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:
Die schwarze buchse ist wohl der 5,25mm Stecker für 12V betrieb, oder? Ist für alte GraKas ohne seperaten Stromanschluss..


wüsste nicht warum die GraKa bei 420 Watt zu wenig Saft bekommt :confused:

Hört sich alles nach Software Fehler an

So wie ich mich erinnere ahst du dir deine GTX 560 neu geholt? Teste sie doch mal an - hofft hast du i-wo einen - anderem Rechner. Nacher hat die einen Defekt :mad:
 
Habe doch die GTX 560 TI getestet...

Und es lag am Netzteil!

Hab nen anderes getestet mit dem gehts!

3D-Mark 2006 lief an...bei der Szene vor dem Boot und dem Seemonster nur 1 FPS...keine Ahnung wieso!

ca. 15.000 Punkte....poste mal die results.xml, kann ja mal jmd. auslesen, konnte net online schicken das Ergebnis...Anhang anzeigen result.zip

EDIT:

Wenn ich mich nicht vertan habe sollten das die Werte sein

3D-Mark Score 15231

SM 2.0 Score 6493

SM 3.0 Score 8262

CPU Score 3066
 
Zuletzt bearbeitet:
Klingt super!

Nur 1000Pkt weniger als eine GTX460 im Desktop Einsatz, wird sich also bei den ca 80% weniger Leistung halten wenn des Problem bei dem Seemonster nicht da wäre (da hab ich im Desktop ca 100Fps gehabt)

Nun, ich warte noch weitere Erfahrungsergebnise ab!

Die CPU Score muss ich mir bei mir nochmal ansehen
 
80% weniger Leistung? Wie kommst du darauf?

so hier nochmal die einzelnen Werte:

3D-Mark Score 15231

SM 2.0 Score 6493

SM 3.0 Score 8262

CPU Score 3066



Proxycon 53.62

Firefly 54.59

Canyon 98.86

Deep Freeze 66.38

Frag mich bloß wie das hier zustande kommt???!!!

CPU1 - Red Valley 0.98

CPU2 - Red Valley 1.53
 
Das "Red Valley" ist nur CPU Lastig und du hast ja gesehen wie das gestottert hat... so viel fliegt da rum, partikel in der luft, bewegungen etc....

80% weniger Leistung? Wie kommst du darauf?

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).
erster post ;)
 
Ja aber bencht er dann die GPU oder warrum kommen solche Werte zustande...

Die Leistung der Grafikkarten an dieser Adapterlösung ist nur ca. 50-70% so gut wie in "normalen"

sprich 50% weniger Leistung....wenn ich von 10.000 Punkte nur noch 5.000 hab sind das 50% weniger und 80% weniger wären es nur noch 2.000 Punkte...

So sollte die Rechnung aufgehn, oder hab ich grad nen Fehler in der Prozentrechnung:eek:

Von daher finde ich die 80% weniger etwas fragwürdig...
 
ja, er hat es im ersten Post erwähnt, das nur ca 50 - 70% der Leistung da ist aber aus anderen Foren und der Punktzahlen habe ich gesehen, dass es sich um die 80% bewegt. du hast 15tausend schalgmichtot Punkte das wären ca 2000pkt weniger als in der Desktop Lösung - denke ich

naja ist ja nur so übern daumen gepeilt.... aber ich finde, das es sich im ramen hält und nicht an die 50 - 70% kommt sondern drüber ist
 
Zuletzt bearbeitet:
Alles schon wieder abgebaut....bräuchte ja nen neues Netzteil und im Endeffekt für für 300€ ist mir der Spass dann momentan zu teuer ;-)

Wer also nen PE4L 1.5 inkl. 1,5m und 5m mHDMI Kabel + 420W Netzteil brauch bitte melden :-P
 
Na der Adapter für den Expresscard Slot und 2 mHDMI Kabel, 1x 1,5m und 1x 5m

denke alles weitere per pm um hier net abzudriften...
 
Noch ne Frage an alle die diese Lösung nutzen.

Ich nutze meinen x200 in einer Dockingstation, aber ist es sinnvoller, das TP auf einen Notebookkühler zu setzen während des spielens? Es wird ja schon recht warm, oder?
 
Hej,
ich bin noch nicht richtig hinter das Problem TOLUD/Bios gestiegen, könnte mir das mal jemand kurz technisch erläutern!?
 
"In summary, a desktop eGPU requires 256MB of 32-bit PCI space at a 256MB boundary. Older X220/T420 bios sets TOLUD=3.0GB when have 4GB or more installed so does provide free PCI space to accomodate a eGPU. The new bios that sets TOLUD=3.5GB when have 4GB or more installed so cannot provide this PCI space to accomodate a eGPU." (Quelle)

Haben wohl die TOLUD erhöht, damit ein OS mit 32bit mehr Arbeitsspeicher zu Verfügung hat, aber gleichzeitig keinen Raum mehr für externe Grafikkarten gelassen, sodass diese nicht adressiert werden können.
Wobei das jetzt nicht so wirklich "technisch" ist :D
 
"In summary, a desktop eGPU requires 256MB of 32-bit PCI space at a 256MB boundary. Older X220/T420 bios sets TOLUD=3.0GB when have 4GB or more installed so does provide free PCI space to accomodate a eGPU. The new bios that sets TOLUD=3.5GB when have 4GB or more installed so cannot provide this PCI space to accomodate a eGPU." (Quelle)

Haben wohl die TOLUD erhöht, damit ein OS mit 32bit mehr Arbeitsspeicher zu Verfügung hat, aber gleichzeitig keinen Raum mehr für externe Grafikkarten gelassen, sodass diese nicht adressiert werden können.
Wobei das jetzt nicht so wirklich "technisch" ist :D

Ok, das war ausreichend technisch :thumbsup:...

Da dies ja nur 32-Bit Systeme betrifft, dürfte das Problem ja unter einem 64-Bit System ja nicht bestehen, oder?
Also müsste die eGPU ja unter Win7 64-Bit mit 8GB Ram und neuestem Bios laufen oder?
 
Die TOLUD wird leider schon im BIOS/UEFI definiert und somit ist das OS egal, da kein Raum vorhanden ist. Falls man 3GB RAM verbaut, könnte man eine eGPU wieder benutzen (egal ob 32 oder 64bit).
 
Hallo eGPU Gemeinde,

ich betrete mir dem PE4H (Ver 2.4a) absolutes Neuland. Betrieben möchte ich meinen PE4H Adapter an einem alten Sony Vaio (VGN-FE11M).

Da es mir weniger auf die Leistung und viel mehr auf die Möglichkeit, Dual link DVI zu nutzen ankommt, möchte ich lediglich eine kleine Radeon 5450 Karte betreiben.
Meine "Go Green" Karte hat eine Leistungsaufnahme von ca. 20 W peak, ist passiv gekühlt und besitzt keinen Molex Anschluss. Gerne würde ich daher den Adapter mit einem DC Tischnetzteil betreiben. Auf dem Adapter werden 15-20V bei 3A angegeben. Also ein Leistungsbereich von max. 45 bis 60W?

Im Netz fand ich diverse Lösungen mit deutlich mehr als 3A Netzteilen. Mir steht auch nur ein Netzteil mit 4,5A zur Verfügung, daher meine Sorge.
Kann ich den Adapter damit auch betreiben oder nimmt´s mir dann die Sicherung?

Vielen Dank für eure Hilfe!
 
Zuletzt bearbeitet:
die Sicherungen kommen erst, wenn der Verbraucher die Leistung auch aufnimmt... laut Spez. für einen pcie16x sollte dieser 75W aushalten

da der PE4H aber Spannungsregler hat, sind diese von Bedeutung

[TD="bgcolor: #99CCFF, colspan: 4"]PE4H ver2.4 12V/5V/3.3V power current limit[/TD]

[TD="bgcolor: #E4E4E4"][/TD]
[TD="bgcolor: #E4E4E4"]DC15~20V input[/TD]
[TD="bgcolor: #E4E4E4"]Floppy 12V/5V input[/TD]
[TD="bgcolor: #E4E4E4"]ExCard 3.3V input[/TD]

[TD="bgcolor: #FFCC66"]PCIe 12V[/TD]
[TD="bgcolor: #FFCC66"]12V/3A (Max)[/TD]
[TD="bgcolor: #FFCC66"]12V/6A (Max)[/TD]
[TD="bgcolor: #FFCC66"]12V/0A[/TD]

[TD="bgcolor: #FFFFFF"]USB 5V[/TD]
[TD="bgcolor: #FFFFFF"]5V/1.5A (Max)[/TD]
[TD="bgcolor: #FFFFFF"]5V/1.5A (Max)[/TD]
[TD="bgcolor: #FFFFFF"]5V/1A (Max)[/TD]

[TD="bgcolor: #FFCC66"]PCIe 3.3V[/TD]
[TD="bgcolor: #FFCC66"]3.3V/3A (Max)[/TD]
[TD="bgcolor: #FFCC66"]3.3V/3A (Max)[/TD]
[TD="bgcolor: #FFCC66"]3.3V/1.3A (Max)[/TD]


sagt der Hersteller... für dich is die erste Spalte relevant... Die Buchse ist mit 15-20V 3A angegeben.
 
Zuletzt bearbeitet:
habe jetzt den adapter hier liegen... eine gtx470 hängt an einem 800Watt netzteil über das SWEX und der express card adapter ist drinne...
wenn ich ihn einstecke, passiert nichts,
wenn ich ich beim booten einstecke (davor und dann einschalte) fährt das TP normal hoch und es tut sich ebenfalls nichts...
ich habe delay auf 15,8 sec gestellt und auf null sec, nichts tut sich...
die Grafikkarte läuft zwar an sobald ich sie über den express card slot einstecke aber das wars....
der monitor erkennt sie auch nicht (via DVI angeschlossen)
den grafikkartenttreiber der onboard grafik habe ich auch schon runtergeworfen...


und nu?!
 
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