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:
für die meisten anwendungen sind 2x2 ghz ausreichend, mehr schadet für spiele nie.

zum adapter: version 2 (aktuell) ermöglicht den x4-modus (4 mini-hdmi-eingänge), die demnächst kommende bietet einschaltverzögerung.
braucht man aber nicht zwingend, da das atx-netzteil ebenfalls nen schalter hat ;)

gehäuse bau ich mir noch, momentan stehts alles sicher unterm tisch verstaut...
 
Hi,

ich verheirate die Postings mal.

Wozu soll die Einschaltverzögerung gut sein? Wenn ichs richtig kapiert habe, nützt die nur bei anderen Laptops was, wo man den PCI Kram spezialkonfigurieren muss?

lg
 
Hmm, wenn also die 2.0a noch gar keine Einschaltverzögerung hat... und man die eigentlich ohnehin nicht braucht... kann ich doch bedenkenlos bei der 1.0 zuschlagen?
Elarei, Du hast ja vermutlich auch die 1.0, oder? Wofür sollte man die 4 Mini-HDMI-Eingänge denn brauchen?
 
Um den mPCIe-Slot, USB und Firewire für weitere Signalverbindungen zu nutzen...

Sorry, keine Ahnung wofür man das gebrauchen sollte. :)

Ich hab 1.0.
 
bei der ersten version haste nur 1 hdmi-port -> x1 anbindung
bei der neueren kannst die grafikkarte über mehrere hdmi-ports an den laptop anschließen (z.b. an minipci intern) und so die bandbreite erhöhen -> max. x4
die momentan verfügbare version hat definitiv 4 ports!!! nur keine verzögerung aber wie gesagt auch net nötig!
 
är gut wenn mal jemand mit X200s testet. Will es an meinem X200t benutzen was ja Hardwaremässig dasselbe ist. Abe rauch ich Frage mich ob die 1,86 GHz reichen.
 
visevision' schrieb:
är gut wenn mal jemand mit X200s testet.

Ich denke elarei wird dir im Laufe dieser Woche noch Infos dazu geben können.
Dennoch, ein X200s ist dann doch halbherzig für sowas, ein X200 mit P8600 / P8700 oder sogar ein X201 mit Core i5 540 müssten gut abgehen :)
 
Ja das denke ich mir auch und bei der nächsten beschaffung wird das sicherlich beachtet. Aber mein X200 war damals nicht den Anforderungen entsprechend (doofeer Wlan Antennenmist *grml*) und deswegen hab ich halt das X200t. Aber ich werd mir so eine Karte für intern mpcie mitbestellen und dann mal gucken wie das an meinem T61 läuft (sofern ich das Kabel vernünftig verlegt kriege)
 
Ich habs jetzt mal geordert, in der 1.0-er Version. Dazu ne HD5770 mit 1GB RAM.


Aktuell habe ich ~950 Punkte in 3DMark 2006 mit der integrierten Intel GraKa - ich erwarte da trotz der C2D 1.86GHz dennoch einen spürbaren Leistungsschub.
Sollte es sich rausstellen, dass die CPU dann dennoch zu stark limitiert, verkauf ich das Equipment halt wieder.

Ich halte Euch informiert...
 
Ich hänge an deinen Lippen... ;)

Müsste ich mein X200s nicht erstmal so von Grund auf konfigurieren, dann würd ichs vermutlich auch einfach testen...

Viel Erfolg - ich warte gespannt auf deine(n) Bericht(e)! :)
Gruß, Jonny
 
Bin auch gespannt... hab erstmal den Adapter geordert + die empfohlene Grafikkarte.

Schau mich grad noch nach einem möglichst günstigen 400W Netzteil um... hatte eben bei eBay eins für 8,90€ inkl. Versand ins Auge gefasst, aber kurz bevor ich bestellt hab, hat der Händler den Preis auf 14,90€ angehoben X(

In einen TFT investiere ich erstmal nicht, solange ich nicht von der Performance hinterher überzeugt bin - und ich bin da sehr kritisch.
Das X200s+5770er häng ich dann per HDMI erstmal an meinen TV zum Testen. Das 4,50€ miniHDMI -Kabel ordere ich auch erst, wenn der Kram bei mir bleibt.

Der Adapter braucht laut der Auskunft bei HWTools.net 4-5 Tage, bis er bei mir ist. Also gibts Mitte/Ende nächster Woche den Bericht.
 
also die jenigen, die eh andere vorschicken werden die 4fach variante sowieso nie brauchen, da es nicht ohne tricks umzusetzen sein wird...(wlan karten raus usw...) da kann man auch gleich einen 1x adapter bestellen, der ist billiger und sofort lieferbar (sollte da jemand was anderes wissen... lass ich mich gern berichtigen)

die frage nach dem sinn hängt zuerstmal von geldbeutel, von der verwendeten GraKa, dem anwendungszweck ab und ob man bereit ist ein wenig zu basteln... das wird sich wohl jeder noch am ehesten selbst beantworten können

aktuelle spiele mit einer karte die kein gigabyte ram hat, wird in hohen auflösungen wohl keinen sinn machen
hat die karte auch noch physikbrechnungzeug an board wird die cpu sich wohl eher langweilen...

im zweifelsfall, lieblingsspiel starten und den systemhunger mal beobachten
 
Nur dadurch das du nur pcie einfach nimmst wird der Stromverbrauch derGrafikkarte auch nicht geringer und da läuft nunmal etwas über den Adapter. Und wer weiß wie man später mal aufrüstet (habe schon W500 gesehen mit zwei pcie slots)
 
Kleine Verständnisfrage:
Es ist möglich entweder über ein ATX Netzteil die Grafikkarte zu betrieben (Anschluss an Graka direkt & ausschließlich?) oder per Notebooknetzteil.
Welche Art von Notebooknetzteil kann ich denn da dran klemmen und ist der Anschluss für das NB-NT das Bauteil welches ich mit Pfeil markiert habe?
lololol.png
 
Soweit ich weiß liegt das Netzteil für diesen Anschluss bei. ob man das dann auch mit dem ATX Netzteil verbinden kann (zwei netzteile sind ja etwas doof) kann ich nicht sagen.
 
Achso, das ein NT beiligt wusst ich nicht^^
Hatte mich schon gewundert warum oben im Thread von 80W max. bei Notebooknetzteilbetrieb gesprochen wurde. Wenn das beiliegende NT nur 80W max. liefern kann ist das natürlich klar. Ansonsten hätte man ja auch ein stärkeres Netzteil nehmen können, vom W700 das hat bspw. 135W
 
visevision' schrieb:
Nur dadurch das du nur pcie einfach nimmst wird der Stromverbrauch derGrafikkarte auch nicht geringer und da läuft nunmal etwas über den Adapter. Und wer weiß wie man später mal aufrüstet (habe schon W500 gesehen mit zwei pcie slots)
das hat nix mit dem stomverbrauch zu tun, sondern nur mit den datenleitungen... und solange du kein w500 hast brauchst dir darüber auch nicht den kopf zerbrechen ;)

Flory' schrieb:
Kleine Verständnisfrage:
Es ist möglich entweder über ein ATX Netzteil die Grafikkarte zu betrieben (Anschluss an Graka direkt & ausschließlich?) oder per Notebooknetzteil.
Welche Art von Notebooknetzteil kann ich denn da dran klemmen und ist der Anschluss für das NB-NT das Bauteil welches ich mit Pfeil markiert habe?
lololol.png

ich sehe da einen 4pol. floppystecker und im lieferumfang ist ein hdd zu floppy adapter mit drin... ein netzteil sehe ich mit nicht (tippfehler meinerseits) im lieferumfang.... wenn du es genau wissen willst kannst du auch auf deren seite unten in die .pdf schauen. mei inet hier ist leider etwas lahm

da die höchste spannung 12v sind würd ich auf standard 12V tippen... aber wie gesagt siehe .pdf

wenn du eine hochleistungs graka hast, wirst du den adapter und die karte mit dem pc-nt versorgen könnenund auch wollen....
 
Lpz3sn' schrieb:
da kann man auch gleich einen 1x adapter bestellen, der ist billiger und sofort lieferbar (sollte da jemand was anderes wissen... lass ich mich gern berichtigen)
ähm die kosten doch alle 85$ ?? also die PE4H-EC2C (PCIe passive adapter ver1.0) sowie die PE4H-EC2C (PCIe passive adapter ver2.0a).. also spielt der Preis keine Rolle wenn es um die Version geht - nur die Lieferbarkeit?!
 
Sehe ich auch so...

Ich würde auch einfach bestellen, was da ist. Funktionieren tut es damit ja anscheinend.
 
visevision' schrieb:
Soweit ich weiß liegt das Netzteil für diesen Anschluss bei.
Hmm, ich kann nirgends einen Hinweis entdecken, dass ein Netzteil im Lieferumfang enthalten sein soll, sogar der ExpressCard - Adapter ist unter Optional aufgeführt
 
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