Allt du behöver veta om externa GPU-kapslingar

Moderna bärbara datorer har löst nästan alla kompromisser som har varit inneboende i formfaktorn från de första clamshell-maskinerna någonsin att komma in på marknaden.

Tidigare innebar att äga en bärbar dator att vara nöjd med tekniken en generation efter vad den stationära marknaden njöt av. Det innebär att använda en komprometterad skärm, trånga inmatningsenheter och att betala en enorm premie för privilegiet.

Med tiden har dock tekniken utvecklats på ett sådant sätt att den moderna bärbara datorn är i princip omöjlig att skilja när det gäller prestanda från den typiska stationära datorn. Baslinjeprestandan för även den billigaste datorn är nu bekvämt över vad de flesta behöver.

Det vill säga internetåtkomst och mediekonsumtion, med lite lätt produktivitet. Till och med prestandaanvändare, som spelare och arbetsstationsanvändare, kan få bärbara datorer med den sorts grymt de behöver – till ett pris.

Det finns dock ett område där bärbara datorer ligger bakom. Det är fortfarande inte möjligt att helt enkelt uppgradera större komponenter på det sätt vi kan med stationära datorer. Det har gjorts vissa framsteg i detta avseende. Så kallade " MXM "-moduler används i vissa bärbara datorer för att den befintliga grafikprocessorn(GPU) ska kunna bytas ut mot något nyare.

Detta är dock dyrt, har kompatibilitetsproblem och ger dig inte tillgång till någon GPU du vill ha. Externa GPU-(External GPU) kapslingar är nu tillgängliga som ett alternativt sätt att öka grafikkunskapen hos en bärbar dator och kan, beroende på ditt användningsfall, vara en idealisk lösning.

Exakt(Exactly) vad är ett externt GPU-hölje?

Dessa GPU- höljen är nästan som små stationära datorfodral som är designade för att rymma ett grafikkort(graphics) och inget annat. De har sina egna nätaggregat, en PCIe -plats för själva kortet och kylfläktar.

Det finns också kompakta integrerade externa GPU- höljen som inte tillåter dig att byta GPU inuti. Dessa exempel på tekniken använder inte datorkomponenter, utan förlitar sig också på delar av mobilkvalitet.

Den första typen av extern kapsling är portabel, men inte mobil. Den är designad för att stå på ett skrivbord, varför de ofta också fungerar som dockningsstationer för bärbara datorer. De kan innehålla USB- portar och till och med ytterligare hårddiskfack. När din bärbara dator är ansluten kan den komma åt alla dessa godsaker och du kan permanent ansluta en extern bildskärm, tangentbord, mus och högtalare till höljet så att det bara tar några minuter att få igång allt.

Den andra typen av hölje med sin integrerade design kan också ha vissa dockningsfunktioner, men finns för ett lite annorlunda användningsfall och kan enkelt förvaras i din bärbara datorväska om du behöver det när du är på språng. Dessa kommer med en GPU som redan finns ombord och är i allmänhet inte uppgraderbara av användaren.

Thunderbolt 3 gör allt möjligt

Det största hindret för att göra en extern GPU livskraftig är tekniken som kopplar den till datorn. Även om IO-teknik som USB 3.1 erbjuder mycket bandbredd, är den fortfarande inte tillräckligt för att tillfredsställa behoven hos en hungrig GPU . Detta är anledningen till att vi ansluter GPU- kort direkt till moderkortet med en tät kontakt.

Med tillkomsten av Thunderbolt 3 , som körs över en USB-C-kabel, finns det nu en perifer anslutningsteknik som har mer än tillräckligt med bandbredd för att hantera GPU- krav. Om du har en bärbar dator, eller vilken dator som helst, som har en USB-C-kontakt med Thunderbolt 3 - kapacitet, kan du ansluta ett externt GPU - hölje.

Det är viktigt att bekräfta om den specifika datorn inte bara har Thunderbolt 3 över USB-C utan att den är kompatibel med GPU - operationer över denna anslutning. Tillverkaren kommer vanligtvis att säga detta i förväg, om de inte nämner detta uttryckligen är det ett tecken på att viss forskning måste ske först.

Här är Catch – Performance Overhead

Den största varningen med dessa externa kapslingar kommer ner till en enkel fråga om prestandaförlust. Även om det varierar från kort till kort, verkar det som att det är en total förlust på 10-15 procent av prestanda jämfört med Thunderbolt 3 jämfört med en direkt moderkortsanslutning.

Detta kommer sannolikt att förbättras med drivrutinsoptimering och med framtida versioner av Thunderbolt . Men just nu ska du inte förvänta dig exakt lika mycket prestanda. Det är dock inte nödvändigtvis en rättvis jämförelse, eftersom du inte har möjlighet att direkt byta ut grafikprocessorn(GPU) i din bärbara dator eller dator med liten formfaktor.

Med andra ord, även med den femtonprocentiga minskningen kommer den externa GPU :n fortfarande att vara mycket snabbare än den interna GPU :n . Förutsatt att du ansluter till ett relativt högre grafikkort.

CPU/GPU-fel matchar

En av de viktigaste sakerna som alla som funderar på att använda ett externt GPU- hölje bör tänka på är att GPU :n inte är den enda delen som betyder något när det kommer till grafisk prestanda. CPU : n(CPU) måste göra en hel rad saker innan arbetet kan överföras till GPU :n , som sedan kommer att göra arbetet med att rendera ramar.

Om processorn(CPU) i fråga inte kan göra detta snabbt nog spelar det ingen roll hur kraftfull GPU :n är. Den kommer alltid att vänta på att CPU :n ska komma ikapp och inte fungera med sin fulla kapacitet. En situation som kallas en "flaskhals".

Detta är en mycket relevant fråga, eftersom CPU och GPU inbyggd i din bärbara dator valdes för att fungera bra tillsammans. När du har kontroll över GPU -valet är det ganska viktigt att välja en som kommer att prestera som bäst med processorn(CPU) i fråga.

Det är därför externa GPU -lösningar fungerar bra med ultrabook-klassade bärbara datorer, eftersom de tenderar att ha mycket kraftfulla processorer(CPUs) , även om de är ihopkopplade med inbyggda GPU- lösningar av ström- och utrymmesbesparande skäl. Att para ihop dessa bärbara datorer med en mycket kraftfull GPU kommer att ge en mycket tillfredsställande upplevelse.

Om din bärbara dator packar lägre CPU - hårdvara, spara sedan dina pengar och koppla ihop den med en mellanklass- GPU . Fortfarande mycket snabbare än integrerad grafik, men utan prestandaslöseri.

Displaystöd

Självklart kan du ansluta vilken extern skärm som GPU du väljer stöder. Vissa kapslingar lägger också till sina egna anslutningar. Du behöver dock inte använda en extern bildskärm.

Även om det kostar en prestanda, kan du överföra grafiken från din externa GPU tillbaka till din inbyggda bärbara datorskärm. Beroende på specifikationerna för din hårdvara kan denna prestandanedsättning vara betydande och den optimala lösningen är att använda en extern skärm.

Effekt, mått och kyla

Som nämnts ovan är dessa externa kapslingar fristående system som ger ström och kyla till den GPU du väljer att installera i dem. Naturligtvis med undantag för integrerade kapslingar som inte kan modifieras.

Precis som stationära datorer skapas inte alla höljen lika. Det kommer att finnas specifika kortdimensioner som stöds av varje produkt. På samma sätt(Likewise) kommer det maximala strömförbrukningen också att anges i specifikationsbladen. Det betyder att om du har ett specifikt hölje i åtanke, måste du se till att GPU :n passar och att höljet ger tillräckligt med juice för att hålla kortet igång smidigt.

Ironiskt nog är detta ett större problem med äldre GPU:er(GPUs) . Kort skapade med hjälp av äldre produktionsprocesser tenderar att vara mer energikrävande. Ändå är de ett attraktivt val för extern GPU- användning. När allt kommer omkring kanske du har ett gammalt GPU -kort liggandes eller kan plocka upp förra årets prestandakort för ett fynd. Står för kostnaden för själva kapslingen.

Modulära VS-integrerade externa GPU:er

Som nämnts ovan får du två huvuddesigner för externa GPU- kapslingar. Den typ som har fått mest täckning är de där du kan fästa vilken GPU som helst som passar och inte överbelasta strömförsörjningen.

Den största nackdelen med detta är att de inte är särskilt bärbara. Inget hindrar dig från att ta med dig det externa höljet, men det kommer inte att bli en lätt uppgift. Integrerade externa GPU(GPUs) :er är, även om de inte är mobila, mycket mer bärbara.

Du kan enkelt lägga dem i din laptopväska så att du kan använda dem när strömmen är tillgänglig. Ta den här grafikdockan från Lenovo som ett exempel. Den innehåller en GTX 1050 , men är liten och tunn nog att ta med sig.

Det finns en tredje variant här också, lite halvvägs. Du kan köpa mer skrymmande externa höljen som kommer med ett kraftfullare kort inbyggt. Dessa är inte lika bärbara, men de tenderar att vara billigare än alternativen för att ta med-ditt-eget-kort.

Proprietära anslutningar

Medan nästan alla exempel på extern GPU - kapsling fungerar med Thunderbolt 3 över USB-C , finns det ett litet antal undantag. Anmärkningsvärt är att Alienware Graphics Amplifier använder en kontakt som är unik endast för specifika bärbara Alienware- datorer.

Detta är inte ett problem i allmänhet, men konsumenter bör vara medvetna om att kompatibiliteten bör dubbel- och trippelkontrolleras innan de satsar pengar på extern GPU -teknik.

Dockningsstationsfunktioner

Många externa GPU- kapslingar erbjuder fler funktioner än bara en bättre GPU . De kan fungera som dockningsstationer, så att du permanent kan ansluta en bildskärm, högtalare, tangentbord, mus och USB- lagring. Vissa har även interna enhetsfack för hårddiskar.

Om din bärbara dator och hölje båda stöder det, kan Thunderbolt- anslutningen till och med driva och ladda din bärbara dator, vilket gör det möjligt att ha en enda anslutning som det enda mellan dig och att vara redo att starta med en komplett stationär installation.

DIY-lösningar

eGPU-höljen är en elegant plug-and-play-lösning för att förbättra grafiken på bärbara datorer. Däremot kan du spara på deras relativt höga pris genom att skapa din egen lösning. Även om det verkligen inte är för alla och inte stämmer överens med en kommersiell produkts polering, kan du klippa ihop alla delarna själv.

Det är relativt enkelt att importera en Thunderbolt -kortdocka. Det här är i princip bara själva PCIe -kortplatsen med ett litet stativ. Du måste ansluta din egen strömförsörjning och själva kortet kommer bara att vara ute i det fria. Fördelen är att om du redan har ett gammalt kort och PSU liggande är det ett mycket billigt sätt att använda dem tillsammans med en kompatibel bärbar dator.

Välkommen till eGPU-revolutionen!

Med nyare, snabbare versioner av teknologier som Thunderbolt 3 på väg, ser framtiden utanför eGPU-tekniken ljus ut. Det låter oss förlänga livslängden på våra mobila datorer, dela kraftfulla GPU(GPUs) :er mellan flera användare och övervinna några av prestandabegränsningarna som är inneboende i den bärbara formfaktorn. Med tanke på hur mycket kostnaden för eGPU-kapslingar redan har sjunkit, kommer deras popularitet sannolikt inte gå någon annanstans än härifrån.



Alexander Henriksson

About the author

Jag är en erfaren mjukvaruingenjör med över 10 års erfarenhet av att utveckla och hantera användarkonton, familjesäkerhet och Google Chrome-teknik. Jag har en stark grund inom matematik och datavetenskap som jag använder för att skapa tydliga, kortfattade beskrivningar av mina färdigheter.


Related posts