunderbolt-3-Ports, unten zwei Displayport-Eingänge zum Durchschleifen der Videosignale über Thunderbolt. Wahlweise kann dann ein Monitor auch über den HDMI-Port in der Mitte angeschlossen werden. (Bild: Dr. Andreas Hau)

Fazit

Die DA-X Audio Workstation Extreme in ihrer aktuellen Konfiguration mit Zehnkern-CPU und rasend schneller SSD verbindet schier endlose Prozessorkraft mit praktisch lautlosem Betrieb. So und nicht anders bin ich es von Digital AudionetworX gewohnt. Wie immer ist der Rechner äußerst sauber aufgebaut; die Kabelführung ist genau durchdacht, nirgends wird die Luftzirkulation behindert. Die langsam drehenden Low-Noise-Lüfter und das überdimensionierte Netzteil machen den Rechner praktisch unhörbar, selbst unter dauerhafter Hochlast. Dabei ist die Rechenpower so hoch, dass man in der Praxis kaum an die Grenzen stoßen wird. Natürlich kann man den Rechner auch in einer kleineren Konfiguration ordern, aber es macht durchaus Sinn, die üppigen Kraftreserven als »Headroom« zu betrachten, der das Arbeiten zur unbeschwerten Freude macht. Außerdem wird es umso länger dauern, bis einen die Prozessorentwicklung eingeholt hat und man erneut upgraden muss.

Die Ausstattung mit Thunderbolt 3 ist das metaphorische Sahnehäubchen, denn es ist nicht nur eine sehr, sehr schnelle und leistungsfähige Schnittstelle, sondern auch eine zukunftsträchtige. Obwohl Thunderbolt 3 auf der Windows-Plattform derzeit noch eine recht exotische Schnittstelle ist, zeigen die Tests, dass sie bereits jetzt einen deutlichen Mehrwert bringt: ausgezeichnete Niedriglatenz-Performance und hohe Bandbreite, um zahllose Kanäle von und zum Computer zu übertragen. Die Windows-Treiber für Thunderbolt-Audio-Interfaces funktionieren jetzt schon überraschend gut.

Nach dieser positiven Erfahrung empfand ich es überaus schmerzlich, von der DA-X Audio Workstation Extreme mit Thunderbolt 3 wieder auf meinen eigenen Audio-PC mit USB 2.0 wechseln zu müssen.

 


 

+++ enorme Rechenleistung

+++ lautloser Betrieb, auch bei Hochlast

+++ vorbildlicher Systemaufbau

+++ Thunderbolt-3-Performance

Hersteller/Vertrieb: Digital AudionetworX
Basispreis: 2.469,− Euro
Aufpreis Extreme Quiet Kit: 149,− Euro,
Aufpreis Thunderbolt-3-Karte: 99,− Euro
www.da-x.de

DA-X-Workstation-Extreme
DA-X-Mastermind Daniel Engelbrecht (Bild: Dr. Andreas Hau)

Fragen an den Experten

Viele Anwender basteln sich ihren eigenen PC bzw. greifen auf Rechner »von der Stange« zurück. Kannst du kurz umreißen, welche Vorteile ein speziell konfigurierter Audio-PC von Digital AudionetworX bietet?

Daniel Engelbrecht: Der Aufwand, ohne Erfahrung einen PC zu bauen, der dem Attribut »DAW-PC« gerecht wird, ist für einen Anfänger ziemlich hoch. Es gibt zwar viele Tipps in den Foren, aber meist sind die Bauteile veraltet. Die Lebenszyklen in der IT-Technik dauern oft nur 9 Monate, dann gibt es schon wieder etwas Neues. Der Aufwand, den wir in unserem Testdepartment stemmen, ist enorm. Dabei gibt es verschiedene Bereiche: Stabilität, ultra-niedrige DPC-Latenzwerte, besonders niedrige Laufruhe, Kompatibilität mit den verschiedenen DAWs und Plug-ins. Vor allem ist aber auch der Aftersales-Support sehr zeitaufwendig.

Welche Erfahrungen habt ihr bei Digital AudionetworX mit Thunderbolt-Audio-Interfaces unter Windows gemacht?

Wir haben sehr lange gewartet, denn anfänglich gab es Probleme. Inzwischen sind die Kinderkrankheiten behoben, und die Treiber laufen sehr gut bis gut. Auch die Latenz-Performance entspricht in der Regel den Erwartungen. Ich denke, wir sind jetzt endlich an einem Punkt angekommen, wo man Thunderbolt empfehlen kann.

Kommentare zu diesem Artikel

  1. Hier hat sich ein Fehler in der Tabelle eingeschlichen. Im neusten Model ist ein Core i9-7900X verbaut.
    https://www.golem.de/news/core-i9-7900x-im-test-intels-10-kern-brechstange-1706-128520.html

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    1. Hallo
      Danke für den Hinweis, das ist absolut korrekt und wir haben es korrigiert.

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