Un peu plus loin dans l'optimisation de l'ordinateur audiophile

[FPM]

Un peu plus loin .........
.......... Optimisation du ComputerAudiophile (nom anglais pour la démat') ou de l'ordinateur.

J'édite la première page de ce fil afin de le rendre plus lisible:

06/11/2014: Pourquoi un Ordinateur et pas un streamer? et pourquoi un Mac Mini? Ordinateur ou Streamer, c'est un peu la même chose. un streamer est en fait un Ordinateur assez simple, dédié Audio avec/sans convertisseur numerique/analogique dans une même boite.
ils ont tous les deux une carte mère avec des connecteurs entrée/sortie soudés dessus, des Microprocesseurs, des controllers, de la mémoire....
une grosse différence vient du choix du microprocesseur.je vais détailler. vous verrez que le choix de l'ordinateur n'est pas anodin

Le Microprocesseur, c'est quoi?
Les principales caractéristiques d'un microprocesseur sont :
Le jeu d'instructions qu’il peut exécuter. (additionner, comparer, multiplier deux nombres...) Un processeur peut exécuter plusieurs dizaines, voire centaines ou milliers, d’instructions différentes.
un microprocesseur est complext et la complexité de son architecture se mesure par le nombre de transistors contenus dans le microprocesseur. Plus le microprocesseur contient de transistors, plus il pourra effectuer des opérations complexes, et/ou traiter des chiffres de grande taille.
Les microprocesseurs actuels (en 2007) peuvent traiter des nombres sur 64 bits ensemble. Le nombre de bits est en rapport direct avec la capacité à traiter de grands nombres rapidement, ou des nombres d'une grande précision (nombres de décimales significatives). En Audio on est encore en 32bits
La vitesse de l’horloge. Le rôle de l’horloge est de cadencer le rythme du travail du microprocesseur. Plus la vitesse de l’horloge augmente, plus le microprocesseur effectue d'instructions en une seconde.

par exemple:
en 1999, un Pentium4 cadencé entre 1,3 et 3,8Ghz avait 42 000 000 (42 millions) de transistors
en 2011, un Core i7 sandy bridge à 3,5GHz en a 2 270 000 000 (2,27 milliards)... soit 54 fois plus.
le premier était capable d'effectuer 1700 operations par secondes. > 150 000 pour le second.
les processeurs des streamer HdG actuels et autres Rasperry-Cubox...avec leurs vitesses entre 400Mz et 800mHz sont plus proches des Pentiums de 1999 que des Core i7 de 2011
A ma connaissance, l'auralic Aries, avec sa puce d'iPAD2, est le premier streamer 4coeurs à 1Ghz. mais il est encore bien loin d'un MacMini


Pourquoi on n'a pas encore de processeur de compétition sur un streamer?
L'architecture de la carte mère sur laquelle se trouve le processeur joue un role tres important. Plus on monte en frequence plus les problèmes à régler seront complexes.(commutation des portes logiques - Entre deux « coups d'horloge », les signaux numériques doivent avoir le temps de parcourir tout le trajet nécessaire à l'exécution de l'instruction attendue). il faut travailler sur de nombreux paramètres comme la taille et la position des composants, les interactions électromagnétiques entre les circuits, etc.
Et puis 2 milliards de transistors sur un timbre poste, c'est petit à graver. la finesse de gravure atteint aujourd'hui les 10nm (nanomètres). Avec ces épaisseurs, le comportement électrique des matériaux relève de moins en moins de la physique classique, mais de plus en plus de la mécanique quantique.
sans oublier que frequence élevée, = consommation d'électricité supérieure, et chaleur à dissiper. ventilateur or not ventilateur? bruit or not bruit...je gagne d'un coté, je perd de l'autre.
Ces inconvénients vont dans le sens du choix de processeurs moins puissants par les acteurs du marché audio: Linn Naim, NAD, Sony pioneer,Totaldac....
peu sont ceux qui ont les ressources et les compétences pour développer/valider/fiabiliser des carte avec un CPU de dernière génération.
ainsi on retrouve souvent des cartes similaire sur plusieurs marques concurrentes.
la partie Hardware est aujourd'hui la plus critique à definir/valider/fiabiliser et peu de constructeurs audio en ont les moyens.


je résume:
Streamer = ordinateur de génération antérieur mais dédié audio. pas tres rapide mais simple, pas trop difficile à optimiser. pas de ventil, pas de disque dur pour pomper les ampères disponibles une alimentation déportée... ça marche.

Ordinateur = Missile dernière génération. puissance de calcul incomparable mais pas du tout, vraiment pas du tout adapté à l'audio.
disque dur, ventilateurs, alimentation à découpage, wifi, OS de mammouth....
un enorme potentiel caché. il va falloir le déshabiller pour mieux le rhabiller.
le Mac Mini est le plus sexy de ces mini ordi et le plus facile à optimiser. la loi du nombre en fait. peu de diversité de modèles, vendu par millions depuis 10 ans, il evolue lentement. Conséquences: les meilleurs tweakers se sont penchés dessus. j'ai eu du bol, je ne le savais pas quand j'ai validé sur l'Apple Store la commande de mon i7 en janvier 2013.
(fin de l'edit du 06/11/2014)




000- L'alimentation secteur: Avant tout tweak ou optimisation d'un ordinateur en tant que source dématérialisée, il faut impérativement supprimer l'alimentation secteur d'origine et la remplacer par une vrai, linéaire regulée et tout et tout. sinon tout ce qui suit ne servira à rien. ou presque.

1- Remplacer un Disque Dur (DD) par un Solid State Disk (SSD):
cette optimisation (PC ou Mac) est un vrai upgrade. je crois qu'elle a déjà été discutée sur ce forum.
le changement de techno de disque permet de gagner en temps d'accès, vibrations,... et consommation électrique.
Consommation electrique? oui mais pas toujours autant qu'on pourrait l'espérer. il y a une grande disparité de consommation entre les differents disques SSD. on trouve facilement des tests comparatifs sur le net (Tom's Hardware par exemple).
le rapport de consommation electrique va de 1 à 45 entre les meilleurs et les moins performants au repos à 1 à 8 en lecture.
Conclusion: choisir le moins vorace pour ne pas trop solliciter l'alimentation - bien verifier les consommations avant l'achat.



2- Encore plus loin: Supprimer carrément tout disque (DD ou SSD) de la carte mere de l'ordinateur et démarrer à partir d'une carte SD. les fichiers eux étant stockés sur un NAS par exemple.
Sur MAC, il est facile de creer une carte SD avec Mavericks, tous les softs nécessaires et de booter dessus. (Disk Maker - gratuit). Tous ceux qui ont fait l'essai et comparé à un boot sur SSD ou DD rapportent un gain audio très significatif (source: forum Computer Audiophile et mes essais comparatifs).
Edit du 06Nov14: sur le Mac Mini, il y a un controller Broadcom BCM57765. ce controller gère à la fois la carte SD et le port ethernet. cela a pour avantage de reduire la charge du CPU. mon CPU oscille entre 1,7% et 2,8% de charge en lecture avec Audirvana+. cela lui permet de ne fonctionner que sur un seul coeur plus de 95% du temps. De memoire quand j'avais encore mon DD sa charge était supérieure. (Fin de l'edit)
et puis la consommation de courant du disque Sata par rapport à la carte SD est differente.
Dans les SD cards, pas de cables et l'alimentation est uniquement en 3.3v sur une des broches.
Conclusion: à essayer d'urgence. mais faire bien attention à la qualité de la carte SD (32Go et la plus haute vitesse possible en lecture/ecriture - sinon, c'est très lent).

3- utiliser les scripts comme ceux proposés par CAD (Computer Audio Design) qui désactivent tout ce qui est inutile ou nuisible à la performance audio.(Wifi, Time Machine, Sofware update, mise en veille, Finder, Spotlight ....) j'ai testé, ça fonctionne plutôt bien. à essayer à ses risques et périls, ca peut planter. les premiers scripts n'étaient pas exempts de défauts. Maintenant, c'est mieux. attention quand même aux differentes indices de versions d'OS-X.
sur le lien ci dessus, on trouve le script d'optimisation et celui de deconnection. facile à faire. juste à cliquer et suivre les questions.


Best In class for ZE MacMini.
Installer Mavericks sur une carte SD, en faire un système 100% dédié audio. virer les Disques interne (SSD ou DD), supprimer tous les logiciels qui ne servent à rien et lancer les scripts d'optimisation.
garder un systeme en back-up sur le disque interne déconnecté. comme cela si ça plante.....
au niveau rendu sonore carte SD >> SSD >>>DD

4- Refroidissement, ventilateur, Fan in english.
Sur la carte mère, le CPU est le cœur du système. Le chef d'orchestre. Il centralise tout, commande tout... travaille beaucoup .... consomme beaucoup ..... et surtout chauffe beaucoup.
Il est toujours refroidi.
Ce refroidissement est généralement assuré par un ventilateur, au plus près du CPU et alimenté en courant par la carte mère. depuis 2004, sa gestion de vitesse est de type PWM. Le PWM se traduit par "modulation de largeur d'impulsion" en français. En gros, le ventilo reçoit du 12v de la carte mère et pour réduire/adapter sa vitesse de rotation, la tension est hachée. 12v -0v-12v-0v-12v..... En jouant sur la durée de chacune de ces phases, on joue sur la vitesse de rotation du ventilateur, donc sur le refroidissement. SUPER!!!!

Sur un mac Mini (cela doit être plus ou moins la même chose sur un PC) le PWM travaille à 25kHz... SUPER aussi on n'entend pas, nos oreilles calent à 15-20kHz
Sauf que:
1- les fréquences harmoniques générées par la commutation du PWM (multiples de 25kHz) se propagent vers la source et provoque ce que l'on nomme ripple et spikes en sortie de l'alimentation.(Ripple = ondulation Spikes = pointes). les pulses ont une intensité de 500mA environ.
Non seulement la carte mère,mais aussi tout l'ordinateur devra digérer ces perturbations. PAS SUPER
2- l'inductance L de la ligne du ventilateur (on parle ici de µH) à haute fréquence créé aussi des pics de tension mais cette fois au niveau du ventilateur. ces pics très courts, généralement de tension tres élevée vont irradier leur environnement sous forme d'ondes electromagnetique. Ghost in the Machine. Bon ben, PAS SUPER non plus.

Pour écouter des MP3 ça suffit. Dans le cas d'un système HDG voire Ultime, ça ne le fera pas. je rappelle que le ventilateur est directement branché sur la carte mère de l'ordinateur, on ne peut pas rêver mieux ...

pour supprimer ce problème, il faut idéalement virer oter le ventilateur. Des solutions de type Fanless existent. Avec de gros tuyaux des radiateurs pleins d'ailettes... un coté Beaubourg-Musée d'art moderne. ça peut être joli et efficace.
Dans le cas du MacMini, l'énorme radiateur à ailettes nécessaire aura un coté artisanat local, géotrouvetou, ou travail de sagouin. au choix. Trous - Vis et Patafix. Dans tous les cas, il y a de grande chances de devoir supprimer le couvercle sous le Mac. et qui dit suppression du couvercle dit suppression du blindage et "Welcome EMI". retour à la case départ.

J'ai choisi une solution plus discrète.plus WAF
J'ai installé un kit de contrôle du ventilateur du mac Mini. Avec ce kit, le ventilateur prend toujours ses data sur la carte mère, mais il est alimenté par l'alimentation toroidale régulée externe du Mac, la vitesse du Fan est ajustée par un ampli op.
cela soulage d'autant la carte mère.
par rapport à une solution 100% fanless, les puristes diront que le moteur brushless du ventilateur doit bien créer sa petite dose de perturbations.
Mais bon, ce kit est 100% réversible. Il permet de conserver le ventilateur d'origine et la boîte d'origine. Fermée.



Au final, cela donnera quoi? optimiser c'est bien, mais pour aller où? le jeu en vaut-il la chandelle? quel gain sonore et à quel prix?

Budget: Combien ça coute?
Si on reste sur mon choix de Mac Mini, et vu ce qu'on va en faire (il ne va rester que la carte mère dans la boite), il vaut mieux choisir de l'occasion. un des derniers disons entre 350€ et 500€ maximum.
l'alimentation comme la mienne n'est plus vendue. Audiophonics en propose une. On peut aussi se fournir aux USA, les revendeurs ne manquent (500 à 700€).
le kit de gestion de ventilateur MMK m'a couté moins de 150€. une carte SD de compétition en 32Go se trouve à 50-60€.
soit une facture de moins de 1500€. A titre de comparaison c'est un poil moins cher que le Buzz du moment l'Auralic Aries. surtout si on considère qu'avec l'Aries il faudra aussi un ordinateur pour mettre la musique sur le NAS.




Sound Quality: le sujet qui tue. le sujet polémique.
J'ai eu la grande chance de faire garderie de server TotalDac cet été. couplé à mon D1tube, mes boites NAIM 52/250 et mes mini enceintes de compétition, le résultat était addictif.
L'association MAC+Reflink+D1tube+NAIM comparativement avait mis en évidence certaines lacunes sur mon système. Ces lacunes ont maintenant été corrigées. grace aux optimisations que je viens de citer (Carte SD, suppression des disques et alimentation de ventilateur).
ce qui saute aux oreilles immediatement, c'est la clarté du message sonore qui a encore fait un bon en avant. le bruit de fond semble encore plus inaudible. les micros détails, les harmoniques encore plus délicats, presents, indispensables et addictifs. loin loin loin devant tout ce que j'ai pu écouter.


Comment cela se positionne t il par rapport à la Cubox du D1 server?
Difficile reponse et je ne veux pas lancer une polémique partisane, inutile et stérile. Totaldac est une Reference. la seule chose dont je suis certain c'est que si je devais changer mon Reflink ce serait pour un TotalDac D1 digital. pas pour un server.

Sur Computer audiophile, un essai a été fait Cubox-i vs MacMini i7 modifié comme le mien. tout le reste du système était identique pour le test. le testeur ne changeait que la "carte mère" Cubox/MacMini. les deux tournaient même sous linux...
le résultat a été sans appel. et pas en faveur de la Cubox. En cause, d'après les testeurs, probablement l'absence de memoire cache L3 sur la microboite israelienne et son processeur beaucoup moins puissant que le mini. je ne suis pas assez calé pour juger, mais ce qu'il decrivent du rendu sonore du Mac correspond en tout point à ce qui joue devant mes oreilles.

Prochaine édition. je parlerai de mémoire cache.
La mémoire cache ou Ante Memoire est une mémoire intégrée dans le processeur. Elle permet un stockage de données temporaires utiles au processeur, qui évite ainsi de communications avec la mémoire vive, plus lente.
Bis Bald
FPM

[Bruno legast]

Y'a une autre idée si tu veux transformer ton Mac
En Cubox... Tu en prends une directement
(y'en à même, d'ailleurs, qui sont seraient déjà implémentés
Avec un reclocker de course ? )

Mais je reconnais que c'est beaucoup moins rigolo.
Geekounet.

[FPM]

J'aime le risque

[Dref06]

Salut!

Je suis a deux doigts de craquer pour me faire un Mac mini audiophile avec alim dédié (comme c est expliqué sur ce fil http://www.forum-audiophile.fr/musique- ... 30459.html).

Normalement un nouveaux Mac mini devrait sûrement être annoncé, une aubaine pour obtenir le modèle actuel a un prix responsable!

J attends tes retours avec grand intérêt!

Tu nous diras si il faut être un informaticien chevronné pour réaliser ces opérations!

Fred!

[FPM]

@Fred,
J'en parle dans mon installation.
J'ai un Mac mini comme source principale depuis maintenant un an et demi.
L'upgrade la plus importante est l'alimentation secteur. Bien avant les câbles et le disque SSD.
Pour espérer en sortir quelque chose de bien il est impératif de se débarrasser de cette alimentation à découpage lowcost.
Idem pour le NAS et le routeur. Il faut aussi leur coller une alimentation de compet´

Bis bald
FPM

[Dref06]

Tu as pris quelle alim? Je pencherai pour une alim http://www.clonesaudio.com/... mais vraiment au hasard....

Tu parles ou de ton installation ?

[FPM]

C'est celle que j'ai et j'en parle là
viewtopic.php?f=12&t=8608&start=300

[Dref06]

C est celui que je regarde également.... Donc j'imagine que tu conseils?

Il faut compter combien de temps de livraison? Des mauvaises surprises avec la douane? J ai vu que tu avais un D1! Il faudrait absolument que j écoute un jour ces total dac dont j entends du bien partout!

[Bruno legast]

C est celui que je regarde également.... Donc j'imagine que tu conseils?

Il faut compter combien de temps de livraison? Des mauvaises surprises avec la douane? J ai vu que tu avais un D1! Il faudrait absolument que j écoute un jour ces total dac dont j entends du bien partout!

Non !!! surtout pas, malheureux.

[Dref06]

Pourquoi essayer = adopter (et acheter.... )

[viccos]

J'ai réinstallé ma Cubox hier grâce au fantastique post de Tostaki sur le forum-audiophile, qui a mis à disposition des images toutes faites (point 9). On flashe la carte mémoire, on la met dans le Cubox et hop*.

Dommage qu'on soit si loin, j'aurai aimé jouer avec toutes ces sources .



*gros mensonge, il restait du paramétrage à faire

[Bruno legast]

et alors... musique à tes oreilles ou pas ?

[viccos]

hélas il était tard, j'ai juste eu le temps de poser à volume tout doux un peu de We Get Request et une petite chanson de Martin Léon, sans trop me prendre par les cheveux.
J'ai simplement pris le plaisir d'entendre la chaîne fonctionner de bout en bout.

Donc, très brut de décoffrage : oui, ça marche ! ... il faudra quand même travailler sur le placement des SBL ...


Love si tu lis ça, et s'il n'est pas trop tard, je peux enfin comparer SBL et Intro2, le WE prochain.

oups ... et pardon FPM pour la digression

[love_leeloo]

Love si tu lis ça, et s'il n'est pas trop tard, je peux enfin comparer SBL et Intro2, le WE prochain.

moi aussi je vais bientôt pouvoir comparer
les SBL sont en approche immmmmmmmmmmmminente
et
les INTRO2 sont toujours à la maison (personne n'en veut malgré le prix plutôt intéressant je trouve, enfin bref ... c'est une autre histoire)

[FPM]

C est celui que je regarde également.... Donc j'imagine que tu conseils?

Il faut compter combien de temps de livraison? Des mauvaises surprises avec la douane? J ai vu que tu avais un D1! Il faudrait absolument que j écoute un jour ces total dac dont j entends du bien partout!

Bonjour, je tarde un peu pour ma réponse.
effectivement la CloneAudio est une très bonne alimentation. je n'ai pas payé de droit de douane. le monsieur de CloneAudio met une valeur dérisoire au paquet ou il écrit Gift sur l'emballage, je ne me rappelle plus.

je l'ai reçu sous deux semaines et elle était proprement emballée.
bricoler le macMini fait un peu peur au début. ensuite à force de l'ouvrir, c'est un jeu d'enfant.
le Mac mini n'attaque pas directement le D1. je passe par le Reflink Belcanto qui assure la même prestation que le ToTalDac D1 Digital (un cran en dessous tout de même).


J'ai édité la première page afin de rendre le sujet plus lisible.