Как подключить внешнюю видеокарту к компьютеру

Как дешево прокачать ноутбук внешней видеокартой

Есть универсальный способ и для MacBook, и для Windows-устройств.

Видеокарта – наиболее узкое место ноутбуков. Даже если разместить в нем полноценный процессор, не всегда габариты и энергопотребление позволяют установку мощного ускорителя.

Пример тому – ультрабуки, в которых производительные видеокарты практически не встречаются.

Как подключить внешнюю видеокарту?

Для этого необходимы специальные переходники-(док)станции. Внешние доки для видеокарты знакомы нашим читателям, среди которых существуют и специальные варианты для MacBook.

Почему они не получили широкого распространения? Цена. Смотрите сами:

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.

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:

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:

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»).

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.

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.

Это и правда работает?

Еще как. Например, для системы из

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.

Стоит ли покупать внешний док?

Все зависит от финансовых возможностей и поставленных целей. С помощью EXP GDC можно реализовать несколько интересных, востребованных сценариев.

Сценарий первый: превратить производительный ультрабук в игровую машину. Как ни крути, игровые ноутбуки — то еще удовольствие, особенно если с ними необходимо много и часто ездить. А мощности легких лэптопов часто не хватает именно со стороны графического адаптера.

Скажем, популярный Intel Core i7-6700 легко раскачает Nvidia GTX 960/1060. Этот процессор можно найти в устройствах стоимостью около 600-800 долларов, или 35-50 тысяч рублей.

Что значительно дешевле игрового лэптопа. (Конечно, существует еще серьезная машина Dell с видеокартой GTX 1060 и массой около 2 кг в районе 1000 долларов, но это совсем другая история.)

Сценарий второй: увеличить производительности уже имеющегося старого устройства 2011-2014 года выпуска достаточно дешевой и производительной GTX 560/580 (кстати, это последняя карта NVidia с аппаратным декодированием наиболее популярного кодека видео с разрешением 4К).

Сценарий третий: получить дополнительные возможности, предлагаемые новыми видеокартами для настольных ПК. Их довольно много, но наиболее привлекательны:

Этот вариант я использую для подключения Maxsun GTX 1060 с кучей CUDA-процессоров (для расчетов математических моделей) к разнообразным рабочим машинам вроде 7-летних Dell. Игровые ноутбуки с этим не справляются.

Для тех, кто боится трудностей настройки, существуют более производительные, чем EXP GDC за 46 долларов, решения с высокопроизводительным интерфейсом Thunderbolt 2/3. Но их цена значительно выше, и рассмотрим мы их чуть позже.

Николай Маслов

Инженер-пилотажник/аудитор/физик/музыкант. Просто о сложном, новые тренды и mindful consumption.

Источник

Подключение, настройка и тестирование внешнего графического адаптера (eGPU)

1 Различие между Thunderbolt 3 и USB-С

Для начала необходимо немного сказать о том, что такое Thunderbolt и что такое USB type-C (USB тип C или просто USB-C), так как даже консультанты в магазинах компьютерной техники зачастую путают эти понятия. Но вообще говоря, такая постановка вопроса некорректна. Сравнивать технологию Thunderbolt с разъёмом типа USB-C это как сравнивать холодное с мягким.

Во-первых, надо понимать, что USB-C – это просто название разъёма, с помощью которого одно устройство подключается к другому. Существуют также USB коннекторы типа A и типа B, а также различные их вариации. На иллюстрации приведены наиболее распространённые типы USB соединителей.

Распространённые типы USB разъёмов

Во-вторых, наличие порта USB-C в компьютере или телефоне ещё не означает, что ваш гаджет имеет высокоскоростной современный интерфейс USB 3.0, USB 3.1 или тем более Thunderbolt 3. А вот какой интерфейс «скрывается» за разъёмом – это имеет самое существенное значение.

Не все USB-C коннекторы одинаково полезны 🙂

Например, USB 3.0 имеет пропускную способность до 5 Гбит/сек, USB 3.1 – 10 Гбит/сек, а Thunderbolt 3 обеспечивает пропускную способность до 40 Гбит/сек (или 5 Гбайт/сек, что в 4 раза выше, чем в USB 3.1). А этого уже хватает, чтобы передавать даже качественный видеосигнал.

Сравнение производительности технологий USB и Thunderbolt 3

Ещё одна особенность технологии Thunderbolt 3 состоит в том, что по одной шине можно подключить до 6-ти устройств, поддерживающих данную технологию. Например, подключить к компьютеру несколько мониторов и внешних жёстких дисков.

Подключение нескольких Thunderbolt устройств по цепочке

Интерфейс Thunderbolt также поддерживает «горячее подключение», как и обычный USB, поэтому можно подключать и отключать устройства в процессе работы компьютера или ноутбука.

Кроме того, Thunderbolt 3 обеспечивает до 100 Вт при зарядке и до 15 Вт мощности для устройств, питающихся от шины, что гораздо выше, чем для USB 3.0 (5 Вт).

Мощность порта Thunderbolt 3

Краткое техническое описание технологии Thunderbolt 3 можно найти в этом документе.

2 Сборка, установка и настройка внешнего графического адаптера Akitio Node

Ну ладно, с терминологией немного разобрались, теперь поговорим о том, как же с помощью этого нового интерфейса увеличить производительность своего ноутбука, чтобы её хватило для запуска современных компьютерных игр. Самое слабое место в офисных ультрабуках для отрисовки графики – это, конечно же, интегрированная видеокарта. С появлением технологии Thunderbolt 3 у нас появилась реальная возможность подключать к ноутбуку внешний графический адаптер и таким образом часть расчётов, необходимых, в частности, для отображения трёхмерной графики, переносить на подключаемый внешний графический ускоритель или т.н. eGPU (external graphics processing unit).

Напрямую подключить видеокарту к компьютеру невозможно. Для её подключения требуется специальный бокс. Такие боксы выпускаются несколькими фирмами. Самые известные из таких блоков:

В данной статье мы рассмотрим подключение и настройку бокса для внешней видеокарты с названием Akitio Node Thunderbolt 3. Сайт производителя Akitio. Это довольно массивная (3,6 кг) и большая (40×23×14,5 см) металлическая «коробка» чёрного цвета, состоящая из основной секции и выдвижной крышки. На задней стороне корпуса имеется удобная рукоятка для переноски. Верхний кожух фиксируется защёлками и двумя винтами. В передней, задней и боковой стенках имеются вентиляционные отверстия. На лицевой стороне имеется голубая подсветка, которая видна сквозь вентиляционные отверстия, когда блок работает.

Бокс Akitio Node для подключения внешней видеокарты

Обратите внимание, что для подключения внешнего видеоадаптера необходим специальный кабель Thunderbolt 3, а не обычный USB типа C, которым вы подключаете к зарядке свой смартфон. На таком кабеле на обоих концах должен быть символ молнии, а сам кабель толще и плотнее, чем обычный USB.

Внутри бокса имеется блок питания на 400 Вт, слот PCI-Express для подключения видеокарты и два мощных кулера – в передней части и в боковой. Как видите, пространства внутри корпуса много, поэтому можно установить большую производительную видеокарту.

Внутри бокса Akitio Node

Для установки видеоадаптера достаточно вставить разъём видеокарты в специальный слот и затянуть видеокарту винтами, как в обычном персональном компьютере. Если видеокарте необходимо дополнительное питание, то стоит подключить дополнительные разъёмы питания, которые имеются в боксе.

Установка видеокарты в Akitio Node

Затем кожух закрывается, и блок готов к работе.

Установка видеокарты в бокс Akitio Node

Перед подключением внешней видеокарты к компьютеру необходимо убедиться, что ваш контроллер интерфейса Thunderbolt работает исправно. Это можно проверить через диспетчер устройств Windows. Также он должен быть виден через приложение Thunderbolt Software. Здесь же отдельный пункт говорит о поддержке внешних видеоускорителей (External GPUs supported: Yes).

Контроллер Thunderbolt в списке устройств и в Thunderbolt Software

Если контроллера Thunderbolt нет в списке устройств, значит, нужно включить его через BIOS компьютера.

На самом деле, требование подключать внешний видеоускоритель к ноутбуку минуя докстанцию это скорее рекомендация, чем железное правило. Однако следование этой рекомендации положительно скажется на количестве кадров в секунду в игре (FPS) и производительности в других задачах.

EGPU Akitio Node подключён к ноутбуку ThinkPad X1 Carbon gen.6

При подключении в первый раз ОС Windows определит наличие внешней видеокарты и предложит установить подходящие драйверы. Если система не обнаруживает видеокарту, немного подождите. В первый раз это нормально, контроллер должен определить сеть устройств, это может занять до нескольких минут. Просто не трогайте компьютер 2-3 минуты. Если видеокарта не обнаруживается через пару минут, попробуйте перезагрузить компьютер с подключённым к нему и включённым боксом Akitio. Если и это не помогло, обновите драйверы для контроллеров Thunderbolt, а также приложение Thunderbolt Software с сайта Intel и повторите всё с начала.

Когда видеокарта определится и появится в списке устройств, нужно установить для неё драйверы. Если у вас Windows 10, то она автоматически найдёт и установит подходящие драйверы. Если более старая ОС – скачайте драйверы с сайта производителя. Причём качайте драйверы для десктопа, а не для ноутбука. После установки, возможно, придётся ещё раз перезагрузить компьютер.

Установка драйвера для внешней видеокарты

После первоначальной настройки всё будет гораздо проще: внешняя видеокарта будет автоматически определяться и подключаться, когда вы будете подавать питание на Akitio. Как уже было сказано, Thunderbolt 3 поддерживает подключение и отключение в процессе работы.

Akitio Node отображается в списке подключённых устройств Thunderbolt

Я тестировал Akitio на ультрабуке ThinkPad X1 Carbon 6-го поколения c Windows 10 Pro и видеокартами NVIDIA GeForce GTX 1050 и NVIDIA GeForce GTX 1070. Этот ноутбук оснащён двумя Thunderbolt-3 портами, с любым из портов Akitio прекрасно работает. На других системах не пробовал.

Операционная система будет сама решать, какое приложение требует использования eGPU, а какое нет. При запуске игр, синтетических тестов графики и т.п. будет задействована внешняя видеокарта. В случае с NVIDIA в специальном приложении (которое появится в системном трее) можно увидеть, какие программы в данный момент нагружают видеокарту. Однако, если драйвер не смог определить, что ваше приложение желательно запускать с использованием внешнего видеоадаптера, это можно сделать вручную в панели управления вашей видеокартой.

3 Сравнение производительности компьютера с внешней видеокартой и без неё

Запустим несколько графических тестов на интегрированной видеокарте и с подключённым eGPU :

Цифры цифрами, теперь давайте запустим что-то более интересное для загрузки видеокарты. На фотографиях приведено сравнение частоты кадров в игре DOOM с интегрированной видеокартой и с внешней видеокартой.

Ещё один лайфхак, как увеличить производительность внешней видеокарты. Если брать картинку с выхода внешней видеокарты, то можно получить прирост частоты кадров от 10% до 30%. Это и понятно, ведь данные не приходится гонять сначала на внешнюю видеокарту, а потом обратно на компьютер. Вот, например, результаты теста Furmark, когда он запущен на мониторе ноутбука и когда он запущен на внешнем мониторе, подключённом к выходу видеокарты.

Следует заметить, что для описываемых целей покупать самую мощную видеокарту не имеет смысла, т.к. играть на максимальных настройках вряд ли получится. Несмотря на то, что производительность порта Thunderbolt 3 очень высока, она всё же ниже, чем при обработке данных непосредственно на видеокарте. Иными словами, мощная видеокарта будет обрабатывать больше данных, чем возможно передать по интерфейсу, и часть её мощности будет работать вхолостую.

Мне было интересно найти компромисс между производительностью видеокарты и её стоимостью. Изначально я предполагал, что мощность видеокарты GTX 1050 будет на грани пропускной способности порта Thunderbolt 3. Однако, тесты с видеокартой GTX 1070 показали, что запас по производительности ещё существенный. С более мощными видеокартами, к сожалению, я экспериментов не проводил.

4 Дополнительные процедуры для увеличения производительности ноутбука

Как ещё можно улучшить характеристики ноутбука? Тут стандартные предложения:

5 Выводы по использованию внешнего графического адаптера

В зависимости от того, какие цели вы преследуете, внешний видеоадаптер может быть отличным решением для деловых людей, кто любит иногда скоротать вечер за хорошей игрой. Внешняя видеокарта позволяет днём использовать мобильный лёгкий ультрабук для работы, а вечером превращать его в игровой компьютер среднего уровня. Такое решение добавляет гибкости и мобильности в выборе рабочего ноутбука. Вы можете выбрать любую десктопную видеокарту, которая подключается по интерфейсу PCI-Express, за любой бюджет. Лично для меня это стало отличным решением, которого я ждал много лет, и вот долгожданное будущее наступило! Внешняя видеокарта – это очень удобное компромиссное решение для тех, кто не хочет держать два компьютера для разных задач, а предпочитает использовать один.

Вопрос цены, к сожалению, остаётся актуальным, т.к. и боксы для видеокарт, и кабели Thunderbolt 3, и ноутбуки, поддерживающие данную технологию – вещи достаточно дорогие, и соотношение затрат к полученному удовольствию пока ещё может перевешивать в сторону затрат. Однако это однозначно шаг в верном направлении. Модульность и расширяемость – за этим будущее. Поэтому для некоторых людей это может стать идеальным решением, а для некоторых (пока ещё) непозволительной и неразумной тратой денег. В любом случае, решать только вам.

Источник

Подключаем внешнюю видеокарту к ноутбуку

Большинство пользователей, имеющих ноутбук, хотели бы превратить свою печатную машинку в мощного игрового монстра, при этом не отдавая бешеные деньги за готовые решения от известных производителей. Существует способ добиться желаемого путем подключения к лэптопу внешней видеокарты.

Подключение видеокарты к ноутбуку

Есть два варианта «подружить» ноут с десктопным графическим адаптером. Первый – воспользоваться специальным оборудованием под названием «док-станция», второй – подключить устройство к внутреннему слоту mPCI-E.

Способ 1: Док-станция

На данный момент на рынке имеется довольно большой выбор оборудования, позволяющего подсоединить внешнюю видеокарту. Станция представляет собой устройство со слотом PCI-E, управляющими элементами и питанием от розетки. Видеокарта в комплект не входит.

К ноутбуку устройство подключается через порт Thunderbolt, на сегодняшний день обладающий самой высокой пропускной способностью среди внешних портов.

Плюс док станции состоит в простоте использования: подключил к ноутбуку и играй. Делать это можно даже без перезагрузки операционной системы. Недостаток такого решения – цена, которая сопоставима со стоимостью мощной видеокарты. Кроме того, разъем Thunderbolt присутствует не во всех лэптопах.

Способ 2: Внутренний разъем mPCI-E

В каждом ноутбуке имеется встроенный Wi-Fi модуль, подключенный к внутреннему разъему mini PCI-Express. Если Вы решите подключить внешнюю видеокарту таким способом, то беспроводной связью придется пожертвовать.

Подключение в данном случае происходит посредством специального переходника EXP GDC, который можно приобрести у наших китайских друзей на сайте Aliexpress или других подобных площадках.

Устройство представляет собой слот PCI-E с «примудренными» к нему разъемами для подключения к ноутбуку и дополнительного питания. В комплекте идут необходимые кабели и, иногда, БП.

Процесс установки происходит следующим образом:

подключается к соответствующему разъему на устройстве.

Они подсоединяются к EXP GDC одиночным разъемом 6 pin, а к видеокарте – 6 или 8 pin, в зависимости от имеющихся гнезд на видеокарте.

Разумеется, можно использовать и импульсный (компьютерный) БП, но это громоздко и не всегда безопасно. Подключается он с помощью различных переходников, которые прилагаются к EXP GDC.

Разъем питания вставляется в соответствующее гнездо.

Дальнейший монтаж затруднений не вызовет. Необходимо выпустить провод наружу ноута таким образом, чтобы он подвергся минимальному переламыванию, и установить сервисную крышку. Все готово, можно подключать питание и пользоваться мощным игровым лэптопом. Не забудьте установить подходящие драйвера.

Стоит понимать, что данный способ, как собственно, и предыдущий, не позволит полностью раскрыть возможности видеокарты, так как пропускная способность обоих портов гораздо ниже, чем у стандартного PCI-Ex16 версии 3.0. К примеру, наиболее быстрый Thunderbolt 3 обладает пропускной способностью 40 Гбит/с против 126 у PCI-Ex16.

Вместе с тем, при небольших «ноутбучных» разрешениях экрана появится возможность весьма комфортно поиграть в современные игры.

Источник