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:
Naja so grob geschätzt verliert man bei Nutzung des internen Displays locker 50% Grafikleistung im Gegensatz zu einem externen Display. Bei mir hat es auch nie so richtig stabil funktioniert und Spass machen tuts auch nicht eine HD5870 in Leistungsregionen einer HD5670 zu fahren und niedriger.
 
Habs grade mal versucht: stolze 1122 (nein, keine Stelle vergessen) 3DMarks06 mit HD 5750 an T400s, also ca. 15% der Leistung, die man am externen Schirm kriegt.Im Schnitt etwa 4 Frames pro Sekunde im 3DMark 06.

Würde mal sagen, das kann man voll vergessen.

Kann allerdings auch falsch sein: möglicherweise war der 4500MHD aktiv, während der Test lief, zumindest behauptet das der 3DMark-Ergebnisanzeiger. Wüsste allerdings nicht, wie ich das am integrierten Display vernünftig prüfen/umschalten könnte.
 
elarei' schrieb:
Display vernünftig prüfen/umschalten könnte.
Einfach nur mit interner Grafik den Test nochmal fahren, und Ergebnisse vergleichen ?
Jemand schon Erfahrungen, wie sich das in Kombination mit einem I7 620m macht ?
 
Guck im ersten Posting die Benchmarkliste an.

Interne Grafik fahr ich später mal durchs Benchmark.
 
Interne Karte liefert nur etwa halb so viele FPS. Dürfte also die HD gegriffen haben.
 
Im Notebookreview-Thread von nando4 sieht es besser aus. Ich denke, meine Konfiguration ist da ungewöhnlich mies rausgekommen. Auch hier hat afaik schonmal jemand das ausprobiert und relativ brauchbare Ergebnisse erhalten (~mindestens die Hälfte der Punkte am externen Bildschirm). Müsste mal jemand dei letzten 30 Seiten durchgehen.
 
naja mal ehrlich, für ne lan?

bei unseren lans konnte man sich sowas wie tfts für schmales geld leihen... wenn man schon den anspruch an mehr leistung hat und dafür den ganzen kram mitschleppt (ist ja nicht wenig ^^), sollte man sich dann schon den 19"+ bildschirm und keyboard+maus antun...
 
Ja das Equipment habe ich ja, sonst habe ich immer 3 TFTs, Rechner, Server usw mitgeschleppt. Nur dachte ich halt, es wäre doch sexy einfach nur den Läptop, die externe Grafik und ne Maus mitzunehmen.
 
hat jemand sowas hier schonmal versucht an ein x61 anzuschließen?

PE4H-PM3N-ver2.4.jpg


so wie ich das sehe kann man den minipcie adapter auch auf die kurzform "kürzen"

leider hat das x61 ja keinen expresscard slot :(.
kabel könnte man ja über den pcmcia slot rausleiten.
 
hat wohl noch keiner probiert, da das eine recht heftige aktion ist... moglicher weise blockt auch das bios ein anderes gerät als eine WLan karte
 
Lpz3sn' schrieb:
hat wohl noch keiner probiert, da das eine recht heftige aktion ist... moglicher weise blockt auch das bios ein anderes gerät als eine WLan karte
wieso?
wan karten gehen doch auch..
zur not gibt es doch den bios mod oder?
 
Hab am WE den neuesten Catalyst-Treiber aufgespielt und siehe da, AMD bietet nun im Catalyst die Option switchable Graphics. Hab nun neben der externen HD8530 die Intelgrafik stehen. Also der Catalyst arbeitet mit der externen Lösung bisher gut zusammen.

Lustigerweise scheint das auch mit der dedizierten HD3650 und der Intel funktionieren. Eventuell kann man dann ja auf den veralteten Lenovo-Treiber verzichten. Hab aber aus Zeitmangel noch keinen Benchmark laufen lassen.

@Elfisch: Würds einfach mal probieren, das größere Problem wird wohl eher die Kabeldurchführung am Gehäuse sein.
 
Lpz3sn' schrieb:
hat wohl noch keiner probiert, da das eine recht heftige aktion ist... moglicher weise blockt auch das bios ein anderes gerät als eine WLan karte
Ich denke dieses Problem (falls es existiert) kann man mit DIY ViDOck Setup 1.x umgehen.
In der Beschreibung heißt es:
[mPCIe/PM3N implementations] HP/Lenovo notebooks whitelist their mPCIe ports, disabling them unless a whitelisted wifi card is detected by bios on bootup.

Solution #1: Use DIY ViDock Setup 1.x's anti-whitelisting feature.
Solution #2: [Win7] boot with wifi card, standby system, plug in PM3N, resume.
Hier der Link zu DIY ViDock Setup 1.x: http://forum.notebookreview.com/gam...51-diy-vidock-experiences-63.html#post6295529
 
schwarzbrand' schrieb:
Lustigerweise scheint das auch mit der dedizierten HD3650 und der Intel funktionieren. Eventuell kann man dann ja auf den veralteten Lenovo-Treiber verzichten. Hab aber aus Zeitmangel noch keinen Benchmark laufen lassen.

welche Treiber hast du denn verwendet? Die Treiber direkt von der AMD Seite verweigern bei mir (T500 mit Intel+ATI3650) die Installation (habe diese schicke externe Lösung leider nicht, kommt mit dem nächsten Thinkpad ;))
Wäre zum einen ja auch für "normale" switchable graphics User interessant, aus deinem genannten Grund.
Zum Anderen könnte man doch dadurch auf Lenovos Energie-Manager / Power Manager Driver verzichten, woduch Hot-Plug der externen Graka korrekt funktionieren sollte oder? Ich meine in diesem Thread mal gelesen zu haben, das der PMDriver daran schuld sein soll, dass es nicht funktioniert. Korrigiert mich wenn ich falsch liege :)

edit: steht ja schon im ersten post, wer lesen kann...
 
Da hilft meist erst die Deinstallation des alten Treiber,herunterfahren und dann den AMD-Treiber installieren.Gruss Uwe
 
So, ich bin jetzt auch stolzer Besitzer eines PE4H-EC2C Adapters.
Ich habe Montag abend (Dienstag morgen in taiwan) bestellt, wurde direkt verschickt und heute ist es angekommen per FedEx Priority :)
Sobald ich meine graka habe werde ich das ganze ausgiebig testen und dann Benchmarks/Erfahrungen posten.

Bis dahin
 
Elfish' schrieb:
hat jemand sowas hier schonmal versucht an ein x61 anzuschließen?



so wie ich das sehe kann man den minipcie adapter auch auf die kurzform "kürzen"

leider hat das x61 ja keinen expresscard slot :(.
kabel könnte man ja über den pcmcia slot rausleiten.
Wie es scheint ja:
http://forum.notebookreview.com/gam...51-diy-vidock-experiences-77.html#post6329853
Within half an hour the whole setup was running perfectly:
Lenovo Table x61
L7300 CPU @ 1.4Ghz
2GB DDR2 - 667 Mhz
GMA 965 GPU (I think) + external HD4870 1GB

Just had to start up the pc with the wifi-card and whitelist the port. Then swap the wifi-card with the PM3N and install drivers.
Ist aber wohl nicht so ausgereift.
Verstehe ich das richtig, das man da nach dem booten Karten wechseln muss?
also nicht sehr elegant. Man muss also zum zocken immer ne Externe Tastatur nutzen, und den X auseinandernehmen.
Ich finde grade meine Bilder nicht mehr, aber ich meine mich erinnern zu können das es im X61 schon noch ein bissle Platz übrig hat. Allerdings sehen die Stecker am PCI Kabel recht dick aus (aber könnt man evtl. runterschleifen. sieht nach recht viel Plastik um den eigentlichen Kontakt rum aus).
Und dann müsste man halt den Käfig um den PC card slot aufschneiden, und einen Mechanismus bauen, der bei nichtgebrauch das Kabel und den Stecker in den slot zieht.
Wer wills probieren und hier posten?
Ich lass das lieber mal, da schon mein PC-card dummy nicht funktioniert hat :(

vert
 
ich hab noch ein paar fragen zur vorgehenweise beim anschließen bzw abschließen:

1) Man steckt ja die Express card in den laptop während die graka schon in betrieb ist (siehe 1. post). Kann man auch erst strom drauf geben nachdem man die expresscard reingesteckt hat?
2) Wie soll ich vorgehen wenn ich die graka nicht mehr nutzen will? SWEX auf off stellen? Schalter hinten am Netzteil auf "0" stellen? Expresscard/graka per windows auswerfen?
3) Im tutorial heißt es "NICHT NEUSTARTEN, solange die externe Karte angeschlossen ist." Gilt das nur für das erste mal wenn man die Graka in betrieb nimmt? oder soll man generll NIE neustarten wenn die graka angeschlossen ist (per expresscard)? Wenn ja würde ich mich dann wieder fragen wie ich die graka ausschalten soll (siehe Frage 2)

Ich möchte prinzipiell wissen welche Betriebszustände man vermeiden sollte. ALso was man wann anschließen/anschalten darf.

Schon mal danke im Vorraus.
 
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