Roon Musikserver Nucleus+

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Die bereits von Roon Labs bekannte Software bzw. App‐Steuerung wird ab sofort durch passende Hardware ergänzt:

Der Nucleus+ Musikserver stellt allen Netzwerkteilnehmern Musik aus unterschiedlichen Quellen zur Verfügung, die nicht nur von „Roon‐ready“‐Netzwerkspielern (von inzwischen über 60 Partner‐Marken) wiedergegeben werden können, sondern auch von Sonos, Devialet AIR, Meridian und Squeezebox sowie Airplay‐tauglichen Endgeräten.

Alternativ kann man einen USB‐DAC direkt an den Nucleus+ Server anschließen. Der Roon Musikserver ist unglaublich schnell und in jeder Beziehung auf Roon Core optimiert. Damit genießen Sie Ihre Musiksammlung unabhängig von PC oder Laptop. Die Software-Lizenz für den Roon Core ist im Lieferumfang nicht enthalten, kann aber zusammen mit dem Nucleus+ als Option mitbestellt werden.

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Der Roon Musikserver Nucleus+ hat 2 USB‐3.0‐Ports, eine Thunderbolt‐3‐Buchse sowie einen 2,5‐Zoll‐Schacht für eine interne Festplatte oder SSD. Alternativ kann die Musik auf einem externen USB‐ oder NAS‐Speicher lagern. Dank des Kühlrippen‐Gehäuses kommt der Nucleus+ Server ohne Lüfter aus und arbeitet dadurch absolut lautlos.

Gesteuert wird der Nucleus+ aus der Roon‐App für iOS oder Android oder aus dem Windows‐PC oder Mac. Der Server kann Musikbibliotheken mit unbegrenzt vielen Alben verwalten und beliebig viele Multiroom‐Systeme bedienen. Außerdem bietet er alle DSP‐Funktionen wie unter anderem Upsampling, Raumkorrekturfilter und Equalizer.

  • Verwaltet Musikbibliotheken aus Netzwerk, USB, Internet
  • Nutzbar für „Roon-ready“ Netzwerkspieler (>60 Marken)
  • & Sonos, Devialet AIR, Meridian, Squeezebox sowie
  • Airplay-taugliche Endgeräte
  • Steuerung über Android, Apple, Windows
  • „Roon“-Softwarelizenz erforderlich
  • RJ45-Ethernet Netzwerkanschluss (Router)
  • 2x USB 3.0 Highspeed Schnittstellen
  • 2,5“ Festplatte integrierbar (nicht im Lieferumfang)
  • Audioanschluss per HDMI oder USB (DAC)
  • Wohnzimmergeeignet da ohne Lüfter
  • Vollmetallgehäuse
  • Externes Netzteil (im Lieferumfang)

Eine Quickstartanleitung zur Installation finden Sie hier.


roon musikserver nucleus plus information


Technische Daten

Eingänge und Ausgänge  

2*USB 3.0 für Festplatten oder DACs
HDMI (Stereo und Mehrkanal)
Gigabit Ethernet LAN

Internes Laufwerk 2,5" SATA SSD oder HDD mit bis zu 9 mm Bauhöhe
Größe der Musikbibliothek Bis zu 12.000 Alben oder 120.000 Titel
Multiroom mehr als 5 Zonen gleichzeitig
DSP Funktionalität komplette DSP Funktionalität, wie z.B. Upsampling oder Raumakustikkorrektur
Stromversorgung 12-19V DC

Musikserver Nucleus+ Stückpreis im CM-Audio Shop: 

2.599,00 EUR
Roon Softwarelizenz:

internes 2,5 Zoll Speichermedium:

Technische Details zum Nucleus+ Musikserver

Die Nucleus- und Nucleus+-Geräte wurden entwickelt, um Roon einem breiteren Publikum näher zu bringen. Dies gilt vor allem für Musikliebhaber, die sich nicht für Do-it-yourself-Projekte interessieren oder die nicht technisch begabt sind. Dank einer vorteilhaften Kombination aus einer leistungsstarken Hardware, einem optimierten Betriebssystem sowie einer speziell entwickelten Software, lässt sich die bestmögliche Roon-Erfahrung erzielen.

Dies ist der Höhepunkt einer umfangreichen Entwicklungs- und Produktdesignarbeit. Bei dieser wurden die jahrelange Erfahrung der Roon-Mitarbeiter in der Entwicklung der speziellen Software und der leistungsstarken Medienserver-Hardware miteinander kombiniert. Die Nucleus-Produkte wurden mit Fokussierung auf mehrere Ziele hergestellt:

  • ein schlüsselfertiger Roon-Kern, der weder einen PC, einen Mac oder einen NAS-Server benötigt
  • die Rechenleistung soll den hohen Anforderungen von Roon heute und in Zukunft gerecht werden
  • eine hohe Benutzerfreundlichkeit
  • nach der Roon-Installation sollen die Nutzer keinen oder nur geringen Support benötigen
  • Firmware- und Software-Updates, die sozusagen "over the air" geladen und von den Nutzern verwaltet werden können
  • ein zuverlässiger und robuster Betrieb, der wartungsfrei und manipulationssicher ist
  • audiophil-freundlich - es kommen weder bewegliche Teile noch Lüfter zum Einsat

Wir geben Ihnen einen umfangreichen Einblick in alle konstruktiven und technischen Entscheidungen, die im Laufe der Entwicklung der Nucleus-Produkte getroffen wurden, um die hoch gesteckten Ziele zu erreichen.

Produktspezifikation

Bevor Roon Labs sich für eine bestimmte Hardwareplattform oder eine Software entschieden hat, wurden zuerst einmal die Funktionen spezifiziert, die für den Anwender am wichtigsten sind. Während des Prozesses fanden wir heraus, dass es in den meisten Fällen keinen universellen richtigen oder einzigen Weg gibt, um ein spezielles Feature anzusprechen. Auf diesem Weg wurden von uns viele schwierige Entscheidungen getroffen.

Leistung / Performance

Es war sehr verlockend, ein einziges Gerät zu entwickeln, welches für alle Nutzer perfekt ist. Seit der Einführung im Jahr 2015 hat sich Roon weiterentwickelt, damit es eine Vielzahl an rechenintensiven Funktionen, wie DSD-Upsampling, Faltung und Musikbibliotheken mit Hunderttausenden von Liedern unterstützt. Die nötige Hardware, um die Bedürfnisse einer kleinen Nutzergruppe zu erfüllen, die alle Funktionen verwenden würde, hätte den Kaufpreis von Nucleus auf jeden Fall in die Höhe getrieben. Deshalb haben wir uns dafür entschieden, zwei Modelle zu entwickeln, die sich bis auf die unterschiedliche Rechenleistung nicht voneinander unterscheiden. Nucleus für die breite Masse an Nutzern und Nucleus+ für eine kleinere Nutzergruppe mit hohen Anforderungen an die Größe der Musikbibliothek, die Anzahl der gleichzeitigen Streams und an eine hochratige DSD.

Speicherplatz der Musiklibrary

Als in den 90er-Jahren die ersten Medienserver verfügbar waren, war deren Hauptaufgabe das Speichern von großen Mediendateien. Zu dieser Zeit gab es noch keine großen Festplatten und NAS-Geräte für Endverbraucher waren noch nicht üblich. Des Weiteren war die Netzwerkgeschwindigkeit (LAN und WAN), die zum Streamen von hochauflösenden Medieninhalten benötigt wurde, noch extrem teuer.

Seit dieser Zeit hat sich die Welt gravierend verändert und dies trifft auch auf die Anforderungen an die Medienspeicherung zu. Manche Nutzer speichern ihre gesamte Musikbibliothek auf einem einzigen USB-Stick, während Anwender mit riesigen Musikbibliotheken oft einen NAS-Server mit RAID-System, der redundant und fehlertolerant ist, verwenden. Audiophile Nutzer bevorzugen Solid State Drives (SSDs) gegenüber herkömmlichen Festplatten, da diese keine beweglichen Teile haben, keine mechanischen Geräusche erzeugen und eine längere Lebensdauer besitzen. Viele Musikliebhaber der neueren Generation setzen zunehmend auf die Cloud-basierten Streaming-Inhalte und nicht mehr auf die lokalen Mediendateien. Dadurch haben sie einen geringen oder gar keinen Bedarf an lokalen Speichermedien.

Nucleus ist darauf bestrebt, alle unterschiedlichen Fälle der modernen Speichertechnologien anzugehen. Dies gilt vor allem für die leistungsstarken sowie stromsparenden 2,5-Zoll-Festplatten und SSDs. Nucleus besitzt eine interne Schublade für 2,5-Zoll-Laufwerke, in die eine einzelne SATA- oder SSD-Festplatte passt. Die beiden USB 3-0-Anschlüsse können dafür verwendet werden, um eine oder gleich mehrere externe Festplatten anzuschließen. Diese unterstützen eine Vielzahl von gängigen Dateisystemformaten, wie FAT32, exFAT und HFS (MacOS Extended). Selbstverständlich unterstützt Roon seit geraumer Zeit Verbindungen zu SMB/CIFS-Dateiserver, zu denen die meisten aktuell verfügbaren NAS-Geräte zählen.

Netzwerk

Die drahtlosen Netzwerke sind allgegenwärtig und oftmals erwarten die Verbraucher, dass jedes einzelne Gerät drahtlos ist oder sein kann. Während Roon meistens per WiFi gesteuert wird (mittels der Roon Remote auf einem mobilen Endgerät) und RAAT (das von den Roon Ready-Geräten verwendete Protokoll) so konzipiert wurde, dass es zuverlässig über WLAN funktioniert, ist Nucleus ein Infrastrukturprodukt. Da die Hauptfunktion darin besteht, als Roon Core in einem Heimnetzwerk zu funktionieren, stellt die Zuverlässigkeit eine wichtige Anforderung dar. Deshalb haben wir uns entschieden, WiFi nicht in Nucleus zu implementieren. Stattdessen wird eine Verbindung zu einem Router oder Switch über das schnelle Gigabit-Ethernet benötigt.

CD

Bei den früheren Medienservern war das Rippen von Audio-CDs die primäre Anwendung für die meisten Kunden. Unsere Forschungen zeigen, dass die meisten Menschen in der heutigen Zeit ihre CD-Sammlungen bereits gerippt haben. Diejenige, die weiterhin CDs kaufen und rippen, haben oftmals eine starke Präferenz für eine bestimmte Ripping-Software, wie beispielsweise EAC, XLD oder dbPowerAmp, die nur unter bestimmten Betriebssystemen läuft.

Zudem wissen wir aus unseren Erfahrungen, dass optische Laufwerke mit der Zeit grundsätzlich störanfällig sind. Anstatt ein herkömmliches CD-Laufwerk einzubauen und unsere hauseigene Ripping-Software zu implementieren, haben wir uns dafür entschieden, dass das Rippen im Bereich des PCs bleiben soll. Von einem Computer können Mediendateien einfach via SMB-Transfer oder auch per Drag-and-Drop in die Roon-Anwendung kopiert werden.

Audio Ausgänge

Fast alle Musikserver- oder Streaming-Produkte auf dem Markt haben digitale Audioausgänge oder analoge Anschlüsse mit einem integrierten Digital-Analog-Wandler (DAC). Mit Nucleus haben wir uns für einen anderen Ansatz entschieden.

Einer der wichtigsten Eckpfeiler unserer Roon-Produktstrategie war schon immer die Unterstützung von einer Vielzahl an Partner-Audiomarken. Roon soll dabei die bestmögliche Musikquelle sein, um die Produkte von Unternehmen, die sich auf den Audio-Bereich spezialisiert haben, zu rendern. Diese bewährte Strategie wird von Nucleus erweitert, indem das Gerät überhaupt keine analogen Ausgänge mehr hat. Externe DACs, Receiver, integrierte Verstärker und Lautsprecher können entweder direkt per USB, HDMI oder über das Netzwerk via RAAT, AirPlay oder über die anderen von Roon unterstützten Protokollen angeschlossen werden.

Stromversorgung

Nucleus benötigt eine 19V-DC-Stromversorgung und dadurch standen uns gleich mehrere Optionen zur Verfügung. Die eleganteste Wahl war die Entwicklung einer internen AC/DC-Schaltnetzteilplatine und dafür wäre ein einziges externes Netzkabel vom Nucleus zur Wand nötig gewesen. Wir haben von diesem Ansatz jedoch Abstand genommen, als wir erkannten, dass eine einheitliche Größe nicht allen Nutzern in unseren Zielmärkten passt. Je nachdem, ob Nucleus direkt per USB oder HDMI oder indirekt per Ethernet an Audiogeräte angeschlossen ist, können bei unterschiedlichen Schaltnetzteil-Konstruktionen Vorteile entstehen. Dadurch kann ein DC-Filter bei einigen Konfigurationen sinnvoll sein.

Zusätzlich zu diesen Optionen könnte in der audiophilen Welt eine Präferenz für ein lineares Netzteil vorhanden sein. Dieses würde ein anderes thermisches Design, deutliche Mehrkosten und mehr Sicherheitszertifikate erfordern. Nachdem wir alle Variablen berücksichtigt hatten, haben wir eine pragmatische Entscheidung getroffen, indem wir einfach eine externe Steckernetzteil-Gleichstromversorgung im Nucleus verwenden. Dieses Steckernetzteil ist für die überwiegende Mehrheit der Nutzer eine geeignete Lösung. Nutzer mit anderen Anforderungen bekommen bei Drittanbietern viele unterschiedliche Schalter, lineare Versorgungen und Filter.

Kühlung

Nahezu jede moderne Computerhardware verwendet eine lüfterbasierte, thermische Lösung, um die Innentemperaturen der Komponenten innerhalb der sicheren Grenzen einzuhalten. Leider sind herkömmliche Lüfter für die kritischen Hörerumgebungen ungeeignet, dadurch war ein vollkommen lüfterloses Kühlsystem von Nöten.

Dokumentation

In der Branche ist es üblich, dass die Audiokomponenten samt einer umfangreichen, gedruckten Anleitung geliefert werden. In der Welt der Computer und der IoT-Geräte (Internet of Things) - deren Funktionen von einer Software gesteuert werden - sind die Produktdokumentationen fließend und können sich stetig ändern. Wir haben uns an der modernen Welt orientiert und dem Nucleus deshalb nur eine einfache Kurzanleitung beigefügt. Das ausführliche Benutzerhandbuch (und viele andere Ressourcen, wie Knowledge Base und Community-Support) sind im Internet verfügbar.

Hardware-Design

Roon ist ein anspruchsvolles Stück Software, die ihr vollkommenes Potenzial nur auf leistungsstarker Computerhardware ausschöpft. Um damit optimal arbeiten zu können, werden eine moderne Intel Core i3, eine i5 oder eine i7 CPU, mindestens 4 GB Arbeitsspeicher und eine schnelle SSD zur Speicherung des Systems und der Datenbanken benötigt. Herkömmliche Festplatten reichen für die Musikspeicherung vollkommen aus.

Bevor wir Nucleus entwickelten, untersuchten wir Kooperationen mit Hardwareherstellern, damit deren Hardwareprodukte den Roon Core unterstützen. Nur einige dieser Projekte waren erfolgreich. Leider waren viel zu wenige Hardwareplattformen in der Lage, die erforderliche Rechenleistung für den Betrieb von Roon bereitzustellen.

Zusätzlich hatten wir ein zweites Problem:
Die typischen Produktentwicklungszyklen im Audiobereich sind nicht optimal auf das rasante Entwicklungstempo einer dynamischen Software wie Roon abgestimmt. Die modernen Computerplattformen haben eine durchschnittliche Lebensdauer von 2 bis 3 Jahren und moderne Programme zielen darauf ab, das vorhandene Tempo zu nutzen. In der Audiowelt kann zwischen der Wahl einer Audiokomponente und dem letzten Produkt, welches diese Komponente unterstützt, ein Jahrzehnt oder sogar mehr Zeit vergehen,

Intel NUC Plattform

Die optimale Hardwareplattform für Roon stellt eine kleine Anzahl an Hochgeschwindigkeits-CPU-Kernen bereit. Um eine bestmögliche Benutzerfreundlichkeit zu gewährleisten, wurde die Roon-Software so konzipiert, sodass sie die Vorteile einer schnellen Zwei-Kern-CPU, eines schnellen Arbeitsspeichers und einer schnellen SSD-Festplatte nutzt.

Viele Medienserver und andere Geräte verwenden stromsparende, eingebettete Hardwareplattformen, die auf eine lange Lebensdauer ausgelegt sind. In einigen Fällen liegt die Lebensdauer bei bis zu 10 Jahren. Diese Hardwareplattformen haben den Vorteil, dass sie sowohl zuverlässig als auch kostengünstig sind. Leider werden die Plattformen oft von kleineren Herstellern mit begrenzten Software-Engineering-Ressourcen produziert, sodass Treiber-Updates und Sicherheitspatches, die zur Aktualisierung eines modernen Linux-Betriebssystems benötigt werden, nicht verfügbar sind.

Eine Alternative zu diesen Hardwareplattformen ist die Nutzung der weitverbreiteten Verbraucherplattformen, wie sie in vielen modernen Computern zu finden sind. Die Kosten für die Plattformen sind sehr gering und der Software-Support ist im Allgemeinen sehr gut. Leider sind die Produktzyklen in vielen Fällen nur 6 Monate lang. Dies bedeutet, dass sich der physische Formfaktor von einem Zyklus zum nächsten verändern kann. Dadurch ist es oftmals notwendig, für jede neue Generation der Hardwareplattform einen neuen Betriebssystem-Kernel zu erstellen. Dies ist im Bezug auf die Entwicklung, Tests und die Wartung sehr kostspielig.

Mit Nucleus haben wir einen vollkommen anderen und zu dem etwas unkonventionellen Ansatz gewählt. Anstatt eine herkömmliche Embedded- oder Consumer-Hardwareplattform zu verwenden oder unsere Ressourcen in ein kundenspezifisches Mainboard zu investieren, haben wir mit dem Prozessorhersteller Intel eine Partnerschaft geschlossen. Diese bildet die Basis für den Aufbau der NUC-Plattform. Dadurch sind wir in der Lage, eine stabile und zudem gut unterstützte Familie von Computerkomponenten zu verwenden. Diese verhalten sich von Generation zu Generation zuverlässig, besitzen einen gemeinsamen Formfaktor und erscheinen in regelmäßigen Abständen in einer vorhersehbaren Preisstruktur im Handel.

Die Kooperation mit einem Unternehmen, welches über die nötigen Ressourcen, den kommerziellen Fokus und die technischen Fähigkeiten von Intel verfügt, war für uns von einem unschätzbaren Wert. Wir hatten dadurch die Möglichkeit, gemeinsam mit ihren Ingenieuren an Themen, wie Power Management und Thermal Design zu arbeiten. Dadurch konnten wir eine extrem beeindruckende Leistung in einem kompakten, lüfterlosen Design liefern.

Die Intel NUC-Plattform verschafft uns Stabilität bei einer gleichzeitigen Zukunftssicherheit unserer Entwicklungsanstrengungen. Dies ist zum größten Teil auf die Konsistenz von BIOS, Board-Layout, Chipsätzen und Formfaktor über die Produktgeneration hinaus zurückzuführen. Das bedeutet auch, dass jede neue Version von Nucleus alle Vorteile der neuesten und besten Hardware nutzt, die Intel zu bieten hat. Die meisten Entwicklungsarbeiten für Nucleus wurden mit Intel NUC-Hardware der fünften und sechsten Generation durchgeführt. Die ersten Nucleus-Produktionsanlagen verwenden eine NUC-Hardware der siebten Generation. Hätten wir uns stattdessen am traditionellen Punkt unseres Produktentwicklungsprozesses für eine Embedded-Plattform entschieden, wäre die Verkaufsversion von Nucleus schon 2 Jahre alt gewesen.

Die Verwendung der NUC-Hardware ermöglicht es uns, unsere Investitionen vollkommen auf die Aspekte des Produkts zu konzentrieren und diese halten länger als eine einzelne Hardware-Revision. Zu den Aspekten gehören das Industriedesign, Wärmemanagement, Maschinenbau, das Roon OS und die Roon-Software. Wann immer eine neue, schnellere NUC-Plattform verfügbar wird, können wir die gesamte Nucleus-Produktlinie mit einem minimalem Design- und Entwicklungsaufwand aktualisieren.

Mechanisches und thermisches Design

Nucleus wird sich wahrscheinlich in kritischen Hörumgebungen befinden. Deshalb war während unseres Konstruktionsprozesses eine lüfterlose Steuerung von Wärme und Strom das Hauptanliegen. Neben dem zuverlässigen Schutz der internen Komponenten hat unser Gehäuse die Funktion eines Kühlkörpers. Dadurch wird die vom Prozessor erzeugte Wärme automatisch verteilt und passiv abgeleitet. Zudem ist das mechanische und industrielle Design von einem Gleichgewicht zwischen den thermischen, ästhetischen und kommerziellen Aspekten geprägt.

Ein typisches Gerät aus der Unterhaltungselektronik wird aus einer Vielzahl von CNC-gefrästen und stranggepressten Aluminium-Komponenten zusammengesetzt. Die Werkzeuge, die zur Herstellung der Teile erforderlich sind, sind relativ günstig und schnell zu produzieren, zudem sind die Stückkosten niedrig. Das stranggepresste Aluminium besitzt eine relativ hohe thermische Masse und dies macht es zu einer guten Wahl für die Herstellung von kostengünstigen und effizienten Kühlkörpern.

Die große Herausforderung bei Nucleus bestand darin, dass unser Bestreben nach einem eleganten industriellen Design den Einsatz der Extrusions-Verfahrenstechnik ausschloss. Somit waren wir auf der Suche nach einer monolithischen Form, ohne Nähte oder exponierte Montagehardware. Da bei der Extrusion nur Teile mit einem kontinuierlichen Profil (denken Sie an Zahnpasta, die aus einem Rohr gepresst wird) hergestellt werden, können diese ausschließlich eine zweidimensionale geometrische Form besitzen. Unser industrielles Design (siehe unten) erforderte somit Details, die die typischen CNC-Prozesse nicht reproduzieren können, sodass auch die Bearbeitung aus einem massiven Aluminium nicht möglich war.

Im Anschluss an unsere Analyse entschieden wir uns für einen Ansatz, der zwischen "mach es so schnell als möglich" und "mach es richtig" liegt. Im Hinblick auf die Einschränkungen der verfügbaren Fertigungstechniken haben wir uns letzten Endes für ein einteiliges Chassis aus Aluminiumdruckguss entschieden. Druckguss ist zwar ein einfacher Prozess, jedoch ist die Entwicklung eines Werkzeugs sehr kostspielig und zeitaufwendig. Das zum Gießen benötigte Aluminium ist zudem poröser und hat eine geringere thermische Masse. Dadurch benötigt ein gegossenes Chassis ein deutlich höheres Materialvolumen, um den gleichen thermischen Wirkungsgrad wie ein extrudiertes Bauteil zu erreichen.

Mithilfe der Strömungsanalyse konnten wir den Wärmefluss des gegossenen Chassis modellieren und entwarfen eine "Mesa". Diese agiert anstelle des Lüfters und der Abdeckung, welche sich im Lieferumfang vom Intel NUC befinden. Die Abmessungen der Mesa haben die größtmögliche Hüllkurve zur Oberfläche der CPU und diese beeinflusst alle anderen Komponente auf dem Mainboard nicht. Die thermischen Eigenschaften unserer Konstruktion wurden während des Konstruktionsprozesses sorgfältig in der Simulation abgestimmt.

Mechanisch betrachtet war das hauptsächliche Ziel unseres Design seine Einfachheit. Außer dem NUC gibt es nur noch 2 interne Leiterplatten: 

  • für die Aufnahme des Netzschalter und der LED Anzeige.
  • Für die Verbindung zum SATA-Anschluss, um optional eine interne Festplatte oder SSD anzuschließen.

Die gefräßte Aluminium-Bodenplatte ermöglicht eine für den Benutzer zugängliche Klappe, um die Festplatte zu installieren.

Industriedesign

Das industrielle Design des Nucleus ist eine physische Manifestation des Roon-Kerns. Diese zielt darauf ab, mutig, einfach, funktional und langlebig zu sein. Dennoch ist das Design optisch auffällig, um gekonnt den hohen Wert des Roon-Erlebnisses anzudeuten. Der "Monolith von Kubrick" aus dem Jahr 2001 und die "Puzzle Box aus der Hellraiser-Franchise" waren in unserer Designdiskussion häufig genannte Themen. Das Gehäuse besteht aus einem einzigen Block aus Aluminiumdruckguss und hat weder sichtbare Nähte noch Markierungen. Die einzige Ausnahme ist das subtil geprägte Roon-Symbol auf der ansonsten flachen Vorderseite. In Übereinstimmung mit der Roon-Ideologie ist die Nucleus-Form seine Funktion. Es handelt sich um einen kontinuierlichen Kühlkörper, der das maskierte Innenvolumen umhüllt, sodass das Profil der "Finnen" nie vollständig zu sehen ist. Die Grenze des Objekts scheint sich je nach Perspektive des Betrachters von fest zu durchsichtig zu verschieben.

Die Oberfläche des Nucleus stellt ein mehrschichtige System dar, welches typischerweise in der Automobilindustrie zum Einsatz kommt - satiniert, farblos und mit einem fast Schwarzwert. Die Oberfläche verschwindet im Schatten, sie nimmt die subtilen Lichter auf und drückt dadurch die Geometrie des Kerns aus. Die einzig vorhandene LED-Anzeige fungiert indirekt und leuchtet dezent auf den Netzschalter, der sich auf der Gehäuserückseite befindet. Diese Platzierung haben wir bewusst gewählt, denn dadurch werden unerwünschte visuelle Störungen in den empfindlichsten Bereichen verhindert. Alle Anschlüsse und Schalter auf der Rückseite sind unauffällig in Nischen platziert, die von den bekannten Hangarbuchten des "Todessterns" von "Star Wars" inspiriert wurden.

Roon OS

Der Nucleus und der Nucleus+ verwenden ein benutzerdefiniertes Betriebssystem mit dem Namen Roon OS. Im Detail handelt es sich um ein Linux-basiertes Betriebssystem, welches von Grund auf neu entwickelt und für den Einsatz in Mediengeräten optimiert wurde. Das Roon OS ist das Herzstück vom Nucleus und die Quelle für die meisten technischen Innovationen im gesamten Produkt.

Dateisystem Layout

Die meisten Medienserver verwenden ein einziges Dateisystem zum Lesen und Schreiben. Dieses enthält das Betriebssystem, die benutzerspezifischen Datenbanken (samt allen Einstellungen und Caches) und alle Anwendungskomponenten. Das Roon OS ist im Gegensatz dazu mit einem partitionierten Dateisystem-Layout ausgestattet. Dadurch besitzt das Betriebssystem eine erhöhte Robustheit gegen Benutzerfehler, Hardwarefehler und Softwarefehler.

Die Lösung des Problems der "vollen Festplatte"

Für jedes Gerät, welches Benutzerdaten speichert, sind volle Festplatten eine häufige Ursache für Supportvorfälle. Ein solches Problem äußert sich oftmals durch viele unlogische Symptome und führt zu langwierigen Fehlerbehebungen.

Roon OS stellt sich diesem Problem auf zwei Arten:

Zum einen verringert es die Wahrscheinlichkeit, dass das Problem überhaupt auftritt. Zum anderen stellt es sicher, dass das Problem, falls es auftritt, aufgeteilt wird, sodass das Gerät nicht zugemauert (nicht mehr bootfähig) wird.

Alle 3 Partitionen - Boot, Anwendung und Daten - sind voneinander getrennt und werden mit unterschiedlichen Zugriffsrechten verwaltet. Besteht das Problem der vollen Festplatte in der Anwendungs- oder Datenpartition, kann dies das Roon OS nicht vom Booten abhalten. In den meisten Fällen kann eine volle Datenpartition somit nicht verhindern, dass die Roon Core-Anwendung gestartet wird. Die Boot-Partition wird zu diesem Zweck einfach schreibgeschützt gemounted oder auch mit einem kleinen Stück sorgfältig programmierten Code beschrieben, der für die Aktualisierung des Roon-Betriebssystems sorgt.

Die Lösung des Problems der "Datenkorruption"

Daten können entweder durch die Fehler des Benutzes oder durch Softwarefehler beschädigt werden. Dank dem gegliederten Design vom Roon OS werden die Auswirkungen solcher Probleme begrenzt. Die meisten Korruptionsfälle treten in der Datenpartition der Festplatte auf. Dies liegt daran, dass diese Partition die Benutzerdaten speichert und diese können je nach Größe und Inhalt von Benutzer zu Benutzer variieren. Dass die Benutzer via Netzwerkfreigabe direkt auf die Datenpartition zugreifen können, ist ein weiterer Grund für Probleme.

So lange Nucleus noch bootfähig ist, ist es stets möglich, auf das Verwaltungsinterface zuzugreifen und das Gerät wieder in den Normalbetrieb zu versetzen. Da das Roon OS die Sicherung von Benutzerdatenbanken auf lokalen Datenträgern, Netzwerkfreigaben und Dropboxen unterstützt, lässt sich der Nucleus mit minimalem Aufwand immer auf den letzten Betriebszustand bringen.

Die Lösung des Problems des "unternehmungslustigen Benutzers"

Gemäß unseren Erfahrungen mit High-end-Audioprodukten sind wir immer wieder überrascht, wie einfach es das vorhandene Design dem Endanwender macht das Betriebssystem zu manipulieren oder zu modifizieren. Einige Produkte booten von einer SD-Karte und diese ist für den Benutzer über die Außenseite des Gehäuses zugänglich. SD-Karten können leicht manipuliert werden, indem die Inhalte auf der Karte mit einem Computer verändert werden. Andere Produkte haben entweder offensichtliche oder leicht zu erratene Root-Passwörter und diese ermöglichen den Nutzern oft den vollständigen Zugriff über ein Netzwerk.

Die Nucleus-Produkte besitzen weder ein austauschbares Bootmedium noch ein Root-Passwort. Durch das partitionierte Dateisystemmodell wird das Root-Dateisystem bei jedem Start aus einem bekannten Abbild in einem neuen Zustand wiederhergestellt. Bei jedem Update wird das Root-Dateisystem vollständig ersetzt. Dank dieser "selbstheilenden Qualität" werden alle Änderungen, die von einem unternehmungslustigen Benutzer vorgenommen wurden, entweder beim nächsten Neustart oder spätestens beim nächsten Update zerstört. Diese Unannehmlichkeiten stellen eine erhebliche Abschreckung für alle Hobbyisten dar, die daran interessiert sind, das Betriebssystem zu optimieren. Zusätzlich wird sichergestellt, dass die Nutzer dem Zustand des Roon-Betriebssystems während der gesamten Produktlebensdauer vertrauen können.

In Zukunft planen wir, einen Mechanismus für den Betrieb von Drittanbieter-Erweiterungen auf dem Roon OS bereitzustellen. Dies geschieht aber nur auf eine sichere und sandkastenförmige Art und Weise, die das Roon OS nicht direkt mit dem Code der Drittanbieter in Kontakt bringt. Dadurch kann kein Schaden entstehen und es gibt keine Chance dafür, dass eine ungewollte Abhängigkeit vom Roon OS dazu führt, dass Erweiterungen mit der Zeit ausfallen.

Updates

Updates für Roon OS werden aus dem Internet heruntergeladen und anschließend vom Benutzer über die Roon App bestätigt. Dadurch sind die Händler und Installateure nicht direkt in den Aktualisierungsprozess eingebunden und es ist kein physischer Zugriff auf die Hardware vonnöten.

Da das Roon OS so kompakt (ca. 50 Megabyte an Daten) ist, lässt es sich innerhalb von wenigen Sekunden nach dem Herunterladen aktualisieren oder vollständig neu installieren. Die typischen Medienserver-Betriebssysteme sind Hunderte von Megabyte bis zu einem Gigabyte groß.

Bei jedem Update wird das Roon OS einschließlich des Kernels vollständig neu installiert. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Geräte, die mit der gleichen Version des Betriebssystem laufen, immer den gleichen Zustand besitzen. Die Updates werden atomar installiert. Dies bedeutet, dass es problemlos möglich ist die Geräte während der Updates auszuschalten oder neu zu starten, ohne dass es zu Beschädigungen und anderen Problemen kommen kann.

Dies funktioniert, indem das Roon OS immer die neue Version des Betriebssystems gleichzeitig mit der vorherigen Version installiert und zuerst einmal überprüft, ob die neue Version auch intakt ist. Erst im Anschluss daran wird ein einzelner Speicherort auf der Festplatte atomar verändert und dieser verweist dann auf die aktualisierte Version. Erst nachdem Nucleus mit dem aktualisierten System erfolgreich neu gestartet wurde, wird die vorherige Version vollständig entfernt.

Fernwartung

Das Roon OS ist mit einem Mechanismus ausgestattet, welcher es dem Roon-Team ermöglicht, zu jeder Zeit proaktiv und reaktiv aus der Ferne auf die Geräte für Diagnose- und Supportzwecke zuzugreifen. Der Remote-Supportmechanismus basiert auf der "Push-Infrastruktur" von Roon. Ähnliche wie bei Smartphones und Tablets besitzt unsere Push-Infrastruktur einen Mechanismus, um die Kommunikation mit weiteren Geräten zu initiieren, selbst wenn diese hinter einem Router oder einer Firewall liegen.

Es richtig machen

Die meisten eingebetteten Linux-Betriebssysteme in der Audiowelt sind auf 2 Arten aufgebaut:

Zum einen wird eine desktop- oder serverbasierte Linux-Distribution, wie beispielsweise Fedora oder Debian, an ein Gerät angepasst. Zum anderen wird ein eingebettetes Betriebssystem halb automatisch mit einem System-Builder-Tool, wie beispielsweise yocto oder buildroot, erstellt.

Falscher Weg #1

Das Anpassen einer Desktop- oder Server-Linux-Distribution Linux-Distributionen, die für Desktop-Workstations oder Desktop-Server entwickelt wurden, sind zwar einfach und schnell einsatzbereit, eignen sich jedoch nicht für eingebettete Geräte. Selbst minimale Installationen der Distributionen sind Hunderte von Megabyte groß. Typische Produkte, die mit einem solchen Ansatz entwickelt wurden, haben ein Gigabyte großes Betriebssystem. Dies ist ineffizient und auch unnötig.

Der Software-Update-Prozess für die Betriebssysteme basiert auf Paketmanagern und diese sind nicht atomar, wiederholbar oder schnell. Hunderte oder auch Tausende von einzelnen Paketen werden nach und nach aktualisiert, wodurch sich das installierte Betriebssystem während des gesamten Prozesses verändert. Aufgrund der Komplexität müssen die Paketmanager oftmals von einem technisch versierten Systemadministrator betreut werden. Ein Neustart oder eine Stromunterbrechung während eines Updates kann zu Beschädigungen des Betriebssystems oder zu einem nicht mehr bootbaren Gerät führen.

Produkte, die auf diese Art und Weise hergestellt wurden, veralten im Laufe der Zeit, denn größere Betriebssystem-Updates wären zu riskant. In manchen Fällen sind die Systeme schon so veraltet, sodass es keine verfügbaren Sicherheitsupdates mehr gibt und dies und dadurch werden die Systeme anfällig. Handelt es sich um ein kritisches Betriebssystem-Update, greifen die Hersteller in vielen Fällen auf primitive Aktualisierungsmechanismen, wie Speicherkarten-Swaps zurück. Diese erreichen nicht alle Anwender.

Falscher Weg #2

Verwendung eines "einfachen" System-Builder-Tools Einfache Tools, wie buildroot und Yocto scheinen die Probleme zu lösen. Sie verzichten auf einen Paketmanager und erleichtern die Erstellung von kleineren Betriebssystemen (nur Hunderte von Megabyte groß), haben aber dafür einige eigene Probleme. Die Tools verstecken den durchdachten Systemdesignprozess hinter einer Schnittstelle, durch die der Systemaufbau so einfach wie möglich sein soll. Leider ist "einfach" oftmals das Hauptziel, welches Hardware-Ingenieure dazu veranlasst, ein eingebettete Betriebssystem, ohne vorhandene Linux- oder Software-Entwicklungserfahrung zu entwickeln. Macht man es einfach, geht zu viel an Kraft und Kontrolle verloren. Der Systemaufbau erfordert zwingend ein detailliertes Technologieverständnis, eine sorgfältige Entscheidungsfindung und eine *attention to trimming bloat*.

Ein besserer Weg

Das Roon OS weicht von beiden Ansätzen ab. Das System wurde mithilfe eines proprietären Builder-Tools zusammengestellt, welches in den Roon Labs entwickelt wurde. Jedes einzelne Paket, aus dem sich das Roon OS zusammensetzt, wurde dabei manuell von Hand ausgewählt und individuell konfiguriert. Jedes Mal wurde sorgfältig geprüft, wie das Paket verwendet wird und es wurden große Anstrengungen unternommen, um das Betriebssystem so anpassbar wie möglich zu machen. Dies gilt zum einen für den Betrieb des Systems als auch zum anderen für alle Aktualisierungen.

Durch diesen benutzerdefinierten Ansatz besitzt das Roon OS ein partitioniertes Speichermodell. Dieses ermöglicht schnelle und atomare Aktualisierungen, ein rasantes Hochfahren, eine extrem kleine Speichergröße und eine hohe Laufzeiteffizienz. Unsere Ingenieure verstehen alle Komponenten, aus denen das Betriebssystem besteht, von Anfang bis Ende. Somit sind wir dazu in der Lage, alle Dinge auf dem neuesten Stand zu halten oder Probleme des Systems in allen Bereichen zu beheben.

Self Service Management

Die Roon OS Management-Schnittstelle ist ein wichtiger Bestandteil, um Nucleus einfach unterstützen zu können. Viele Produkte haben Webschnittstellen, die für die Konfiguration oder für Statusberichte verwendet werden. Die Nucleus-Webschnittstelle besitzt darüber hinaus noch weitere Funktionen.

Über die Schnittstelle von Roon ist es möglich:

  • das Roon OS neu zu installieren
  • die Roon Core Software neu zu installieren
  • die Daten auf dem Gerät in einen frischen Werkszustand zurückzusetzen

Dank diesen 3 Optionen können sich sogar Anfänger von größeren Problemen erholen und die Geräte mittels einer minimalen Anleitung und ohne einen physischen Zugriff auf die verbaute Hardware in einen sicheren Zustand versetzen.

Offene Plattform ROCK

Das Roon OS ist auch für Hardware-Partner verfügbar, die ein Interesse daran haben, eigene NUC-basierte Serverprodukte mit der Roon Core-Funktionalität zu entwickeln. Für Endverbraucher veröffentlicht Roon Labs ein DIY-Produkt auf der Basis von Roon OS mit dem Namen "Roon Optimized Core Kit" (ROCK). Dadurch können die Nutzer einen eigenen Medienserver mit einem individuell gewählten NUC erstellen.

Das Fazit

Die Kombination aus Nucleus und dem Roon OS stellt für Medienserver-Geräte einen großen Sprung nach vorne dar. Als Ergebnis eines durchdachten Produktdesigns und der Hard- und Softwareentwicklung, ist diese Kombination eine schlüsselfertige Lösung für die Installation und den Betrieb eines Roon Core. Dieser ist einfach zu unterstützen, leistungsstark und robust.

Musikserver Nucleus+ Stückpreis im CM-Audio Shop:

2.599,00 EUR
Roon Softwarelizenz:

internes 2,5 Zoll Speichermedium:

 
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