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 T400 hat diese Option noch nicht.
Ok.

Dann bräuchte ich nurnoch Hilfe mit den gemoddeten Treibern :D


Edit: Mit dern 295er Treiber auch nur 5331...

Edit 2: Ich habe noch etwas gefunden:
Zitat aus dem Computerbase-Forum, Juli 2011:
Modifizierte Treiber
Soweit kann ich nur für Nvidia Karten reden, aber auch AMD/ATI Karten haben eigene Treiber.
Die original Treiber von Nvidia können installiert werden, jedoch ist die Performance nicht gut. Mit den modifizierten Treibern wird Optimus für Desktop-Karten aktiviert. Was steckt hinter Optimus? Viele werden als erstes an switchbare Graifklösungen ala Intel Grafik + Nvidia Karte für Grafik denken. Das ist es auch, aber es geht etwas weiter. Sobald Optimus aktiv ist, werden die Daten, die über den PCIE Link gehen, komprimiert. Eine verlustbehaftete Komprimierung konnte ich nicht feststellen. Durch diese Technik umgeht man den PCIE x1 Flaschenhals.
Allerdings ist der Treiber nicht verlinkt oder beschrieben...

Edit 3: (Sind so viele Edits überhaupt noch erlaubt? :D)
Habe mal den Originalthread im notebookreview.com Forum durchgelesen, und musste bemerken, dass die gemoddeten INF-Files gelöscht wurden. D.h. man müsste selbst modden, dazu habe ich auch was gefunden:

Zitat von notebookreview.com:
Yes you can mod the nvam.inf yourself. I think better do not use older nvam.inf with newer driver because Nvidia usually change the content of the nvam.inf file.

When you mod nvam.inf file, you'll need to add three lines in three different sections (one line for each section). This is how you do it:-

  1. Identify your eGPU PCI ID, e.g. GTX560Ti: PCI\VEN_10DE&DEV_1082
  2. Download Nvidia Verde drivers.
  3. Extract the driver using Winrar.
  4. Open Display.Driver\nvam.inf with text editor.
  5. Go to [NVIDIA_SetA_Devices.NTamd64.6.0] section & add this (example):-
    (* NVIDIA_DEV.XXXX, where XXXX is DEV ID, e.g. PCI\VEN_10DE&DEV_XXXX)
    Code:
    %NVIDIA_DEV.1082% = Section099, PCI\VEN_10DE&DEV_1082
  6. Go to [NVIDIA_SetA_Devices.NTamd64.6.1] section & add this (example):-
    Code:
    %NVIDIA_DEV.1082% = Section099, PCI\VEN_10DE&DEV_1082
  7. Go to [Strings] section (located at the end of the file) & add this (example):-
    Code:
    NVIDIA_DEV.1082 = "NVIDIA GeForce GTX 560 Ti"
  8. Save the file & run setup.exe to install the driver.
Das traue ich mir nicht wirklich zu, vielleicht kann mir jetzt jemand den Treiber modden, jetzt da ich mal rausgesucht habe wie?
Hier ist der zu moddende Verde-Treiber
Kann mir das nicht jemand machen? Ich kann ihm auch die zu moddende INF-File schicken!

Edit 4: Ja, der Typ der das im notebookreview.com Forum gemacht hat wurde gebannt, deswegen kann man keine gemoddete INF-File mehr heruntergeladen, also müssen wir eine neu modden.


Optimus ist zwar in den neueren Treibern drin, aber es funktioniert nicht. Aurora (danke an ihn, er hat mir schon viel geholfen:thumbup:) hat noch etwas gefunden.
Nur gibt's da ein paar Probleme:
-Die Funktion die bevozugte GPU auszuwählen ist im NVidia Control Panel nicht enthalten
-Wenn man ohne EGPU bootet und sie dann anschließt, wird sie nicht erkannt
 
Zuletzt bearbeitet:
-Wenn man ohne EGPU bootet und sie dann anschließt, wird sie nicht erkannt

Wenn das nicht geht dann bleibt halt nur noch vor dem booten anstecken. Alternativ kannst du auch das Anstecken im Standby probieren, was bei manchen Geräten klappt.

-Die Funktion die bevozugte GPU auszuwählen ist im NVidia Control Panel nicht enthalten

Ich hatte ewig keinen NVIDIA CP mehr vor mir. Sicher dass du es nicht übersehen hast oder so? Kann jetzt leider nicht nachschauen, hab selber wie du im T400 nur ne Radeon im ThinkPad.
 
Ich müsste mal bei einem NVIDIA Gerät nachschauen. Die Option ist vorhanden nur findest du sie nicht. Ist auch etwas versteckt wenn ich mich richtig erinnere. Such in der zwischenzeit einfach weiter, ich werd versuchen an ein NVIDIA Gerät zu kommen.
 
Super, dankeschön, werde ich morgen probieren!

Ganz toll. Das Kabel von ebay hat die falsche Länge, und ist ein HDMI auf MINI HDMI. Mein NVidia CP hat diese Funktion nicht:
Anhang anzeigen 82136

Edit: Habe grade das CP von nem Kumpel gesehen, der hat die gleichen Einträge wie ich. (Er hat einen GTX 650 Tower)
Soll heißen, das lässt sich nicht aktivieren, weil Optimus fehlt, und somit keine 2 Grafikkarten erkannt werden. (-> Lpz3sn hat den Screenshot wohl auf nem Notebook gemacht.)
 
Zuletzt bearbeitet:
Also zuerst einmal wuerde ich Skype ausmachen! Das vertraegt sich nicht mit der eGPU! Zumindest war das bei mir so.

Im BIOS hast du auf Intel only gestellt? Versuch mal auf switchable zu stellen und achte darauf dass mit dem PM auch die Intel eingestellt ist. Alternativ versuch es auch mal mit aktiver ATI.
 
Also zuerst einmal wuerde ich Skype ausmachen! Das vertraegt sich nicht mit der eGPU! Zumindest war das bei mir so.
Toll, dann müssen wir auf TeamSpeak umsteigen...


Im BIOS hast du auf Intel only gestellt? Versuch mal auf switchable zu stellen und achte darauf dass mit dem PM auch die Intel eingestellt ist.
Es war auf Switchable Graphics und die Intel war auch an. Ich werde es morgen mal mit der ATI probieren.
 
Werde ich gleich morgen nach der Schule testen.
Elarei, du hast ja gesagt, dass du dieses Kabel getestet hast. Gab es wegen der Länge argen Leistungsverlust im Vergleich zum standardmäßigen 30cm-Kabel?

Edit: Mit Intel-Only ist es genau gleich, ich habe mal einen Post im notebookreview.com Forum erstellt.

Ich habe das 30cm Kabel kaputt gemacht :facepalm: Jetzt brauche ich also definitiv ein anderes! Wenn möglich, schnell!
Habe dieses hier bestellt.
 
Zuletzt bearbeitet:
So, einmal mit meinen W510 geht meine Externe Graka (GTX 560 TI) einwandfrei, trotz der bereits vorhandenen :D
Somit kann ich Battlefield 4 bestimmt einwandfrei Zocken ;)

Danke für den Hinweis
 
@Prosper: Welche Treiber hast du genommen?

Ich hoffe das Kabel kommt heute...

Edit: notebookreview.com:
ou just need to type the following to set G1 link speed on port2 and chainload to Win7:

Code:
call vidinit -d 10de:1201
setpci -s 0:1c.1 d9.b=40:40 70.w=1:3 50.w=10:10
setpci -s 0:1c.1 50.w=0:10
call grub4dos win7
If that works, then add those exact same lines to your \config\startup.bat to allow the "Setup 1.x (automated startup via startup.bat)" bootitem to do everything for you.
(Klingt irgendwie nach Linux?:confused:)

Was? :D Da komm ich mit meinem Englisch nun garnicht mehr mit...
 
Zuletzt bearbeitet:
Das ist für das Setup 1.1 Program, dort kannst du eine Startup.bat erstellen die vor/mit Windows geladen wird und bestimmte Einstellungen setzt (wenn ich das richtig Verstanden habe^^)
 
@t61fan - das ist die aktuellste Graka Treiber von Nvidia - muss die Interne nur in der Dock immer deaktivieren, damit ich auch den externen Display ansteuern kann.
 
das mag sein, nur brauche ich bei dem Zocken auf dem Thinkpad kein Bild mehr... Weniger Stromverbrauch, wenn ich die dann komplett deaktiviere :D:rolleyes:
Bei der Mini Dock Plus mit 170 Watt NT ist das dann auch reine Nebensache... :D
 
:confused: Du deaktivierst einfach in Windows den ThinkPad-internen Screen, oder wie?
 
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