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:
Schrott!

- maximal 36W - ich glaube, damit kannst du 1% des gesamten Grafikkartenmarktes benutzen (und nicht das Highend-Prozent)
- fettes Nichtstandardkabel zwischen Box und Adapter, zudem sehr kurz

Und dass das zuverlässiger funktioniert als unser Eigenbauprodukt, kann mir auch keiner erzählen.
 
ist prinzipell das selbe

pro: das gehäuse und die je 2 pci und pcie
contra: mit einem atx-netzteil sieht es dann wieder stark nach bastellösung aus (potente grakas müssen ja eh extra versorgt werden)
contra: HWtools bieten flexiblere adapter auf der host seite an

was das kabel an geht, da müsste man mal den hersteller befragen wie es mit der belegung steht... evtl haben sie aus effizienz und kostengründen zu dvi-kabeln samt stecker gegriffen, und damit könnten poplige dvi-verlängerungen ohne weiteres funktionieren...
 
Über meine ExpressCard Bastellösung fahre ich mittleweile schon 2 Wochen sehr stabil eine ATI HD 5870 an einem X201 mit i5-540M, joa Leistung ohne Ende :]
 
Dieses EX-1025 von EXSYS ist nicht das selbe wie das von HWTools, denn dort ist noch ein zusätzlicher "Verteiler chip" verbaut um die PCI schnittstellen zu bekommen.
Deshalb braucht man für diesen auch einen Treiber.

Das EX-1047 von EXSYS könnte das selbe sein wie von HWTools, denn dort benötigt man angeblich keinen zusätzlichen Treiber.
http://www.exsys.ch/index.php?main_page=product_info&cPath=92&products_id=704
 
Irgendwie ist mir das teil suspekt.
In der Beschreibung heißt es sind keine Treiber notwendig.
Im Lieferumfang ist aber eine Treiber CD.

Wobei das K.O kriterium düfte die Leistungsaufnahme sein.
Ebay behauptet 36W
Das PDF vom Hersteller behauptet "Die maximale Stromaufnahme pro PCI– und PCI-Express Slot ist auf 200mA begrenzt"
http://www.exsys.ch/download/catalog/ex_1025.pdf
 
vlooe' schrieb:
Irgendwie ist mir das teil suspekt.
In der Beschreibung heißt es sind keine Treiber notwendig.
Im Lieferumfang ist aber eine Treiber CD.

Wobei das K.O kriterium düfte die Leistungsaufnahme sein.
Ebay behauptet 36W
Das PDF vom Hersteller behauptet "Die maximale Stromaufnahme pro PCI– und PCI-Express Slot ist auf 200mA begrenzt"
http://www.exsys.ch/download/catalog/ex_1025.pdf
die 36W simd die anforderung an das netzteil... steht auch so im pdf

wieviel strom über die slots geht, ist bei den dicken grakas eh unwichtig, da diese ihren hunger ja über die extra anschlüsse stillen
für eine soundkarte sollte es alle mal reichen...

das mit der cd ist allerdins witzig ^^
 
Meine Ergebnisse:
Bootet mit externer Grafik: Ja, ohne ati Treiber (windows Treiber)
3dmark 2006 mit ati 3450@pciE1x
SM 2.0 Score 452
SM 3.0 Score 464
CPU Score 1510

Frage: Ich habe ein Notebook Netzteil angeschlossen, dessen Spezifikationen sind 19V bei 3.42A (macht 64.98 Watt). Die p4el ist für 15-20@4.5A ausgelegt (90 Watt), da ich mich unterhalb der Spezifikationen aufhalte funktioniert das Ganze bisher ohne Abstürze. Jetzt kommt der Knackpunkt: Wie viel Watt kann die Grafikkarte jetzt aus dem Steckplatz der p4el ziehen bzw. werden bereit gestellt? In meinem Fall ca. 60W?
 
die zulässigen stromstärken sind wie folgt:
19V to 12V 12V/3A 36W
12V to 5V 5V/1.5A 7,5W
5V to 3.3V 3.3V/4A 13W


wobei ich mir nicht sicher bin aus was der die 5V und die 3.3V generiert
kannst ja mal aus der zeichnung die bezeichnungen der regler bei google nachschlagen...

theortisch müsste der x -> 12V die vollen 60W umsetzen damit die 36W über bleiben wenn die anderen 2 spannungen ausgelastet sind
 
Ich habe mit meinem T60 (T7200) und einer Geforce 260/2 Amp! ca. 4800 3DMarks (2006).

Mit einer Geforce GTS 450 sind es nur ca. 4000 3D Marks - was man auch spürt...


Mich stört nur dieses extreme Spulenpfeiffen bei beiden Grafikkarten - habt ihr das auch ?

Dieses Pfeiffen tritt nur bei 3D Spielen auf, und ab und an bei intensiver Bildbearbeitung.


System: T60 mit PE4H // 350 W NT // Geforce GT 260/2 bzw. Geforce GTS 450
 
ganz früher war das doch durch zu hohe frameraten bedingt, also insbesondere in den menüs von spielen. bin da aber auch kein stück mehr up to date :-/
 
Könnte das nicht äquivalent zu dem Phänomen bei den Intel-CPUs mit SpeedStep sein?

Meines Wissens sind die Geforce 2xx und die Radeon 5xxx die ersten Grafikkartengenerationen, die ihre Leistung richtig deutlich und v.a. effizient drosseln (und dadurch Strom sparen) können.
Vielleicht hat das ja etwas damit zu tun...
 
Mmh, habe ich auch erst gedacht. Aber es tritt eher dann zu Tage, wenn die VOLLE Leistung abgefordert wird. In den Spiele-Menüs wird das Pfeiffen deutlich leiser, um direkt im Spiel dann sehr laut zu werden. Ich werde es kommende Woche nochmal mit einer ATI Grafik testen, mal schauen was die "sagt"... ;-)

Bin trotzdem weiter für Ideen und Vorschläge offen ! Betrifft das nur mich, oder haben das Problem auch andere ?
 
btw,... SFX/TFX-Netzteile sind etwas handlicher...

bis 350W, wenig und kurze Kabel, leider meist nur einen PCIe Stromstecker (aber da gibts ja Adapter)
 
Hey, mir ist heute ein Netzteil von einem ITX Gehäuse in die Hände gefallen. Es hat nur einen DC Anschluss, welcher aber perfekt beim PE4H in die hintere Strombuchse passt. Wer kennt sich damit aus ? Würde das funktionieren, wenn ich nur eine "kleine" Grafikkarte extern betreibe ?

Netzteil: AC/DC Adapter / Output: 12V - 6A

PE4H 2.0a Buchse (hinten): +15V 20V / 4,5A

> Herstellerangaben: http://www.hwtools.net/Adapter/PE4H.html

Geplante Grafik: Geforce 210 / ATI 4650 / ATI 5450 / usw.

Wer kann helfen ??
 
Hi,

da kannst du vermutlich jede normale Karte dran betreiben, solang sie halt keinen PCIe-Anschluss braucht. MOLEX-Adapter taugens nicht unbedingt, meine Versuche damit waren vergeblich.

lg
 
Jap sehe ich ähnlich, ich hab es auch in einem Mini ITX Gehäuse mit dem dort eingebauten Netzteil / Versorgungsplatine am laufen. Solange die Watt Zahl stimmt dürfte es gehen.
 
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