Видеокарта для ноутбука вместо дисковода

Введение

Мобильные компьютеры с начала своего существования всегда были ограничены в возможностях аппаратного апгрейда в отличии от персональных компьютеров. Только в позднее время стандартными компонентами стали люки, открывающие простой доступ к накопителям и оперативной памяти. Графическая же составляющая ноутбуков до сих пор чаще всего остаётся неизменной.

Компания NVIDIA пыталась эту досадную несправдливость, предложив стандарт MXM — Mobile PCI Express Module, Мобильный модуль на шине PCI Express. Инженеры компании отмечали тот, что на материнской плате ноутбука достаточно легко можно разместить горизонтально расположенный к плате слот PCI Express x16 для подключения видеокарт. Компактность решения заключалась в том, что плата MXM-видеокарты ограничивалась линейными размерами слота PCI-E и не превышала в последних версиях размеры 82х100 мм.
Увы, сейчас на рынке есть весьма небольшое количество ноутбуков с видеокартой реализованной в MXM-формате и производители, которые первыми начали его использовать, как например Fujitsu-Siemens, уже начали от него отказываться. Большую роль также играет завышенная цена и редкость MXM-видеокарт.

Но прогресс не стоит на месте. Неспешно, но уверенно на рынке появляются и иногда даже остаются на продолжительное время проекты внешних видеокарт от различных производителей. О них этот обзор.

ASUS XG Station

В январе 2007 года на выставке «Consumer Electronics Show» в Лас-Вегасе компания ASUS представила свой новый продукт XG Station.

Это устройство было разработано для обеспечения ноутбуков вычислительной мощью внешних видеокарт. К ноутбуку внешняя видеокарта подключалась посредством специального ExpressSlot-адаптера. Также имелся экран, на котором отображались частоты ядра и видеопамяти, скорость вращения системы охлаждения, температура, уровень звука и частота кадров.
В принципе, разобрав «станцию» можно было бы самостоятельно установить однослотовую видеокарту по своему желанию. Только вот, из-за шины ExpressSlot пропускная способность была ограничена на уровне PCI-E x1 версии 1.1.

Начать поставки устройства планировалось во втором квартале 2007 года. В базовую поставку планировалось включать видеокарту EN7900GS, а также различные аксессуары и ПО от компании ASUS. Увы, только на бумаге. В январе 2008 года, появилось сообщение, что выпуск продукта отодвигается на май того же года. Реально же, небольшая партия ASUS XG Station появилась в первой половине 2008 года и только в Австралии. На борту имелась видеокарта NVIDIA GeForce 8600GT с 256 мегабайтами DDR3-памяти и стоило это удовольствие 375 австралийских долларов. В середине 2009 «станцию» сняли с продаж.

ATI XGP

4 июня 2008 года на выставке Computex в Тайбэе, представляя мобильную платформу «Puma», основой которой являлся чипсет RS780, компания AMD представила аппаратный эксперимент — технологию ATI eXternal Graphics Platform.

Слухи о проекте «Lasso», так на этапе разработки называлась ATI XGP, курсировали достаточно давно, как минимум, за год до выставки. Сайт HEXUS.net писал, что проект появился как сопутствующая разработка видеокарт семейства R600 и подразумевает соединение ноутбука с настольной дискретной видеокартой двумя кабелями, в соответствии со спецификацией внешней кабельной системы PCI-E 1.0.

В итоге, ATI XGP представил собой внешний интерфейс PCI Express, позволяющий объединить ноутбук (а в перспективе и компактный ПК) с мощной дискретной видеокартой по технологии переключаемой графики ATI PowerXPress. На тот момент флагманской была видеокарта Radeon HD 3870 — вот именно с ней и предлагалось соединять ноутбук.

Увы, возможно, из-за недостаточного продвижения продукта или из-за сырой поддержки в драйверах и ПО продуктов с этой технологией на рынке появилось крайне мало:

Fujitsu-Siemens AMILO Notebook Sa 3650 и AMILO GraphicBooster

Первый ноутбук, штатно комплектующийся портом XGP. Чипсет M780G, Процессор AMD Turion X2 Ultra Mobile ZM-86 2,4 Гигагерца — в общем, платформа Puma как она и была представлена.

В комплекте поставки помимо самого ноутбука поставлялась и внешнее устройство AMILO Graphics Booster, с ATI Mobility Radeon HD 3870 внутри. Видеокарта несла на борту 512 Мегабайт видеопамяти GDDR3. Замена видеокарты не подразумевалась.

Acer Ferrari One 200 и DynaVivid

В начале 2009 года компания Acer, к тому времени уже наладившая производство нетбуков весьма успешной серии Aspire One, выпустила свой вариант ноутбука на немного обновлённой платформе «Puma» (использовался 1,2 гигагерцовый процессор AMD Athlon X2 L310) с штатным портом XGP. Увы, в отличии от «коллеги» ноутбук поставлялся без внешней видеокарты.

Что характерно, ноутбук был брендирован маркой Ferrari и внешне весьма убедительно выполнен под спортивную машину соответствующей марки, даже резиновые ножки были выполнены в виде покрышек.

Увы, внешний графический док от Acer появился чуть более чем через год после выпуска Ferrari One. Acer DynaVivid Graphics Dock нёс на борту мобильное графическое ядро Radeon HD 4670, HDMI и VGA и 6 USB-портов. В Европе устройство предлагалось по цене в 199 евро. Также планировался выпуск DynaVivid c Radeon HD 5830, но этого, к сожалению, не случилось.

Shuttle I-Power GXT Mini

В марте 2010 года на выставке CeBIT в саксонском Ганновере всемирно известный производитель компактных ПК, компания Shuttle представила свою новую разработку.

Устройство с мудрённым названием Shuttle I-Power GXT Mini представляло собой небольшую коробочку с обычной однослотовой видеокартой Radeon HD 4650. Подключаемая через USB-порт к нетбуку компании Shuttle, внешняя видеокарта должна была поднять производительность неспешного атома в 3DMark06 с 500 до 5000 «попугаев», то есть в 10 раз. Новинка комплектовалась блоком питания на 90 ватт, что, в принципе, позволило бы установить и более мощную видеокарту, например, Radeon HD 5750. Также, по словам производителя, в I-Power GXT Mini можно было установить не только видеокарту, но и, например, ТВ-тюнер.

Увы, на следующей выставке CeBIT, уже в этом году компания объявила о прекращении работ над проектом. Основной причиной представители Shuttle называют необходимость снижения расходов, а не отсутствие спроса у потенциальной аудитории и сложности технической реализации, как можно было бы подумать.

MSI Graphics Upgrade Solution

В том же 2010 году на выставке Computex в Тайбэе, компания MSI представила свой вариант внешней видеокарты. Этот GUS представляет собой довольно объёмную коробку с хорошей вентиляцией, способную вместить двухслотовую видеокарту.

Вроде бы, отличное решение, но есть и минусы. Во-первых, используется достаточно медленный интерфейс ExpressCard для подключения к ноутбуку. В будущем MSI обещает сделать версию, поддерживающую подключение через USB3.

Во-вторых, GUS не имеет дополнительного питания для видеокарт и производитель не рекомендует установку видеокарт с TDP более 84 ватт, то есть Radeon HD 5670 пока что его теоретический потолок.
К счастью, в отличии от прошлых устройств, GUS всё ещё продаётся по цене 229 долларов в комплектации с Radeon HD 5670 (1 гигабайт видеопамяти) и 100 долларов без онной.

Village Instruments ViDock

Наиболее закрепившееся на рынке решение. Устройство поддерживает установку двухслотовых видеокарт, но при этом предоставляется дополнительное питание (6+2 и 6). Увы интерфейс подключения к ноутбук — ExpressCard, со всеми вытекающими отсюда проблемами.

Первая версия устройства появилась ещё в 2008 году и компания продолжает его постоянно дорабатывать, выпуская обновлённые версии. Последний на данный момент ViDock носит гордую версию четыре с плюсом (4+) и поддерживает видеокарты мощностью до 225 ватт.

Купить коробку можно по цене от 200 долларов за третью версию до 280 за 4+.

DIY — Do It Yourself — Сделай сам

При наличии головы на плечах и прямых рук док для внешней видеокарты сейчас возможно собрать и самостоятельно. Процесс уже был в описан в соответствующей статье на хабре — habrahabr.ru/blogs/DIY/110726.

Благодарности и источники

Спасибо человеку, который прислал мне инвайт.
Спасибо ресурсам 3DNews, iXBT Labs, Anandtech и BIT-Tech за использование соттветсвующих фотографий для обзора.
При написании статьи косвенно использовались материалы с вышеозначенных сайтов, а также английская и русская версии википедии.

Введение

Мобильные компьютеры с начала своего существования всегда были ограничены в возможностях аппаратного апгрейда в отличии от персональных компьютеров. Только в позднее время стандартными компонентами стали люки, открывающие простой доступ к накопителям и оперативной памяти. Графическая же составляющая ноутбуков до сих пор чаще всего остаётся неизменной.

Компания NVIDIA пыталась эту досадную несправдливость, предложив стандарт MXM — Mobile PCI Express Module, Мобильный модуль на шине PCI Express. Инженеры компании отмечали тот, что на материнской плате ноутбука достаточно легко можно разместить горизонтально расположенный к плате слот PCI Express x16 для подключения видеокарт. Компактность решения заключалась в том, что плата MXM-видеокарты ограничивалась линейными размерами слота PCI-E и не превышала в последних версиях размеры 82х100 мм.
Увы, сейчас на рынке есть весьма небольшое количество ноутбуков с видеокартой реализованной в MXM-формате и производители, которые первыми начали его использовать, как например Fujitsu-Siemens, уже начали от него отказываться. Большую роль также играет завышенная цена и редкость MXM-видеокарт.

Но прогресс не стоит на месте. Неспешно, но уверенно на рынке появляются и иногда даже остаются на продолжительное время проекты внешних видеокарт от различных производителей. О них этот обзор.

ASUS XG Station

В январе 2007 года на выставке «Consumer Electronics Show» в Лас-Вегасе компания ASUS представила свой новый продукт XG Station.

Это устройство было разработано для обеспечения ноутбуков вычислительной мощью внешних видеокарт. К ноутбуку внешняя видеокарта подключалась посредством специального ExpressSlot-адаптера. Также имелся экран, на котором отображались частоты ядра и видеопамяти, скорость вращения системы охлаждения, температура, уровень звука и частота кадров.
В принципе, разобрав «станцию» можно было бы самостоятельно установить однослотовую видеокарту по своему желанию. Только вот, из-за шины ExpressSlot пропускная способность была ограничена на уровне PCI-E x1 версии 1.1.

Начать поставки устройства планировалось во втором квартале 2007 года. В базовую поставку планировалось включать видеокарту EN7900GS, а также различные аксессуары и ПО от компании ASUS. Увы, только на бумаге. В январе 2008 года, появилось сообщение, что выпуск продукта отодвигается на май того же года. Реально же, небольшая партия ASUS XG Station появилась в первой половине 2008 года и только в Австралии. На борту имелась видеокарта NVIDIA GeForce 8600GT с 256 мегабайтами DDR3-памяти и стоило это удовольствие 375 австралийских долларов. В середине 2009 «станцию» сняли с продаж.

ATI XGP

4 июня 2008 года на выставке Computex в Тайбэе, представляя мобильную платформу «Puma», основой которой являлся чипсет RS780, компания AMD представила аппаратный эксперимент — технологию ATI eXternal Graphics Platform.

Слухи о проекте «Lasso», так на этапе разработки называлась ATI XGP, курсировали достаточно давно, как минимум, за год до выставки. Сайт HEXUS.net писал, что проект появился как сопутствующая разработка видеокарт семейства R600 и подразумевает соединение ноутбука с настольной дискретной видеокартой двумя кабелями, в соответствии со спецификацией внешней кабельной системы PCI-E 1.0.

В итоге, ATI XGP представил собой внешний интерфейс PCI Express, позволяющий объединить ноутбук (а в перспективе и компактный ПК) с мощной дискретной видеокартой по технологии переключаемой графики ATI PowerXPress. На тот момент флагманской была видеокарта Radeon HD 3870 — вот именно с ней и предлагалось соединять ноутбук.

Увы, возможно, из-за недостаточного продвижения продукта или из-за сырой поддержки в драйверах и ПО продуктов с этой технологией на рынке появилось крайне мало:

Fujitsu-Siemens AMILO Notebook Sa 3650 и AMILO GraphicBooster

Первый ноутбук, штатно комплектующийся портом XGP. Чипсет M780G, Процессор AMD Turion X2 Ultra Mobile ZM-86 2,4 Гигагерца — в общем, платформа Puma как она и была представлена.

В комплекте поставки помимо самого ноутбука поставлялась и внешнее устройство AMILO Graphics Booster, с ATI Mobility Radeon HD 3870 внутри. Видеокарта несла на борту 512 Мегабайт видеопамяти GDDR3. Замена видеокарты не подразумевалась.

Acer Ferrari One 200 и DynaVivid

В начале 2009 года компания Acer, к тому времени уже наладившая производство нетбуков весьма успешной серии Aspire One, выпустила свой вариант ноутбука на немного обновлённой платформе «Puma» (использовался 1,2 гигагерцовый процессор AMD Athlon X2 L310) с штатным портом XGP. Увы, в отличии от «коллеги» ноутбук поставлялся без внешней видеокарты.

Что характерно, ноутбук был брендирован маркой Ferrari и внешне весьма убедительно выполнен под спортивную машину соответствующей марки, даже резиновые ножки были выполнены в виде покрышек.

Увы, внешний графический док от Acer появился чуть более чем через год после выпуска Ferrari One. Acer DynaVivid Graphics Dock нёс на борту мобильное графическое ядро Radeon HD 4670, HDMI и VGA и 6 USB-портов. В Европе устройство предлагалось по цене в 199 евро. Также планировался выпуск DynaVivid c Radeon HD 5830, но этого, к сожалению, не случилось.

Shuttle I-Power GXT Mini

В марте 2010 года на выставке CeBIT в саксонском Ганновере всемирно известный производитель компактных ПК, компания Shuttle представила свою новую разработку.

Устройство с мудрённым названием Shuttle I-Power GXT Mini представляло собой небольшую коробочку с обычной однослотовой видеокартой Radeon HD 4650. Подключаемая через USB-порт к нетбуку компании Shuttle, внешняя видеокарта должна была поднять производительность неспешного атома в 3DMark06 с 500 до 5000 «попугаев», то есть в 10 раз. Новинка комплектовалась блоком питания на 90 ватт, что, в принципе, позволило бы установить и более мощную видеокарту, например, Radeon HD 5750. Также, по словам производителя, в I-Power GXT Mini можно было установить не только видеокарту, но и, например, ТВ-тюнер.

Увы, на следующей выставке CeBIT, уже в этом году компания объявила о прекращении работ над проектом. Основной причиной представители Shuttle называют необходимость снижения расходов, а не отсутствие спроса у потенциальной аудитории и сложности технической реализации, как можно было бы подумать.

MSI Graphics Upgrade Solution

В том же 2010 году на выставке Computex в Тайбэе, компания MSI представила свой вариант внешней видеокарты. Этот GUS представляет собой довольно объёмную коробку с хорошей вентиляцией, способную вместить двухслотовую видеокарту.

Вроде бы, отличное решение, но есть и минусы. Во-первых, используется достаточно медленный интерфейс ExpressCard для подключения к ноутбуку. В будущем MSI обещает сделать версию, поддерживающую подключение через USB3.

Во-вторых, GUS не имеет дополнительного питания для видеокарт и производитель не рекомендует установку видеокарт с TDP более 84 ватт, то есть Radeon HD 5670 пока что его теоретический потолок.
К счастью, в отличии от прошлых устройств, GUS всё ещё продаётся по цене 229 долларов в комплектации с Radeon HD 5670 (1 гигабайт видеопамяти) и 100 долларов без онной.

Village Instruments ViDock

Наиболее закрепившееся на рынке решение. Устройство поддерживает установку двухслотовых видеокарт, но при этом предоставляется дополнительное питание (6+2 и 6). Увы интерфейс подключения к ноутбук — ExpressCard, со всеми вытекающими отсюда проблемами.

Первая версия устройства появилась ещё в 2008 году и компания продолжает его постоянно дорабатывать, выпуская обновлённые версии. Последний на данный момент ViDock носит гордую версию четыре с плюсом (4+) и поддерживает видеокарты мощностью до 225 ватт.

Купить коробку можно по цене от 200 долларов за третью версию до 280 за 4+.

DIY — Do It Yourself — Сделай сам

При наличии головы на плечах и прямых рук док для внешней видеокарты сейчас возможно собрать и самостоятельно. Процесс уже был в описан в соответствующей статье на хабре — habrahabr.ru/blogs/DIY/110726.

Благодарности и источники

Спасибо человеку, который прислал мне инвайт.
Спасибо ресурсам 3DNews, iXBT Labs, Anandtech и BIT-Tech за использование соттветсвующих фотографий для обзора.
При написании статьи косвенно использовались материалы с вышеозначенных сайтов, а также английская и русская версии википедии.

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 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.

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).

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»).

Реальные системные требования

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.

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.

Что потребуется дополнительно?

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.

Это и правда работает?

Еще как. Например, для системы из

• Lenovo x220 i7-2640M8GBSDD 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.

Стоит ли покупать внешний док?

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.

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.

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.

(4.79 из 5, оценили: 14)