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:
Einer steckt an der Grafikkarten, der gleiche wie vorher als sie im Desktop eingebaut war, der Feststellhacken ist eingerutscht. am PE4H steckt ein flacher den ich über molex mit dem Netzteil verbunden hab.
Dazu noch der minihdmi zur expresscard und an der Grafikkarte ein dvi kabel zu einem Monitor. Das Netzteil steckt noch am Swex. Auf dem PE4H hab ich den Delayschalter auf 0 gestellt und es leuchten wenn ich angeschaltet hab, 3 grüne Leds.
 
ist alles korrekt angeschlossen.... hmm eine andere Grafikkarte hast du nicht zufällig zum testen? Ein Bild kommt bei dir? Evtl hört man das pfeifen nicht mehr wenn es mal in einem Gehäuse ist.
 
Nein gar nichts, ich bekomme auch keine Meldung von Windows das es Treiber installiert. Mein BIOS ist auf 1.26. Ich habs mit im Betrieb reinstecken, vor boot bis windows voll da ist und so nem Energiesparmodustrick versucht. Nein ich hab keine andere Grafikkarte zur hand. Nach längerer Recherche hat sich jetzt auch ergeben dass es sein kann, dass die grafikkarte aufgrund nicht vorhandener leistungsangaben vom pc aus vorsichtshalber auf volle leistung geht, das könnte das fiepen erklären.
 
steck mal an den Adapter einen USB Stick oder sonstoges wenn er am TP angeschlossen ist.

Frag mal im Forum ob jemand aus deiner Gegend eine GraKa hat die er dir für Portokosten für ein, zwei Tage ausleihen kann, hier sind viele sehr freundliche Menschen unterwegs ;)
 
Der USB stick funktioniert wenn das Netzteil angeschaltet ist. Das gibt Hoffnung :cool: Ja mal schauen ob ich hier in der Gegend was finde.
 
das heißt das der Adapter auf jedenfall zum Teil funktioniert.

Schau mal das du das TP ausschaltest, das gesammte gebilde ansteckst - dann das TP anschaltest und dann direkt den Adapter aber auf Stufe 3 Verzögerung (12sec)
 
Gemacht, der USB stick wurde sofort bei start erkannt, die Grafikkarte röhrt vor sich hin aber keine Treiberinstallation oder Meldung anderer Art. Auch, hat die Verzögerung, zumindest gefühlt, gar nichts verändert, anfangs war die rote LED zur anzeige der Verögerung nur minimal kurz an (gefühlt 0.2 sec)
 
moin adun, wie und wo stell ich den adapter auf stufe 3 ?? Ich hab bisher den adapter immer erst vor der windows-anmeldung angeschlossen...
 
Die Verzögerung sollte aber auf Stufe 3 ca 12 Sec dauern, auf Stufe 2 glaube ich 7 Sec und auf Stufe 1 halt null Sekunden. Da stimmt was nicht. Starte den Adapter mal ohne Graka und USB Stick. Schalt ihn aus und nimm im vom NT (das NT wirklich ausschalten) dann schalte das NT ein und dann den Adapter (er sollte dabei am TP angeschlossen sein)

@taco, da musst du den kleinen Schalter auf der linken Seite umschalten. Wenn die GraKa eingebaut ist dann zeigt der schalter von hinten auf das Slotblech
 
Die Beschriftung ist sehr verwirrend, nach genauen hinsehen kann ich nun alle 3 Stufen einstellen. Die Rote Delay LED bleibt dann länger an, aber der USB stick wird (im laufenden Betrieb) sofort erkannt und die Automatische wiedergabe eingeleitet.

edit:
Jetzt bekomme ich Fehlermeldungen von Windows wenn ich es mitsamt Grafikkarte im laufenden Betrieb anstecke (mit Stufe 3 Delay)


USB-Massenspeichergerät
Problem: Die Treibersoftware konnte nicht geladen werden.
Dateien, die bei der Beschreibung des Problems hilfreich sind:
DMI140F.tmp.log.xml
usbstor.inf
Temporäre Kopie dieser Dateien anzeigen
Warnung: Wenn das Problem durch einen Virus oder ein sonstiges Sicherheitsrisiko verursacht wurde, kann der Computer durch das Öffnen einer Kopie der Dateien beschädigt werden.

SM bios service
Problem: Die Treibersoftware konnte nicht geladen werden.
Dateien, die bei der Beschreibung des Problems hilfreich sind:
DMID276.tmp.log.xml
oem37.inf
Temporäre Kopie dieser Dateien anzeigen
Warnung: Wenn das Problem durch einen Virus oder ein sonstiges Sicherheitsrisiko verursacht wurde, kann der Computer durch das Öffnen einer Kopie der Dateien beschädigt werden.

USB-Verbundgerät
Problem: Die Treibersoftware konnte nicht geladen werden.
Dateien, die bei der Beschreibung des Problems hilfreich sind:
DMI3AC1.tmp.log.xml
usb.inf
Temporäre Kopie dieser Dateien anzeigen
Warnung: Wenn das Problem durch einen Virus oder ein sonstiges Sicherheitsrisiko verursacht wurde, kann der Computer durch das Öffnen einer Kopie der Dateien beschädigt werden.

Windows
Problem: Grafikkartenfehler
Dateien, die bei der Beschreibung des Problems hilfreich sind:
WD-20120531-1342.dmp
sysdata.xml
WERInternalMetadata.xml
Temporäre Kopie dieser Dateien anzeigen
Warnung: Wenn das Problem durch einen Virus oder ein sonstiges Sicherheitsrisiko verursacht wurde, kann der Computer durch das Öffnen einer Kopie der Dateien beschädigt werden.
 
Zuletzt bearbeitet:
also da sich die Karte ja selbst meldet, scheint es da ein Problem zu geben was die Gesundheit der Karte selbst gefährdet... fehlende/unzureichende/falsche Spannung, nicht funktionierender Lüfter, Temperatur... usw falls es da also ein Piepsmuster gibt, würde ich den Support des Herstellers kontaktieren, sofern google nix ausspuckt, den die sollten ja wissen was es bedeutet...
 
Nachdem ich es nun auch schon etwas länger am Stück im Betrieb hatte/ertragen hab, bin ich mir relativ sicher dass es kein gewollter Piepston über Lautsprecher/Summer ist sondern eher dieses Bauteilfiepen.
 
Sooooo, nach fast 6h Arbeit:

http://www.abload.de/gallery.php?key=jHn1wiIU

300 Borhungen mit 5,7mm inkl Entgraten mit Senker
1 Loch mit 140mm (naja, mehr Oval als Rund :D)
Kabel sind nun festegezurrt mit Kabelbinder
Lüftersteuerung für die beiden 60mm Lüfter

Jetzt wird das Teil in nächster Zeit mal schwarz Angemalt und bekommt ein paar blaue LEDs verpasst ;) :)

On/Off Schalter muss ich noch anlöten und nach außen führen :)
 
Zuletzt bearbeitet:
Hi,

so viel Arbeit für so ein bisschen Luftstrom... Ich bin eher ein Anhänger des Ganz-Aufschneidens-und-großmaschige-Boxengitter-Dahinterlegens, so wie bei dem Fangitter-Loch fürs NT. Gibt deutlich mehr Luftstrom, aber das Risiko einschlüpfender Insekten ist natürlich auch größer.

Mir gefällt gut, dass das Netzteil direkt und ohne Umwege kühle Luft von außen ansaugen kann. Die Grafikkarte hingegen, die eigentlich mehr Kühlleistung verdient hätte als das NT, muss hingegen durch das engere Gitter saugen - das würde ich wirklich weiter aufmachen. Andererseits hervorragend ist, dass die Grafikkarte hoch montiert ist, sodass sie direkt durchs Gitter saugt und nicht die vorgewärmte Luft aus dem Gehäuse.

Beim Luftauslass bin ich mir nicht so sicher, wie viel der bringt. Wieder dieselbe Thematik, die pusten auf Lochgitter, das nimmt viel Leistung weg. Ich würde mal die Temperaturen im Auge behalten und wenn die langfristig sehr hoch werden, wäre an einen zusätzlichen Auslass im Seitenteil neben den beiden Einlässen zu denken.
 
richtig, richtig, richtig ;)

Ich glaube es war das 73. oder 74. Loch, da dachte ich mir,m du Idiot.... :D

Anfangs war der Plan, 2x80mm Öffnungen wie für Lüfter zu machen, dann einfach 2x80mm Lüftergitter darüber und fertig. Dachte mir dann, das es ganz schick aussieht mit den vielen Löchern. Hat zwar iwann keinen Spaß mehr gemacht aber das optische zählt auch was.

Luftauslass ist so ne Thematik. Ich habe nur den schlitz über dem Slot der Grafikkarte, wenn ich meine GTX470 über die beiden 2 Slot reinpacke (die saugt dann aber unmittelbar durch das "gitter" an), dann müssen die Lüfter der GTX die Luft herausbefördern, das kann man vergessen. Für den Fall dachte ich mir einfach, entweder die beiden 60mm Lüfter umzudrehen, so das die Luft an der Grafikkarte und von _unter!_ der Grafikkarte angesaugt wird. Oder ich haue in den Deckel nochmal einen 120mm Lüfter nebst dem des Netzteils, der sollte genug rein-/rausziehen ;)

Das Lochgitter war ganz am Anfang mal ne alternative, aber das hätte mir optisch garnicht gefallen :( wobei das ohnehin wieder irrelavant ist, da die Öffnungen nach unten wandern, richtung Schreibtisch, der Monitor drauf (das ganze bekommt noch Füßchen ca 3cm hoch) und man davon nicht mehr viel sieht. Ausser man betreibt er hochkannt
 
einfach ein "rohr" auf der grakalüfter bist zum gehäusedeckel... dann bekommt der auch nur luft von außen... ein 140er am gehäuse mit trichter wär wohl die leise lösung gewesen... ^^
 
Nabend,
kann es sein, dass man jedesmal wenn man die eGPU angeschlossen hat, die ClearType Einstellungen noch einmal überprüfen bzw. Cleartype neu Einstellen muss?

Gruß, taco3000
 
p.s. habs mal geschwindt ausgerechnet. Meine ca 280Löcher haben einen Flächeninhalt von 14'289mm², ein 120mm Loch hat einen Flächeninhalt von 22'619mm², 100mm haben nur noch 15'707mm², sprich, ich habe effektiv ein ca 98mm großes Loch im Deckel - nicht grad sehr besrauschend, aber es sollte reichen. In ZUkunft wird die Luft durch das Loch angesaugt und durch die beiden 60mm Lüfter wieder ausgegeben ;) :)

Nabend,
kann es sein, dass man jedesmal wenn man die eGPU angeschlossen hat, die ClearType Einstellungen noch einmal überprüfen bzw. Cleartype neu Einstellen muss?

Gruß, taco3000



nope, ich musst am Monitor manchmal einfach auf "Auto adjust" klicken, damit er sich selber einstellt
 
Zuletzt bearbeitet:
@Aurora: Jetzt läuft endlich alles. Ich hab mir das Setup 1.x besorgt, mit welchem ich endlich meine interne ATI-Karte abschalten konnte... hat zusätzliche Ressourcen freigegeben. Hab mir jetzt auch statt der 550Ti eine 460 drangehängt. Und siehe da:

3dmark06: 12271
34mark11: 2911
heaven: 1622
3dmark vantage: 8656
RE5: Test1: 79,1 fps, Test2: 42,8 fps


Bezüglich einem geeignet Case, welches GPU, PSU, 1x 140mm Lüfter aufnehmen kann, arbeite ich gerade mit CAD dran. Wird dann beim Metallbauer um die Ecke in Alu gefertigt und evtl. noch eloxiert.
 
Zuletzt bearbeitet:
  • ok1.de
  • ok2.de
  • thinkstore24.de
  • Preiswerte-IT - Gebrauchte Lenovo Notebooks kaufen

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