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:
sagt mal,
hat das schonmal jemand erfolgreich mit nem x61/x61s/x61t getestet? Haben ja anscheinend nen kompinierten expresscard/pccard slot.
 
stimmt, der kombinierte slot leitet wohl nur die usb-ports durch ... schade.
aber über den mpci-slot müssts dafür ja gehen, besser als nix :P
 
der kleine funktioniert genauso...... nur mit dem 5m wirst aber wohl pech haben... 3m waren bei mir schon grenzwertig...
 
Ich hab ein 5m-Kabel ohne Probleme und messbare Leistungseinbußen (verglichen mit 1m und 30cm) benutzt. Das größte Problem an einem längeren Kabel ist die erhöhte Kabelbruchgefahr, die bei qualitativ minderwertigen Kabeln zu Ärger führen kann (wie ich ebenfalls erlebt habe).
 
AAAALLSSOOo :D

es lag wahrhaftig an dem kleinen 12V Kabel :facepalm:

jetzt funktioniert alles tip top, beim ersten start mit graka Angeschlossen gebootet, sie erkannt, treiber installiert, alles perfekt. Keine probleme.... jetzt wird erstmal 3DMark06 herhalten und dann Bad Company 2....

habe jetzt eine bewertung im Leistungsindex von 6,1 | 5,9 | 5,9| [4,4] | 7,7

[4,4] ist die Spieleleistung.... naja... das stellen wir dann gleich auf die Probe :D

Hups:

Mit dem (gemoddeten) Verde Treiber sieht es ganz anders aus:

6,1 | 5,9 | 6,1 | 6,1| 7,7 :thumbup:

jetzt 3dmark....


EDIT:

Die ATI HD5770 wird beim booten nicht erkannt, liefert im Leistungsindex von Windows 7,3 und hat :::::: 3DMark(2)06 und unterstütz den erweiterten Desktop

Die GTX470 wird beim booten erkannt, liefert im Leistungsindex 6,1 und hat ca 60003DMark(s)06 und unterstützt kein Dual Bildschrim
 
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EDIT:

Die ATI HD5770 wird beim booten nicht erkannt, liefert im Leistungsindex von Windows 7,3 und hat :::::: 3DMark(2)06 und unterstütz den erweiterten Desktop

Die GTX470 wird beim booten erkannt, liefert im Leistungsindex 6,1 und hat ca 60003DMark(s)06 und unterstützt kein Dual Bildschrim

Hast du es noch mal mit der HD 5770 probiert? Nach der Liste im Eingangspost von elarei hätte ich gedacht du würdest mehr Punkte mit der GTX 470 "erzielen".
Da es mich mal wieder in den Fingern juckt: Was für Spiele hast du schon ausprobiert?
 
Ich habe ein Thinkpad L420 und möchte auch gerne eine externe grafikkarte anschliese.
Allerdings bin ein wenig sceptisch was die leistung der hier beschrieben lösung betrift (und ich bin leider zu faul 81 seiten durchzulesen).
Was ich eigendlich suche ist ein vergleich zwischen einer karte im pc über pcie x16 angeschlossen und einer über die expresscard angeschlossen.
Es wäre nett wenn jemand den GPU score einer hd 6850 im 3dMark vantage posten könte. in einem desktop pc hat sie etwa 14000 punkte.
 
Hast du es noch mal mit der HD 5770 probiert? Nach der Liste im Eingangspost von elarei hätte ich gedacht du würdest mehr Punkte mit der GTX 470 "erzielen".
Da es mich mal wieder in den Fingern juckt: Was für Spiele hast du schon ausprobiert?

Hey, es tut mir leid, ich habe hier schon ewig nicht mehr hineingeschaut!

also, 3Dmark ist beim testen der HD5770 immer zusammengebrochen, ich weiß nicht warum. Aber Battlefield Bad Company 2 lief auf mittel-hoch ohne probleme, mit der nVidia sogar alles auf hoch ohne probleme!

Einzig haben die Ladezeiten der Level extrem lange gebraucht. Man stieg in das Spiel ein und wurde mit ca 15 sec hacken begrüßt (ich schätze bis alle daten des levels in den arbeitsspeicher geladen wurden)

Gespielt habe ich bisher nur Battlefield bad company 2. aber Mass effect 2 und Anno 1404 sollte ohne weiteres mit maximalen Einstellungen funktionieren!
 
So, jetzt habe ich mein Set von Adun bekommen. Anschluss und so weiter hat geklappt, Grafiktreiber ist installiert usw. . So, nun funktioniert es aber trotzdem nicht, denn im Gerätemanager kommt unter Eigentschaften des Geräts folgende Meldung:
"Für dieses Gerät sind nicht genügend Ressourcen verfügbar. (Code 12)

Wenn Sie dieses Gerät nutzen möchten, müssen Sie ein anderes Gerät mit Anschluss an den Computer deaktivieren."
Ich habe jetzt mal die Intel HD 3000 deaktiviert, es geht aber immer noch nicht. Wüsstet ihr vieleicht woran es liegt?
 
Top!
Das neue Bios vom x220 (1.23) erlaubt wieder eGPU samt 8GB RAM. Haben also wirklich auf die User gehört.

@ibmthink
Hast du ggf. eine Bios Version, wo eGPU nicht möglich ist? Beim L520 weiß ich leider nichts genaues.
 
Ich habe die Version 1.13 drauf. Mittlerweile ist 1.14 draußen. Habe auch 8GB RAm, liegts vielleicht daran?

Im Changelog der Version 1.14 steht nichts davon:
Code:
Version 1.14
 BIOS: 1.14 / ECP: 1.08
(New) Updated the 206A7 CPU microcode to V.1Bh. 
(Fix) Fixed an issue where the System Performance setting in Power Manager could not be stored. 
(Fix) Fixed an issue where the keyboard beep function did not work correctly.
 
Zuletzt bearbeitet:
Es wäre nett wenn jemand den GPU score einer hd 6850 im 3dMark vantage posten könte. in einem desktop pc hat sie etwa 14000 punkte.

Ich habe genau diese Karte aktuell im Einsatz mit einem T400 (P8600, 4 GB RAM). Der 3DMark06-Score mit default Einstellungen liegt bei 10200 Punkten (leider keinen 3d mark vantage zur hand, aber ich kann die tage mal schauen). Allerdings habe ich das gerade zum ersten Mal aufgebaut, da kann man sicher mit anderen Treibern / Feintuning / OC noch was rausholen. Aber für mich passt das. Hatte mit meinem high-end Alienware m14x auch nur 12000 und das kostet halt das 4-fache meines aktuellen Setups... ;)
 
Top!
Das neue Bios vom x220 (1.23) erlaubt wieder eGPU samt 8GB RAM. Haben also wirklich auf die User gehört.

Es soll auch Mitte/Ende November ein neuer Adapter für PCIe 2.0 rauskommen, hoffentlich dann auch mit zugehörigem Kabel. Oder gibt es mittlerweile mehr Infos zu den Kabeln?
 
Zuletzt bearbeitet:
Bios > F9 drücken (Werkseinstellungen wiederherstellen) hilft in viiieeeln Fällen wundersamerweise

Unbenötigte Geräte entfernen, deaktivieren?

Alle Treiber aktuell? Chipsatz, GraKa etc... ?
 
Schau mal hier: Link


Meiner Meinung nach liegt es an den 8GB RAM. Das x220 konnte mit dem ersten Bios (1.11) auch mit 8GB RAM umgehen, danach wurde der "Support" entfernt, aber nun wieder hinzugefügt.
"[New functions or enhancements] - Improved memory resource allocation process to reserve more memory space for optional hardware devices."

Weiß nicht wie das beim L520 ist. Vielleicht mal ein altes Bios flashen?
 
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