Подключение внешней видеокарты к ноутбуку через thunderbolt

Обновлено: 24.06.2022

Подключим к довольно производительному, но всё же офисному ультрабуку внешнюю видеокарту с помощью специального бокса Akitio Node по интерфейсу Thunderbolt 3. Рассмотрим его установку на операционной системе Windows 10. И проведём ряд тестов, чтобы разобраться, стоит ли данная технология своих денег или всё ещё нет.

4 Дополнительные процедуры для увеличения производительности ноутбука

Как ещё можно улучшить характеристики ноутбука? Тут стандартные предложения:

  • Увеличить объём оперативной памяти хотя бы до 8 Гб, а лучше 16.
  • Поставить вместо жёсткого диска твердотельный (SSD ).
  • Во время игры отключать все ненужные программы: браузер, облачные клиенты, можно даже отключить антивирус.
  • В настройках игры при первом запуске не ставить графику на максимум, а на средние или низкие настройки. Если ноутбук в связке с внешней видеокартой справляется с такой нагрузкой, можно понемногу поднимать качество графики. Последовательными приближениями добиться максимально выигрышного компромисса между качеством графики и производительностью в игре.

2 Сборка, установка и настройка внешнего графического адаптера Akitio Node

Ну ладно, с терминологией немного разобрались, теперь поговорим о том, как же с помощью этого нового интерфейса увеличить производительность своего ноутбука, чтобы её хватило для запуска современных компьютерных игр. Самое слабое место в офисных ультрабуках для отрисовки графики – это, конечно же, интегрированная видеокарта. С появлением технологии Thunderbolt 3 у нас появилась реальная возможность подключать к ноутбуку внешний графический адаптер и таким образом часть расчётов, необходимых, в частности, для отображения трёхмерной графики, переносить на подключаемый внешний графический ускоритель или т.н. eGPU (external graphics processing unit).

Напрямую подключить видеокарту к компьютеру невозможно. Для её подключения требуется специальный бокс. Такие боксы выпускаются несколькими фирмами. Самые известные из таких блоков:

  • BizonBox,
  • Razer Core,
  • Akitio Node,
  • Alienware Graphics Amplifier,
  • ASUS RoG XG Station,
  • Gigabyte AORUS Gaming Box,
  • и другие…

В данной статье мы рассмотрим подключение и настройку бокса для внешней видеокарты с названием Akitio Node Thunderbolt 3. Сайт производителя Akitio. Это довольно массивная (3,6 кг) и большая (40×23×14,5 см) металлическая «коробка» чёрного цвета, состоящая из основной секции и выдвижной крышки. На задней стороне корпуса имеется удобная рукоятка для переноски. Верхний кожух фиксируется защёлками и двумя винтами. В передней, задней и боковой стенках имеются вентиляционные отверстия. На лицевой стороне имеется голубая подсветка, которая видна сквозь вентиляционные отверстия, когда блок работает.

Бокс Akitio Node для подключения внешней видеокарты

Бокс Akitio Node для подключения внешней видеокарты

Akitio Node в данном перечне – самое дешёвое устройство, но и его цена составляет почти $400. Видеокарта в комплект не входит, это цена только за коробку. Такие боксы могут отличаться наличием дополнительных портов, дизайном и, конечно, ценой. Akitio Node не имеет никаких дополнительных функций, поэтому его цена ниже остальных. В данном корпусе на задней стороне присутствует только разъём USB-C для подключения бокса к компьютеру, разъём для подключения бокса к сети питания 220 В и тумблер включения. Никаких других элементов управления или разъёмов в этом корпусе нет.

Обратите внимание, что для подключения внешнего видеоадаптера необходим специальный кабель Thunderbolt 3, а не обычный USB типа C, которым вы подключаете к зарядке свой смартфон. На таком кабеле на обоих концах должен быть символ молнии, а сам кабель толще и плотнее, чем обычный USB.

Задняя сторона Akitio Node
Задняя сторона Akitio Node
Кабель Thunderbolt 3
Кабель Thunderbolt 3

Внутри бокса имеется блок питания на 400 Вт, слот PCI-Express для подключения видеокарты и два мощных кулера – в передней части и в боковой. Как видите, пространства внутри корпуса много, поэтому можно установить большую производительную видеокарту.

Внутри бокса Akitio Node

Внутри бокса Akitio Node

Для установки видеоадаптера достаточно вставить разъём видеокарты в специальный слот и затянуть видеокарту винтами, как в обычном персональном компьютере. Если видеокарте необходимо дополнительное питание, то стоит подключить дополнительные разъёмы питания, которые имеются в боксе.

Установка видеокарты в Akitio Node

Установка видеокарты в Akitio Node

Затем кожух закрывается, и блок готов к работе.

Установка видеокарты в бокс Akitio Node

Установка видеокарты в бокс Akitio Node

Перед подключением внешней видеокарты к компьютеру необходимо убедиться, что ваш контроллер интерфейса Thunderbolt работает исправно. Это можно проверить через диспетчер устройств Windows. Также он должен быть виден через приложение Thunderbolt Software. Здесь же отдельный пункт говорит о поддержке внешних видеоускорителей (External GPUs supported: Yes).

Контроллер Thunderbolt в списке устройств и в Thunderbolt Software

Контроллер Thunderbolt в списке устройств и в Thunderbolt Software

Если контроллера Thunderbolt нет в списке устройств, значит, нужно включить его через BIOS компьютера.

На самом деле, требование подключать внешний видеоускоритель к ноутбуку минуя докстанцию это скорее рекомендация, чем железное правило. Однако следование этой рекомендации положительно скажется на количестве кадров в секунду в игре (FPS) и производительности в других задачах.

EGPU Akitio Node подключён к ноутбуку ThinkPad X1 Carbon gen.6

EGPU Akitio Node подключён к ноутбуку ThinkPad X1 Carbon gen.6

При подключении в первый раз ОС Windows определит наличие внешней видеокарты и предложит установить подходящие драйверы. Если система не обнаруживает видеокарту, немного подождите. В первый раз это нормально, контроллер должен определить сеть устройств, это может занять до нескольких минут. Просто не трогайте компьютер 2-3 минуты. Если видеокарта не обнаруживается через пару минут, попробуйте перезагрузить компьютер с подключённым к нему и включённым боксом Akitio. Если и это не помогло, обновите драйверы для контроллеров Thunderbolt, а также приложение Thunderbolt Software с сайта Intel и повторите всё с начала.

Когда видеокарта определится и появится в списке устройств, нужно установить для неё драйверы. Если у вас Windows 10, то она автоматически найдёт и установит подходящие драйверы. Если более старая ОС – скачайте драйверы с сайта производителя. Причём качайте драйверы для десктопа, а не для ноутбука. После установки, возможно, придётся ещё раз перезагрузить компьютер.

Установка драйвера для внешней видеокарты

Установка драйвера для внешней видеокарты

После первоначальной настройки всё будет гораздо проще: внешняя видеокарта будет автоматически определяться и подключаться, когда вы будете подавать питание на Akitio. Как уже было сказано, Thunderbolt 3 поддерживает подключение и отключение в процессе работы.

Akitio Node отображается в списке подключённых устройств Thunderbolt

Akitio Node отображается в списке подключённых устройств Thunderbolt

Я тестировал Akitio на ультрабуке ThinkPad X1 Carbon 6-го поколения c Windows 10 Pro и видеокартами NVIDIA GeForce GTX 1050 и NVIDIA GeForce GTX 1070. Этот ноутбук оснащён двумя Thunderbolt-3 портами, с любым из портов Akitio прекрасно работает. На других системах не пробовал.

Операционная система будет сама решать, какое приложение требует использования eGPU, а какое нет. При запуске игр, синтетических тестов графики и т.п. будет задействована внешняя видеокарта. В случае с NVIDIA в специальном приложении (которое появится в системном трее) можно увидеть, какие программы в данный момент нагружают видеокарту. Однако, если драйвер не смог определить, что ваше приложение желательно запускать с использованием внешнего видеоадаптера, это можно сделать вручную в панели управления вашей видеокартой.

1 Различие между Thunderbolt 3 и USB-С

Для начала необходимо немного сказать о том, что такое Thunderbolt и что такое USB type-C (USB тип C или просто USB-C), так как даже консультанты в магазинах компьютерной техники зачастую путают эти понятия. Но вообще говоря, такая постановка вопроса некорректна. Сравнивать технологию Thunderbolt с разъёмом типа USB-C это как сравнивать холодное с мягким.

Во-первых, надо понимать, что USB-C – это просто название разъёма, с помощью которого одно устройство подключается к другому. Существуют также USB коннекторы типа A и типа B, а также различные их вариации. На иллюстрации приведены наиболее распространённые типы USB соединителей.

Распространённые типы USB разъёмов

Распространённые типы USB разъёмов

Во-вторых, наличие порта USB-C в компьютере или телефоне ещё не означает, что ваш гаджет имеет высокоскоростной современный интерфейс USB 3.0, USB 3.1 или тем более Thunderbolt 3. А вот какой интерфейс «скрывается» за разъёмом – это имеет самое существенное значение.

Не все USB-C коннекторы одинаково полезны

Не все USB-C коннекторы одинаково полезны :)

Например, USB 3.0 имеет пропускную способность до 5 Гбит/сек, USB 3.1 – 10 Гбит/сек, а Thunderbolt 3 обеспечивает пропускную способность до 40 Гбит/сек (или 5 Гбайт/сек, что в 4 раза выше, чем в USB 3.1). А этого уже хватает, чтобы передавать даже качественный видеосигнал.

Сравнение производительности технологий USB и Thunderbolt 3

Сравнение производительности технологий USB и Thunderbolt 3

Ещё одна особенность технологии Thunderbolt 3 состоит в том, что по одной шине можно подключить до 6-ти устройств, поддерживающих данную технологию. Например, подключить к компьютеру несколько мониторов и внешних жёстких дисков.

Подключение нескольких Thunderbolt устройств по цепочке

Подключение нескольких Thunderbolt устройств по цепочке

Интерфейс Thunderbolt также поддерживает «горячее подключение», как и обычный USB, поэтому можно подключать и отключать устройства в процессе работы компьютера или ноутбука.

Кроме того, Thunderbolt 3 обеспечивает до 100 Вт при зарядке и до 15 Вт мощности для устройств, питающихся от шины, что гораздо выше, чем для USB 3.0 (5 Вт).

Мощность порта Thunderbolt 3

Мощность порта Thunderbolt 3

Краткое техническое описание технологии Thunderbolt 3 можно найти в этом документе.

External GPU: что это и как работает



Внешние графические процессоры, они же внешние видеокарты и External GPU служат для подключения видеокарт, которые в силу различных обстоятельств невозможно напрямую подключить к материнской плате компьютера.

Аппаратно ничего не меняется: видеокарта все так же подключается к шине PCI/PCI Express (PCIe) в том или ином его виде (об этом чуть позже).


Чаще всего они состоят из 2 элементов: док-станции с разъемом PCIe для видеокарты, блока питания, а так же интерфейсного кабеля для подключения к компьютеру (в его роли может выступать не только ноутбук, но и microPC или неттоп).

External GPU может быть как в открытом, так и в закрытом исполнении. В первом случае видеокарта ничем не защищена, во втором комплекс похож на маленький системник, в котором нашлось место только видеокарте.

В закрытом исполнении внешний бокс может стать полноценной док-станцией с дополнительными разъемами, начиная от DisplayPort (DP), заканчивая USB, SATA и Thunderbolt.

Блок питания так же может быть внешним или встроенным. Как правило, внешние обладают мощностью от 50 до 200 Вт. Встроенные не имеют подобного ограничения.


Тем не менее, встроенный вариант предпочтительнее, так как это будет обычный импульсный блок питания для компьютерных малогабаритных корпусов с собственным активным охлаждением.

Внешний блок будет занимать дополнительное место на столе, но может серьезно нагреваться при высокой нагрузке.

mini PCIe



Та же самая шина PCIe x1, выведенная в протиетарный разъем прямо на материнской плате. Обычно используется для контроллеров Wi-Fi, и Bluetooth и разнообразных модемов.

Для доступа придется вскрывать ноутбук, кроме того, чаще всего этот слот присутствует в единственном числе. К счастью, устарел и не имеет прикладного значения.

1 Различие между Thunderbolt 3 и USB-С

Для начала необходимо немного сказать о том, что такое Thunderbolt и что такое USB type-C (USB тип C или просто USB-C), так как даже консультанты в магазинах компьютерной техники зачастую путают эти понятия. Но вообще говоря, такая постановка вопроса некорректна. Сравнивать технологию Thunderbolt с разъёмом типа USB-C это как сравнивать холодное с мягким.

Во-первых, надо понимать, что USB-C – это просто название разъёма, с помощью которого одно устройство подключается к другому. Существуют также USB коннекторы типа A и типа B, а также различные их вариации. На иллюстрации приведены наиболее распространённые типы USB соединителей.

Распространённые типы USB разъёмов

Распространённые типы USB разъёмов

Во-вторых, наличие порта USB-C в компьютере или телефоне ещё не означает, что ваш гаджет имеет высокоскоростной современный интерфейс USB 3.0, USB 3.1 или тем более Thunderbolt 3. А вот какой интерфейс «скрывается» за разъёмом – это имеет самое существенное значение.

Не все USB-C коннекторы одинаково полезны

Не все USB-C коннекторы одинаково полезны :)

Например, USB 3.0 имеет пропускную способность до 5 Гбит/сек, USB 3.1 – 10 Гбит/сек, а Thunderbolt 3 обеспечивает пропускную способность до 40 Гбит/сек (или 5 Гбайт/сек, что в 4 раза выше, чем в USB 3.1). А этого уже хватает, чтобы передавать даже качественный видеосигнал.

Сравнение производительности технологий USB и Thunderbolt 3

Сравнение производительности технологий USB и Thunderbolt 3

Ещё одна особенность технологии Thunderbolt 3 состоит в том, что по одной шине можно подключить до 6-ти устройств, поддерживающих данную технологию. Например, подключить к компьютеру несколько мониторов и внешних жёстких дисков.

Подключение нескольких Thunderbolt устройств по цепочке

Подключение нескольких Thunderbolt устройств по цепочке

Интерфейс Thunderbolt также поддерживает «горячее подключение», как и обычный USB, поэтому можно подключать и отключать устройства в процессе работы компьютера или ноутбука.

Кроме того, Thunderbolt 3 обеспечивает до 100 Вт при зарядке и до 15 Вт мощности для устройств, питающихся от шины, что гораздо выше, чем для USB 3.0 (5 Вт).

Мощность порта Thunderbolt 3

Мощность порта Thunderbolt 3

Краткое техническое описание технологии Thunderbolt 3 можно найти в этом документе.

5 Выводы по использованию внешнего графического адаптера

В зависимости от того, какие цели вы преследуете, внешний видеоадаптер может быть отличным решением для деловых людей, кто любит иногда скоротать вечер за хорошей игрой. Внешняя видеокарта позволяет днём использовать мобильный лёгкий ультрабук для работы, а вечером превращать его в игровой компьютер среднего уровня. Такое решение добавляет гибкости и мобильности в выборе рабочего ноутбука. Вы можете выбрать любую десктопную видеокарту, которая подключается по интерфейсу PCI-Express, за любой бюджет. Лично для меня это стало отличным решением, которого я ждал много лет, и вот долгожданное будущее наступило! Внешняя видеокарта – это очень удобное компромиссное решение для тех, кто не хочет держать два компьютера для разных задач, а предпочитает использовать один.

Вопрос цены, к сожалению, остаётся актуальным, т.к. и боксы для видеокарт, и кабели Thunderbolt 3, и ноутбуки, поддерживающие данную технологию – вещи достаточно дорогие, и соотношение затрат к полученному удовольствию пока ещё может перевешивать в сторону затрат. Однако это однозначно шаг в верном направлении. Модульность и расширяемость – за этим будущее. Поэтому для некоторых людей это может стать идеальным решением, а для некоторых (пока ещё) непозволительной и неразумной тратой денег. В любом случае, решать только вам.

Favorite

В закладки

Как дешево прокачать ноутбук внешней видеокартой

Есть универсальный способ и для MacBook, и для Windows-устройств.

Видеокарта – наиболее узкое место ноутбуков. Даже если разместить в нем полноценный процессор, не всегда габариты и энергопотребление позволяют установку мощного ускорителя.

Пример тому – ультрабуки, в которых производительные видеокарты практически не встречаются.

M.2 (NGFF)



Создан для замены miniPCIe с шириной канала PCI Express 4x. Так же распаян на материнской плате, предоставляя поддержку шин PCI Express 3.0 и SATA 3.0.

Имеет несколько вариантов исполнения, которые маркируются так называемыми “ключами”: A и E используется для модулей Wi-Fi, B выводит SATA и PCIe x2 (чаще – только SATA), M – SATA и PCIe x4.

Игровой ноутбук или внешняя видеокарта?



Любая внешняя видеокарта для ноутбука проигрывает встроенному решению. Еще раз: ЛЮБАЯ. Потери велики – вплоть до 50%. Именно поэтому даже при появлении Thunderbolt 3 док-станции не получили большого распространения.

Основные сценарии использования подобных устройств:

  • временное увеличение производительности графического адаптера легкого ноутбука,
  • подключение дополнительных мониторов,
  • игры в нативном разрешении,
  • вычисления на видеокартах.


Для постоянной работы с серьезной нагрузкой на графическую подсистему стоит выбрать один из компактных игровых ноутбуков, например, Razer Blade. Или вовсе габаритный HP Omen/Dell 7577/Asus GL702, если нет необходимости работать вдалеке от розетки. Впрочем, внешний бокс с видеокартой тоже на коленке не заведешь.

С другой стороны, видеоадаптеры для настольных ПК дешевы даже с учетом необходимого дока, и позволяют сэкономить до половины стоимости ноутбука (либо выбрать вариант с огромной автономностью). И именно внешние видеокарты позволяют отказаться от настольных ПК в пользу ультрабуков: пришел домой или в офис, подключил док.

На чем остановиться? Стоит дождаться следующего материала, посвященного лучшим внешним видеокартам. Там мы расскажем все тонкости о каждой модели, полученные на основе реальных тестов.

Favorite

В закладки

Thunderbolt



Thunderbolt стал наиболее актуальным и самым интересным вариантом, комбинируя интерфейсы PCIe и DisplayPort в одном разъеме. Thunderbolt 2 поддерживает скорость передачи данных 10 Гб/с или 20 Гб/с по линии PCIe (1x/2x), Thunderbolt 3 – до 40 Гб/с (PCIe 4x).

ВНИМАНИЕ: Thunderbolt 3 может иметь меньше 4 линий PCIe с соответственным снижением пропускной способности. Зависит от производителя и модели ноутбука.

Это и правда работает?

cheap-universal-egpu-07


Еще как. Например, для системы из

  • Lenovo x220 i7-2640M\8GB\SDD Samsung 840 Pro 256GB
  • eGPU EXP GDC
  • ZOTAC GeForce GTX 670 AMP! Edition 2 GB

Результаты такие: раз два Конечно, со встроенным ядром они недостижимы.

Правда, в случае с доком EXP GDC максимальной производительности можно добиться только при работе с внешними мониторами. Их количество ограничено только возможностями карты.

О том, насколько использование узкой шины влияет на результаты, можно почитать здесь. В среднем получается около 10-35% потерь. Критично? Не думаю.

Важно, что процент потерь практически не меняется вплоть до 9 линейки Nvidia. Конечно, разница есть: но 90% возможностей GTX 560 и 65-70% GTX 960 — различаются в несколько раз.

3 Сравнение производительности компьютера с внешней видеокартой и без неё

Запустим несколько графических тестов на интегрированной видеокарте и с подключённым eGPU :


Результаты теста AIDA64 GPU для интегрированной видеокарты Intel UHD Graphics 620

Результаты теста AIDA64 GPU с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1050

Результаты теста FurMark для интегрированной видеокарты Intel UHD Graphics 620

Результаты теста FurMark с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1050

Результаты теста FurMark с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1070

Результаты теста Cinebench R15 для интегрированной видеокарты Intel UHD Graphics 620

Результаты теста Cinebench R15 с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1050

Цифры цифрами, теперь давайте запустим что-то более интересное для загрузки видеокарты. На фотографиях приведено сравнение частоты кадров в игре DOOM с интегрированной видеокартой и с внешней видеокартой.

Игра DOOM, запущенная на интегрированной видеокарте Intel UHD Graphics 620
Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1050
Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1070
Игра DOOM, запущенная на интегрированной видеокарте Intel UHD Graphics 620 – 10 fps Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1050 – 32 fps Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1070 – 114 fps

Видно, что на интегрированной видеокарте частота кадров составила 10 FPS . С такой задержкой в смене кадров точно не поиграть.

При запуске с внешним графическим ускорителем NVIDIA GTX 1050 частота кадров составляет 32 FPS . В таком виде уже можно более-менее комфортно играть.

Ещё один лайфхак, как увеличить производительность внешней видеокарты. Если брать картинку с выхода внешней видеокарты, то можно получить прирост частоты кадров от 10% до 30%. Это и понятно, ведь данные не приходится гонять сначала на внешнюю видеокарту, а потом обратно на компьютер. Вот, например, результаты теста Furmark, когда он запущен на мониторе ноутбука и когда он запущен на внешнем мониторе, подключённом к выходу видеокарты.

Результаты теста Furmark, запущенном на мониторе ноутбука
Результаты теста Furmark, запущенном на мониторе ноутбука
Результаты теста Furmark, запущенном на внешнем мониторе
Результаты теста Furmark, запущенном на внешнем мониторе

Следует заметить, что для описываемых целей покупать самую мощную видеокарту не имеет смысла, т.к. играть на максимальных настройках вряд ли получится. Несмотря на то, что производительность порта Thunderbolt 3 очень высока, она всё же ниже, чем при обработке данных непосредственно на видеокарте. Иными словами, мощная видеокарта будет обрабатывать больше данных, чем возможно передать по интерфейсу, и часть её мощности будет работать вхолостую.

Мне было интересно найти компромисс между производительностью видеокарты и её стоимостью. Изначально я предполагал, что мощность видеокарты GTX 1050 будет на грани пропускной способности порта Thunderbolt 3. Однако, тесты с видеокартой GTX 1070 показали, что запас по производительности ещё существенный. С более мощными видеокартами, к сожалению, я экспериментов не проводил.

5 Выводы по использованию внешнего графического адаптера

В зависимости от того, какие цели вы преследуете, внешний видеоадаптер может быть отличным решением для деловых людей, кто любит иногда скоротать вечер за хорошей игрой. Внешняя видеокарта позволяет днём использовать мобильный лёгкий ультрабук для работы, а вечером превращать его в игровой компьютер среднего уровня. Такое решение добавляет гибкости и мобильности в выборе рабочего ноутбука. Вы можете выбрать любую десктопную видеокарту, которая подключается по интерфейсу PCI-Express, за любой бюджет. Лично для меня это стало отличным решением, которого я ждал много лет, и вот долгожданное будущее наступило! Внешняя видеокарта – это очень удобное компромиссное решение для тех, кто не хочет держать два компьютера для разных задач, а предпочитает использовать один.

Вопрос цены, к сожалению, остаётся актуальным, т.к. и боксы для видеокарт, и кабели Thunderbolt 3, и ноутбуки, поддерживающие данную технологию – вещи достаточно дорогие, и соотношение затрат к полученному удовольствию пока ещё может перевешивать в сторону затрат. Однако это однозначно шаг в верном направлении. Модульность и расширяемость – за этим будущее. Поэтому для некоторых людей это может стать идеальным решением, а для некоторых (пока ещё) непозволительной и неразумной тратой денег. В любом случае, решать только вам.

Подключим к довольно производительному, но всё же офисному ультрабуку внешнюю видеокарту с помощью специального бокса Akitio Node по интерфейсу Thunderbolt 3. Рассмотрим его установку на операционной системе Windows 10. И проведём ряд тестов, чтобы разобраться, стоит ли данная технология своих денег или всё ещё нет.

2 Сборка, установка и настройка внешнего графического адаптера Akitio Node

Ну ладно, с терминологией немного разобрались, теперь поговорим о том, как же с помощью этого нового интерфейса увеличить производительность своего ноутбука, чтобы её хватило для запуска современных компьютерных игр. Самое слабое место в офисных ультрабуках для отрисовки графики – это, конечно же, интегрированная видеокарта. С появлением технологии Thunderbolt 3 у нас появилась реальная возможность подключать к ноутбуку внешний графический адаптер и таким образом часть расчётов, необходимых, в частности, для отображения трёхмерной графики, переносить на подключаемый внешний графический ускоритель или т.н. eGPU (external graphics processing unit).

Напрямую подключить видеокарту к компьютеру невозможно. Для её подключения требуется специальный бокс. Такие боксы выпускаются несколькими фирмами. Самые известные из таких блоков:

  • BizonBox,
  • Razer Core,
  • Akitio Node,
  • Alienware Graphics Amplifier,
  • ASUS RoG XG Station,
  • Gigabyte AORUS Gaming Box,
  • и другие…

В данной статье мы рассмотрим подключение и настройку бокса для внешней видеокарты с названием Akitio Node Thunderbolt 3. Сайт производителя Akitio. Это довольно массивная (3,6 кг) и большая (40×23×14,5 см) металлическая «коробка» чёрного цвета, состоящая из основной секции и выдвижной крышки. На задней стороне корпуса имеется удобная рукоятка для переноски. Верхний кожух фиксируется защёлками и двумя винтами. В передней, задней и боковой стенках имеются вентиляционные отверстия. На лицевой стороне имеется голубая подсветка, которая видна сквозь вентиляционные отверстия, когда блок работает.

Бокс Akitio Node для подключения внешней видеокарты

Бокс Akitio Node для подключения внешней видеокарты

Akitio Node в данном перечне – самое дешёвое устройство, но и его цена составляет почти $400. Видеокарта в комплект не входит, это цена только за коробку. Такие боксы могут отличаться наличием дополнительных портов, дизайном и, конечно, ценой. Akitio Node не имеет никаких дополнительных функций, поэтому его цена ниже остальных. В данном корпусе на задней стороне присутствует только разъём USB-C для подключения бокса к компьютеру, разъём для подключения бокса к сети питания 220 В и тумблер включения. Никаких других элементов управления или разъёмов в этом корпусе нет.

Обратите внимание, что для подключения внешнего видеоадаптера необходим специальный кабель Thunderbolt 3, а не обычный USB типа C, которым вы подключаете к зарядке свой смартфон. На таком кабеле на обоих концах должен быть символ молнии, а сам кабель толще и плотнее, чем обычный USB.

Задняя сторона Akitio Node
Задняя сторона Akitio Node
Кабель Thunderbolt 3
Кабель Thunderbolt 3

Внутри бокса имеется блок питания на 400 Вт, слот PCI-Express для подключения видеокарты и два мощных кулера – в передней части и в боковой. Как видите, пространства внутри корпуса много, поэтому можно установить большую производительную видеокарту.

Внутри бокса Akitio Node

Внутри бокса Akitio Node

Для установки видеоадаптера достаточно вставить разъём видеокарты в специальный слот и затянуть видеокарту винтами, как в обычном персональном компьютере. Если видеокарте необходимо дополнительное питание, то стоит подключить дополнительные разъёмы питания, которые имеются в боксе.

Установка видеокарты в Akitio Node

Установка видеокарты в Akitio Node

Затем кожух закрывается, и блок готов к работе.

Установка видеокарты в бокс Akitio Node

Установка видеокарты в бокс Akitio Node

Перед подключением внешней видеокарты к компьютеру необходимо убедиться, что ваш контроллер интерфейса Thunderbolt работает исправно. Это можно проверить через диспетчер устройств Windows. Также он должен быть виден через приложение Thunderbolt Software. Здесь же отдельный пункт говорит о поддержке внешних видеоускорителей (External GPUs supported: Yes).

Контроллер Thunderbolt в списке устройств и в Thunderbolt Software

Контроллер Thunderbolt в списке устройств и в Thunderbolt Software

Если контроллера Thunderbolt нет в списке устройств, значит, нужно включить его через BIOS компьютера.

На самом деле, требование подключать внешний видеоускоритель к ноутбуку минуя докстанцию это скорее рекомендация, чем железное правило. Однако следование этой рекомендации положительно скажется на количестве кадров в секунду в игре (FPS) и производительности в других задачах.

EGPU Akitio Node подключён к ноутбуку ThinkPad X1 Carbon gen.6

EGPU Akitio Node подключён к ноутбуку ThinkPad X1 Carbon gen.6

При подключении в первый раз ОС Windows определит наличие внешней видеокарты и предложит установить подходящие драйверы. Если система не обнаруживает видеокарту, немного подождите. В первый раз это нормально, контроллер должен определить сеть устройств, это может занять до нескольких минут. Просто не трогайте компьютер 2-3 минуты. Если видеокарта не обнаруживается через пару минут, попробуйте перезагрузить компьютер с подключённым к нему и включённым боксом Akitio. Если и это не помогло, обновите драйверы для контроллеров Thunderbolt, а также приложение Thunderbolt Software с сайта Intel и повторите всё с начала.

Когда видеокарта определится и появится в списке устройств, нужно установить для неё драйверы. Если у вас Windows 10, то она автоматически найдёт и установит подходящие драйверы. Если более старая ОС – скачайте драйверы с сайта производителя. Причём качайте драйверы для десктопа, а не для ноутбука. После установки, возможно, придётся ещё раз перезагрузить компьютер.

Установка драйвера для внешней видеокарты

Установка драйвера для внешней видеокарты

После первоначальной настройки всё будет гораздо проще: внешняя видеокарта будет автоматически определяться и подключаться, когда вы будете подавать питание на Akitio. Как уже было сказано, Thunderbolt 3 поддерживает подключение и отключение в процессе работы.

Akitio Node отображается в списке подключённых устройств Thunderbolt

Akitio Node отображается в списке подключённых устройств Thunderbolt

Я тестировал Akitio на ультрабуке ThinkPad X1 Carbon 6-го поколения c Windows 10 Pro и видеокартами NVIDIA GeForce GTX 1050 и NVIDIA GeForce GTX 1070. Этот ноутбук оснащён двумя Thunderbolt-3 портами, с любым из портов Akitio прекрасно работает. На других системах не пробовал.

Операционная система будет сама решать, какое приложение требует использования eGPU, а какое нет. При запуске игр, синтетических тестов графики и т.п. будет задействована внешняя видеокарта. В случае с NVIDIA в специальном приложении (которое появится в системном трее) можно увидеть, какие программы в данный момент нагружают видеокарту. Однако, если драйвер не смог определить, что ваше приложение желательно запускать с использованием внешнего видеоадаптера, это можно сделать вручную в панели управления вашей видеокартой.

Известные проблемы и ограничения



Хотя на первый взгляд подключение внешних видеоадаптеров не вызывает каких-либо проблем, нельзя просто взять и купить первый попавшийся.

ВАЖНО: двухпроцессорные видеокарты не работают через переходники mini PCIe, M.2 и Thunderbolt 2.

Многие из внешних видеокарт в закрытом корпусе являются док-станциями с массой разъемов. Использование любых будет снижать пропускную способность, которая достанется видеокарте. Исключение – подключение к DisplayPort при использовании Thunderbolt.


Так, популярная док-станция eGFX несет на себе 6 дополнительных портов. Если задействовать все, пропускная способность, доставшаяся видеокарте, снизится до 31,2% при использовании 2 линий PCIe 10 Гбит/с и до 15,6% при 5 Гбит/с.

HP Omen кроме внешних портов предлагает внутреннее подключение дополнительного твердотельного накопителя. За счет видеокарты ему резервируется целая линия PCIe даже при отсутствии обращения к жесткому диску, то есть не меньше 5 Гбит/с.

Впрочем, для многих из наших читателей это окажется не актуальным. Поскольку основной носитель Thunderbolt – ноутбуки Apple, большая часть док-станций не имеет драйверов для Linux и Windows, из-за чего дополнительные порты интерфейсы не работают.

3 Сравнение производительности компьютера с внешней видеокартой и без неё

Запустим несколько графических тестов на интегрированной видеокарте и с подключённым eGPU :


Результаты теста AIDA64 GPU для интегрированной видеокарты Intel UHD Graphics 620

Результаты теста AIDA64 GPU с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1050

Результаты теста FurMark для интегрированной видеокарты Intel UHD Graphics 620

Результаты теста FurMark с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1050

Результаты теста FurMark с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1070

Результаты теста Cinebench R15 для интегрированной видеокарты Intel UHD Graphics 620

Результаты теста Cinebench R15 с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1050

Цифры цифрами, теперь давайте запустим что-то более интересное для загрузки видеокарты. На фотографиях приведено сравнение частоты кадров в игре DOOM с интегрированной видеокартой и с внешней видеокартой.

Игра DOOM, запущенная на интегрированной видеокарте Intel UHD Graphics 620
Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1050
Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1070
Игра DOOM, запущенная на интегрированной видеокарте Intel UHD Graphics 620 – 10 fps Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1050 – 32 fps Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1070 – 114 fps

Видно, что на интегрированной видеокарте частота кадров составила 10 FPS . С такой задержкой в смене кадров точно не поиграть.

При запуске с внешним графическим ускорителем NVIDIA GTX 1050 частота кадров составляет 32 FPS . В таком виде уже можно более-менее комфортно играть.

Ещё один лайфхак, как увеличить производительность внешней видеокарты. Если брать картинку с выхода внешней видеокарты, то можно получить прирост частоты кадров от 10% до 30%. Это и понятно, ведь данные не приходится гонять сначала на внешнюю видеокарту, а потом обратно на компьютер. Вот, например, результаты теста Furmark, когда он запущен на мониторе ноутбука и когда он запущен на внешнем мониторе, подключённом к выходу видеокарты.

Результаты теста Furmark, запущенном на мониторе ноутбука
Результаты теста Furmark, запущенном на мониторе ноутбука
Результаты теста Furmark, запущенном на внешнем мониторе
Результаты теста Furmark, запущенном на внешнем мониторе

Следует заметить, что для описываемых целей покупать самую мощную видеокарту не имеет смысла, т.к. играть на максимальных настройках вряд ли получится. Несмотря на то, что производительность порта Thunderbolt 3 очень высока, она всё же ниже, чем при обработке данных непосредственно на видеокарте. Иными словами, мощная видеокарта будет обрабатывать больше данных, чем возможно передать по интерфейсу, и часть её мощности будет работать вхолостую.

Мне было интересно найти компромисс между производительностью видеокарты и её стоимостью. Изначально я предполагал, что мощность видеокарты GTX 1050 будет на грани пропускной способности порта Thunderbolt 3. Однако, тесты с видеокартой GTX 1070 показали, что запас по производительности ещё существенный. С более мощными видеокартами, к сожалению, я экспериментов не проводил.

Что потребуется дополнительно?

cheap-universal-egpu-01


Блок питания. EXP GDC продается с блоком питания и без него. Стоит ли переплачивать, если система будет функционировать с любым компьютерным БП с мощностью 350 Вт и выше, который можно купить за 5 долларов на местной барахолке?

Корпус. В противном случае система будет иметь не самый эстетичный вид. Если рабочее место стационарное — и так сойдет.

Кабели. Выбор необходимого для подключения к ноутбуку зависит от модели. Так же потребуется провод для подключения питания внешней видеокарты.

От чего зависит производительность



К сожалению, пропускная способность всех рассмотренных вариантов далека от идеальной. Не стоит забывать и того, что шина PCIe x1 или PCIe x4 будет значительно медленнее, чем привычный для видеокарт интерфейс 16-кратной ширины: 10 или 40 Гбит/с Thunderbolt против 126,03 Гбит/с PCIe 16x.


Тем не менее, многие графические адаптеры прекрасно работают с пониженной скоростью передачи данных.

На примере 10-линейки Nvidia при подключении к Thunderbolt 3 усредненное падение производительности выглядит так:

  • GTX 1050 работает чуть медленнее встроенного в ноутбук варианта;
  • GTX 1050Ti теряет от 5 до 15% производительности;
  • GTX 1060 теряет около 20-25%;
  • GTX 1070 работает с понижением на 30%;
  • GTX 1080 может оставляет в воздухе до 55%.

C учетом процентного превосходства одной модели над другой, в результате можно сделать вывод, что даже для самого продвинутого бокса GTX 1080 не имеет смысла, так как работает не лучше более дешевой GTX 1070. Она, в свою очередь, снижает превосходство над младшей моделью едва ли не втрое.

Если говорить об играх, GTX 1070 все так же будет достаточно для FullHD даже на максимальных настройках.


Устаревшие видеокарты показывают в среднем около 10-30% потерь вплоть до 9 линейки Nvidia. Конечно, разница есть: но 90% возможностей GTX 560 и 65-70% GTX 960 — различаются в несколько раз.

Тем не менее, использовать полностью реализующие себя устаревшие карты 7-поколения среднего сегмента не имеет смысла – так или иначе, они будут заметно уступать современным видеоадаптерам из-за отсутствия поддержки актуальных версий Direct X и OpenGL. Архитектура так же даст небольшую фору GTX 10xx, весьма заметную в играх – и очень серьезную в расчетах на видеокарте.

Но выбирать флагманскую модель не имеет смысла.

А вот озаботиться о накопителе и достаточном объеме оперативной памяти стоит. SSD обеспечит отсутствие лагов при передаче данных, а запас ОЗУ будет влиять на плавность обработки.

2 Сборка, установка и настройка внешнего графического адаптера Akitio Node

Ну ладно, с терминологией немного разобрались, теперь поговорим о том, как же с помощью этого нового интерфейса увеличить производительность своего ноутбука, чтобы её хватило для запуска современных компьютерных игр. Самое слабое место в офисных ультрабуках для отрисовки графики – это, конечно же, интегрированная видеокарта. С появлением технологии Thunderbolt 3 у нас появилась реальная возможность подключать к ноутбуку внешний графический адаптер и таким образом часть расчётов, необходимых, в частности, для отображения трёхмерной графики, переносить на подключаемый внешний графический ускоритель или т.н. eGPU (external graphics processing unit).

Напрямую подключить видеокарту к компьютеру невозможно. Для её подключения требуется специальный бокс. Такие боксы выпускаются несколькими фирмами. Самые известные из таких блоков:

  • BizonBox,
  • Razer Core,
  • Akitio Node,
  • Alienware Graphics Amplifier,
  • ASUS RoG XG Station,
  • Gigabyte AORUS Gaming Box,
  • и другие…

В данной статье мы рассмотрим подключение и настройку бокса для внешней видеокарты с названием Akitio Node Thunderbolt 3. Сайт производителя Akitio. Это довольно массивная (3,6 кг) и большая (40×23×14,5 см) металлическая «коробка» чёрного цвета, состоящая из основной секции и выдвижной крышки. На задней стороне корпуса имеется удобная рукоятка для переноски. Верхний кожух фиксируется защёлками и двумя винтами. В передней, задней и боковой стенках имеются вентиляционные отверстия. На лицевой стороне имеется голубая подсветка, которая видна сквозь вентиляционные отверстия, когда блок работает.

Бокс Akitio Node для подключения внешней видеокарты

Бокс Akitio Node для подключения внешней видеокарты

Akitio Node в данном перечне – самое дешёвое устройство, но и его цена составляет почти $400. Видеокарта в комплект не входит, это цена только за коробку. Такие боксы могут отличаться наличием дополнительных портов, дизайном и, конечно, ценой. Akitio Node не имеет никаких дополнительных функций, поэтому его цена ниже остальных. В данном корпусе на задней стороне присутствует только разъём USB-C для подключения бокса к компьютеру, разъём для подключения бокса к сети питания 220 В и тумблер включения. Никаких других элементов управления или разъёмов в этом корпусе нет.

Обратите внимание, что для подключения внешнего видеоадаптера необходим специальный кабель Thunderbolt 3, а не обычный USB типа C, которым вы подключаете к зарядке свой смартфон. На таком кабеле на обоих концах должен быть символ молнии, а сам кабель толще и плотнее, чем обычный USB.

Задняя сторона Akitio Node
Задняя сторона Akitio Node
Кабель Thunderbolt 3
Кабель Thunderbolt 3

Внутри бокса имеется блок питания на 400 Вт, слот PCI-Express для подключения видеокарты и два мощных кулера – в передней части и в боковой. Как видите, пространства внутри корпуса много, поэтому можно установить большую производительную видеокарту.

Внутри бокса Akitio Node

Внутри бокса Akitio Node

Для установки видеоадаптера достаточно вставить разъём видеокарты в специальный слот и затянуть видеокарту винтами, как в обычном персональном компьютере. Если видеокарте необходимо дополнительное питание, то стоит подключить дополнительные разъёмы питания, которые имеются в боксе.

Установка видеокарты в Akitio Node

Установка видеокарты в Akitio Node

Затем кожух закрывается, и блок готов к работе.

Установка видеокарты в бокс Akitio Node

Установка видеокарты в бокс Akitio Node

Перед подключением внешней видеокарты к компьютеру необходимо убедиться, что ваш контроллер интерфейса Thunderbolt работает исправно. Это можно проверить через диспетчер устройств Windows. Также он должен быть виден через приложение Thunderbolt Software. Здесь же отдельный пункт говорит о поддержке внешних видеоускорителей (External GPUs supported: Yes).

Контроллер Thunderbolt в списке устройств и в Thunderbolt Software

Контроллер Thunderbolt в списке устройств и в Thunderbolt Software

Если контроллера Thunderbolt нет в списке устройств, значит, нужно включить его через BIOS компьютера.

На самом деле, требование подключать внешний видеоускоритель к ноутбуку минуя докстанцию это скорее рекомендация, чем железное правило. Однако следование этой рекомендации положительно скажется на количестве кадров в секунду в игре (FPS) и производительности в других задачах.

EGPU Akitio Node подключён к ноутбуку ThinkPad X1 Carbon gen.6

EGPU Akitio Node подключён к ноутбуку ThinkPad X1 Carbon gen.6

При подключении в первый раз ОС Windows определит наличие внешней видеокарты и предложит установить подходящие драйверы. Если система не обнаруживает видеокарту, немного подождите. В первый раз это нормально, контроллер должен определить сеть устройств, это может занять до нескольких минут. Просто не трогайте компьютер 2-3 минуты. Если видеокарта не обнаруживается через пару минут, попробуйте перезагрузить компьютер с подключённым к нему и включённым боксом Akitio. Если и это не помогло, обновите драйверы для контроллеров Thunderbolt, а также приложение Thunderbolt Software с сайта Intel и повторите всё с начала.

Когда видеокарта определится и появится в списке устройств, нужно установить для неё драйверы. Если у вас Windows 10, то она автоматически найдёт и установит подходящие драйверы. Если более старая ОС – скачайте драйверы с сайта производителя. Причём качайте драйверы для десктопа, а не для ноутбука. После установки, возможно, придётся ещё раз перезагрузить компьютер.

Установка драйвера для внешней видеокарты

Установка драйвера для внешней видеокарты

После первоначальной настройки всё будет гораздо проще: внешняя видеокарта будет автоматически определяться и подключаться, когда вы будете подавать питание на Akitio. Как уже было сказано, Thunderbolt 3 поддерживает подключение и отключение в процессе работы.

Akitio Node отображается в списке подключённых устройств Thunderbolt

Akitio Node отображается в списке подключённых устройств Thunderbolt

Я тестировал Akitio на ультрабуке ThinkPad X1 Carbon 6-го поколения c Windows 10 Pro и видеокартами NVIDIA GeForce GTX 1050 и NVIDIA GeForce GTX 1070. Этот ноутбук оснащён двумя Thunderbolt-3 портами, с любым из портов Akitio прекрасно работает. На других системах не пробовал.

Операционная система будет сама решать, какое приложение требует использования eGPU, а какое нет. При запуске игр, синтетических тестов графики и т.п. будет задействована внешняя видеокарта. В случае с NVIDIA в специальном приложении (которое появится в системном трее) можно увидеть, какие программы в данный момент нагружают видеокарту. Однако, если драйвер не смог определить, что ваше приложение желательно запускать с использованием внешнего видеоадаптера, это можно сделать вручную в панели управления вашей видеокартой.

5 Выводы по использованию внешнего графического адаптера

В зависимости от того, какие цели вы преследуете, внешний видеоадаптер может быть отличным решением для деловых людей, кто любит иногда скоротать вечер за хорошей игрой. Внешняя видеокарта позволяет днём использовать мобильный лёгкий ультрабук для работы, а вечером превращать его в игровой компьютер среднего уровня. Такое решение добавляет гибкости и мобильности в выборе рабочего ноутбука. Вы можете выбрать любую десктопную видеокарту, которая подключается по интерфейсу PCI-Express, за любой бюджет. Лично для меня это стало отличным решением, которого я ждал много лет, и вот долгожданное будущее наступило! Внешняя видеокарта – это очень удобное компромиссное решение для тех, кто не хочет держать два компьютера для разных задач, а предпочитает использовать один.

Вопрос цены, к сожалению, остаётся актуальным, т.к. и боксы для видеокарт, и кабели Thunderbolt 3, и ноутбуки, поддерживающие данную технологию – вещи достаточно дорогие, и соотношение затрат к полученному удовольствию пока ещё может перевешивать в сторону затрат. Однако это однозначно шаг в верном направлении. Модульность и расширяемость – за этим будущее. Поэтому для некоторых людей это может стать идеальным решением, а для некоторых (пока ещё) непозволительной и неразумной тратой денег. В любом случае, решать только вам.

Подключим к довольно производительному, но всё же офисному ультрабуку внешнюю видеокарту с помощью специального бокса Akitio Node по интерфейсу Thunderbolt 3. Рассмотрим его установку на операционной системе Windows 10. И проведём ряд тестов, чтобы разобраться, стоит ли данная технология своих денег или всё ещё нет.

4 Дополнительные процедуры для увеличения производительности ноутбука

Как ещё можно улучшить характеристики ноутбука? Тут стандартные предложения:

  • Увеличить объём оперативной памяти хотя бы до 8 Гб, а лучше 16.
  • Поставить вместо жёсткого диска твердотельный (SSD ).
  • Во время игры отключать все ненужные программы: браузер, облачные клиенты, можно даже отключить антивирус.
  • В настройках игры при первом запуске не ставить графику на максимум, а на средние или низкие настройки. Если ноутбук в связке с внешней видеокартой справляется с такой нагрузкой, можно понемногу поднимать качество графики. Последовательными приближениями добиться максимально выигрышного компромисса между качеством графики и производительностью в игре.

Как подключить внешнюю видеокарту?

cheap-universal-egpu-3


Для этого необходимы специальные переходники-(док)станции. Внешние доки для видеокарты знакомы нашим читателям, среди которых существуют и специальные варианты для MacBook.

Почему они не получили широкого распространения? Цена. Смотрите сами:

У каждого из них свои особенности и требования. На этом фоне очень выгодно выглядит EXP GDC за 46 долларов.

EXP GDC подойдет для всех MacBook (со свободным MiniPCI-Express, Thunderbolt, M.2), а так же для большинства Windows/Linux ноутбуков.

1 Различие между Thunderbolt 3 и USB-С

Для начала необходимо немного сказать о том, что такое Thunderbolt и что такое USB type-C (USB тип C или просто USB-C), так как даже консультанты в магазинах компьютерной техники зачастую путают эти понятия. Но вообще говоря, такая постановка вопроса некорректна. Сравнивать технологию Thunderbolt с разъёмом типа USB-C это как сравнивать холодное с мягким.

Во-первых, надо понимать, что USB-C – это просто название разъёма, с помощью которого одно устройство подключается к другому. Существуют также USB коннекторы типа A и типа B, а также различные их вариации. На иллюстрации приведены наиболее распространённые типы USB соединителей.

Распространённые типы USB разъёмов

Распространённые типы USB разъёмов

Во-вторых, наличие порта USB-C в компьютере или телефоне ещё не означает, что ваш гаджет имеет высокоскоростной современный интерфейс USB 3.0, USB 3.1 или тем более Thunderbolt 3. А вот какой интерфейс «скрывается» за разъёмом – это имеет самое существенное значение.

Не все USB-C коннекторы одинаково полезны

Не все USB-C коннекторы одинаково полезны :)

Например, USB 3.0 имеет пропускную способность до 5 Гбит/сек, USB 3.1 – 10 Гбит/сек, а Thunderbolt 3 обеспечивает пропускную способность до 40 Гбит/сек (или 5 Гбайт/сек, что в 4 раза выше, чем в USB 3.1). А этого уже хватает, чтобы передавать даже качественный видеосигнал.

Сравнение производительности технологий USB и Thunderbolt 3

Сравнение производительности технологий USB и Thunderbolt 3

Ещё одна особенность технологии Thunderbolt 3 состоит в том, что по одной шине можно подключить до 6-ти устройств, поддерживающих данную технологию. Например, подключить к компьютеру несколько мониторов и внешних жёстких дисков.

Подключение нескольких Thunderbolt устройств по цепочке

Подключение нескольких Thunderbolt устройств по цепочке

Интерфейс Thunderbolt также поддерживает «горячее подключение», как и обычный USB, поэтому можно подключать и отключать устройства в процессе работы компьютера или ноутбука.

Кроме того, Thunderbolt 3 обеспечивает до 100 Вт при зарядке и до 15 Вт мощности для устройств, питающихся от шины, что гораздо выше, чем для USB 3.0 (5 Вт).

Мощность порта Thunderbolt 3

Мощность порта Thunderbolt 3

Краткое техническое описание технологии Thunderbolt 3 можно найти в этом документе.

Реальные системные требования

cheap-universal-egpu-front


Фактически, разработчики EXP GDC не выдвигают требований к ноутбуку для подключения. Единственным условием является наличие поддерживаемого разъема. Так им удалось создать практически универсальное устройство — подойдет даже для древних систем до линейки Intel Core i3/i5/i7.

Для собственного ноутбука это можно проверить в подробных спецификациях. В том случае, если свободного слота не указано (нет), подойдут разъемы M.2 для дополнительного жесткого диска, внутреннего модема или модуля Wi-Fi. Придется их демонтировать.

На практике может случится, что слот есть, но внешняя карта работать не будет. При работе через miniPCI-E/M.2 нужно учитывать тип слота ноутбука. Нам требуется тип А (key A). Тип В скорее всего окажется неработоспособен.

cheap-universal-egpu-1

Не стоит забывать и о балансе между видеокартой и процессором. EXP GDC работает через интерфейс с максимальной скоростью передачи около 5 Гбит/c. Что-то вроде GTX 1080 будет работать — но от нее не получить даже 30% процессорного времени.

Идеальным вариантом станет карта уровня NVidia GTX 560/670. Именно на этих моделях производительность предельно упирается в скорость передачи интерфейса. Отрисовки изображения на матрице ноутбука при помощи внешней видеокарты можно добиться только при использовании видеокарт NVidia с поддержкой NVidia Optimus.

ВНИМАНИЕ. Двухчиповые видеокарты и SLI связки из-за особенностей адресации ввода-вывода работать через такой переходник не будут. Операционная система может быть любой. Причем, ноутбуки на Windows с объемом оперативной памяти свыше 4 ГБ требуют шаманизма при подключении внешней карты через EXP GDC. В Linux или OS X эта операция не требуется.

4 Дополнительные процедуры для увеличения производительности ноутбука

Как ещё можно улучшить характеристики ноутбука? Тут стандартные предложения:

  • Увеличить объём оперативной памяти хотя бы до 8 Гб, а лучше 16.
  • Поставить вместо жёсткого диска твердотельный (SSD ).
  • Во время игры отключать все ненужные программы: браузер, облачные клиенты, можно даже отключить антивирус.
  • В настройках игры при первом запуске не ставить графику на максимум, а на средние или низкие настройки. Если ноутбук в связке с внешней видеокартой справляется с такой нагрузкой, можно понемногу поднимать качество графики. Последовательными приближениями добиться максимально выигрышного компромисса между качеством графики и производительностью в игре.

3 Сравнение производительности компьютера с внешней видеокартой и без неё

Запустим несколько графических тестов на интегрированной видеокарте и с подключённым eGPU :


Результаты теста AIDA64 GPU для интегрированной видеокарты Intel UHD Graphics 620

Результаты теста AIDA64 GPU с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1050

Результаты теста FurMark для интегрированной видеокарты Intel UHD Graphics 620

Результаты теста FurMark с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1050

Результаты теста FurMark с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1070

Результаты теста Cinebench R15 для интегрированной видеокарты Intel UHD Graphics 620

Результаты теста Cinebench R15 с подключённой внешней видеокартой NVidia GeForce GTX 1050

Цифры цифрами, теперь давайте запустим что-то более интересное для загрузки видеокарты. На фотографиях приведено сравнение частоты кадров в игре DOOM с интегрированной видеокартой и с внешней видеокартой.

Игра DOOM, запущенная на интегрированной видеокарте Intel UHD Graphics 620
Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1050
Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1070
Игра DOOM, запущенная на интегрированной видеокарте Intel UHD Graphics 620 – 10 fps Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1050 – 32 fps Игра DOOM, запущенная с внешней видеокартой NVIDIA GTX 1070 – 114 fps

Видно, что на интегрированной видеокарте частота кадров составила 10 FPS . С такой задержкой в смене кадров точно не поиграть.

При запуске с внешним графическим ускорителем NVIDIA GTX 1050 частота кадров составляет 32 FPS . В таком виде уже можно более-менее комфортно играть.

Ещё один лайфхак, как увеличить производительность внешней видеокарты. Если брать картинку с выхода внешней видеокарты, то можно получить прирост частоты кадров от 10% до 30%. Это и понятно, ведь данные не приходится гонять сначала на внешнюю видеокарту, а потом обратно на компьютер. Вот, например, результаты теста Furmark, когда он запущен на мониторе ноутбука и когда он запущен на внешнем мониторе, подключённом к выходу видеокарты.

Результаты теста Furmark, запущенном на мониторе ноутбука
Результаты теста Furmark, запущенном на мониторе ноутбука
Результаты теста Furmark, запущенном на внешнем мониторе
Результаты теста Furmark, запущенном на внешнем мониторе

Следует заметить, что для описываемых целей покупать самую мощную видеокарту не имеет смысла, т.к. играть на максимальных настройках вряд ли получится. Несмотря на то, что производительность порта Thunderbolt 3 очень высока, она всё же ниже, чем при обработке данных непосредственно на видеокарте. Иными словами, мощная видеокарта будет обрабатывать больше данных, чем возможно передать по интерфейсу, и часть её мощности будет работать вхолостую.

Мне было интересно найти компромисс между производительностью видеокарты и её стоимостью. Изначально я предполагал, что мощность видеокарты GTX 1050 будет на грани пропускной способности порта Thunderbolt 3. Однако, тесты с видеокартой GTX 1070 показали, что запас по производительности ещё существенный. С более мощными видеокартами, к сожалению, я экспериментов не проводил.

Стоит ли покупать внешний док?

cheap-universal-egpu-4


Все зависит от финансовых возможностей и поставленных целей. С помощью EXP GDC можно реализовать несколько интересных, востребованных сценариев.

Сценарий первый: превратить производительный ультрабук в игровую машину. Как ни крути, игровые ноутбуки — то еще удовольствие, особенно если с ними необходимо много и часто ездить. А мощности легких лэптопов часто не хватает именно со стороны графического адаптера.

Скажем, популярный Intel Core i7-6700 легко раскачает Nvidia GTX 960/1060. Этот процессор можно найти в устройствах стоимостью около 600-800 долларов, или 35-50 тысяч рублей.

cheap-universal-egpu-08

Что значительно дешевле игрового лэптопа. (Конечно, существует еще серьезная машина Dell с видеокартой GTX 1060 и массой около 2 кг в районе 1000 долларов, но это совсем другая история.)

Сценарий второй: увеличить производительности уже имеющегося старого устройства 2011-2014 года выпуска достаточно дешевой и производительной GTX 560/580 (кстати, это последняя карта NVidia с аппаратным декодированием наиболее популярного кодека видео с разрешением 4К).

Сценарий третий: получить дополнительные возможности, предлагаемые новыми видеокартами для настольных ПК. Их довольно много, но наиболее привлекательны:

  • работа с видео,
  • расширение количества и разрешения мониторов,
  • возможность использовать CUDA для вычислений.

cheap-universal-egpu-7

Этот вариант я использую для подключения Maxsun GTX 1060 с кучей CUDA-процессоров (для расчетов математических моделей) к разнообразным рабочим машинам вроде 7-летних Dell. Игровые ноутбуки с этим не справляются.

Для тех, кто боится трудностей настройки, существуют более производительные, чем EXP GDC за 46 долларов, решения с высокопроизводительным интерфейсом Thunderbolt 2/3. Но их цена значительно выше, и рассмотрим мы их чуть позже.

Favorite

В закладки

Есть универсальный способ и для MacBook, и для Windows-устройств. Видеокарта – наиболее узкое место ноутбуков. Даже если разместить в нем полноценный процессор, не всегда габариты и энергопотребление позволяют установку мощного ускорителя. Пример тому – ультрабуки, в которых производительные видеокарты практически не встречаются. Как подключить внешнюю видеокарту? Для этого необходимы специальные переходники-(док)станции. Внешние доки для видеокарты.

Favorite

В закладки

Все говорят про внешние видеокарты для MacBook. Что это такое?

Ноутбуки Apple дали начало новому типу портативных компьютеров: легких, удобных и достаточно производительных для почти любой задачи ультрабуков.

Но 2 задачи им все еще даются с трудом: компьютерные игры и обработка графики, мощные видеокарты не умещаются в тонкие корпуса и слишком много потребляют.

Любой ультрабук может справится с “тяжелой” графикой с помощью внешних видеокарт, о которых мы не раз писали. Настало время обобщить опыт, выбрать лучшие решения и создать подробный гайд.

Сегодня разберем, на что обратить внимание при выборе и какие проблемы придется решать (а какие приведут к полной неработоспособности недешевого гаджета).

ExpressCard



Распространенный ранее интерфейс со скоростью 5 Гбит/с. Фактически, является внешним выходом шины PCIe x1.

Разъем на данный момент потерял свою актуальность – его можно встретить только в корпоративных ноутбуках и рабочих станциях.

Как работает EXP GDC?


EXP GDC — активный переходник (eGPU) со стандартного для настольных видеокарт разъема PCI-Express 16x на одну из вариаций miniPCI-Express.

Он необходим для того, чтобы ноутбук мог использовать внешнюю полноразмерную видеокарту вместо или вместе с интегрированной в процессор. Поддерживается два способа работы:

  • вывод с дискретной внешней графики на экран лэптопа,
  • вывод с внешней карты на внешний монитор или мониторы (через выходы карты).

cheap-universal-egpu-03

Не смотря на совместимость разъемов, просто перекинуть провода с видеокарты на мини-разъем не получится, требуется конвертация. Для этого и требуется питание, необходимость которого скрывает слово «активный».

Система представляет собой конструктор: на ней есть базовые входы-выходы: порт для подключения кабеля к компьютеру, USB 2.0, гнезда питания для видеокарты и дока.

Для подключения ПК в продаже есть следующие варианты кабелей:

  • miniPCI-E 1x;
  • M.2 (SATA/miniPCIe);
  • ExpressCard;
  • NGFF;
  • переходник с ExpressCard на Thunderbolt 2.


Один из этих разъемов обязательно есть у ноутбука. В частности, miniPCI-E и M.2 используются для подключения Wi-Fi модуля ноутбука и для дополнительных жестких дисков. Многие лэптопы обладают дополнительным слотом для подключения устройств расширения (например, 4G-модема).

Интерфейс ExpressCard, пришедший на смену давно устаревшему PCMCIA, представляет собой MiniPCI-E, из которого убраны линии подключения светодиодов и SIM-карты. С его помощью EXP GDC через соответствующий переходник можно подключить к разъему Thunderbolt.

Впрочем, у MacBook есть miniPCI-E или его вариант M.2 (а вот у миниатюрных настольных «маков»).

Варианты подключения внешних видеокарт

Если отбросить узкоспециализированные видеоконтроллеры (в лице плат видеозахвата, док-станций для подключения нескольких мониторов и тому подобного) для подключения внешних графических адаптеров используется один из 3 вариантов:

Какие ноутбуки подойдут для подключения внешних карт



Подключать внешнюю видеокарту к маломощному портативному компьютеру. Оговоримся: производительность ноутбука с внешней видеокартой нельзя уравнивать с настольным компьютером.

Не смотря на то, что скорость обработки графики зависит преимущественно от типа используемой видеокарты, в нашем случае компоненты играют большую роль. Нужно четко соотносить поколения видеоадаптера и процессора – к сожалению, понятие “раскрываемости видеокарты” в применение к портативной технике действительно существует.

Нет никакого смысла подключать External GPU с GeForce 10xx к ноутбуку с Intel Core i3 первого поколения – реальная производительность останется на прежнем уровне, процессор не сможет обработать данные, а видеокарта будет работать вхолостую.


Однозначно не стоит подключать внешние видеокарты к ноутбукам с процессорами AMD, выпущенными до Risen, поскольку они не представляют из себя ничего стоящего и серьезно уступают Intel. К тому же, существуют некоторые проблемы с драйверами.

Итого, с более-менее современной платформой Intel просто будет проще: и драйвера найдутся, и решения возникающих проблем скорее всего уже разобраны другими пользователями.

Крайне желательно, чтобы ноутбук не имел дискретной видеокарты. Тогда за картинку на экране гарантированно отвечает встроенный видеочип Intel GMA X3100/GMA 4500/HD Graphics, и подключение внешней видеокарты любого производителя будет возможно. Связка встроенной карты Intel и внешнего ускорителя поддерживает “горячее подключение” и разрешает операционной системе переключаться между видеокартами.

В противном случае подключать внешнюю придется к выключенному ноутбуку, а в некоторых случаях после включения потребуется дополнительная перезагрузка. В некоторых особо извращенных случаях – с заменой драйверов на время использования внешней.

Стоит озаботиться о накопителе и достаточном объеме оперативной памяти. SSD обеспечит отсутствие лагов при передаче данных, а запас ОЗУ будет влиять на плавность обработки.

Нужно помнить, что несколько разъемов Thunderbolt не гарантируют полноценную работоспособность каждого: новый MacBook Pro несет честные интерфейсы с 4 линиями PCIe, тогда как многие Windows-ноутбуки делят одну 4x на 2 выхода, либо отдают все линии в один порт, предлагая использовать второй для зарядки или DP.

Читайте также: