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:
Das X200 kann per

-ExpressCard
-Mini PCI-e (WLAN Modul)
-Mini PCI-e (WWAN Modul)
-Mini PCI-e (Turbo Memory Modul)

eine Verbindung mit dem PE4H eingehen. Das ergibt 4x.

Das X201 kann das interessanterweise nicht, da es nie mit dem Turbo Memory Modul ausgeliefert wurde. (Also ein PCI-e Slot weniger)
 
Das X200 kann per

-ExpressCard
-Mini PCI-e (WLAN Modul)
-Mini PCI-e (WWAN Modul)
-Mini PCI-e (Turbo Memory Modul)

eine Verbindung mit dem PE4H eingehen. Das ergibt 4x.

Aber wie soll man das bitteschön praktisch umsetzen ?
Da müsste man ja drei Mini HDMI Kabel aus dem X200 rausführen.
Halboffen geht das, aber dann hat man auch null Transportabilität mehr, dann kann man sich gleich nen ITX Rechner hinstellen.

Auf Turbomemory kann man ja verzichten, auf WWAN evtl. aber auf Wlan nicht. Und USB Wlan Stick wäre irgendwie Schwachsinn, das hat leider alles nichts mit Mobilität zu tun.
Und das Gerät derart umbauen kostet ja auch Zeit, es ist also keine Option immer hin und her zu bauen.
Da müsste man schon die 3 mini hdmi Kabel bündeln und als ein ganzes rausführen, das wird in einem so engen Gerät wie dem x200 aber schlecht klappen.
Vielleicht schafft man es in einem T400 mit Intelgrafik.
 
Zuletzt bearbeitet:
Aber wie soll man das bitteschön praktisch umsetzen ?
Da müsste man ja drei Mini HDMI Kabel aus dem X200 rausführen. Halboffen geht das, aber dann hat man auch null Transportabilität mehr, dann kann man sich gleich nen ITX Rechner hinstellen.

Ich habe nie gesagt, dass es sinnvoll sei. Ist es ja auch nicht, da gebe ich dir recht.

Ich persöhnlich würde aber trotzdem so ein X200 bevorzugen.:D
 
So, mein PE4H-Set mit ATI 5770 im Maxdata-Gehäuse ist nun aktiv im Einsatz.
An sich bin ich mit der ganzen Geschichte sehr zufrieden, erst recht, nachdem ein Gehäuse drum herum ist und das darin befindliche Netzteil sehr leise ist.
2 Probleme haben sich bisher ergeben:

1. Auch wenn die Spiele-Performance ordentlich ist, verstehe ich nicht, warum alle Eingaben im Browser nur sehr sehr langsam von statten gehen. Ich wollte nur fix eine eMail schreiben und das war quasi unmöglich.
2. Angeschlossen ist das Set via HDMI an den LCD TV. Der Ton läuft aber weiterhin über das T400. Hat jemand spontan eine Idee, wie ich das umstellen kann? Anscheinend bin ich blind, aber ich finde es in den Einstellungen nicht.

Gruß,
David
 
1. Auch wenn die Spiele-Performance ordentlich ist, verstehe ich nicht, warum alle Eingaben im Browser nur sehr sehr langsam von statten gehen. Ich wollte nur fix eine eMail schreiben und das war quasi unmöglich.
Die ATI's ruckeln im 2D Betrieb sehr stark. Nur die NVIDIA's liefern ein flüssiges Bild.
2. Angeschlossen ist das Set via HDMI an den LCD TV. Der Ton läuft aber weiterhin über das T400. Hat jemand spontan eine Idee, wie ich das umstellen kann? Anscheinend bin ich blind, aber ich finde es in den Einstellungen nicht.
Im Gerätemanager ist normalerwiese unter der Grafikkarte auch "HDMI Sound" oder so aufgelistet. Es wird normalerweise empfohlen diese Geräte auszuschalten um mehr Bandbreite zur Verfügung zu stellen. Schau mal nach ob diese Punkte aktiviert sind.
 
So, mein PE4H-Set mit ATI 5770 im Maxdata-Gehäuse ist nun aktiv im Einsatz.
An sich bin ich mit der ganzen Geschichte sehr zufrieden, erst recht, nachdem ein Gehäuse drum herum ist und das darin befindliche Netzteil sehr leise ist.

Zeigen !
Am besten Link + Bilder !
 
Zuletzt bearbeitet:
Der Link samt Bild dazu liegt ein paar Postings zurück: www.ebay.de/itm/110936574397 bzw. jetzt www.ebay.de/itm/121007260108

Also für rund 10 EUR inkl. Versand und samt sehr leisen 300W Netzteil mag ich mich nicht beschweren. Klar könnte es ein wenig kleiner sein, für mich ist es aber genau richtig, da ich in den einen Laufwerksschacht ein DVD- oder BR-Laufwerk einbauen werde und in den anderen noch eine Backup-HDD einbauen.
 
Danke.
10€ mit Versand ist ja krass billig. Und wenn es wirklich ein FSP Netzteil ist, dann taugt das auch noch was.

Vielleicht kannst du ja mal ein paar Bilder von deinem fertigen Aufbau machen.
 
An einem Bild vom Aufbau wäre ich auch sehr interessiert, vorallem um sich das mal vorstellen zu können, wie groß das ganze wirklich ist.
 
Wollt nur mal eben schnell berichten. Unter Debian Sid geht das ganze mit einer 560TI auch super. Einfach in der xorg.conf folgendes hinzufügen:

Section "Device"
Identifier "Device0"
Driver "nvidia"
BusId "PCI:5:0:0"
VendorName "NVIDIA Corporation"
EndSection

Voila, performance. :)
 
Hallo, ich klinke mich hier mal ein. Und hab da gewisse fragen, da ich demnächst ein T430 mit der NVidia NVS 5400M bekomme.

Daher meine frage, könnte eine NV trotzdem rennen ? (Gerät wird im dock betrieben). Bzw gibt's etwas was ich besonders beachten müsste, also hw mäßig.
Hab ja gelesen das es mehrere versionen gibt. Was würdet ihr empfehlen ?
 
Also HW mäßig auf jeden Fall zum PE4L 2.1 greifen um die maximale Leistung zu erreichen.

Wenn du im BIOS die NVS ausschaltest kannst du auch ohne weiteres eine NVIDIA als externe Karte nutzen. Ich würde wegen dem ruckeligem 2D Betrieb nicht zu einer ATI raten.
 
Wird die NVidia nicht automatisch aktiviert wenn das gerät im dock steckt ? (Trotz bios einstellung auf nur Intel)

bzw. den PE4L v2.1 find ich in dem shop von hwtools.net nicht. Den PE4L-EC2C gibt es nur als ver 1.5

bzw was haltet ihr von ViDock ?

http://www.villageinstruments.com/tiki-index.php?page=ViDock Vorteil man muß sich kein Gehäuse mehr basteln. Nachteil ganz klar der Preis
 
Hab seit heute auch einen PE4L v2.1b und dadrin eine 5770 (soll aber durch eine 560ti ersetzt werden) und konnte gar nichts von einem ruckeligen 2D Betrieb merken, wollte ich mal eben in den Raum werfen. Ansonsten: x230, i5 3320m, 8gb ram, 13858 3DMark06. Mit der 560ti wird es hoffentlich noch mehr, aber jetzt schon ein extremer Leistungssprung und eigtl. definitiv ausreichend für meine Ansprüche. Jetzt muss nur noch ein schönes Gehäuse gebaut werden, aber dafür hab ich noch nicht so richtig eine Idee, mal überraschen lassen, was mir so einfällt.
 
Wird die NVidia nicht automatisch aktiviert wenn das gerät im dock steckt ? (Trotz bios einstellung auf nur Intel)

Nein, die NVIDIA ist dann aus.

bzw. den PE4L v2.1 find ich in dem shop von hwtools.net nicht. Den PE4L-EC2C gibt es nur als ver 1.5

http://www.ebay.de/itm/PE4L-V2-1b-E...724?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item27cd28404c

bzw was haltet ihr von ViDock ?

Dann kannst du es auch gleich lassen. Da passen nur vergleichsweise schwache Grafikkarte rein.
 
Gibt es den PE4L auch mit mehr als 60cm Kabel zu kaufen? So 150-200 wären ideal.
 
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