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:
alles was bisher gefragt wurde, beantworte ich in meinem post mit der erklärung.. grundsätzlich ist das kabel aber n "Problem" momentan hängt es noch einfach heraus. evtl besorg ich mir n ersatz-abdeckung und modellier sie so um, dass ich es schliessen kann und das kabel einen weg nach aussen findet ^^

der Post ist soweit fertig.. viel spaß beim lesen und ausprobieren!
 
Zuletzt bearbeitet:
Ohne den ganzen Thread gelesen zu haben:
Kann jemand ein Benchmark-Ergebnis für die Verbindung X201 (i5 540M) und Geforce GTX 470 bzw. 560ti posten?
Was mich weiterhin interessieren würde: Welche Spiele sind damit möglich und wo sind die Grenzen?
 
Wenn du wenigstens das ERSTE Posting gelesen hättest, hättest du es grundsätzlich abschätzen können, denn da gibt es eine Liste. Mehr Ergebnisse gibt es im Originalthread aus einem anderen Forum, der im ersten Posting AUCH verlinkt ist. Welche Spiele möglich sind, wurde AUCH schon ausgiebig diskutiert.

Grundsätzlich: es ist mit 3DMark06-Scores zwischen 9000 und 15000 zu rechnen. Die meisten Spiele kann man problemlos auf sehr hohen Einstellungen betreiben (Mass Effect, Starcraft 2, WoW, Splinter Cell, ...). Verschiedene Spiele nutzen verschiedene Technologien, die unterschiedlich gut über den Adapter realisiert werden. Hitman Blood Money ist mit der Adapterlösung quasi unspielbar langsam ohne ersichtliche Gründe, GTA IV scheitert eher an den Notebook-CPUs als an der GPU. Es ist prinzipiell kaum vorhersagbar, was wo wie läuft, da das Zusammenspiel sehr von Notebook, Grafikkarte und Spiel zusammen abhängt.

Danke tura für das ausführliche Posting zum DIY-Setupprogramm, ich werde das im Startposting verlinken.
 
Danke für die Antwort elarei.
Sodele, mir geht es darum mir selbst die Frage beantworten zu können ob sich ein kompletter wechsel vom Desktop hin zu einem TP in Kombination mit einer externen Grafikkarten lohnen würde und wo ggf. Grenzen sind. Daher auch meine Frage nach einem konkreten Wert.
 
Ich bin gerade durch Zufall auf diesen Thread gestoßen und sorry, wenn ich hier zuspamme - aber das sind ja absolut geniale Infos! Danke! Ich habe nun gerade ein W520 mit einer Quadro 2000M und bei dem bisschen, was ich zocke, lohnt sich das nicht, da aufzurüsten. Für später, wenn die Spiele wieder anspruchsvoller werden, oder wenn ich mit Videobearbeitung oder ähnlichem auch die Grafikkerne zum Rechnen benutze, ist das aber einfach eine absolut geniale Sache. Ich hätte nie gedacht, dass das überhaupt geht!
 
sobald große datenmengen auf dem bus zu erwarten sind, ist die lösung wegen dem pcie 1x ungünstig....
 
Bei den aktuellen ThinkPads ist es sogar eine pcie 1.5x anbindung.;)
 
Irgendwie finde ich das komisch. Vorher war es PCIe x1. Jetzt müsste es PCIe x2 sein mit den neuen Chipsätzen - angeblich unterstützt der Adapter das aber gar nicht. Dann wäre aber genau so PCIe x1 am laufen wie "früher". Wie kommt dann die Leistungssteigerung auf das 1,5 fache? Das würde bedeuten, der Adapter kann DOCH x2?
 
öhm... eine lane bleibt eine lane... ob das nun 1.0, 2.0 oder 2.1 dürfte ua stark vom kabel abhängen... nur weil die GraKa und der chipsatz über präzise ausgemessene leiterbahnen entsprechend hohe frequenzen nutzen können, muss das mit einem 0814 grabbeltischkabel und einen chinaadapter noch lange nicht funktionieren ;)
 
Ich denke, der Spruch mit der 1.5er Anbindung war ein Joke um zu demonstrieren, dass die neuen Modelle da etwas flotter sind. Der Adapter an sich kann x2, aber afaik nur mit zwei separaten Lanes und nicht über eine einzelne Lane, egal was der Laptop kann. (Darum heißt es ja auch x1 und nicht x2.)
 
Ich finde du solltest in den Startpost noch etwas zu Code 12 schreiben, damit Lösungssuchende das auch zuordnen können. Das ist nämlich falsch:
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.
Es geht erstens nicht darum dass das Gerät abstürzt, sondern die GraKa wird erkannt aber arbeitet nicht. Man bekommt nur den Fehlercode 12 (nicht genug Resourcen). Außerdem ist das Programm nicht von HWTools soweit ich das verstanden habe.
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn ich mir das so durchlese, könnte ich damit also einen dritten Monitor mit meinem T400 ansprechen. Die Frage ist dann nur mehr, was mich der "Spass" kosten würde (ohne Monitor)?
 
Wenn du eine Low Cost Grafikkarte für 20 Euro rein steckst dann biste bei knapp 100 Euro denke ich mal. Aber nur um einen dritten Monitor anzuschließen lohnt es denke ich nciht. Da würde ich dann eher zu einer Matrixlösung oder einem Monitoranschluss per USB tendieren.
 
Da Du ja sowieso keine hohe Performance erwartest, würde auch eine ThinkPad Advanced Dock reichen. Damit kannst Du auch Grafikkarten ansprechen und eine Dock hast Du auch noch. Und vor allem ist die aus DE.
 
Das Advanced Dock alleine kostet mich schon mehr als die USB-Variante. Dies kostet mich bei Ebay ~50€. Ich muss mir das ganze durch den Kopf gehen lassen, das per USB scheint für meine Zwecke die beste Variante zu sein. Danke visevision.
 
per USB kannst du aber kaum flüssiges Arbeiten erwarten. Naja gut für ein bisschen Word und Internet reichts. Youtube/Videos anschauen oder flüssige PowerPoint-Präsentationen kannst du mit der USB-Lösung aber vergessen.
 
Mit einem USB 3.0-Adapter dürfte es deutlich rosiger aussehen. Aber nur, wenn man einen USB3.0-Port besitzt. Dein T400 hat keinen...
 
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