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:
Ab jetzt kommt eigene eventuell falsche Recherche:
Das fehlende CE Zeichen scheint für den Privatkäufer unerheblich zu sein da das CE Zeichen wohl nur Pflicht ist wenn man Dinge in der EU verkauft. Die Einfuhr für einen selbst geht auch ohne CE Zeichen. Wenn ich das richtig verstehe ist damit auch der gebraucht Handel von den Adaptern in der EU verboten aber der Kauf im Ausland nicht.
Allerdings kann ich aus eigener Erfahrung sagen das man die Dinger bei E-Bay problemlos verkaufen kann.
das ist ja der punkt.... es wird ja in europa verkauft... zwar nicht von dir (da wärs wohl sogar egal), aber eben von dem händler an dich in der eu...
 
Ich habe ein Thinkpad T440s und das hat leider diesen ExpressCard slot nicht. Gibt es denn Dockingstations, die so einen Slot haben? Funktioniert da das ganze dann auch noch gut wenn man die externe Graka über die Dockingstation anschließt?
 
Also gäbe es für mich nur die Lösung über die Advanced Dockingstation mit den dünnen Grafikkarten, richtig? Oder lässt sich auch ansonssten was mit dem Slot an der unterseite anstellen?
 
Dockings in die PCI(e)-Karten gabs nur bis zum T400 einschließlich, das wird dir beim T440s auch nichts bringen.

Grüße

Fabian
 
Aaaaww wie ärgerlich :( Sind da nicht vielleicht neue Dockingstations geplant die brauchbare slots haben?
 
Nein. Die einzige Möglichkeit wäre die Karte intern über mPCIE oder M.2 (wenn das denn mal kommt...) anzuschliessen, dafür musst du das Thinkpad dann aber jedes mal öffnen.
 
da sie leider die zeichnungen nicht frei gegeben haben lässt sich nur schwer sagen wieviel power da raus kommt... aber zur not kann man da ja ein NT dran stöpseln... wenn dir die 20$ aufpreis nicht weh tun... kannste da wenig falsch machen...

aber wenn du etwas zurück blätterst, ist da noch ein alternativer adapter mit fußplatte...
 
muss den thread mal wieder abstauben :)

Beschäftige mich seit ein paar Tagen häufiger mit Blender und habe seither das unstillbare Bedürfnis mir ne egpu zu holen um meine Bilder von vielen kleinen CUDA sklaven rendern zu lassen.
Nachdem ich jetzt in dem Thema schon ne Weile nicht mehr auf dem laufenden bin habe ich ziemlich schnell den EXP GDC entdeckt und muss mich gerade zurückhalten den nicht sofort hier zu bestellen: http://aliexpress.com/item/EXP-GDC-...hics-card-Expresscard-Set-ATX/1480989524.html.
Läuft problemlos mit pcie2.0, bietet die Möglichkeit ein lautloses DELL Netzteil mit 220W anzuschliessen, ist selbststehend und zudem günstiger als die bekannten Pe4l Lösungen.

Jetzt habe ich aber dummerweise keine Ahnung ob das Ding überhaupt durch den Zoll kommt (wird wohl kaum ein CE Zeichen vorhanden sein).
Wäre schön wenn sich da jemand besser mit der Rechtslage auskennen würde oder mir berichten könnte wie ist das bei dem Pe4L ist, hat das ein CE Zeichen?

Danke und lg
oo7

Hi,

habe es mal ausgetestet und bestellt. Kam ohne Probleme nach gut 14 Tagen an: "von zollamtlicher Behandlung befreit" Also keine Probleme gehabt.
Bisher habe ich es aber noch nicht zum laufen bekommen. :-/

Gruß
 
Hey,

ich habe mir nun den PE4L V2.1 Adapter bestellt. Leider habe ich Probleme sobald ich meinen gesamten Ram einbaue (2x8GB). Ich habe dann immer eine sehr hohe CPU last, auch wenn kein Programm offen ist. Mit nur einem Modul habe ich das nicht.
Weiß jemand Rat?

Mein system:

x220 Core-i-7 2840M
16Gb Ram
Windows7 64Bit
Geforce 8200

Gruß,

weelkin
 
Hmm mal im taskmanager geguckt welcher Prozess das ist (Option "Prozesse aller Nutzer anzeigen" aktivieren). Ansonsten kann man nur orakeln.
 
Hey,

ich habe mir nun den PE4L V2.1 Adapter bestellt. Leider habe ich Probleme sobald ich meinen gesamten Ram einbaue (2x8GB). Ich habe dann immer eine sehr hohe CPU last, auch wenn kein Programm offen ist. Mit nur einem Modul habe ich das nicht.
Weiß jemand Rat?

Mein system:

x220 Core-i-7 2840M
16Gb Ram
Windows7 64Bit
Geforce 8200

Gruß,

weelkin

Das ist normal, eGPUs tun mit X220 und X230 (wie bei meinem X230 auch) oft nur mit max. 8GB RAM (egal ob über 1 oder 2 DIMM Module) einwandfrei.

Es ist wohl ein UEFI/BIOS Bug seitens der I/O Memory Map Adresszuweisung (also extern eingeblendete Speicherbereiche u.A. für Speicherdirektzugriffe (DMA), denn irgendwie muss ja die Grafikkarte mit dem Hostsystem große Datenmengen austauschen können :) ), und es beheben kann nur Lenovo selbst mithilfe eines UEFI/BIOS Updates.
 
Zuletzt bearbeitet:
Das ist normal, eGPUs tun mit X220 und X230 (wie bei meinem X230 auch) oft nur mit max. 8GB RAM (egal ob über 1 oder 2 DIMM Module) einwandfrei.

Es ist wohl ein UEFI/BIOS Bug seitens der I/O Memory Map Adresszuweisung (also extern eingeblendete Speicherbereiche u.A. für Speicherdirektzugriffe (DMA), denn irgendwie muss ja die Grafikkarte mit dem Hostsystem große Datenmengen austauschen können
smile2.png
), und es beheben kann nur Lenovo selbst mithilfe eines UEFI/BIOS Updates.

Hängt das auch mit der jeweiligen Grafikkarte zusammen? Im Moment habe ich noch die GeForce 8200, aber eine Gtx 770 ist unterwegs :D


beim X220 haben sie bereits. siehe changelog:

hm, ich habe bereits bios version 1.39 :/

Gruß,

weelkin
 
Zuletzt bearbeitet:
  • ok1.de
  • ok2.de
  • thinkstore24.de
  • Preiswerte-IT - Gebrauchte Lenovo Notebooks kaufen

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