Składam komputer do domowego studia nagrań. Część I

Przy wyborze komputera do domowego studia nagrań, procesor, pamięć RAM i dyski twarde powinny być brane pod uwagę w największym stopniu. To właśnie te komponenty są najczęściej wykorzystywane przez oprogramowanie audio. Kolejnym krytycznym elementem jest karta dźwiękowa, ale jej wybór zależy od zadania, jakie ma spełniać: nagrywanie wokalu, instrumentów akustycznych lub elektronicznych, miksowanie, czy występy na żywo.

Czeka nas dużo pracy. W pierwszej części tej serii przyjrzymy się najważniejszym aspektom procesora i pamięci RAM, które mają wpływ na przetwarzanie dźwięku.

Procesor jest szefem

Otwórz dowolny projekt surround w naszym programie do obróbki dźwięku (DAW - Digital Audio Workstation) i spójrz na obciążenie zasobów. Widzimy, że obciążenie procesora wynosi ~65%. Komputer ten oparty jest na AMD 8350 - ośmiordzeniowym potworze, niegdyś flagowym przedstawicielu linii AMD. I nawet jego wybitne możliwości są wystarczające, aby zrobić miks rockowego kawałka z żywą perkusją, basem, gitarami, mnóstwem wokali i aranżacji.

Zasoby CPU są zużywane przez wszystkie aktualnie załadowane programy:

• Sam DAW i system operacyjny,

• Wtyczki do obróbki dźwięku, zwłaszcza symulatory wzmacniaczy gitarowych, uciążliwe efekty modulacyjne (chorusy, flangery, phasery), dimmery i reverby z dużą ilością ustawień,
• Wirtualne syntezatory,
• Samplery (NI Kontakt, Battery, etc.),
• Kompresory wielopasmowe,
• Liniowe korektory fazy,
• Procesory i limitery masteringowe.

Dodatkowo, jeśli planujesz pracować z dźwiękiem wysokiej jakości (z ustawieniami powyżej standardowego 44.1kHz 16 Bit), obciążenie procesora wzrasta jeszcze bardziej: przy 96kHz procesor przetwarza dwa razy więcej informacji niż przy 44.1kHz.

Ile GHz?

Przyjrzyjmy się, jaki procesor zalecają strony internetowe popularnych DAW-ów dla naszych wymagań systemowych:

• Steinberg Cubase - Intel i5 lub szybszy.
• Avid Pro Tools - i5 lub Xeon dla wersji Ultimate oprogramowania.
• Ableton Live - Intel lub AMD multi-core, zalecany i5 lub szybszy.
• FL Studio podsumowuje to tak dokładnie, jak to tylko możliwe: "Im bardziej wydajny jest twój procesor, tym więcej narzędzi do przetwarzania i wtyczek możesz uruchomić".

Dlatego dla naszych celów najważniejszą rzeczą w każdym procesorze jest częstotliwość zegara bazowego. Jest to liczone w hercach. Punktem wyjścia wśród obecnie dostępnych procesorów może być Intel Core i5-8400 o bazowym taktowaniu 2,8 GHz lub AMD Ryzen 5 2600 o taktowaniu 3,4 GHz. Im wyższa jest ta liczba, tym lepiej.

Ile rdzeni?

Więcej rdzeni pozwala procesorowi na obsługę większej ilości wątków z pamięci RAM. Więc im więcej rdzeni tym lepiej.

Ale czasami widzimy w danych procesora: 6 rdzeni, 12 wątków. Zrozummy różnicę między rdzeniem a wątkiem. Dane są przesyłane do rdzenia z pamięci w blokach. Technologia Hyperthreading firmy Intel i technologia SMT firmy AMD umożliwiają układanie tych bloków w stosy. Dzięki temu jądro przetwarza dwa wątki z pamięci RAM w tym samym czasie, zwiększając moc obliczeniową. Wydaje się, że system ma dwa rdzenie zamiast jednego. Jednak obecnie nie wszystkie programy i wtyczki mogą pracować jednocześnie z kilkoma wątkami. Ta cecha jest przydatna i będzie jeszcze bardziej przydatna w przyszłości, warto wziąć ją pod uwagę przy wyborze, ale nadal warto polegać na liczbie rdzeni. Do komfortowej pracy potrzebne są co najmniej cztery rdzenie.

Dobrym pomysłem będzie zakup procesora z odblokowanym mnożnikiem i dobrym coolerem do niego. Po pierwsze, potrzebny jest jeszcze dobry cooler - standardowe wentylatory "z pudełka" mogą być zbyt głośne do studia nagrań, dlatego warto wziąć wersję OEM procesora i dobrać chłodzenie osobno.

Po drugie, biorąc pod uwagę, że komputer jest wybierany na najbliższe kilka lat, a "żarłoczność" nowoczesnego oprogramowania audio tylko wzrasta, nie jest nierozsądne pozostawienie sobie możliwości podkręcania.

Pojemność pamięci podręcznej

Pamięć podręczna jest magazynem natychmiastowych danych. Jest on tak szybki jak pamięć RAM, tylko wielokrotnie szybszy i wbudowany w sam procesor - gdy potrzebuje on czegoś w pamięci, najpierw szuka tego w cache. Nowoczesne procesory mają trzy warstwy pamięci: L1 jest najszybsza, ale najmniejsza, a L3 jest najwolniejsza, ale największa.

W przypadku pamięci podręcznej obowiązuje ta sama złota zasada: im więcej, tym lepiej. Za punkt odniesienia możemy przyjąć specyfikację wspomnianego wyżej Intel Core i5-8400: L1 - 192Kb, L2 - 1,5MB, L3 - 9MB.

Płyta główna

Płyta główna musi być dobrana do procesora. Na stronie producenta procesora zazwyczaj znajduje się lista odpowiednich płyt głównych dla niego. Po pierwsze, zwróć uwagę na liczbę slotów RAM i ich maksymalną pojemność, a także częstotliwości RAM, które obsługuje. Następnie sprawdź dostępność potrzebnych slotów - będziesz potrzebował kilku SATA 3.0 do podłączenia dysków twardych, których ilość będzie rosła wraz z czasem spędzonym w studiu nagraniowym.

USB 3.0 jest pożądane, aby nie pozbawiać się możliwości zakupu karty dźwiękowej z odpowiednim typem złącza, choć stare dobre USB 2.0 wystarczy do zdecydowanej większości zadań. Jeśli chcesz mieć kartę dźwiękową lub dysk SSD podłączany przez PCI-E, warto znaleźć płytę główną z kilkoma w pełni funkcjonalnymi slotami PCI-E x16.

Intel czy AMD?

Nie ma tu jednoznacznej odpowiedzi. Niektórzy inżynierowie dźwięku uważają, że wiele programów do przetwarzania dźwięku jest lepiej zoptymalizowanych pod kątem architektury Intela. Ale nikt nigdy nie przeprowadzał porównań i testów, a linie procesorów są aktualizowane szybciej niż internetowe plotki. Radzimy więc kierować się budżetem, mierzalnymi wskaźnikami i osobistymi preferencjami.

RAM

Rozważmy inny projekt. Nie ma tu tak wiele procesorowego przetwarzania, ale za to mnóstwo wirtualnych instrumentów i samplerów: zestaw perkusyjny, gitara basowa, różne skrzypce, trąbki, a nawet afrykańskie instrumenty ludowe. Wszystkie razem zużywają prawie 10 GB pamięci RAM!

Faktem jest, że pamięć RAM przechowuje wszystkie dane, z którymi w danej chwili pracuje procesor. Dlatego też RAM jest pożerany z wielkim apetytem:

• pliki dźwiękowe i ścieżki dźwiękowe,
• nieporęczne wirtualne syntezatory,
• różne samplery jak NI Kontakt, Battery,
• wirtualne instrumenty z wieloma "warstwami" sampli: zestawy perkusyjne, wirtualne orkiestry, itp.

Im więcej z nich korzystasz - tym więcej "RAM-u" potrzebujesz. Wygodnie jest obliczyć ilość potrzebnej pamięci RAM za pomocą następującego wzoru:

Wymagania OS + Wymagania DAW + (Rozmiar najcięższego projektu) x2 (dla rezerwy)

Na przykład: Windows 2 GB + Cubase 8 GB + Project 4 GB = 14 GB

Większość początkujących będzie zadowolona z 8GB, ale powinieneś kupić 12GB do 16GB, aby móc swobodnie eksperymentować.

Szybkość i typ pamięci RAM

Szybkość pamięci RAM decyduje o tym, jak szybko procesor, dysk twardy i system będą się ze sobą komunikować. Im wyższa częstotliwość układu scalonego, tym więcej operacji odczytu/zapisu może on wykonać w jednostce czasu.

Obecny typ pamięci na rok 2019 to DDR4 i wszystkie nowsze procesory go wymagają. Układy z certyfikatem DDR4 zaczynają się od 2133 MHz, a podkręcone zestawy osiągają prawie 5 GHz. Im wyższa prędkość, tym szybsza przepustowość systemu.

Timingi RAM

Taktowania pamięci RAM są oznaczone na płycie jako ciąg czterech liczb, np. 7-7-7-24, 8-8-8-24. Liczby te wskazują, ile czasu (mierzonego w cyklach) potrzebuje moduł RAM na dostęp do danych z tablicy pamięci. Ostatnia, najwyższa liczba w timingach (zwykle 24 lub 25) to liczba cykli, jaką potrzebuje pamięć, aby przejść przez całą procedurę pobierania danych i przekazać je do CPU.

Z tego wszystkiego wnioskujemy: im niższe timingi, tym mniejsze opóźnienie w działaniu RAM, tym szybciej dane są ładowane z "RAM". Na ten parametr warto zwrócić uwagę przy wyborze spośród kilku modeli o tej samej częstotliwości taktowania. Dla przykładu, Kingston HyperX Predator (16GB, 3000MHz) z taktowaniem 15-17-17-32 będzie lepiej pasował do naszych celów niż Patriot Viper 4 Steel (te same 16GB, 3000MHz) z wolniejszym 16-18-18-36.

Tryb wielokanałowy RAM

W trybie wielokanałowym kości pamięci tworzą wspólny bank pamięci, do którego procesor ma dostęp dwoma kanałami jednocześnie. W teorii prędkość pamięci RAM podwaja się, w praktyce testy wykazują 20-70% wzrost w programach z wieloma dostępami do pamięci. Całkiem dobrze nadaje się do naszych zadań!

Na płycie głównej, z reguły, gniazda pamięci są różnie pokolorowane. Na przykład, dwa z czterech slotów są niebieskie, a pozostałe dwa są czarne. Aby tryb wielokanałowy działał, muszą być włożone gniazda pamięci w identycznym kolorze. Należy pamiętać, że tryb wielokanałowy jest bardzo delikatny! Aby zapewnić jego działanie, tablice muszą mieć tę samą pojemność, częstotliwość i najlepiej tego samego producenta.

Jak wybrać pamięć?

Pamięć RAM należy wybrać dopiero po wybraniu procesora i płyty głównej. Jest to bardzo proste: wejdź na stronę producenta płyty głównej i poszukaj sekcji "Memory QVL" - będzie tam tabela z kartami pamięci, które producent już przetestował i polecił bezpośrednio do Twojego modelu "płyty głównej". Sortuj według właściwości i wybierz żądaną głośność i wydajność.

Nie wybierajmy pamięci RAM po wyglądzie - radiatory i podświetlenie nie pomogą nam w osiągnięciu celu. Radiatory dla modułów DDR4 w zasadzie nie są potrzebne - pamięć ta pracuje przy obniżonym napięciu i nie przegrzewa się nawet przy podkręcaniu (co prawda trudno znaleźć pamięć powyżej 3000 MHz bez radiatora - ale to już bardziej marketing niż realna potrzeba). Podświetlenie jest zwykle kontrolowane przez specjalne oprogramowanie, które może zakłócać dźwięk i powodować opóźnienia.

Jako punkt wyjścia można wybrać Crucial 8GB z częstotliwością do 2400MHz lub "gamingowy" Kingston HyperX FURY 8GB z częstotliwością do 3466MHz.

Procesor i pamięć RAM są najważniejszymi elementami maszyny audio. W następnym artykule przyjrzymy się pozostałym dwóm głównym elementom - dyskowi twardemu i karcie dźwiękowej - oraz porozmawiamy o innych komponentach, które są ważne dla naszych zadań.