Внешняя видеокарта для ноутбука миф или реальность?

Несмотря на множество плюсов, у мобильных компьютеров есть и немало минусов. Ноутбуки с начала своего существования всегда были ограничены в возможностях аппаратного апгрейда в отличии от персональных компьютеров. В частности, заменить видеокарту у подавляющего большинства аппаратов просто невозможно, да и ноутбучных видеокарт в свободной продаже нет, в отличии от видеоадаптеров для настольных ПК. Практически каждый любитель компьютерных игр не отказался бы от ноутбука, который при компактных размерах смог бы переварить любой трехмерный шедевр на высоких графических настройках, но с такой задачей могут справится только дорогие игровые ноутбуки ценник на которые переваливает за 1500$. Если несколько лет назад решть проблему низкой производительности в игровых приложениях, можно было только покупкой нового ноутбука с более мощной дискретной  видеокартой, то сейчас появилась возможность подключить к ноутбуку внешнюю видеокарту, расширив тем самым игровые возможности вашего мобильного компьютера. 

На данный момент существует несколько способов подключения внешней видеокарты к ноутбуку первый это подключение через слот mPCIe, который находится внутри корпуса лэптопа. Второй это подключение через специальный порт Thunderbolt, расположенный непосредственно на самом корпусе ноутбука. Первое упоминание о таком интересном продукте, как внешняя видеокарта для мобильного ПК, появилось еще в 2007 году. Тогда стало известно, что для подключения такого устройства к ноутбуку будет использоваться разъем ExpressCard. Разумеется, этот способ подключения был единственно возможным и другие варианты отсутствовали. Ограничения, накладываемые таким способом подключения, хорошо известны, скорость работы будет ограничена пропускной способностью PCI Express в режиме х1. Другими словами, внешняя видеокарта вместо работы в режиме PCIe Х16 или PCIe Х8 будет работать в режиме PCIe Х1. Первые серьезные шаги по разработке внешних видеоадаптеров, подключаемых к ноутбукам/нетбукам, сделала компания AMD/ATI - лидер производства видеочипов для дискретных видеокарт. Ею в 2008 году была представлена общественности новая технология подключения видеокарт, называемая XGP (External Graphics Platform), смысл которой заключался в том, что внешняя видеокарта для ноутбука подключалась через специальный разъем к шине PCI-E 2.0, а не через ExpressCard. Для полноценной работы видеокарты использовалось 8 линий шины. XGP была представлена вместе с новыми моделями видеокарт на выставке высоких технологий CES 2010. XGP представлял собой внешний корпус для видеокарты оснащенный своим источником питания и собственной системой охлаждения, внутри трудилась видеокарта класса Radeon HD 3870. Сообщение с ноутбуком осуществлялось по интерфейсу PCI Express 2.0, который обеспечивает пропускную способность уровня PCI Express x8 (4 Гб/с в каждом направлении). Новый разъем давал владельцам маломощных ноутбуков возможность увеличить их производительность и функционал. Однако компании-производители ноутбуков встретили новый разъем XGP прохладно, они не стремились оснащать им свои модели. Единственными ноутбуками поддерживающим данную технологию были Fujitsu-Siemens Amilo Sa3650 и Acer Ferrari One 200. Следующей попыткой подключения внешней видеокарты к ноутбуку можно назвать появление в 2009 году устройства под названием XG-Station от компании Asus. Данное устройство представляло собой красиво оформленный и обладающий дополнительными функциями модуль для подключения к ноутбуку внешней видеокарты. Модуль XG-Station был оснащен встроенным ЖК-дисплеем, на котором отображалась информация об уровне громкости, количество кадров в секунду, частота ядра видеокарты, ее температура и скорость вращения вентилятора. Причем численно отображалось только значение FPS, остальные данные были представлены в виде определенной шкалы. Модуль XG-Station в отличии от XGP подключался к ноутбуку через ExpressCard, поэтому из-за низкой пропускной способности интерфейса PCI-E x1, воплощенного в слоте ExpressCard, производительность одной и той же видеокарты 8600 GT в составе настольного ПК и связки из XG Station и ноутбука демонстрировала значительное падение быстродействия – в некоторых случаях более чем в два раза. Начиная с 2012 года ExpressCard практически перестал встречается в ноутбуках, поэтому про новые подключаемые внешние модули с видеокартой которые были бы сертифицированы компанией Intel пришлось на время забыть, пока на ноутбуках не появился порт Thunderbolt.


 

 Подключение  внешней видеокарты через порт Thunderbolt.

Технология Thunderbolt — совместная, можно сказать, разработка Apple и Intel — стала распространяться вместе с ноутбуками MacBook. Thunderbolt позволяет передавать данные, видео, аудио и электроэнергию через один порт. Канал Thunderbolt обеспечивает скорость передачи данных до 10 Гб/с, и каждый порт может включать два канала. Thunderbolt также двунаправленный, то есть может принимать и передавать данные одновременно. Даже на практике скорость достигает 8 Гб/с, что гораздо быстрее, чем у FireWire 800 и USB 3.0. Не говоря уж о eSATA-соединении на многих персональных компьютерах под Windows. На данный момент Intel уже представила Thunderbolt 3 с разъемом USB Type-C. Согласно представленным спецификациям, Thunderbolt 3 поддерживает обмен данными на скорости до 40 Гб/с. Это в два раза больше, чем мог обеспечить Thunderbolt 2. На такой скорости целый фильм в разрешении 4K передается всего за 30 секунд.  Помимо этого, новый стандарт подразумевает питание устройств мощностью до 100 Вт, подключение двух 4K дисплеев, а так же подключение всевозможной периферии и сети Ethernet на скорости 10 Гб/с с помощью USB-С док-станций. И самое интересное! Thunderbolt 3 обратно совместим с USB 3.1. Следовательно, все девайсы с Thunderbolt 3 смогут осуществлять обмен данными на скорости до 10 Гб/с с любыми USB 3.1-совместимыми устройствами. Если раньше портом Thunderbolt оснащались только  яблочные ноутбуки из Купертино, то сейчас Thunderbolt 3 уже можно встретить на ноутбуках других производителей. Итак для подключения внешней видеокарты к ноутбуку вам понадобится любой ноутбук с портом Thunderbolt и док-станция-отдельный вычислительный блок с самостоятельным питанием и дискретной видеокартой настольного класса.  На данный момент на рынке представлено достаточно большое количество разнообразных, устройств ниже мы рассмотрим несколько из них.

ASUS ROG XG Station 2

Внешне новинка напоминает десктоп небольшого форм-фактора ASUS ROG GR8. Станция выполнена в красно-черной цветовой схеме, наделена подсветкой и смотровым окном. ASUS ROG XG Station 2 оснащается блоком питания мощностью 680 ватт, портом Thunderbolt 3, четырьмя разъемами USB 3.0 и гигабитным сетевым адаптером. Кроме того, предусмотрен проприетарный коннектор, который, по заявлению производителя, улучшает производительность еще на 15%. В станцию можно устанавливать современные полноразмерные видеокарты NVIDIA GeForce GTX и AMD Radeon десктопного уровня. К ноутбукам и планшетам станцию можно подключать и отключать, не перезагружая устройство.

Razer Core

Razer Core — это корпус, внутри которого есть место для полноразмерной двухслотовой видеокарты с интерфейсом PCI Express x16 и максимальным значением рассеиваемой тепловой энергии в 375 Вт. Габариты такого ускорителя не должны превышать 310 × 152 × 44 мм. Для подключения станции к ноутбуку применяется порт Thunderbolt 3 с коннектором USB Type-C: пропускная способность этого интерфейса теоретически может достигать 40 Гбит/с. Сама станция получает питание от сети переменного тока. Она снабжена четырьмя портами USB 3.0 и портом Gigabit Ethernet. Габариты составляют 104,9 × 339,9 × 218,4 мм, вес — около 5 кг. Корпус Razer Core может приютить видеокарты с двухъярусной системой охлаждения и уровнем энергопотребления не более 375 Вт. К ним относятся как представители семейства Radeon R9 3xx/29x и Radeon R9 Fury/Nano, так и видеокарты NVIDIA с архитектурой Maxwell. Корпус Razer Core допускает подключение и отключение внешней видеокарты к ноутбуку без перезагрузки и отключения питания последнего – так сказать, "на лету". Кроме того, на задней панели Razer Core нашлось место для четырех портов USB.

PowerColor DEVIL BOX

В Devil Box используется технология AMD XConnect, обеспечивающая подключения внешних 3D-карт по интерфейсу Thunderbolt 3. Устройство рассчитано на карты с интерфейсом PCI-Express x16, размеры которых не превышают 310 x 140 x 50 мм, а потребляемая мощность — 375 Вт. Список совместимых изделий включает AMD Radeon R9 Fury, AMD Radeon R9 Nano, AMD Radeon R9 300, AMD Radeon R9 290X, AMD Radeon R9 290, AMD Radeon R9 285, Nvidia GeForce GTX Titan X, Nvidia GeForce GTX 980 Ti, Nvidia GeForce GTX 980, Nvidia GeForce GTX 970, Nvidia GeForce GTX 960, Nvidia GeForce GTX 950, Nvidia GeForce GTX 750 Ti и Nvidia GeForce GTX 750. Корпус оснащен четырьмя портами USB 3.0, одним портом USB 3.1 с разъемом USB-C, портом Gigabit Ethernet. В него можно установить накопитель типоразмера 2,5 дюйма с интерфейсом SATA 6 Гбит/с. В корпусе находится блок питания мощностью 500 Вт. Габариты PowerColor Devil Box равны 400 x 172 x 242 мм. В комплект поставки входит кабель для подключения к электросети и кабель Thunderbolt 3.

BizonBOX 2

Как говорится на сайте производителя подходит только для ноутбуков из Купертино. Bizon BOX 2 тоже продается в обход ограничений Intel, что, впрочем, никак не мешает ему выполнять свое предназначение. На сайте производителя устройство можно купить за 29 890 руб. Также доступны несколько вариантов с предустановленной графической картой – от GeForce GTX 960 до GTX TITAN X.  За основу для BizonBOX 2 взят готовый корпус AKiTiO Thunder2 PCIe Box, предназначенный для установки компактных плат с интерфейсом PCI Express. Bizon модифицировала его с тем, чтобы обеспечить дополнительное питание и охлаждение для полноценной видеокарты – в штатном исполнении это не предусмотрено. «Хвост» внешнего БП подключается через прорезь в передней панели BizonBOX 2. Разработчик не использовал низкопрофильные коннекторы дополнительного питания плат PCI Express, поэтому для пучка кабелей пришлось сделать вырез в кожухе шасси. На обратной стороне находятся два порта Thunderbolt 2 и разъем питания 12 В, который в данном случае не используется.

 

Вышеперечисленные устройства за исключением  BizonBOX 2 на данный момент на Российском рынке найти не удалось. Да и стоимость таких устройств скорее всего будет начинаться от 500$, без видеокарты. Так же отметим, что помимо вышеперечисленных решений существуют еще и решения от Dell Alienware Graphics Amplifier и док станция от MSI, которая поставляется с ноутбуком MSI Shadow. К сожалению, Alienware пошла по ожидаемому пути и оснастила Alienware Graphics Amplifier проприетарным разъемом для подключения. А это значит, что устройство подходит только для ноутбуков самой Alienware. Если кейс для видеокарты Dell подключается только к ноутбукам Alienware, то внешняя док-станция MSI вообще работает только лишь с одним ноутбуком и продаётся только вместе с ним. Помимо подключения через порт Thunderbolt, внешнюю видеокарту можно подключить так же через порт  mini-PCIe, котрый имеется в каждом ноутбуке. 

Подключение  внешней видеокарты через порт mini-PCIe.

Как известно встроенные в ноутбуки видеокарты подключаются обычно через слот расширения MXM, но используют ту же линию питания и обмена данными, что и обычные компьютеры, для подключения внешней видеокарты нам этот слот не подрйдет, так как не существует соответствующего переходника. Куда проще будет использовать порт mini-PCIe, который имеется в каждом мобильном компьютере. В такой порт как правило обычно устанавливается маленькая карта беспроводной сети (WiFi и Bluetooth). Минус от такого подключения в отличии от подключения через порт Thunderbolt, очевиден - придется тянуть провод от внутренностей ноутбука (материнской платы) наружу, чтобы подключить видеокарту. К тому же, слот mini-PCIe обычно присутствует в единичном количестве. Значит, от встроенного в ноутбук адаптера беспроводной сети придется отказаться (или заменить его внешним аналогом с подключением по USB).

Итак для подключения внешней видеокарты через  слот mini-PCIe нам понадобится:

  • Ноутбук подойдет практически любой. Лучше если в нем есть 2 слота miniPCI–E. Также желательно иметь мобильный компьютер с процессором Intel Core i5, i7,ноутбуки с процессорами UVL, не подходят дабы избежать дисбаланса. 
  • Видеокарт лучше использовать от Nvidia. AMD не всегда позволит вывести изображения на встроенный дисплей и понадобится внешний монитор. А это уже не портативное устройство и проще собрать полноценную настольную систему чем колхозить такое с ноутбуком.
    Из Nvidia видеокарт больше всего подойдет линейка GTX. Не стоит брать самую дорогую типа Titan. Производительная видеокарта класса GeForce GTX 960 или GeForce GTX 970 будут идеальным вариантом как по мощности так и по потреблению энергии.
  • EXP GDC - это готовая система стоимостью около 50$ которая позволяет легко собрать внешнюю видеокарту для ноутбука и просто ее подключить. 
  • Блок питания необходим для питания EXP GDC системы и самой видеокарты. Подойдет любой для настольного компьютера. 
  • Корпус иметь желательно, но вовсе не обязательно. Прекрасно можно обойтись без него. 
  • Кабели необходимые для сборки внешней видеокарты идут в комплекте с EXP GDC. 

EXP GDC -устройство собранное предприимчивыми китайцами представляет собой адаптер для подключения внешней видеокарты. EXP GDC eGPU также выпускается в двух вариантах, а именно ExpressCard и mPCIe. Как подключить видеокарту при помощи EXP GDC  смотрим видео. 

 

Тестирование


Macbook+ GeForce GTX 970 (Bizon BOX 2)

Lenovo y580 +GeForce GTX 970 (EXP GDC)


Games -(FPS)

Witcher 3: Wild Hunt (Ultra,1080p)

39

Witcher 3: Wild Hunt (Ultra,1080p)

36

Call of Duty: Black Ops 3 (Ultra,1080p)

82

Call of Duty: Black Ops 3 (Ultra,1080p)

75

 Заключение

Подведем итог, мы рассмотрели все доступные способы подключения внешней видеокарты к ноутбуку. Первый способ подключения  GPU по шине Thunderbolt, является самым простым, но проблема в том что сертифицированные Intel устройства, были представлены совсем недавно на выставке Computex 2016, да и ноутбуки оборудованных портом Thunderbolt 3 стоят достаточно дорого, так как данный порт устанавливается в основном в игровые ноутбуки. Второй способ на наш взгляд не такой затратный да и слот miniPCI–E есть во всех ноутбуках. В целом идея соединения с графической картой по внешней шине Thunderbolt показала себя с лучшей стороны, несмотря на отсутствие полноценной поддержки со стороны разработчиков ОС и драйверов GPU. Потери производительности во втором случае и варьируются от теста к тесту, но в целом правило таково: игры страдают сильно, среди расчетных задач есть такие, которые мало зависят или вовсе не зависят от используемого интерфейса. Несмотря на теоретические ограничения шины PCI-Express x1 или x4, их быстродействия вполне хватает для взаимодействия с игровой видеокартой.

Добавить комментарий

Не флудить, реклама в комментариях запрещена

Защитный код
Обновить

Вход на сайт