Подключение, настройка и тестирование внешнего графического адаптера (eGPU)

Несмотря на множество плюсов, у мобильных компьютеров есть и немало минусов. Ноутбуки с начала своего существования всегда были ограничены в возможностях аппаратного апгрейда в отличии от персональных компьютеров. В частности, заменить видеокарту у подавляющего большинства аппаратов просто невозможно, да и ноутбучных видеокарт в свободной продаже нет, в отличии от видеоадаптеров для настольных ПК. Практически каждый любитель компьютерных игр не отказался бы от ноутбука, который при компактных размерах смог бы переварить любой трехмерный шедевр на высоких графических настройках, но с такой задачей могут справится только дорогие игровые ноутбуки ценник на которые переваливает за 1500$. Если несколько лет назад решать проблему низкой производительности в игровых приложениях, можно было только покупкой нового ноутбука с более мощной дискретной видеокартой, то сейчас появилась возможность подключить к ноутбуку внешнюю видеокарту, расширив тем самым игровые возможности вашего мобильного компьютера.

На данный момент существует несколько способов подключения внешней видеокарты к ноутбуку первый это подключение через слот mPCIe, который находится внутри корпуса лэптопа. Второй это подключение через специальный порт Thunderbolt, расположенный непосредственно на самом корпусе ноутбука. Первое упоминание о таком интересном продукте, как внешняя видеокарта для мобильного ПК, появилось еще в 2007 году. Тогда стало известно, что для подключения такого устройства к ноутбуку будет использоваться разъем ExpressCard. Разумеется, этот способ подключения был единственно возможным и другие варианты отсутствовали. Ограничения, накладываемые таким способом подключения, хорошо известны, скорость работы будет ограничена пропускной способностью PCI Express в режиме х1. Другими словами, внешняя видеокарта вместо работы в режиме PCIe Х16 или PCIe Х8 будет работать в режиме PCIe Х1. Первые серьезные шаги по разработке внешних видеоадаптеров, подключаемых к ноутбукам/нетбукам, сделала компания AMD/ATI — лидер производства видеочипов для дискретных видеокарт. Ею в 2008 году была представлена общественности новая технология подключения видеокарт, называемая XGP (External Graphics Platform), смысл которой заключался в том, что внешняя видеокарта для ноутбука подключалась через специальный разъем к шине PCI-E 2.0, а не через ExpressCard. Для полноценной работы видеокарты использовалось 8 линий шины. XGP была представлена вместе с новыми моделями видеокарт на выставке высоких технологий CES 2010. XGP представлял собой внешний корпус для видеокарты оснащенный своим источником питания и собственной системой охлаждения, внутри трудилась видеокарта класса Radeon HD 3870. Сообщение с ноутбуком осуществлялось по интерфейсу PCI Express 2.0, который обеспечивает пропускную способность уровня PCI Express x8 (4 Гб/с в каждом направлении). Новый разъем давал владельцам маломощных ноутбуков возможность увеличить их производительность и функционал. Однако компании-производители ноутбуков встретили новый разъем XGP прохладно, они не стремились оснащать им свои модели. Единственными ноутбуками поддерживающим данную технологию были Fujitsu-Siemens Amilo Sa3650 и Acer Ferrari One 200. Следующей попыткой подключения внешней видеокарты к ноутбуку можно назвать появление в 2009 году устройства под названием XG-Station от компании Asus. Данное устройство представляло собой красиво оформленный и обладающий дополнительными функциями модуль для подключения к ноутбуку внешней видеокарты. Модуль XG-Station был оснащен встроенным ЖК-дисплеем, на котором отображалась информация об уровне громкости, количество кадров в секунду, частота ядра видеокарты, ее температура и скорость вращения вентилятора. Причем численно отображалось только значение FPS, остальные данные были представлены в виде определенной шкалы. Модуль XG-Station в отличии от XGP подключался к ноутбуку через ExpressCard, поэтому из-за низкой пропускной способности интерфейса PCI-E x1, воплощенного в слоте ExpressCard, производительность одной и той же видеокарты 8600 GT в составе настольного ПК и связки из XG Station и ноутбука демонстрировала значительное падение быстродействия – в некоторых случаях более чем в два раза. Начиная с 2012 года ExpressCard практически перестал встречается в ноутбуках, поэтому про новые подключаемые внешние модули с видеокартой которые были бы сертифицированы компанией Intel пришлось на время забыть, пока на ноутбуках не появился порт Thunderbolt.

Как подключить внешнюю видеокарту?

• AKiTiO Node – 300 долларов
• Alienware Graphics Amplifier – 175 долларов
• HWtools — от 70$
• ASUS ROG XG Station – 500 евро
• Razer Core – 500 долларов
• PowerColor DEVIL BOX – 245 долларов
• OWC Thunderbolt 3 Dock — 300 долларов

У каждого из них свои особенности и требования. На этом фоне очень выгодно выглядит EXP GDC за 46 долларов.

EXP GDC подойдет для всех MacBook (со свободным MiniPCI-Express, Thunderbolt, M.2), а так же для большинства Windows/Linux ноутбуков.

Посмотрим подробнее?

MSI GeForce GTX 1080 GAMING X

Видеокарта MSI GeForce GTX 1080 GAMING X — это отличный вариант для комфортного гейминга в 1080p и 1440p, а в некоторых случаях — и в 4K. Она схожа по производительности с RTX 2060, но при этом стоит дешевле, а если учесть, что RTX 2060 все равно не вытягивает трассировку лучей в реальном времени, то представляется более выгодной покупкой для тех, кто не готов переплачивать за маркетинговые фишки. К тому же, у GTX 1080 8 ГБ видеопамяти, что дает ей преимущество в требовательных к этому параметру играх — а таких становится все больше.

Как работает EXP GDC?

EXP GDC — активный переходник (eGPU) со стандартного для настольных видеокарт разъема PCI-Express 16x на одну из вариаций miniPCI-Express.

Он необходим для того, чтобы ноутбук мог использовать внешнюю полноразмерную видеокарту вместо или вместе с интегрированной в процессор. Поддерживается два способа работы:

• вывод с дискретной внешней графики на экран лэптопа,
• вывод с внешней карты на внешний монитор или мониторы (через выходы карты).

Не смотря на совместимость разъемов, просто перекинуть провода с видеокарты на мини-разъем не получится, требуется конвертация. Для этого и требуется питание, необходимость которого скрывает слово «активный».

Система представляет собой конструктор: на ней есть базовые входы-выходы: порт для подключения кабеля к компьютеру, USB 2.0, гнезда питания для видеокарты и дока.

Для подключения ПК в продаже есть следующие варианты кабелей:

• miniPCI-E 1x;

• M.2 (SATA/miniPCIe);
• ExpressCard;
• NGFF;
• переходник с ExpressCard на Thunderbolt 2.

Один из этих разъемов обязательно есть у ноутбука. В частности, miniPCI-E и M.2 используются для подключения Wi-Fi модуля ноутбука и для дополнительных жестких дисков. Многие лэптопы обладают дополнительным слотом для подключения устройств расширения (например, 4G-модема).

Интерфейс ExpressCard, пришедший на смену давно устаревшему PCMCIA, представляет собой MiniPCI-E, из которого убраны линии подключения светодиодов и SIM-карты. С его помощью EXP GDC через соответствующий переходник можно подключить к разъему Thunderbolt.

Впрочем, у MacBook есть miniPCI-E или его вариант M.2 (а вот у миниатюрных настольных «маков»).

4Дополнительные процедуры для увеличения производительности ноутбука

Как ещё можно улучшить характеристики ноутбука? Тут стандартные предложения:

• Увеличить объём оперативной памяти хотя бы до 8 Гб, а лучше 16.
• Поставить вместо жёсткого диска твердотельный (SSD).
• Во время игры отключать все ненужные программы: браузер, облачные клиенты, можно даже отключить антивирус.
• В настройках игры при первом запуске не ставить графику на максимум, а на средние или низкие настройки. Если ноутбук в связке с внешней видеокартой справляется с такой нагрузкой, можно понемногу поднимать качество графики. Последовательными приближениями добиться максимально выигрышного компромисса между качеством графики и производительностью в игре.

Реальные системные требования

Фактически, разработчики EXP GDC не выдвигают требований к ноутбуку для подключения. Единственным условием является наличие поддерживаемого разъема. Так им удалось создать практически универсальное устройство — подойдет даже для древних систем до линейки Intel Core i3/i5/i7.

Для собственного ноутбука это можно проверить в подробных спецификациях. В том случае, если свободного слота не указано (нет), подойдут разъемы M.2

для дополнительного жесткого диска, внутреннего модема или модуля Wi-Fi. Придется их демонтировать.

На практике может случится, что слот есть, но внешняя карта работать не будет. При работе через miniPCI-E/M.2 нужно учитывать тип слота ноутбука. Нам требуется тип А (key A). Тип В скорее всего окажется неработоспособен.

Не стоит забывать и о балансе между видеокартой и процессором. EXP GDC работает через интерфейс с максимальной скоростью передачи около 5 Гбит/c. Что-то вроде GTX 1080 будет работать — но от нее не получить даже 30% процессорного времени.

Идеальным вариантом станет карта уровня NVidia GTX 560/670. Именно на этих моделях производительность предельно упирается в скорость передачи интерфейса. Отрисовки изображения на матрице ноутбука при помощи внешней видеокарты можно добиться только при использовании видеокарт NVidia с поддержкой NVidia Optimus.

ВНИМАНИЕ. Двухчиповые видеокарты и SLI связки из-за особенностей адресации ввода-вывода работать через такой переходник не будут. Операционная система может быть любой. Причем, ноутбуки на Windows с объемом оперативной памяти свыше 4 ГБ требуют шаманизма при подключении внешней карты через EXP GDC. В Linux или OS X эта операция не требуется

.

eGFX Breakaway Puck – графическая док-станция для ультрабуков

Новинка от компании Sonnet – это высокопроизводительное оборудование универсального типа с видеоадаптером RX 560, имеющее компактные размеры.

Внешняя видеокарта обеспечивает максимально точное воспроизведение графики и возможность передачи изображения сразу на несколько мониторов.

Вентилятор с температурным управлением эффективно охлаждает систему во время работы. Устройство подключается через Thunderbolt 3, гарантируя высокую скорость видеосигнала

Достоинства:

• стоимость бокса с видеокартой составляет в среднем 32 тыс. руб.;
• поддержка до четырех дисплеев 4К;
• неплохой набор разъемов – один HDMI и три DisplayPort
• во время работы устройство заряжает ноутбук, даже если тот отключен;
• наличие в комплекте настенного кронштейна для стационарного монтажа.

Недостатки:

• поддерживает работу только Windows 10;
• отсутствие портов USB.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ

10 лучших игровых компьютеров

Что потребуется дополнительно?

Блок питания. EXP GDC продается с блоком питания и без него. Стоит ли переплачивать, если система будет функционировать с любым компьютерным БП с мощностью 350 Вт и выше, который можно купить за 5 долларов на местной барахолке?

Корпус. В противном случае система будет иметь не самый эстетичный вид. Если рабочее место стационарное — и так сойдет.

Кабели. Выбор необходимого для подключения к ноутбуку зависит от модели. Так же потребуется провод для подключения питания внешней видеокарты.

Sapphire Radeon RX 580

AMD умеет делать действительно хорошие видеокарты, хоть в последние годы и несколько проигрывает Nvidia. Sapphire Radeon RX 580 – прекрасный вариант для игр и работы с графикой. Данная модель идёт с 4 и 8 ГБ видеопамяти, что позволяет выдавать ей высокую производительность при обработке высококачественной графики. Карта без проблем справится с современной графикой, при этом система охлаждения будет держать стабильный температурный режим, благодаря сдвоенной системе охлаждения Dual-X.

Это и правда работает?

Еще как. Например, для системы из

• Lenovo x220 i7-2640M\8GB\SDD Samsung 840 Pro 256GB
• eGPU EXP GDC
• ZOTAC GeForce GTX 670 AMP! Edition 2 GB

Результаты такие: раз два Конечно, со встроенным ядром они недостижимы.

Правда, в случае с доком EXP GDC максимальной производительности можно добиться только при работе с внешними мониторами. Их количество ограничено только возможностями карты.

О том, насколько использование узкой шины влияет на результаты, можно почитать здесь. В среднем получается около 10-35% потерь

. Критично? Не думаю.

Важно, что процент потерь практически не меняется вплоть до 9 линейки Nvidia. Конечно, разница есть: но 90% возможностей GTX 560 и 65-70% GTX 960 — различаются в несколько раз.

?#Производительность: вычисления

Luxmark 2.0: Room (Complex Benchmark)

Sony Vegas Pro 13

CompuBench CL: Ocean Surface Simulation

CompuBench CL: Particle Simulation

SiSoftware Sandra 2015: Scientific Analysis

Palit GeForce RTX 2070

На втором месте видеокарта компании Palit GeForce RTX 2070. Эта модель может похвастать отличной производительностью и более низкой, в сравнении с именитыми конкурентами, ценой — вы не переплачиваете за бренд. Да, вам придется довольствоваться двумя годами гарантии, в отличие от трех лет у Gigabyte и ASUS, но возможность сэкономить того стоит, учитывая высокие цены на видеокарты. Благодаря двойной системе охлаждения, а также оптимальному распределению энергии, карта будет сохранять стабильный температурный режим, вне зависимости от нагрузки.

Asus GeForce RTX 2080 ROG Strix super

Ультимативный вариант, если вы хотите оценить всю прелесть 4K-гейминга, насладиться реалистичными отражениями в Battlefield V и достоверным освещением в Metro Exodus. Конечно, придется выложить немалую сумму за видеокарту, а также стоит учесть, что при ее габаритах, вам придется подыскать подходящий по размерам кейс. Но все эти недостатки с лихвой перекрывает впечатляющая производительность Asus GeForce RTX 2080 ROG Strix Super.

Разъем Thunderbolt

Чтобы иметь возможность подключить ноутбук к внешнему боксу видеокарты, нужна не только мощная «начинка», но и наличие разъема Thunderbolt. Данный интерфейс позволяет передавать данные со скоростью 40 гигабит в секунду, когда самая последняя версия USB способна осилить едва ли половину.

Только в самых последних моделях ноутбуков есть этот разъем, поэтому стоит это учесть при покупке внешнего бокса видеокарты.