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
 
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ich denke der hauptvorteil ener dock liegt eher in der bequemlichkeit die man gewinnt... einfach draufstellen und andrücken, statt mehrere stecker einstöpseln und abziehen zu müssen...
 
Hallo ich bin neu hir und vielleicht kann mir von euch jemand helfen oder die Situation erklären.

Also ich habe kein Lenovo Laptop ich hoffe das geht in Ordnung. Es ist ein Fujitsu A531 mit i5 2410m/Intel HD3000, das selbe wie jemand aus dem Notebookreview-forum und ich hab auch die selbe eGPU, die GTX 560 Ti. + PE4L 2.1b
Er hat nach seinen Angaben kein Setup 1x gebraucht und kommt beim 3DMark06 auf über 16000 Punkte.
Bei mir wurde auch alles auf anhieb erkannt, nur komme ich nur auf ca 6000 Punkte im 3DMark06.

Habe den aktuellsten Treiber für die Karte drauf. Also ich will jetzt nur wissen ob ich das alles wieder verkaufen bzw zurückschicken kann, denn BF3 auf Low, 720p und ca 17 fps macht so kein Spaß. Wäre echt toll wenn ich zumindest wüste warum das bei mir nicht funktioniert oder funktionieren kann. Danke
 
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Hi ENDLICH ein Hoffnungsschimmer !

Ich weiß nicht weil ich dachte der Optimustreiber ist in dem normalen Treiber mit dabei.
Ich habe dann mal versuch den Verde treiber aus dem NB-review-forum zu installieren. Dann sagt mir Windows 7 dass er keine Nvidia findet. Also ich habe ur eine interne Intel HD 3000. Und es wird ja auch immer gesagt dass man damit Optimus nutzen sollte..
 
Der Optimus Treiber ist mWn modifiziert, sodass der in den Standard Treibern nicht enthalten ist.
 
Sorry, das kann ich Dir leider nicht beantworten, so gut kenne ich mich mit der eGPU nicht aus. Frag mal Aurora, der hat das selbe mit seinem ThinkPad X220 gemacht.
 
NOTE: Khenglish confirms 295.xx beta desktop driver drives the internal LCD in additional to providing the x1 pci-e compression making it unnecessary to use the modded Verde driver below.. If you don't want the pci-e compression (who wouldn't?) then obtain desktop drivers older than 275.xx. Desktop drivers b/w 275.xx and 295.xx provide pci-e compression but not internal LCD mode.

Von http://forum.notebookreview.com/6542661-post1222.html.

Wenn ich das richtig verstehe braucht man also nur noch den normalen neuen NVidia-Treiber und gut ist ohne gemoddede .inf etc.. oder?
 
Ich komme mit meiner GTX550Ti, also schwächer als deine GTX560Ti und dem PE4H v2.4, also nur PCIe 1.0 und NICHT 2.0, auf etwa 8500 Punkte im 3DMarkVantage. Den 06er habe ich nicht installiert, da er nicht Aussagekräftig ist. (Er ist sehr stark von der CPU Abhängig, die GPU spielt nur eine eher unwichtige Rolle;))

Ich habe eigentlich nur den normalen Desktop Treiber installiert, und da das Interne Display ansteuerbar ist nehme ich mal an, das Optimus auch aktivert ist. Hier ist der Link zu genau dem Treiber den ich installiert habe: http://www.nvidia.com/object/win7-winvista-64bit-301.42-whql-driver.html
 
Aurora.

Genau den selben habe ich auch installiert. Wenn ich den 3DMarl06 mache, dann beobachte ich dass die Frames beim ersten Game-test zwischen 7 und 30 Frames schwanken wobei die Scenenaktivitäten kaum verschieden waren. Selbst dort waren die frames mit der Intel HD3000 weitgehenst konstant. Zwar gings nicht auf 30 Frames, aber kostant.

GPU-Z zeigt mir auch nur @x1 1.1 an. Habe aber zu 100% PCi 2.0

Sind Netzteil mit dem PE4L vielleicht nicht richtig verbunden? Oder bekommt die Karte zu winig strom? Ist ein Be quiet! E8 4000Watt
 
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Das Schwanken liegt an der begrenzten Datentransferrate. Daran wirst du dich gewöhnen müssen, genau so wie an mikro-Ruckler.

Als einzige Erklärung bleibt dein Laptop selber. Ich habe schon von vielen Notebooks gehört, die Probleme mit eGPU's haben. An deiner Stelle würde ich mir überlegen auf ein ThinkPad umzusteigen.;)
 
Habe z.B. mit der GTX470 nur unter BF3 mikro ruckler. (Singelplayer, MP habe ich noch nicht getestet) Mass Effect 3 läuft aber auf "Ultra" ohne Probleme, habe ein T400 ;)

Auch den internen und externen Bildschirm Zeitgleich betrieben geht, mit dem normalen, aktuellen nVidia Treiber für meine Grafikkarte, nichts wurde umgestellt oder ersetzt.
 
@Adun

Hast du das Setup.x1 durchgeführt?

@Lpz3sn

Meint ihr das HDMI-Kabel? Das ist 0,7 Meter lang und überträgt vom Notebook Full Hd Filme ohne Ruckeln auf Ultra. :)
 
Habe z.B. mit der GTX470 nur unter BF3 mikro ruckler. (Singelplayer, MP habe ich noch nicht getestet) Mass Effect 3 läuft aber auf "Ultra" ohne Probleme, habe ein T400 ;)

Auch den internen und externen Bildschirm Zeitgleich betrieben geht, mit dem normalen, aktuellen nVidia Treiber für meine Grafikkarte, nichts wurde umgestellt oder ersetzt.
Bei mir laufen NFS Hot Pursuit und Skyrim auf maximal flüssig, obwohl man bei Skyrim doch hin und wieder ein paar kleine Ruckler ertragen muss, das liegt dann aber an der "fehlenden" GPU Power.

NFS World hingegen ruckelt selbst auf minimaler Grafik so sehr, dass es unspielbar ist, und sogar ne X3100 sollte das hinkriegen.
 
manche Spiele sind billige Konsolen Ports, die gehen eher CPU lastig (z.B. GTA 4), evtl hackt deswegen NFS World?

@memoy: welches Setup? habe nur den Treiber installiert, neugestarten und wie blöd gefreut :D
 
manche Spiele sind billige Konsolen Ports, die gehen eher CPU lastig (z.B. GTA 4), evtl hackt deswegen NFS World?
Ja, den Verdacht hatte ich auch schon. Beides, Skyrim und NFSHP sind Konsolenspiele. NFS World hingegen lässt sich nur auf dem PC spielen.

In diesem Fall haben Konsolen ja dann doch noch was außer Konsoleritis gebracht.:rolleyes:
@memoy: welches Setup? habe nur den Treiber installiert, neugestarten und wie blöd gefreut
Dito.:)
 
Moin moin,

da mein Projekt nun leider etwas an der Grafikkarte hängt habe ich schonmal angefangen mir über das Gehäuse getanken zu machen:

Ein kleines ThinkCentre Gehäuse mit dem originalen Netzteil wäre doch ne sehr schicke Schreibtisch Variante, oder?! Hab ich alles noch zuhause rumstehen.

Gibt paar kleine Probleme:

Kann man dieses SWEX, oder wie auch immer genau, so einstellen, dass ich weiterhin über den Ein/Aus-Schalter vom Gehäuse die Sache starten kann?
Wie habt ihr das in einem externen Gehäuse gemacht? Der Ein und Ausschalter ist ja auf dem SWEX auch sehr blöde verbaut.

Außerdem hat das Netzteil leider nicht so viele Festplattenanschlüsse. Hier könnte man aber den Kabelbaum so modifizieren, dass man die passenden Stecker verwendet. Es sind am Netzteil min. 5 12Volt Leitungen vorhanden, das sollte ja reichen, oder?! Max. Watt sind 280W auf 12V.

Verbaut werden soll eine GTX 570(/TI) an einem X220T mit einem PE4L...

Viele Grüße,
Antro
 
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