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:
Ergebnis:
Flory: T410, i7 620M 2.6Ghz, 8GB RAM, HD 6870 1GB, PCIe 1x: 14180 3DMarks

Sieht ganz so aus als würde ich weiter die Topliste anführen :thumbsup:
Die Grafikkarte schafft in guten Desktopsystemen locker ihre 23000 3DMarks 2006, aber dennoch wird man in dieser Konfiguration wohl alles aus hohen Einstellungen spielen können, abgesehen vielleicht von extra großen Texturen, da macht die Bandbreite des Anschlusses nicht mit.
 
Ah okay... Hab mir den ersten Beitrag zwar schon angeschaut, aber irgendwie die Liste übersehen. ;)

Es gibt doch auch noch ne größere Liste in nem anderen Forum oder so? Die find ich nämlich leider grad auch nicht mehr...


Kann hier jemand einschätzen, wie die Ergebnisse mit einer Radeon HD 4850 ungefähr ausfallen könnten/sollten/würden?
Zumindest in welchem Bereich sie liegen würde?

Gruß, Jonny
 
Es ging sich nur um die Problematik mit zwei nvidia Karten (intern + extern), deshalb hatte ich gefragt ;)
Flory' schrieb:
Ja klar da ist die Intel HD drin, aber das macht keinen Unterschied bei Verwendung der externen.
 
Frage zur Stromversorgung:

Muss man den Adapter zwingend über den Floppy-Connector versorgen ?

Kann ich nicht auch an den normalen DC-Jack ein externes 150W-Netzteil ( zB Notebook ) anschließen ?

Wenn ja, schaltet sich das ganze von alleine? Der Power-Schalter fürs ATX entfällt damit ja.
 
Kann mir jemand sagen wie genau ich das jetzt benutze ?

Externe Karte ist dran, ist installiert und ich habe über DVI-D ein Bild von der ATI und über Displayport ein Bild von der Intel GMA.

Kann den Bildschirm erweitern, aber alle Anwendungen starten dann auf dem Intel-Bildschirm.

Ist das also der richtige Weg, die ATI dann fürs Spielen als Hauptbildschirm auszuwählen ?

UNd eine zweite Frage:

Wie kriegt man den Adapter im Betrieb wieder "ab" ?
Einfaches Abschalten der Stromversorgung führt zum Absturz unter Windows 7
 
Zuletzt bearbeitet:
Wie versprochen habe ich mal ein pe4h + ec2c ein wenig getestet.
Nach problemloser Inbetriebnahme an L512(nvwge58) und Treiberinstallation.
Basis Frequenzen und Spannungen sind alle im Rahmen.
Leistungsaufnahme konnte ich noch nicht testen.

Datenraten sind aber das Kriterium:

blocksize in square byte-blocks: frequency (frames + DMA-transfers) : Datarate
32 x 32 : 66460.5[Hz] 68.0556 [MByte/s]
64 x 64 : 33746.6[Hz] 138.226 [MByte/s]
128 x 128 : 9374.99[Hz] 153.6 [MByte/s]
256 x 256 : 2819.62[Hz] 184.786 [MByte/s]
512 x 512 : 752.562[Hz] 197.28 [MByte/s]
1024 x 1024 : 197.085[Hz] 206.659 [MByte/s]
2048 x 2048 : 49.6181[Hz] 208.114 [MByte/s]
4096 x 4096 : 12.264[Hz] 205.756 [MByte/s]

Bei theoretischen 250 [MByte/s] maximal sind die 208 [MByte/s] bei 4MB Blöcken extrem gut.
Das entspricht einem üblichen Wert in einem Servermainboard in PCIe x1 Slot.
Hängt aber auch mit dem Speicherkontroller der im notebook verbauten cpu zusammen...

Die z.B. Performance einer Grafikkarte in einem x1 PCIe slot ist daher auch auf diesen Adapter übertragbar.
Gruß, bjo
 
Hallo,

werde mir die Tage das T420 holen und will dann auch über den Adapter zu hause die Leistung der Graka erhöhen. Jetzt habe ich irgendwo gelesen, dass bei den neuen SB die leistung noch steigen soll. Ist da was dran, oder nicht?

Mich würde mal so interessieren, welche Spiele ihr alles so spielt, und in welcher Auflösung. Spielt jemand von euch GTA4?

Danke schon mal
Gruß dapcfreek
 
... dass bei den neuen SB die leistung noch steigen soll. Ist da was dran, oder nicht?

In der Theorie ist das schon korrekt. SB unterstützt PCIe 2.0 bei 5GT/s. Allerdings sieht die Praxis anders aus: Die derzeitigen ExpressCard Kits sind dafür nicht geeignet, das liegt an den eingesetzten HDMI-c Kabeln, die bei 5GT/s nicht mehr zuverlässig genug arbeiten können (wenn man die Grafikkarte weiter als 15cm weg vom ExpressCard slot haben möchte).
 
Hallo,

werde mir die Tage das T420 holen und will dann auch über den Adapter zu hause die Leistung der Graka erhöhen. Jetzt habe ich irgendwo gelesen, dass bei den neuen SB die leistung noch steigen soll. Ist da was dran, oder nicht?

Mich würde mal so interessieren, welche Spiele ihr alles so spielt, und in welcher Auflösung. Spielt jemand von euch GTA4?

Danke schon mal
Gruß dapcfreek

Ich warte auf deinen Bericht ;)

Holst du dir ein i7-2620M oder den i5?
 
Hi,

GTA4 frisst Kerne zum Frühstück, von daher wäre ich skeptisch, dass hier die Grafik der Flaschenhals sein wird. Dennoch wird das kaum gehen - ich hab im Desktop mit E6600 und HD5750 (16000 3dmark06) keine Chance gehabt bei GTA4 annähernd was Spielbares zu bekommen. Mit dem neuen i5 bzw. i7 dürfte die CPU-Leistung zwar deutlich höher sein, aber das gleicht man durch die 1/3 schlechtere Grafikperformance wahrscheinlich wieder aus.

Was bei mir mit X200(s) und adaptierter HD5750 super und bei 1920x1200 mit vielen Details lief:
- GTA SA
- Mass Effect 1 und 2

Hitman Blood Money hingegen lief ganz schlecht, da scheint die x1-Anbindung ihm die Keule zu geben. Offenbar verwendet das irgendwelche Features, die bei x1 stärker leiden.
 
Hi,

GTA4 frisst Kerne zum Frühstück, von daher wäre ich skeptisch, dass hier die Grafik der Flaschenhals sein wird. Dennoch wird das kaum gehen - ich hab im Desktop mit E6600 und HD5750 (16000 3dmark06) keine Chance gehabt bei GTA4 annähernd was Spielbares zu bekommen. Mit dem neuen i5 bzw. i7 dürfte die CPU-Leistung zwar deutlich höher sein, aber das gleicht man durch die 1/3 schlechtere Grafikperformance wahrscheinlich wieder aus.

Was bei mir mit X200(s) und adaptierter HD5750 super und bei 1920x1200 mit vielen Details lief:
- GTA SA
- Mass Effect 1 und 2

Hitman Blood Money hingegen lief ganz schlecht, da scheint die x1-Anbindung ihm die Keule zu geben. Offenbar verwendet das irgendwelche Features, die bei x1 stärker leiden.

Wie sieht es mit Anno 1404 und 1920x1200 aus? Hast du das getestet?
 
Hi,

außer den Spielen, die ich genannt habe, nur noch CSS, aber das ist ja nicht sehr anspruchsvoll und lief "mit alles" immer astrein.

Vergleicht am besten mal wie folgt: sucht nach diesen "Welche-Grafik-kann-welche-Spiele"-Listen von notebookreview (?). Dann sucht ihr 3DMark06-Werte einer Referenzkarte, die etwa in dem Bereich liegt, den wir hier erreichen (mit nem neuen Core-i-Modell und ner guten HD57.. oder 58.. dürfte um die 12,000 +- 2000 drin sein, evtl. sogar etwas mehr). Dann könnt ihr von da aus ungefähr erahnen, was laufen könnte, aber wie ich anhand von Hitman BM schlussfolgern würde, ist diese Methode nicht 100% verlässlich, da manche Spiele durch x1 wohl stärker gebremst werden als andere.

... hab den Link zur Liste eingefügt.

Edit: Zum Beispiel die Mobility Radeon HD 5870 erreicht in einem Core-i7-720M-Notebook ungefähr 12000 3DMarks06. Von da ausgehend sähe es für die meisten Spiele, die dort aufgeführt werden, ganz gut aus. Nach der Statistik dort müsste auch GTA4 brauchbar laufen - evtl. lag mein Problem wirklich in erster Linie an der alten CPU.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,

Ich versuche gerade vergeblich, den PE4L + EC2C mit einer neuen 450GTS ans Laufen zu kriegen. Es ist, als würde die Expresscard gar nicht im System ankommen. Es passiert einfach nichts, kein Hardwaresuchen, kein Absturz.
Ich kann mit der Karte neu booten, Windows juckt es nicht.
Im BIOS unter Security ist ExpressCard aktiviert. Im Geräte-Manager sind alle 4 PCI Express Root Port normal und angeblich funtionstüchtig.
Hatte Power Management Driver und Energie Manager desinstalliert, kein Unterschied.
Wie besagt, das Einstecken der ExpressCard bewirkt einfach gar nichts.

Ne Idee was ich überprüfen / testen könnte?

Bedanke mich recht herzlich für Tips.

Grüße
 
Läuft der Grafikkartenlüfter?

Benutzt du Windows 7?

Hast du, wie im Tutorial empfohlen, eine frische Installation durchgeführt und möglichst keine anderen Treiber installiert?
 
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