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CrankzWare RainPOW! 2.0 im Test – RGB-Controller, intelligente Lüftersteuerung, Bild-gesteuertes Monitor-Backlight und vieles mehr

Einer für alles und alles an einem? Das geht durchaus, wenn man die richtige Hardware nutzt. Mit dem RainPOW! 2.0 hat das deutsche Startup CrankzWare so ziemlich alles zu einer Einheit zusammengefasst, was sich auslesen und steuern lässt, solange es RGB und Stecker hat. Der Vorteil des komplett in Deutschland gefertigten RainPOW! 2.0 steckt allerdings zu einem Großteil auch mit in der Software, die dem Gerät kostenlos beiliegt und nicht wie bei so manchem Mitbewerber auf einem kostentreibenden Abo-Modell beruht.

Der RainPOW! 2.0 ist kompatibel zu allen LED-Typen, egal ob 12V analog oder 5V digital (solange kein proprietärer Datenbus verwendet wird wie z.B. von Corsair). Adressiert werden können bis zu 768 LEDs auf maximal 4 analogen und 4 digitalen Kanälen, was eigentlich locker reichen sollte. Darüber hinaus lässt sich eine Verbindung zum Motherboard herstellen um den RainPOW! 2.0 notfalls auch als “Booster” benutzen zu können. Darüber hinaus können maximal vier Lüfter- bzw. Pumpenheader mit PWM-Technologie gesteuert werden, die sich bis auf zu 120 Komponenten erweitern lassen. Die Regelung erfolgt in 10%-Schritten oder über die Temperatur, die sich zusätzlich zum System an insgesamt vier Kanälen auch separat über handelsübliche NTC-Sensoren auslesen lässt.

Das, was CrankzWare “EyeLight” nennt, ist der beliebte Ambilight-Effekt, also ein dedizierter Header für die reaktive Hintergrundbeleuchtung des Bildschirms. Bis zu 144 Hz sind hier machbar, gesteuert wird der Inhalt über AmbiBox oder Prismatik, je nach Vorliebe des Anwenders. Das ist nicht nur ein netter Effekt, sondern schont auch die Augen und Nerven, wenn man länger vorm Monitor sitzt. Soweit so umfangreich, aber natürlich muss ich das alles erst einmal testen.

Technische Besonderheiten und Platinenanalyse

Gut, jetzt kann ja jeder kommen und behaupten, er hätte den Größten und Längsten. Gerade bei Controllern merkt man aber leider erst nach dem Kauf, ob man nun was Solides oder nur x-beliebige Stangenware mit Macken samt Gaming-Strafzoll erworben hat. Genau deshalb habe ich mir zunächst die verbaute Technik etwas näher angeschaut, weil man schon dabei auf das mögliche Resultat oder gewisse Limits schließen kann. Das beginnt schon mit der Platine, die eine solide 70 μm dicke Kupferlage nutzt. Warum das so wichtig ist und wieso die meist verwendeten 35 μm etwas knapp sein könnten, zeigt die Übersicht:

Das eigentliche Gehirn des RainPOW! 2 sitzt auf der grünen Platine und ist eine 32-Bit ARM Cortex M7 CPU mit 600 MHz Taktfrequenz. Durch die hohe Taktfrequenz und das mögliche Multi-Threading werden die ganzen LED-Effekte dann nicht nur sehr schnell, sondern (und das ist wichtig) auch parallel berechnet. Diese 32-Bit-CPU sorgt letztendlich für butterweiche Animationen mit bis zu 60 FPS. Übrigens nicht nur in der Theorie, denn man kann es wirklich auch sehen. Die Stromversorgung dieser grünen Platine erfolgt, zusammen mit dem Datenstrom, über eine normale Mini-USB-Buchse. Passende Adapter, um dies auch intern z.B. an einem USB-2.0-Hub nutzen zu können, gibt es günstig beim großen A. Allerdings sollte man hier wirklich darauf achten, dass die USB-Spannung die 5.2-Volt-Grenze (USB Specs!) nicht überschreitet, sonst gibt es sicher Bratferkelchen.

Normalerweise ist so etwas ja kein Thema, aber billige Netzteile mit unklarem Crossload-Verhalten sind aller Hasen Tod, aktive Hubs mit billigen China-Steckernetzteilen übrigens meist auch. Laut Rückfrage an CrankzWare werden demnächst aber LDOs mit 5V Festspannung am Ausgang ergänzt, dann ist auch diese mögliche Schwachstelle keine mehr und der RainPOW nach außen hin gegen solche Fehlspannungen abgesichert.

Interessant ist auch der Molex-Anschluss, der gegenüber SATA deutlich potenter ist. Der Molex 4-Pin liefert bis zu fünf Ampere auf jeder Phase, sowohl auf der 12 Volt- als auch auf der 5-Volt-Schiene, was eine Gesamtleistung von maximal von 85 Watt ergibt, stattlich. Der Eingangsstrom für den RainPOW 2 wird nach dem Molex auf dem PCB noch einmal geglättet und stabilisiert, um schnelle Lastwechsel perfekt umzusetzen. Eine Kondensatorgruppe mit separaten Sicherungen schützt nicht nur den Controller, sondern auch das betreibende System. Auf dem Bild unten sehen wir (von links nach rechts) den Molex-Anschluss, den Mini-USB-Anschluss für den RainPOW-Controller und die Micro-USB-Buchse  für das EyeLight.

Doch es gibt auch so noch diverse technische Upgrades, wie die aufwändige Aufbereitung des Motherboard-Signals für die Steuerung über den aRGB-Header. Viele Boards setzen nämlich nur auf einen 3,3-Volt-Datensignalpegel für die digitalen LEDs. Das reicht zwar, ist allerdings für längere Wege eher unbrauchbar. Der RainPOW! 2.0 verwendet ein zunächst erst einmal aufwändig gesäubertes 5-Volt-Signal, damit auch sehr lange und leistungsstarke Stripes betrieben werden können, ohne dass ein störender Pegelabfall auftritt.

Benutzer, die nicht auf ihre digitalen Effekte des Motherboards verzichten möchten, aber mehr Strom benötigen, können ihren 3-Pin Mainboard-Header mit dem RainPOW” 2.0 verbinden. Fünf Ampere Ausgangsstrom am digitalen LED-Anschluss Nr. 1 sind sicher für fast alle Fälle ausreichend.

Die Steuersignale für digitale LEDs sind ja gewissermaßen Rechtecksignale mit steilen Flanken. Viele Umgebungsvariablen, wie z.B. Induktion und Reflexion, können die Signalintegrität negativ beeinflussen. Der Strom wird deshalb durch eigene Stabilisatorkondensatoren pro Kanal gepuffert.

Die Signalaufbereitung selbst wird von einer Kombination von Operationsverstärkern und Schmitt-Triggern (siehe Bilder rechts) übernommen. Durch diese dedizierte Technologie wird zudem auch ein ungewolltes Flackern der LEDs verhindert. Schaltzeiten von wenigen Nanosekunden bei großem Strom sind zudem eh immer ein Problem. Durch die eigens entwickelten Endstufen erreicht man offensichtlich ein Maximum an Effizienz und Geschwindigkeit und separate Gate-Widerstände mit kurzen Anbindungen auf der Platine ermöglichen zudem ein schnelles Entladen der MOSFET-Gates. Dass außerdem noch eine geringere thermische Verlustleistung entsteht, mekt man auch mittels der Fingerkuppen sehr schnell (bitte nicht nachmachen!).

Denn auch analoge 4-Pin LEDs mit 12 Volt Betriebsspannung sind bei langen Stripes noch noch sehr beliebt, da sie durch die hohe Spannung wenig Strom fließen lassen.

Gesteuert werden die individuellen Kathoden pro Farbkanal durch SMD-MOSFETs, die Schaltzeiten von wenigen Nanosekunden aufweisen. Flackern und ruckelige Fades gehören auch hier der Vergangenheit an und die nötige Power dazu kommt von der bereits erwähnten Endstufe.

Die im Bild sichtbaren SOT23 sind Logic Level N-Channel MOSFETS für die analogen LEDs. 2 in Parallelschaltung pro Kanal und Farbkanal, wenn ich das richtig interpretiere.

Das CrankzWare EyeLight war früher übrigens einmal ein eigenes Produkt, mittlerweile hat man es in den RainPOW mit integriert. Die Bildschirmfarben werden dabei via Software (AmbiBox oder Prismatik) abgegriffen und damit die LEDs, die man hinter dem Bildschirm befestigen kann, angesteuert. Das schont die Augen bei Bürotätigkeiten und erhöht natürlich auch die Immersion beim Spielen oder bei Filmen.

Damit auch bei rasanten Bildwechseln keine Latenz zwischen Bildschirmfarbe und LEDs auftritt, setzt man auf ein eigens angepasstes Hochgeschwindigkeitsprotokoll. Der steuernde Chip auf blauem PCB ist ein 8-Bit ATMEGA 328p Microcontroller mit 16 MHz Takt. Dieser Coprozessor dient ausschließlich für der Umsetzung von EyeLight und verfügt über einen eigenen USB-Anschluss.

Durch die Auslagerung der benötigten Rechenleistung auf einen separaten Chip erreicht das integrierte EyeLight eine sehr geringe LED-Latenz, sogar bei bei 144 Hz.

Die sonstigen Ein- und Ausgänge sind schnell ergänzt. Nutzer einer Wasserkühlung können sich über vier separate Eingänge für branchenübliche Temperatursensoren freuen. Alle thermischen Widerstände mit NTC-Kennlinie und einem Nennwiderstand von 10 kOhm lassen sich betreiben. Ideal dazu lassen sich die Sensordaten in Echtzeit innerhalb der RainPOW! 2.0 Software betrachten.

Alternativ können die Werte auch herangezogen werden, um LED-Farben oder Lüfter- bzw. Pumpengeschwindigkeiten zu beeinflussen. Für die Regelung der Lüfterdrehzahlen bietet man den Anwendern vier Kanäle für beide Kühlkomponenten. Soweit also Platine und Bestückung, Technologie und Theorie. Und wie sieht nun die Praxis aus? Genau das erfahrt Ihr auf der nächsten Seite!

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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

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