EGPUビルドの経験とラップトップとの相互作用

はじめに

こんにちは、ハブロコミュニティです。 職業上、私はITからは程遠い人ですが、記事のこの分野に関係するほとんどすべてのものは、何らかの形で、私にとって非常に興味深いものです。

既にお気づきかもしれませんが、この記事はeGPUのトピックに関する最初の記事からはほど遠いものです 。 私の記事では少しおもしろいと思うかもしれませんが、それでも、私は自分の経験を共有したいと思います。 カットをお願いします（ 注意トラフィック！ ）...

ある夜、 つらい一日を過ごした後、友人と「左」を演奏し、昔読んだ記事に触発されて、ラップトップのグラフィックコンポーネントのパフォーマンスを大幅に向上させる方法についてアイデアを思いつきました。 自由な時間とお金があるため、すべてのコンポーネントを購入し、エクスプレスポートのスループットが制限されているにもかかわらず、eGPUシステムが提供できるものを実際に試してみることにしました。

eGPUの理論とコンポーネントについて少し

チャンスをつかんで「eGPU」操作を開始したいのですが、どこから始めればいいのかわかりませんか？ 「eGPUラップトップに適合しますか？」「どのビデオカードを選択しますか？」「どの電源を購入しますか？」などの質問があります。その後、（所有者との直接通信として） ここに安全に連絡できますこのサイトの（参考として、eGPU運動のイデオロギーのインスピレーションはnando4であり、不当な禁止の後、他の重要な参加者はtechinfernoに移動しました ）。

一言で言えば、eGPUシステムは、 ExpressCard \ mPCIeスロットと主要コンポーネントであるPCI Expressに変換されるアダプターを介して相互接続されたラップトップ、固定電源、ディスクリートグラフィックカードの一種です。 小さな余談ですが、DIYバージョン-TH05と完成品-Echo Express SE Thunderbolt Expansion Chassisの両方に市場にThunderboltポートのバージョンがあることは注目に値しますThunderboltポートはPCI-E圧縮モードをアクティブにしません。これは全体的なパフォーマンスに影響します。 ただし、 PCI-Express 3.0のパフォーマンスを保証するThunderboltポートのさらに高速な生成の見通しは、地平線上で フラッシュします 。 話のメインスレッドに戻って、ExpressCardとmPCIeに基づいて実行するかどうかを選択する必要があることを認めなければなりません。その中には安価なものがあります-PE4L


およびPE4H


、非常に安くはなく、より美的で、エネルギー消費が少ないオプション-Magma ExpressBox

とビドック 。


どのeGPUソリューションが優れているかを判断したら、次のステップはビデオカードの選択です。 ビデオカードが帯域幅の点で限られたポートで使用されることを考慮して、 GTX 460/470 、 GTX 560 / 570 、 GTX 660/670シリーズのいずれかの中間および最高のカテゴリのカードを選択する必要があります。 さらに、GTX 570とGTX670などのビデオカードの関連カテゴリを比較しても、パフォーマンスの違いはそれほど大きくありません。 この表をサンプルとして使用して、この問題をより詳細に分析できます。

あなたの選択がnVIDIA GeForce 670 GTXラインにあったとしましょう。 次のステップは、ビデオカードが正常に機能するために必要な電力消費と電流強度を調べることです。 したがって、GeForce 670 GTXシリーズの場合、少なくとも30Aのアンペアで12Vの出力を提供する電源が必要です。 これらの条件に従わないと、ビデオカードがすぐに故障する可能性があります。

次に、上記のビデオカードのパラメーターに基づいて、電源を選択する必要があります（ 約PSU程度 ）。 GTX 670シリーズの推奨電源は、500〜600ワットです。 最適なガイドラインは、+ 50ワットの予備電力を持つPSUを選択することです。 したがって、標準周波数で動作するGeForce 670 GTXの場合、これらは550〜600 WのPSUになります。工場でオーバークロックするカードの場合、650 Wが望ましいです。

高解像度のファンは、外部モニターに余分な費用をかける必要があります。 eGPUは外部モニターとラップトップディスプレイの両方で使用できることに注意してください。 そして、すべてが外付けモニターの接続で一日と同じくらいはっきりしているなら、ラップトップのディスプレイの使用はそれほど簡単ではなく、ラップトップの所有者によっては実装することは完全に不可能です。

合計で、実際に広く使用されている3つの方法があります 。

1） nVIDIA Optimusテクノロジーの使用。 主な条件は次のとおりです。もちろん、nVIDIAビデオカード（Fermiアーキテクチャに基づく最新カード以降）とIntel統合ビデオモデル4500MHD / HD / HD3000 / HD4000の存在 。 この方法を使用すると、nVIDIAドライバーは外部ビデオカードからラップトップディスプレイに画像を複製しますが、このプロセスはビデオサブシステムのパフォーマンスにほとんど影響しません。 つまり、外部モニターに直接接続されたビデオカードの速度は、ラップトップディスプレイを使用する場合よりもわずかに速くなります。

2） ウルトラモン/チョンガン法。 この方法は、ATIグラフィックカードおよび以前のnVIDIAカードモデルの所有者に適しています。 上記と似ていますが、3Dプログラムはウィンドウモードでのみ実行できる点が異なります。

3）3番目の方法は、HDMI ExpressCardコンバーター-HD80E HDMI Express Video Capture Cardの使用に基づいています。 このオプションの利点は、前の2つの速度制限を利用できないことですが、そのアプリケーションには、eGPUが接続する空きmPCIeスロットが必要です。

そしてもちろん、最後のコンポーネントは、それなしでは操作全体が無意味になりますが、ラップトップです。 上記のように、eGPUをラップトップディスプレイのみで使用する場合、最良のオプションは、nVIDIAのビデオカードと、統合ビデオモデル4500MHD / HD / HD3000 / HD4000を搭載したラップトップです。 最大のパフォーマンスを得るには、ラップトッププロセッサがSandy Bridgeマイクロアーキテクチャ、またはそれより優れたIvy Bridgeに基づいていることをお勧めします。 したがって、Sandy Bridgeラップトップの場合、500 MB / sのスループットを備えた第2世代のExpressCardインターフェイスが得られ、nVIDIA Optimusドライバーの圧縮と相まって、非常に優れたパフォーマンスが得られます。

まとめます。 eGPUベースのシステムでは、次のものが必要です 。

-まっすぐな腕と明るい頭。
-ラップトップ。
-eGPUアダプター（ラップトップ、ニーズ、予算などに応じて選択）。
-ビデオカード（同様に...）。
-PSU（特定のモデルのエネルギー需要に関する特定のカードのメーカーの推奨と同様に、電力と現在の強度について忘れられない）。
-外部モニター（オプション）。

購入および組み立てプロセス

コンポーネントを決定し、注文し、大切な箱を受け取り、開梱し、レイアウトし、マニュアルを勉強しました。 アセンブリを取得します！



私はすぐに、購入中に目標が節約することではなかったことに注意します。したがって、ビデオカードはそのカテゴリーで最高のものの1つであり、PSUは失望しませんでした。 この理由はいくつかの懸念でした-動作しない、気に入らない、などなど、その場合、すべてを大きな損失なしで販売または返品できます（一部の販売者はサンプルを7日間提供します）。 すべてがTaoBaoで購入されました。 しかし、先を見据えて、私はすべてがうまくいくと言い、ほとんどの場合、何も返さないか、販売しません。

すべてが、私が幸運な所有者であるLenovo X220ラップトップでeGPU PE4L 2.1bアダプターを使用してテストされました。 最大構成、より正確には-i7-2640M \ 8GB \ HDD320GB 。

主要コンポーネントに加えて、PE4LおよびPE4Hアダプターを製造する同じ会社からアクリルケースが購入されました。 彼から始めます。



開梱して入手し、慎重にコンポーネントを配置します。 傷から保護するための本体の各アクリル部分は厚い紙で接着されており、いずれにしても、空気の流れや完成したシステムの性能には影響しません。 私ははぎ取ることにしました。



脚を集めて、ケースの底に取り付けます。 ここでは、各リブに2つの穴を開けないことで作成者をoldる価値があり、完成した構造はモノリシックになります。 底にねじ込んだ後、穴のないリブは少しずれます。 ただし、アセンブリの最後に、構造の全体的な重量が状況を修正します。



サポートの準備ができたら、最も重いコンポーネント-PSUに移動します。 さまざまなPSUバリエーションの穴がアクリル底に開けられているため、互換性の問題はありません。 私のシステムでは、SeasonicシリーズXの660ワットPSUを使用しました。このPSUの詳細については、 こちらをお読みください 。 すべてがかなり耐久性のあるボルトに取り付けられています。


eGPUアダプターのコンポーネントには、電源供給用のSWEXソケット、電源ケーブル、アダプターと電源スイッチ用の接続ケーブル、そして直接PE4Lアダプターがあります。



ラッパーからアダプターを削除します。 アダプターは、追加の緑色のPCBがボルトで固定されている、暗い青色のPCBに作成されます。 このような「サンドイッチ」ソリューションは偶発的ではありません。これは、連続操作の過程で、このeGPU要素が大幅に加熱される可能性があるためです。 最初に、デフォルトのネジとナットを外す必要があります。 その後、偶然にも、PSUファングリルの上に何かを置いて（ 約ナットとネジは小さく、落としやすい ）、アダプターをケースの底にネジ止めします。 組み立て中に、別の欠点に気付きました-直径の4つの穴のうち2つがネジよりもわずかに大きかったため、アダプターに付属の段ボール絶縁ワッシャーが解決策として使用されました。

次の手順に進む前に、アダプターデバイスをさらに詳しく検討します。



その上にあります ：
1. USB 2.0ポート。
2.外部電源を接続するための電源コネクタ。
3.フロッピー電源コネクタ。
4.最初の速度（x2、x4、x8、x16）よりも高速のPCIカードを強制的に検出するためのスイッチ。
5. PCIスロット。
6. CLKRUNスイッチ＃（説明は、特定の期間、PCIカードのBIOS検出を回避するためにスイッチが使用されることを示しています。間違っているか、説明が間違っている場合は、修正してください。とにかく、すべて順調です。パラメータ500ミリ秒で開始）。
7. eGPUアダプターとSWEXソケットの電源スイッチを接続するワイヤーを接続するためのコネクター。


次のステップは、ビデオカードのサポートをインストールすることです。 複雑なことは何もありません。 モニターの使用が計画されており、サポートの1つがビデオ出力をブロックする場合、1つだけを残すことができます。 私の場合、ノートパソコンのディスプレイのみを使用する予定だったため、何も削除されませんでした。





PSUをSWEXソケット、eGPUアダプターに接続し、次にeGPUアダプターを電源スイッチに接続します。
重要なポイント -eGPUアダプターと電源スイッチの接続ケーブルを接続するときは、極性に注意する必要があります。



ほぼ完成したデザインは次のようになります。 最後のコンポーネントであるビデオカードを接続します。 あ！ 新鮮なテキソライトのこのおいしい香り！





カードをスロットに挿入するときは、ワイヤに注意し、サポートのネジを締める必要があります。 ポイントは小さい-最新のアクリルパネルを取り付けて、テストを開始します。



車体メーカーは、その後のネジで固定するために壁に穴を開けなかったが、底の溝に挿入される特別な突起に単に限定されたことは注目に値します。 私の意見では、これも誤算です。 サイドパネルをつかんでケースを持ち運ぶことが不可能になるようにこれを行ったという事実を考慮しても（ ケースの内側の重量と比較して、アクリルパネルはそれほど強く見えません。このため、ネジで固定されていても、破損の危険性が高く、続いて底部が失われます ）。



作業の過程ですでに組み立てられたシステムを集中的に調べたとき、隣人は冗談を言って首尾よく言いました。

システムのインストールと起動

それで、私にとって最後で最もエキサイティングな瞬間、システムの立ち上げに近づいています。

まず、ビデオカード用の最新ドライバーをダウンロードする必要があります。 次に、インストールプロセスを開始します。このプロセスでは、適切なビデオアダプターが1つも見つからなかったことをプログラムが報告します。 ラップトップをスリープモードにします。 ドライバーのインストール中にのみスリープモードにする必要があることに注意してください。 将来的には、ラップトップの作業中にeGPUをオンにした後、ExpressCardアダプターを適切なスロットに挿入できます。 次に、切断する前に、「ハードウェアの安全な取り外し」機能を使用する必要があります。



スイッチをPSU（ある場合）に移動し、SWEXソケットをONの位置に移動します。 すべてが正常に動作しているという事実は、ビデオカード、PSU、およびeGPUアダプタボード上の緑色のダイオードのオレンジの動作中のファンによって示されます。 ExpressCardアダプターをソケットに接続し、ラップトップのスリープモードを解除します。 インストールプログラムは、ビデオカードの接続を決定し、[次へ]をクリックして、クリーンインストールを実行する必要があります。 再起動します。 テストの準備ができました！

テスト中

すべてのテストは、結果を調整するラップトップディスプレイを使用して実行されたことを強調したいと思います。 外部モニターを使用すると、はるかに良い結果が得られます。 さらに、システムはどのような方法でも最適化されていません（レジストリアドオン、予備デフラグ、OSビジュアルスタイルの無効化など）。

テストスタンド ：

-Lenovo x220 i7-2640M \ 8GB \ HDD320GB
- ディスプレイIPSネイティブ解像度1366x768
-ZOTAC GeForce GTX 670 AMP！ エディション2 GB（オーバークロックなし）

テスト用プログラム ：

-3DMark 11 Basic Edition
- バイオハザード5ベンチマーク版
-Sleeping Dogsベンチマークモード
- バトルフィールド3（FRAPS）
-Left4Dead2（FRAPS）

比較するために、Intelの統合ビデオでテストを実施しました（私の場合、これはIntel HD Graphics 3000です ）。 結果は次のとおりです。


明らかな理由により、最新の3Dマークは統合ビデオでは開始されないため、結果はGTX 670のみです。基本バージョン、すべての設定はデフォルトです。 合計で6034ポイントを得ました。



次は「固定テスト」 RE5です。 画像設定は最大、x4スムージングに設定されます（ 統合ビデオはそれをサポートするため、GTX 670ではすべてのテストで値が同じになります ）、V-Syncは無効（ すべてのテストで同様 ）、解像度1366×768です。

-Intel HD Graphics 3000 18.2 fps

-ZOTAC GeForce GTX 670 AMP！ 74.6 fps




Sleeping Dogsは今年のゲームです。 適切なグラフィック設定を使用すると、統合ビデオでも非常にうまくいきますが、すべてを最大に設定すると状況が劇的に変わります。 スクリーンショットを見る：

-Intel HDグラフィックス3000


-ZOTAC GeForce GTX 670 AMP！




重砲の番が来ました。 Battlefield 3は、おそらくこれまでで最も要求の厳しいゲームの1つです。 開発者がゲームに単純なベンチマークを含めなかったことは残念ですが、それは非常に有用であり、FRAPSを使用しなければなりませんでした。 テストでは、Brothers in Armsミッションが選択されました。 両方のビデオアダプタの設定は次のとおりです。


結果：

-Intel HD Graphics 3000 最小：1fps-最大：5fps

-ZOTAC GeForce GTX 670 AMP！ 最小：30fps-最大：93fps



テストプログラムチェーンを締めくくるのが、 Left 4 Dead 2です。これは、空飛ぶ肉片を使ったアドレナリンアクションゲームです。 中程度の設定では、ゲームは非常に迅速に統合ビデオで動作しますが、 スワンプフィーバーなどの小さなラグがあるキャンペーンを除きます。 テストのために、 パリッシュキャンペーンの最初のミッションがダウンロードされました。これは比較的リソースを消費します。 次の設定が使用されました。


結果も、FRAPSを使用して取得されました。

-Intel HD Graphics 3000 最小：11fps-最大：37fps

-ZOTAC GeForce GTX 670 AMP！ 最小：48fps-最大：101fps

まとめ

したがって、eGPUシステムの私の小さなテストは終了しました。 正直なところ、最高の印象。 シンプルなラップトップが手を1回動かすだけでワークステーションに変身でき、外部モニターを使用してもさらに良い結果が得られることは何とも言えない喜びです。 さらに、エラーやブルースクリーンなどの問題はありません。また、使用済みまたは安価なアナログ、コンポーネントの以前のモデルなどを購入することで、コンポーネントの購入コストを大幅に削減できます。メーカーのウェブサイトにスキームがあるため、eGPUアダプターとそのボックスを自分で作成します。 さらに、常に移動してビデオサブシステムの電源が不足している場合は、eGPUを試してみてください。すべてのキーボード、モニター、システムユニット、その他の周辺機器を備えた本格的な据え付けのコンピューターよりもラップトップやeGPUを簡単に移動できる。

長所 ：

-安さ（そのような目標が設定されている場合）
-移動性は固定システムよりも高くなっています（すべてをプラスチックケースに入れることもできます）
-すべての最新のゲームを高い設定と解像度で実行できる十分なパフォーマンス（ビデオカードに依存）
-組み立てと接続が簡単
-ノートパソコンのディスプレイを使用する機能。
-他のPCIデバイス（ サウンドカードなど ）を使用できます
-複数のモニターを同時に接続することが可能です

短所：

-nVIDIAグラフィックスカードの使用を推奨します。nVIDIAグラフィックスカードを使用した場合の問題は少ないです。
-ラップトップディスプレイを使用する場合よりも、モニターを使用する場合に取得されるFPSは高くなります。
-限られたPCIインターフェース。 最適化 1.1-250 MB / s、オプション1.2-500 MB / s（Sandy BridgeおよびIvy Bridgeマイクロアーキテクチャに基づくシステム、FermiまたはKeplerマイクロアーキテクチャでnVIDIAビデオカードを使用）
-エネルギー集約型のビデオカード用の固定電源の必須使用（ただし、203ワットを提供する第1世代Xboxの従来の外部PSUでeGPUを使用する例があります）
-一部のラップトップモデルではeGPUを使用できない

ロード中に、レビューのためにeGPUシステムの動作を示すビデオをいくつかお勧めします。

バトルフィールド3



クライシス2



TES：スカイリム



ウィザー2

謝辞

まず第一に、Techinferno AP27とnando4フォーラムの参加者に私の質問に対する迅速かつ明確な回答を感謝します。あなたなしではeGPUユーザーコミュニティにとって非常に難しいでしょう。 みんなありがとう！
TechinfrenoフォーラムとNotebookreviewフォーラムのおかげで、これらはさまざまなガジェットとデバイスに関するIT情報の本当の宝物です。ここでは、質問に対する回答を見つけて受け取ることができます。
eGPUアダプターのすべての作成者に感謝します。
親愛なるHabr-users、私の記事を読んで時間を少し節約してくれてありがとう。

参照資料

この記事では、次のサイトの資料を使用しました。
forum.notebookreview.comは、さまざまなラップトップモデルとそれらに関連するすべてのものに特化したポータルです。
www.3dmark.comは、長年にわたって有名なベンチマーク企業です。
console.hardocp.comは、さまざまなコンポーネントのレビューとそのディスカッション専用のポータルです。
www.pcworld.comは、IT業界のさまざまな側面に特化した大規模なポータルです。
forum.techinferno.comは、優れたIT関連のポータルです。
forum.techinferno.com/diy-e-gpu-projects/2109-diy-egpu-experiences-%5Bversion-2-0%5D.html-eGPU専用のブランチ。

PS：それだけです。この投稿の目的は、経験を共有することです。少なくとも誰かが興味を持っていたことを願っています。トピックに関する質問に答える準備ができています。

更新：

購入からほぼ1か月が経過しました。 eGPUのオン/オフの複雑さに関するレビューを補足することにしました。

-最初の接続で、アダプタをエクスプレスポートに挿入し、ラップトップの電源を入れます。この段階で、システムが構成され、eGPUに空きメモリ範囲が割り当てられます。

-モデル化などを十分に行った後、eGPUの操作が不要になったら、「デバイスを安全に取り外す」機能（常に！）でeGPUをオフにします。

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