Tutorial: Externe PCIe-Grafikkarte an Thinkpad anschließen

elarei

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1) Worum geht es?
Hier wird eine Möglichkeit beschrieben, ein Thinkpad mit handelsüblichem ExpressCard-Anschluss mithilfe eines Adapters des taiwanesischen Herstellers HWTools um eine externe Desktop-Grafikkarte (PCIe) zu erweitern. Das macht z.B. dann Sinn, wenn man nur über eine schwache, integrierte Intel-Grafikkarte verfügt und gerne 3D-intensive Spiele spielen möchte. Die Grafikleistung kann sich hier gegenüber den Intel-Standard-Chipsatzgrafiken bis zu verzehnfachen. Achtung: das funktioniert nur an einem externen Monitor "richtig", bei Verwendung des internen Displays hingegen nimmt die Leistung deutlich ab. Beachte: Seit der "Sandy Bridge"-Generation ist die Leistung über den ExpressCard-Adapter deutlich höher, die effektive Leistung ist um etwa Faktor 1,5 erhöht und unterscheidet sich nicht mehr maßgeblich von Desktopleistungen.

vgl. http://hardforum.com/showthread.php?t=1522180

Zunächst ein paar Zahlen (gemessen mit 3DMark06):
Flory: x201 tablet, i7 640LM 2.13Ghz, 6GB RAM, HD 5770 1GB, PCIe 1x: 10987 3DMarks06
Flory: x201 tablet, i7 620LM 2.00Ghz, 6 GB RAM, HD 5770 1GB, PCIe 1x: 9927 3DMarks06
Flory: R400, T6670 2.2Ghz, 3GB RAM, HD 5770 1GB, PCie 1x: 7808 3DMarks06
Flory: x201 - i5 540M - 4GB RAM - ATI HD 5770 1GB - Win 7 64bit 11923 3D Marks06
Flory: x200, P8600, 6 GB RAM, HD 5770 1GB, PCIe 1x: 10232 3DMarks06
neonis: R61, ????, ?????, HD 5770 1GB, PCIe 1x: 9663 3DMarks06
elarei: x200s, SL9400 1.86Ghz, 4 GB RAM, HD 5750 1GB, PCIe 1x: 8360 3DMarks06
elarei: T400s, SP9400 2.4Ghz, 8 GB RAM, HD 5750 1GB, PCIe 1x: 9297 3DMarks06
elarei: x201, i5 540M, 3 GB RAM, ATI 5750 1GB, PCIe 1x: 11269 3DMarks06
Malloc: x200s, SL9400 1.86Ghz, 4 GB RAM, HD 5770 1GB, PCIe 1x: 7749 3DMarks06
die_matrix: R60, T5600 1.83GHz, 3GB RAM, GF 8800GT 512MB, PCIe 1x: 3905 3DMarks06
die_matrix: R60, T5600 1.83GHz, 3GB RAM, HD5750 1GB, PCIe 1x: 7769 3DMarks 06
x220t: X220 Tablet, i5-2520 3.00GHz, ..., GTX560Ti, PCIe 1x: 17200 3DMarks06
ckx2: W520, i5-2540 3.00GHz, ..., GTX570, PCIe 1x: 17750 3DMarks06
diablo666: T430 i7 3630QM, 16GB, GTX580, PCIe 1x: 23396 3DMarks06
Bitte lies zunächst den gesamten Post, besser noch das gesamte Thema sorgfältig durch, um dich zu informieren, ob das mit deinem Laptop und deiner Wunschhardware überhaupt funktionieren kann. Frage lieber nach, bevor du Geld in den Wind schießt.

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Warnung


Wer im Umgang mit technischem Equipment nicht versiert ist, sollte die Finger davon lassen. Das offene Betreiben von Desktop-Grafikkarten und -Netzteilen ist gefährlich und kann ernstzunehmende Schäden an Gesundheit und Hardware verursachen! Daher sollte jeder, der im Umgang mit den Innereien von Computerhardware nicht geschult ist, auf den Nachbau dieser Grafikkartenlösung verzichten!

Hardware muss vernünftig elektromagnetisch abgeschirmt werden (z.B. durch ein adäquates Gehäuse). Wird eine externe Grafikkartenlösung ohne Gehäuse betrieben, besteht die Möglichkeit, dass andere Geräte im Umfeld dadurch gestört werden. Eine solche Störung kann, sofern sie angezeigt und nachverfolgt wird, juristische Konsequenzen nach sich ziehen.
(Danke für den Hinweis an .matthias)

2) Benötigte Hardware
Benötigt wird für den Aufbau:
- der notwendige Adapter von HWTools PE4H mit allem Zubehör
- ein externes ATX-Netzteil mit ausreichend Power (>350W sollte reichen), wie sie in Desktops verbaut werden
- eine handelsübliche PCIe-Grafikkarte, wie sie in Desktops verbaut werden
- ggf. ein zusätzliches mHDMI-mHDMI-Kabel, da das mitgelieferte sehr kurz ist
- evtl. ein Gehäuse, um Explosionen und Todesgefahr zu vermeiden

Die Preise sind wie folgt zu kalkulieren:
- Adapter: ca. 80 Euro mit Versand von HWTools
- ATX-Netzteil: ca. 20-60 Euro nach Quelle und Leistung (z.B. ebay)
- PCIe-Grafikkarte: ca. 20-unendlich Euro nach Bedarf (bis 100€ sind realistisch)
- (optional) HDMI-Kabel: ca. 10 Euro (z.B. hier das)
- (optional) Gehäuse: ca. 50-unendlich Euro nach Geschmack (vgl. Seite 19)

3) Aufbau 1 (Hardware)
- Die Grafikkarte wird in den Adapter gesteckt.
- Der MOLEX-Stecker am Adapter wird an das Netzteil angeschlossen.
- Das mHDMI-Kabel wird an den Adapter gesteckt, an den "PCIe 1x"-Slot. (Das Kabel ist symmetrisch, die Richtung ist egal.)
- Das mHDMI-Kabel wird an der anderen Seite an den ExpressCard-Adapter gesteckt.
- Wenn die Grafikkarte einen externen PCIe-Stromanschluss besitzt, wird dieser angeschlossen.
- Der externe Monitor wird an die Grafikkarte angeschlossen.
- SWEX (kleine grüne Platine von HWTools) wird an das Netzteil am Motherboard-Connector angeschlossen. Bitte darauf achten, dass das Netzteil abgeschaltet bzw. nicht am Netz angeschlossen ist.
- SWEX wird auf "On" geschaltet.
- Netzteil anschließen und anschalten. Läuft der Grafikkartenlüfter an und es gibt keine komischen Piepstöne, funktioniert es.
- Notebook anschalten, in Windows booten und den ExpressCard-Adapter reinschieben.
- Wenige Sekunden warten, bis eine "VGA-Standardgrafikkarte" erkannt wird (evtl. auch gleich der Treiber installiert wird, je nach Karte/OS).

4) Aufbau 2 (Software)
- Treiber installieren. Vorzugsweise sollte man das manuell machen: einfach im Gerätemanager die "VGA-Standardgrafikkarte" rechtsklicken und den passenden ATI/NVidia-Treiber, den man vorher irgendwo hin entpackt hat, installieren.
- NICHT NEUSTARTEN, solange die externe Karte angeschlossen ist. Stattdessen in die Anzeigeoptionen wechseln und dort nach dem externen Monitor suchen, der da hoffentlich erschienen ist.
- Im Normalfall: Externen Bildschirm als Hauptbildschirm definieren, die anderen abschalten. Voilà!
- Nach Bedarf ATI Catalyst Control Center u.ä. installieren; das kann jedoch zu Instabilität führen.
- Jetzt die "Bekannten Probleme (6)" lesen.

5) Try it out
Am besten führt man nun erstmal ein Benchmark (bewährt ist z.B. 3DMark2006) aus: durch die untypische Anbindung über PCIe 1x statt 16x wird die eigentliche Leistung der Karte erheblich reduziert. (Man kann von ca. 60% der normalen Leistung ausgehen.)

Wer sich ein Gehäuse bauen will, findet hier (aktualisiert) eine Möglichkeit. Es ist dringend sinnvoll, ein Gehäuse zu nutzen, um die Unfallgefahr zu minimieren.

Ich würde mich jederzeit freuen, wenn mir Leute ihre Benchmarkwerte nennen oder im Thread posten, damit wir obige Liste möglichst aussagekräftig bekommen können.

6) Bekannte Probleme
Laptops booten nicht, wenn die Karte angeschlossen ist
Dafür gibt es bisher nur den Rauszieh-Workaround. (-> Erst im Betrieb anschließen oder vorher die Karte nicht mit Saft versorgen, z.B. über eine Kippschalter-Steckdose. Achtung, so eine Steckdose als regelmäßiger An-Aus-Schalter kann auf Dauer dem Netzteil Schmerzen bereiten.)

Laptops mit integrierter ATI- oder NVidia-Grafik
Wenn im Laptop eine ATI-Grafikkarte integriert ist, dann sollte man sich für die externe Lösung eine NVidia-Karte zulegen. Der Grund ist folgender: mehrere ATI-Treiber nebeneinander vertragen sich nicht; bei der Installation eines neuen ATI-Treibers (z.B. für eine HD5750) überschreibt dieser den alten ATI-Treiber (z.B. für eine integrierte Radeon-Grafik). Will man den Laptop wieder mit der internen Grafik betreiben (wenn man z.B. unterwegs ist), so muss man den Treiber installieren, womit man den Treiber der externen Karte überschreibt. Das Ganze ist also sehr unkomfortabel. Nach ersten Vermutungen und Beobachtungen dürfte das bei einer NVidia-Karte an einem ATI-Laptop nicht passieren.
Ob dasselbe Problem bei integrierter NVidia-Grafik und einer externen NVidia-Grafikkarte auftritt, ist bisher nicht klar.
Bei Switchable Graphics wird der ATI-Treiber ebenfalls überschrieben. Es ist empfehlenswert, bei der Nutzung einer externen ATI-Karte die Grafik im BIOS auf "Integrated Graphics" zu schalten und die Switchable-Funktion zu deaktivieren.

Lenovo Power Management (Driver) / Energiemanager
Mit dem Energiemanager und dem dazugehörigen Power Management Driver scheint es Probleme mit externen Grafikkarten zu geben, die zu Abstürzen bei der Verbindung mit der externen Karte führen. Eine Deinstallation des Power Managements reicht.

Systemabsturz bei Einstecken des Adapters
Es kann passieren, dass eine Verbindung mit der externen Karte bei einem Thinkpad konsequent zu Systemabstürzen, Bluescreens u.ä. führt. In solchen Fällen ist es ratsam, Windows neu aufzusetzen und nur ein absolut notwendiges Minimum an Treibern zu installieren (kein Powermanagement!), bevor man noch einmal probiert. In vielen Fällen sind alte Grafiktreiber ein Problem. Auch eine interne "Switchable Graphics" sollte deaktiviert sein (in diesem Falle im BIOS die "Integrated Graphics" wählen und die Switchable-Erkennung ganz deaktivieren).
Evtl. hilft es, den Laptop vor der Verbindung in den Energiesparmodus/Standby (Halbmond, NICHT Hibernation/Ruhezustand) zu versetzen und ihn erst nach dem Einstecken aufzuwecken.
Es gibt bei manchen Modellen Probleme in Verbindung mit HDMI-Anschlüssen. Dazu kann man das DIY-Setup-Programm einsetzen, das von HWTools erstellt wurde; eine Anleitung lieferte Benutzer tura weiter hinten im Thread. Auch für viele andere Arten von Problemen könnte dies abhelfen.

Miese Leistung
Die Leistung der Grafikkarten an dieser Adapterlösung ist nur ca. 50-70% so gut wie in "normalen" Szenarien. Dennoch ist das die drei- bis zehnfache Leistung der integrierten Grafikchips (Stand Mitte 2010) und locker spieletauglich. Sogar die Napalmbomber unter den Spielelaptops, die Alienware-Maschinen, sind nur 20-30% (bis zu ~15000 3DMark06-Punkte) stärker als ein stromspar-optimiertes Thinkpad x200s mit einer externen HD5750 (~10000 3DMark06-Punkte).

Wer es ausprobiert hat, kann sich ja hier mit Notebookmodell, Grafikkartenmodell und Punktewert bei PC Mark 2006 verewigen.

Gruß,
- elarei
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,

da gibt es m.W. nichts. Allerdings ist HWTools sehr zuverlässig und verschickt ziemlich flott (ich habe damals nur von Donnerstag bis Montag gewartet).

Ansonsten: ViDock ist nett, aber viel zu teuer und beschränkt auf relativ schlanke Grafikkarten. HWTools ist halt ohne Gehäuse, aber deswegen eben kann man auch problemlos riesige 3-Slot-Oversize-Karten einbauen.

Es gibt keine nennenswerten Gründe, warum das am W510 nicht funktionieren sollte. X201 wurde getestet und besitzt quasi die gleiche Hardware. Eventuell muss man im BIOS die Umschaltgrafik deaktivieren, da es zu Treiberprobleme kommen könnte, wenn sich da zwei Grafikkarten gleichen Herstellers am gleichen Gerät aufhalten. Bei einer ATI+Nvidia-Kombination könnte (muss) es (aber nicht) gehen.

Der Einbau und die Installation erfordern halt ein recht intensives Trial+Error, manchmal klappt es auch im ersten Versuch. Das Hardware-Setup ist halt sehr ungewöhnlich und die Integration bisher entsprechend mäßig. Daher braucht es gelegentlich die ein oder andere Neuinstallation, um störende Alt-Treiber restlos zu beseitigen. Wenn es aber mal funktioniert, ist es dann recht zuverlässig.
 
Es stabil ans Laufen gebracht hat es nach meiner Erfahrung auf einem W510 bislang keiner. Einer der User im forum.notebookreview schaffte es das Bild auf dem externen Monitor auszugeben, jedoch nur für 1-2 Minuten bis der Rechner die Anzeige ohne brauchbare Fehlermeldung einfach zurücksetzte. Dem Fehler konnte auch mit den im dortigen Forum erarbeiteten Lösungen nicht beigekommen werden. Auch die Reduzierung des RAM auf <2GB brachte nichts. Daher meine Skepsis. Die zentrale Fehlerquelle war wohl immer im Bereich der Speicherzuordnung/Adressierung.

Das W510 welches ich dafür (günstig) bekommen könnte hat keine Umschaltgrafik, Optimus und/oder SandyBridge. Daher meine Skepsis. Wenn es schon jemand stabil ans Laufen gebracht hätte wäre mir wohler. Ansonsten muss ich das Vorhaben wohl vorerst auf Eis legen bis mir ein bezahlbares W520er über den Weg läuft. Ziel ist BF3 in hohen Details. Mein Desktop müsste dafür erst einige Upgrades erfahren. Das X200 is ebenfalls keine Basis für eine entsprechende eGPU-Lösung und daher hätte ich gerne eine starke zukunftssichere Ausgangslösung (i7(q), USB 3.0).
 
Schönen guten Tag,

ich besitze einen x220 mit i2520, 8GB Ram und bin am überlegen, ob eine externe Grafikkarte für mich eine Lösung ist.
Ich habe in meinem durchaus betagten Desktop-Rechner mit AMD x2 3200+ 2GB Ram und eine ATI HD4850.

Die erste Frage: Würde es sich schon lohnen, die 4850 ans Notebook anzuschließen? Hätte ich gegenüber dem Desktop oder der Intel 3000 dabei bereits Vorteile?
Hier steht ja, dass die Lösung über den Adapter nur 60% bringt, aber immerhin ist der Rest am Laptop ja viel besser als am Desktop und eventuell schlägt sie noch die interne Lösung?

Falls nicht, was wäre die sinnvollste Karte, die weder die CPU ausbremst noch ausgebremst wird?
Wie sieht es zB mit einer 6850/70 aus?

Vielen Dank für eure Hilfe.
 
Amd Prozessoren sind sehr schlecht. Daher wird es sicher etwas bringen, die Grafikkarte am ThinkPad zu verwenden. Eine HD6850 würde ich an Deiner Stelle NICHT kaufen. Die wird nur (wenn überhaupt) ein ganz klein wenig besser sein.
 
Woran mag das liegen?
Die 6850 ist immerhin 2 Generationen weiter?
Wie würde es denn mit einer 7x aussehen?
Ich würde das ganze an einem externen Full HD -Monitor betreiben.
Würde also gerne mit größt möglicher Auflösung spielen.
Ändert das was? Oder ist einfach nicht viel mehr aus einer externen Lösung rauszuholen als mit der 4850?
 
Mit dem X220 erreichst du mit einer eGPU fast die selbe Leistung wie am Desktop. Ich schätze mal 85-90%.
 
Meinst du jetzt einen ebenbürtigen Desktop , also auch etwa i3 desktop oder meine Gurke :) ?
Weil dann könnte ich mir schon vorstellen, dass eine bessere Grafikkarte noch einiges rausholt, da die 4850 wohl noch ausbremsen wird?
 
Ich meinte damit ,dass die HD4850 an deinem X220 fast die gleiche Leistung vollbringen wird, wie an deinem Desktop. Du hast nämlich vorher was mit den 60% gesagt. Das trifft nur auf die Core (2) Duos und Core i der ersten Generation zu. Ich selber verwende eine GTX550Ti an meinem X220i. Ich würde dir eher eine NVIDIA empfehlen, da du dann einen flüssigen 2D Betrieb hast und mit den Optimus Treibern leicht das interne Display verwenden kannst und die Daten ebenfalls komprimiert werden können, wodurch deutlich mehr Leistung aus der Karte herauszuholen ist.
 
deswegen bleibt der PCIex1 aber trotzdem der Flaschenhals... hat ja seinen Grund warum eine GraKa mal eben mit dem 16fachen angebunden ist...
 
deswegen bleibt der PCIex1 aber trotzdem der Flaschenhals... hat ja seinen Grund warum eine GraKa mal eben mit dem 16fachen angebunden ist...

Und was macht das dann für einen Unterschied? PCIe mit 8 facher Geschwindigkeit ist wahrscheinlich gleich gut, daher ist Sandybridge doch eine tolle Möglichkeit. Ich bin mir sicher, mehr als 85 Prozent braucht kein normaler Spieler. Und wer das doch braucht, kauft sich gleich einen GamerPC.
 
Sagen wir mal, eine Grafikkarte schafft es über die 1x Lane 480MB an Daten pro Sekunde auszutauschen (SB), oder wie man dazu sagt. Damit ein bestimmtes Spiel aber flüssig läuft, müssen mind 600MB rüberkommen. Jetzt schreiten die Optimus Treiber ein: Sie komprimieren sagen wir mal 700MB auf 450MB und so kommen im endeffekt 700MB an, auch wenn das Paket nur 450MB groß ist. So stelle ich mir das vor. Bitte korrigieren wenn ich schwachsinn geschrieben habe.
 
In der letzten c´t war ein guter Artikel bezüglich PCIe 3 drin. Soweit ich mich erinnere ist es bei Grafikkarten hauptsächlich wichtig, mit wievielen Lanes sie bei dem entsprechenden PCIe angeschlossen wird.
PCIe3 braucht demnach 4 Lanes für volle Geschwindigkeit.
PCIe2 8 Lanes.
PCI21 16 Lanes.
 
Den Artikel habe ich auch gelesen. In der Tabelle stand dass mit PCIe 3 und einer 1x Lane 1GB an Daten ausgetauscht werden können. Mit PCIe 2 sind 500MB/s drinnen (Sandy-Bridge) und mit PCIe 1 (C2D, Arrandale*) sind 250MB/s drinnen.

*Kann (besitzt?) PCIe 2, schafft aber nur 250MB/s. Genaue Erklärung im Notebookreview Forum.
 
da gibt es aber 2 probleme... die bastellösung MUSS noch nicht mal zwingend PCIe2.0 unterstützen (weiter oben gabs diesbezüglich schon mal ein bissl text), zum anderen hängt es stark von der anwendung ab wie viel daten übertragen werden...

wollte damit nur sagen, dass es nicht pauschal einzuschätzen ist...
 
Das stimmt natürlich. Während Skyrim auch bei max. Grafik stets flüssig läuft, ruckelt NFS World selbst bei minimaler Grafik.
 
Da sich auch im Computerbaseforum so langsam immer mehr Interessierte finden verlinke ich mal das Thema zum munteren mitlesen.
http://www.computerbase.de/forum/showthread.php?t=924865

Vielleicht kann der TE auch diesen Thread im Startpost verlinken ?

Gerade die zwei Selbstbauadapter von "Nightmare10" und "ßurk|hardy" sind meines Erachtens ziemlich spannend, gerade auch weil sie unter Umständen ne ganze Ecke günstiger sind als das P4H Set.
Und genug Bastelwütige gibt es hier denke ich auch.

Noch eine Idee die mir die letzten Tage gekommen ist um das ganze noch mehr in die LowBudget Ecke zu schieben.
Anstatt eines PCI-E X16 Slots oder einer X1 Platine könnte man eventuell ein defektes Mainboard hernehmen und den PCI-E Slot großzügig herausschneiden.
Eventuell lässt man gleich etwas mehr vom Mainboard stehen und nimmt die vorgesehen Befestigungslöcher um den - im wahrsten Sinne des Wortes - Boardausschnitt ordentlich zu verschrauben.
Somit hat die Grafikkarte auch gleich etwas mehr Halt.
 
das mit dem aussägen und so... nun pcie läuft mit recht hohen frequenzen und da kommt es schon auf leitungslängen und solchen schnickschack an... offene leitungsenden an denen reflexionen entstehen sind eher kontraproduktiv...

die bei hwtools werden sich beim layout schon was gedacht haben... da hat man sich schnell verbastelt und teuer für bezahlt
 
Ist erstmal nur so ne Idee. Teuer bezahlt hat man dafür nicht, wenn man ein altes kaputtes Board nimmt welches eh nicht mehr geht.
Höchstens die Zeit die man investiert.
 
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