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:
Ich möchte von den guten Erfahrungen mit meinem eGPU-Setup berichten:
  • T420s mit i7 und nvidia Optimus (BIOS v1.31)
  • Windows 10 64bit
  • PE4L2.1b
  • Radeon HD 6870 (Fernseher als Display via HDMI angeschlossen)

Lief alles sofort out-of-the-box. Die nvidia dGPU ist weiterhin aktiviert, die AMD eGPU wurde sofort erkannt, Treiber installiert: läuft. In vielen, vielen Betriebsstunden bisher nie Stabilitätsprobleme gehabt. Witcher 3 und andere Spiele laufen wunderbar.

Einzig zu beachten ist, dass die eGPU vor dem Notebook gestartet wird, und dass ich nie, nie wieder versuche, die eGPU im laufenden Betrieb anzustecken - das führte zu Problemen mit den Treibern der internen Grafikkarten (dauerhaft, auch wenn die eGPU nicht angesteckt war). Ließ sich erst durch de- und re-installieren des Intel-Grafikkarten-Treibers beheben.
 
Hi, ich habe so eine ähnliche Konfiguration, T420, I7 2670QM, Gdc Beast EC mit GTX 580. Leider habe ich ein Problem. Das Ganze funktioniert nur, wenn ich nicht mehr als 3GB RAM stecken, ansonsten bekomme ich im Gerätemanager die Fehlermeldung, dass nicht genügend Ressourcen vorhanden sind.
Nun sollen aber 8GB RAM gesteckt werden. Ich hatte gelesen, dass man dazu einen DSDT Override durchführen muss. Mein Problem ist, dass ich keine heile/fehlerfreie DSDT dsl extrahiert bekomme. Ich habe überhaupt keine Ahnung wie man die Fehler beseitigt.
Deshalb hier die Frage, könnte mir jemand bitte eine heile DSDT.dsl für ein t420/520 zusenden? Selbst wenn sie nicht genau passt, könnte ich durch abgleichen mit meiner defekten vielleicht die Fehler finden.
 
Es gibt mit dem Mod-Bios fürs T420 die Möglichkeit in den Erweiterten Einstellung den Toludwert zu ändern. Welche Bios Version verwendest du aktuell? Auch mit dem 1.37er Originalbios hatte ich bei 16GB Ram auch keine Probleme mit meiner eGPU.
 
Mal eine dumme Frage : Du hast aber schon ein 64-bit Betriebssystem installiert (Also vermutlich W7 64 und nicht nur W7 32) ?

Gruss Uwe
 
Hi, das klingt sehr viel einfacher. Mir wurde gesagt mit dem neuem BIOS gehen auch nur 4GB. Ich habe 1.36(BIOS) und 1.11(Controller) und als OS Win7 64Bit.

Wo finde ich das mod BIOS? (Such natürlich gleich auch selbst, aber ihr wisst ja meistens wo ;) )
 
Hallo,

ich habe jetzt nicht alle 99 Seiten des Themas gelesen trotzdem eine Frage und hoffe ihr könnt sie beantworten. Im Eingangspost steht: "Achtung: das funktioniert nur an einem externen Monitor "richtig", bei Verwendung des internen Displays hingegen nimmt die Leistung deutlich ab." Heisst das es wäre trotzdem möglich das interne Display anzusprechen? Funktioniert das auch bei meinem T60p mit Advanced Dock und Grafikkarte darin? ich hatte bisher immer angenommen, das dies nur externe Displays ansprechen würde. falls das tatsächlich so ist, wie spricht eine eGPU denn das interne Display an und wie hoch ist die Grafikleistung dann noch einzuschätzen.

Für mich könnte es tatsächlich eine alternative zu einem neuen Notebook mit starker interner Grafik sein.

Danke schon mal.
 
Das geht über den Optimus-Chip der die von der eGPU berechneten Frames dann direkt in den Framebuffer der Notebookgrafikkarte schreibt - Aber eben nur wenn der Optimus-Chip vorhanden ist, und das T60p gibt es nur ohne Optimus.
 
Ah ok, dann ist es jedenfalls keine Option für mein T60p. Ist es denn grundsätzlich sinnvoll möglich sich ein Thinkpad mit starker CPU und simpler iGPU zu holen und dann über eine eGPU bei Bedarf eine hohe Grafikleistung auf dem internen Display auszugeben? Sind dafür weitere Kabelanschlüsse notwendig? Und wie stark wird die Grafikleistung der eGPU dadurch verringert?

Faktisch ist es bei mir derzeit so, das ich gedenke mir ein stärkeres TP zuzulegen, vor allem was Grafikleistung nageht. Da ich mit dem neuen tastaturdesign einfach nicht klarkomme wäre meine Wahl bisher bei W520 gelandet. Da es hier ein gutes Display gibt und es deutlich stärker ist als mein T60p. Da das W520 bei Games jedoch etwas schwach auf der Brust ist überlege ich halt über eine eGPU die nötige Leistung für solche Momente zu beschaffen. Die ausgabe soll jedoch auf dem internen Display erfolgen.

Ist das sinnvoll und ohne horrende kosten umsetzbar? Ist dann überhaupt ein W520 nötig oder lieber in günstiges T520 mit iGPU? Ist die Grafikleistung einer eGPU dann deutlich! höher als bei der dGPU im W520? Und welcher technische Aufwand ist erforderlich um die Ausgabe auf dem Internen Display erfolgen zu lassen?

Fragen über Fragen.

LG
Max
 
Ob die im W520 integrierte Grafikkarte besser oder schlechter als die externe ist lässt sich so pauschal nicht beantworten. Bei der externen ist die Bandbreite auf eine PCIe Leitung beschränkt. Daher laufen manche Spiele gut und manche eben nicht. Bei Verwendung des internen Displays reduziert sich die nutzbare Brandbreite noch ein bisschen mehr, da das Bildsignale wieder zurück geschickt werden muss. Was planst du denn zu spielen?

Ein T520 mit iGPU bietet für die eGPU die gleichen Voraussetzungen wie ein W520.

Ich empfehle dir auch diesen Beitrag im Computerbase Forum zur Lektüre.
 
Ne, es muss schon eine dGPU drin sein, sonst fehlt ja der Optimus-Chip. Ist allerdings eine ziemliche frickelei mit Chainloading und Systemen wie "eGPU Setup" bis das mit dem Rückkanal gut funktioniert und die Grafikkarte auch vernünftig funktioniert. Und die Bandbreite sackt halt auch noch mal recht stark ein aufgrund des erfoderlichen Rückkanals, ich würde das als nur bedingt empfehlenswert bezeichnen. :/
 
Ne, es muss schon eine dGPU drin sein, sonst fehlt ja der Optimus-Chip.

Sorry, aber das ist Käse ;) Es muss lediglich eine Intelgrafik ab 4500MHD vorhanden sein und eine Nvidia Karte ab der 4xx Serie verwendet werden, dann funktioniert Optimus und auch die Ausgabe auf dem internen Display.
 
Der Optimus-Chip ist auch bei Modellen mit iGPU drin? Das würde mich jetzt wundern.

Edit: Oh, Kommando zurück, Optimus ist ja scheinbar nur Treibersache. Dann nehme ich alles zurück und behaupte das Gegenteil. :pinch:
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Diablo666,
Hallo Danton,

es sollten Sachen wie Skyrim, aktuelle TotalWar-Titel, World of Tanks und ähnliches in Nativer Auflösung 1920x1080 in mindestens mittleren Einstellungen gut spielbar sein. Das schafft das W520 so leider nicht. Auch wenn man bei reduzierter Auflösung Skyrim ganz ok zum laufen kriegt. Reicht mir so aber leider nicht.

"Ist allerdings eine ziemliche frickelei mit Chainloading und Systemen wie "eGPU Setup" bis das mit dem Rückkanal gut funktioniert und die Grafikkarte auch vernünftig funktioniert."

Heisst dass, dass es mit einem Notebook ohne dGPU und nur mit iGPU einfacher umzusetzen ist?
 
Heisst dass, dass es mit einem Notebook ohne dGPU und nur mit iGPU einfacher umzusetzen ist?

Bei einem Notebook mit dGPU empfiehlt es sich sowieso die dGPU bei Verwendung der eGPU zu deaktivieren (Intel only). Es geht aber auch mit beiden (bzw. drei) Karten.
"eGPU Setup" braucht es nicht unbedingt für die Verwendung des internen Displays und besonders frickelig war das Einrichten eigentlich auch nicht. :confused:
 
also ich habe an meinem x220t eine gtx560ti dran und die habe ich einfach eingesteckt und hatte direkt auf dem internen Display ein Bild über die externe Graka. Allerdings musst du schon damit rechnen, dass du ggf. kleiner Eingabelaggs hast. Mich hat das zb. bei meiner CAD-Software ein wenig gestört. Deswegen gehe ich direkt an die zwei externen Bildschirme über die Graka. Dann funtkioniert sie wie bei jedem Desktop-PC ohne Laggs und alles.

Übrigens ist ein schönes Feature durch eine eGPU, dass man mehr Bildschirme ansteuern kann. Ich kann trotz HD3000 dank der eGPU auf 3 Bildschirmen gleichzeitig arbeiten und auf allen wird bei Bedarf die Nvidia Karte aktiviert.

Bei einem FullHD Display weiß ich allerdings nicht wie gut die Rückleitung zum internen Bildschirm funktioniert, denn da müssen ja dann deutlich mehr Daten übertragen werden als bei meinem 1366x768 Pixeln in meinem ThinkPad ;-)
 
Hm, Lags hören sich natürlich nicht gut an. Grade beim spielen ist das natürlich garkeine Option. Und FHD muss schon lag- und ruckelfrei bedient werden können, sonst macht die option für mich keinen Sinn.
 
Also ich würde dann persönlich keine eGPU nehmen um auf dem internen Display zu zocken. Auch wenn ich das Testweise mal getan habe und ich dort keine Lags feststellen konnte. Bei CAD war es wesentlich eklatanter, zumindest subjektiv. Kann natürlich auch an den schlechten Komprimierungsmöglichkeiten bei der verwendeten Engine der CAD-Software liegen, das kann ich nicht beurteilen.

Ist aber auch wirklich nur marginal spürbar wenn man den direkten Vergleich hat. Beim Zocken ist es mir wie gesagt nicht mal aufgefallen zunächst.
 
Hab grad mal 3D-Mark 06 bei meinem Desktop-Rechner durchlaufen lassen um einen Vergleichswert zu haben.

Wo mein T60p 16XX Punkte bekommt hat der Rechner 12XXX Punkte bei Standardeinstellungen mit 1280er Auflösung mit nem 3,2 i3 dual core-Prozessor, 4 GB Ram und ner HD 6800.

Das Notebooksystem muss mindestens das selbe, lieber etwas mehr leisten können mit eGPU. das sollte aber mit nem Quad-Core und entsprechender eGPU zu machen sein oder?!
 
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