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:
Ich vermute, das wird nicht funktionieren...

Solange du 2 Grafikkarten vom gleichen Hersteller hast, die aber jeweils einen anderen Treiber benötigen, ist das leider echt so problematisch.

Du könntest versuchen, ob der Omega-Treiber evtl. mit beiden Grakas klarkommt...

Gruß, Jonny
 
Gute Idee. Werde ich nachher mal probieren und werde berichten.



Gruß aus Trier
 
Hat leider auch nicht funktioniert.

Bleiben also nur zwei Möglichkeiten:

1. GeForce benutzen
2. Windows 7 benutzen.
Gibt es Erfahrungen ob es mit Win7 besser funktioniert?



Gruß aus Trier
 
Wüsste bisher von nichts und kann mir auch schwer bis gar nicht vorstellen, wie das funktionieren soll...

Das Problem bleibt ja bestehen: 2 verschiedene Grafikkarten vom selben Hersteller, die verschiedene Treiber benötigen - vermutlich ebenso unter Win 7.

Ich vermute, der einzige wirkliche Ausweg wird ne GeForce-Graka sein.

Gruß, Jonny
 
Nur dann stellt sich immernoch die Frage welche Karte.....
Ich habe im Moment keinen Überblick über die verschiedenen Karten.




Gruß aus Trier
 
Hallo,

kann man theoretisch den Vorteil des Ultrabay schachtes für eine Grafikkarte nutzen?
Ein MXM modul mit einem Adapter für SATA?
gruß
abarto
 
meine Meinung zu MXM modul (ein grafikport in Notebooks, siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Mobile_PCI-Express_Module )
im Ultrabay: Nie und nimmer. S-ATA ist ein Port um Datenträger anzuschließen. Da hängt man nicht mal eben eine Grafikkarte dran. Gut, sowohl die PCI-E, als auch die S-ATA anschlüsse hängen bei modernen Architekturen an der Southbridge, dennoch denke ich ist S-ATA weder dazu geeignet, noch könnte die Southbridge damit umgehen.
 
Na das nenne ich mal schnell. Ich habe am Donnerstag gegen 14:15 Uhr den Adapter bestellt. Um 14:23 Uhr habe ich von PayPal die Betätigung der Zahlung bekommen. Jetzt gerade habe ich von PayPal die Email mit der Trackingnummer bekommen und habe diese überprüft. Das Paket wird heute bei mir zugestellt! Noch schneller gehts ja wohl von Taiwan nicht. Mancher Händler hier in Deutschland braucht ja länger zum Versand.




Gruß aus Trier
 
Hallo

das ist schnell. Versand in Deutschland dauert ab und zu gerne eine Woche.

Das mit dem MXM modul hat den vorteil das es mit dem ultrabay im verbund im Gehäuse ist und man kann es besser mitnehmen.
Ob der port dafür geeignet ist weiss ich nicht. MXM ist dafür recht teuer.
Ich glaube auch das es nicht simple ist. Mehr experimentell, ich würde es direkt kaufen wenn Lenovo es anbietet.
Ich suche nach einer Möglichkeit unterwegs die grafikkraft nutzen zu können, ohne ne autobatterie mit wechselrichter einpacken zu müssen. Die Expresscard variante ist erstaunlich, wobei ich es vorziehe einen desktop zu nehmen, viel weniger mobil ist das dann auch nicht. MXM module verbrauchen nicht so viel Energie.
gruß
abarto
 
Und um den externen Monitor kommst du auch so nicht rum. Das is alles nix, was du dir da ausmalst.
Auch ist die Bauhöhe vom Schacht zu klein. Das Modul selbst würde passen, könntest aber kaum noch nen Lüfter drauf setzen.
Das stört einfach zu viel, das wird nix...

MfG Eric
 
cyberjonny' schrieb:
Schade, Malloc scheint verschollen zu sein...

Speziell seine Ergebnisse hätten mich aufgrund desselben Modells etwas ausführlicher interessiert...
War mit vielen Themen ziemlich eingespannt, und kam noch nicht dazu, hier à Detail zu berichten. Hier schon mal die Eckpunkte meiner Erfahrung:

Ausgangslage: x200s, L9400 (C2D 1.86GHz), 4GB RAM, 80GB Intel SSD, Intel GMA 4500MHD, Non-LED, also 1280x800+WebCam+UMTS, Windows 7 Professional 64Bit
Dazu gekauft: Sapphire HD5770 1GB, PE4H-EC2C, 400W-Noname-Netzteil, TFT mit 1920x1080 Auflösung

3D-Mark 06 Punkte vorher: ~750
3D-Mark 06 Punkte hinterher: ~6000

Nachdem ich alles aufgebaut habe fiel mir als erstes auf: das miniHDMI Kabel ist wirklich ziemlich kurz, da sollte man ein längeres kaufen.
Dann habe ich im laufenden Betrieb die Karte eingeschoben, und Windows hat eine Standard-VGA-Karte gefunden. Als nächstes manuell den aktuellsten ATI-Treiber drauf angesetzt, und wurde dann als "ATI HD5700 Series" erkannt. Dann Windowstaste+P, "Nur Projektor", und der TFT lief auf Anhieb in nativer Auflösung.

Generell funktioniert das ganze bei mir wirklich als Plug&Play-Lösung; ich kann die Karte zu jedem Zeitpunkt im laufenden Betrieb reinstecken oder rausziehen, und Windows reagiert immer korrekt darauf. Nur beim Hochfahren darf die Karte (bzw. aktive Stromversorgung) nicht vorhanden sein, sonst bootet die Kiste gar nicht erst hoch.

Die Spiele, die ich getestet habe, liefen alle zufriedenstellend auf 1920x1080. Dabei waren: Trackmania Nations Forever, StarCraft II, Sims 3, Anno 1404, Call of Duty.
Bei den letzten beiden habe ich etwas die Details zurücknehmen müssen, die anderen laufen auch so schon vernünftig.

Langzeiterfahrungen: Mein Nachbar hat bereits mehrfach etliche Stunden am Stück gespielt, ohne jedes Problem. Auch meine Freundin hat sich an Sims 3 ausgetobt, ebenfalls keine Probleme. Die Grafikkarte läuft erstaunlich leise und vor allem kühl, das Notebook wird ebenfalls nicht wirklich warm; häufig läuft nichtmal der Lüfter. Das Noname-Netzteil tut seinen Dienst, ist auch sehr leise, und damit ist das Gesamt-Setup eigentlich sehr zufriedenstellend. Einzig die ganze Verkabelung nervt noch, aber da muss sich dann mal was eleganteres finden...

HWTools.net hat bei mir innerhalb von 3 Tagen geliefert, da kann man wirklich nichts sagen.


Zusammenfassend denke ich, dass ein X200 (die gibts doch auch mit großen CPUs >= 2,4GHz?) ne ziemlich coole Lösung wäre; genug CPU-Power, um bestimmt 8-10k 3D-Mark Punkte zu erreichen, und einfach zukunftssicherer in Hinblick auf aktuellste Games. Dabei aber unterwegs immer noch sehr mobil...

(Ich überlege im Moment auf ein MBP zu wechseln; möglichst ein Late 2008 mit großer CPU + ExpressCard-Slot ;-) Mal schauen, ob das da auch so problemlos läuft...)

VG - Malloc
 

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Hallo

hat das mit dem Umschalten auf den internen Monitor nicht funktioniert? in dem Verlinkten Forum sieht das doch so aus.
Und um den externen Monitor kommst du auch so nicht rum.
@Malloc
danke für den erfahungsbericht. Die leistung mit dem C2D ist unerwartet.
Gruß
abarto
 
Jetzt mal ne blöde Frage, klappt das auch an einem X60s? Das hat doch, wenn ich das richtig in Erinnerung habe, auch einen Express Card Slot, oder.
 
Hallo!

Soweit ich weiß hat das X60/61 (s) nur einen PCMCIA-Slot.





Gruß aus Trier
 
Aber das X60s hat einen internen MiniPCI Express Slot; musst Du halt deine WLAN-Karte opfern, und durch was USB-basiertes ersetzen ;-)
 
Er kann ja auch noch den WWAN-Slot nutzen bzw wenn's denn fehlt desse Steckplatz auflöten :whistling: ...

MfG Eric
 
Und bisschen am Gehäuse rumsägen für das Kabel nach aussen zu legen.


Gruß aus Trier
 
...Und am besten gleich ne Ultrbase aushölen und da dann die Grafik verbauen... 8o

MfG Eric
 
Modelle mit ExpressCard-Slot laut thinkwiki.org:

ExpressCard/54
R51e, R52, R60, R61, R61i, R500
SL300, SL400, SL400c, SL500, SL500c
T43, T43p, T60, T60p, T61, T61p, T400, T500
Z60m, Z61m
W500, W700, W700ds, W701, W701ds
X200, X200s, X200 Tablet, X201, X201i, X201s, X201 Tablet

ExpressCard/34
Edge 14", Edge 15"
L412, L512
SL410, SL510
T400s, T410, T410i, T410s, T410si, T510, T510i
W510, W700, W700ds, W701, W701ds
 
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