TMR vs. Hall-Effekt: Wer wird die Zukunft der Magnetfeldsensorik beherrschen?

Wettbewerbsorientierte Gamer suchen ständig nach neuen Vorteilen, um sich einen Vorsprung zu verschaffen, und genau diese Bestrebung hat einige der ungewöhnlichsten Gaming-Peripheriegeräte hervorgebracht. Viele Hardware-Komponenten bieten einen bedeutenden Vorteil, wenn sie richtig eingesetzt werden. Hall-Effekt- und TMR-Sensoren (Tunnelmagnetoresistenz) gehören zu diesen Technologien. Hall-Effekt-Sensoren sind mittlerweile in einer Vielzahl von Geräten zu finden, einschließlich Tastaturen und Gaming-Controllern, wie zum Beispiel dem GameSir Super Nova. In letzter Zeit sind auch TMR-Sensoren in diesen Geräten aufgetaucht. Doch stellt sich die Frage: Ist TMR eine bessere Technologie für das Gaming?

Angesichts der Vielzahl an Optionen, die um unsere Aufmerksamkeit konkurrieren, ist es sinnvoll, die Unterschiede zwischen diesen beiden Technologien zu verstehen. Dadurch lässt sich besser entscheiden, welche Technologie in einem kommenden Controller oder einer Tastatur ihren Platz finden sollte.

Wie Hall-Effekt-Joysticks funktionieren

GameSir integriert Hall-Effekt-Sticks in viele seiner Gaming-Controller. In der Vergangenheit haben wir bereits den Unterschied zwischen der Hall-Effekt-Technologie und herkömmlichen Potentiometern in Controller-Joysticks erläutert, aber hier ist eine kurze Erklärung, wie Hall-Effekt-Sensoren arbeiten. Ein Hall-Effekt-Joystick bewegt einen Magneten über einen Sensor-Schaltkreis, und das Magnetfeld beeinflusst die Spannung im Schaltkreis. Der Sensor im Schaltkreis misst diese Spannungsschwankungen und ordnet sie den Steuerungseingaben zu. Element14 bietet eine anschauliche visuelle Erklärung dieses Effekts. Der Vorteil dieser Technologie gegenüber den Potentiometer-basierten Joysticks, die seit Jahrzehnten in Controllern verwendet werden, liegt darin, dass der Magnet und der Sensor keinen physischen Kontakt haben müssen. Es gibt keine Reibung, die den Sensor allmählich abnutzen und beeinträchtigen würde. In der Theorie sollten Hall-Effekt-Joysticks also auch auf lange Sicht präzise bleiben.

Wie TMR-Joysticks funktionieren

Obwohl TMR anders funktioniert, basiert es auf einem ähnlichen Konzept wie Hall-Effekt-Geräte. Wenn ein TMR-Joystick bewegt wird, verschiebt sich ein Magnet in der Nähe des Sensors. Bisher klingt das ähnlich, oder? Doch bei TMR verändert das verschobene Magnetfeld den Widerstand im Sensor, anstatt die Spannung zu beeinflussen. Es gibt eine nützliche Demonstration eines Sensors in Aktion. Genau wie Hall-Effekt-Joysticks erfordern TMR-Joysticks keinen physischen Kontakt, um Eingaben zu registrieren, und vermeiden somit die Abnutzung und den Drift, die Potentiometer-basierte Joysticks betreffen.

Welches ist besser, Hall-Effekt oder TMR?

Es gibt keine endgültige Antwort darauf, welche Technologie besser ist. Schließlich kann die tatsächliche Implementierung der Technologie und die Hardware, in die sie eingebaut ist, genauso wichtig oder sogar wichtiger sein. Beide Technologien bieten präzise Sensortechnologie und erfordern keinen physischen Kontakt mit dem Sensorchip, sodass beide für präzise Steuerungen genutzt werden können, die keinen Stick-Drift erleiden. Dennoch gibt es einige potenzielle Vorteile von TMR.

Laut Coto Technology, die TMR-Sensoren herstellen, sind diese möglicherweise empfindlicher und bieten entweder eine größere Präzision oder die Möglichkeit, kleinere Magneten zu verwenden. Da der Hall-Effekt subtiler ist, benötigt er eine Verstärkung und erfordert letztlich mehr Energie. Während der Stromverbrauch von Sensor zu Sensor variiert, gibt GameSir an, dass seine TMR-Joysticks etwa ein Zehntel des Stroms verbrauchen, den herkömmliche Hall-Effekt-Joysticks benötigen. Auch Cherry, eine andere Marke, hebt den geringeren Stromverbrauch von TMR-Sensoren hervor, wenn auch bei den Tastaturschaltern des Unternehmens.

Die größere Präzision stellt eine Möglichkeit dar, wie TMR-Joysticks die Nase vorn haben könnten, aber dies hängt stärker vom Controller selbst ab als von der Technologie. Seltsame Antwortkurven, eine große Leerlaufzone (die eigentlich nicht notwendig sein sollte) oder niedrige Abtastraten könnten verhindern, dass ein gut funktionierender TMR-Sensor einen vergleichbaren Hall-Effekt-Sensor in einem besser optimierten Controller übertrifft.

Die Energieeinsparungen sind wahrscheinlich der Vorteil, den die meisten von uns wirklich spüren werden. Während dies bei kabelgebundenen Controllern keine Rolle spielt, können die Energieeinsparungen bei drahtlosen Controllern einen erheblichen Unterschied machen. Nehmen wir den Razer Wolverine V3 Pro als Beispiel, einen Hall-Effekt-Controller, der mit einer 4,5-Wattstunden-Batterie eine Akkulaufzeit von 20 Stunden bietet und eine Abtastrate von 1.000 Hz bei einer drahtlosen Verbindung unterstützt. Razer bietet auch den Wolverine V3 Pro 8K PC an, einen nahezu identischen Controller mit der gleichen Batterie, aber mit TMR-Sensoren. Sie behaupten, dass die TMR-Version 36 Stunden mit einer einzigen Ladung auskommt, was jedoch wahrscheinlich vor dem Anstieg auf eine Abtastrate von 8.000 Hz gilt – ein Faktor, den Razer beim Hall-Effekt-Modell möglicherweise aufgrund des höheren Stromverbrauchs weggelassen hat.

Welche Technologie gewinnt?

Es scheint, dass TMR-Joysticks alle Vorteile der Hall-Effekt-Joysticks bieten und sogar noch mehr, einschließlich einer besseren Energieeffizienz, die bei drahtlosen Anwendungen von Vorteil ist. Der einzige große Nachteil könnte der Preis sein, aber bisher scheint dies kein Problem zu sein. Man kann sogar beide Technologien in Controllern finden, die weniger kosten als einige Potentiometer-Modelle, wie zum Beispiel der Xbox Elite Series 2 Controller.

Zu berücksichtigende Einschränkungen

Trotz all der positiven Aspekte sind weder Hall-Effekt- noch TMR-Joysticks perfekt. Eines ihrer wichtigsten Verkaufsargumente ist, dass sie keinen Stick-Drift erleben, aber es gibt immer noch Elemente des Joysticks, die sich abnutzen können. Der Ring um den Joystick kann seine Glätte verlieren, das Material des Joysticks kann sich abnutzen (haben Sie schon mal einen Controller benutzt, bei dem der Gummi des Joysticks abgegriffen war? Es ist nicht angenehm). Die Verbindungen, die den Joystick aufrecht halten, und die Federn, die ihn steif halten, können sich lockern, verschleißen und mit Staub füllen. All diese Faktoren können die weitere Nutzung des Joysticks beeinträchtigen, auch wenn der Hall-Effekt- oder TMR-Sensor selbst einwandfrei funktioniert.

Sie könnten also keinen Stick-Drift aufgrund eines fehlerhaften Sensors erleben, aber es könnte zu Stick-Drift kommen, weil der Joystick einfach nicht mehr in seine ursprüngliche Ruhestellung zurückkehrt. In diesem Fall kann es genauso wichtig sein, einen Controller zu haben, der reparierbar ist oder austauschbare Teile bietet, wie zum Beispiel der PDP Victrix Pro BFG, ebenso wie einen mit Hall-Effekt- oder TMR-Joysticks.