Przekształć swojego laptopa w sprzęt do gier za pomocą zewnętrznej karty graficznej

Przy odrobinie wysiłku możesz zamienić swojego ultrabooka w sprzęt do gier. Wystarczy zewnętrzna karta graficzna.


Od dawna producenci próbowali swoich sił w tworzeniu zewnętrznych stacji dokujących i innych rozwiązań, które miały znacząco zwiększyć wydajność lekkiego i przenośnego laptopa, kiedy był on używany stacjonarnie - na biurku z podłączonym dodatkowym dużym monitorem. Pierwsze tego typu rozwiązania pojawiły się już ładnych kilka lat temu. Był jednak jeden duży problem. Brakowało złącza o wysokiej przepustowości, które byłoby w stanie przesyłać i odbierać dane od wydajnej karty graficznej, która umieszczona była poza obudową laptopa.

Przeszukując internet znajdziemy całe rzesze ludzi tworzących własne konstrukcje, które pozwalają na podłączenie zewnętrznej desktopowej karty graficznej. Starsze konstrukcje wykorzystują dawno zapomniane już przez producentów ultrabooków złącze ExpressCard lub mPCIe. Szeroka dostępność szybkiego złącza Thunderbolt 3 wykorzystującego port USB Typu C znacząco uprościła sprawę. Obecnie zewnętrzną kartę graficzną możemy podłączyć do każdego nowoczesnego laptopa, jeżeli tylko posiada złącze Thunderbolt 3. Na dodatek nowe ultrabooki posiadają czterordzeniowe procesory, których wydajność jest w zupełności wystarczająca do grania w gry.

Wiele konstrukcji typu zrób to sam wykorzystujących złącze Thunderbolt 3, ExpressCard lub mPCIe działa bez dodatkowych czynności - wystarczy je podłączyć. W niektórych przypadkach trzeba dokonać pewnych zmian w konfiguracji systemu lub zainstalować dedykowane sterowniki. Najtańsze rozwiązania które można polecić kosztują tyle samo, co konsola Xbox One S. Wszystko zależy jednak od tego, jaką kartę graficzną wybierzesz. Jeżeli nie jesteś zapalonym graczem, który spędza całe noce, aby przejść kolejną grę, a po prostu chcesz od czasu do czasu pograć w gry to dobre rozwiązanie. Na dodatek dużo tańsze, niż budowa komputera do gier. Nadal możesz również korzystać z laptopa po odłączeniu od zewnętrznej karty graficznej. Warunek jest jeden - twój laptop musi być odpowiednio wydajny - rekomendujemy komputery z procesorami ósmej generacji.

Stacje dokujące do karty graficznej wykorzystujące Thunderbolt 3

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Thunderbolt 3 (TB3) to szybkie zewnętrzny port wejścia/wyjścia firmy Intel, zdolne do przesyłanie nawet 40 gigabajtów na sekundę (GB/s) przez kompatybilny port USB Typu C. W przypadku czynności wymagających dużych zasobów, takich jak gry, szybkie połączenie pomiędzy laptopem, a zewnętrzną kartą graficzną zapewnia znaczny wzrost wydajności. W innym przypadku to właśnie połączenie jest "wąskim gardłem" całego systemu, ponieważ nie pozwala w pełni wykorzystać potencjału karty graficznej.

Wcześniej producenci podejmowali próby korzystania z zewnętrznych stacji dokujących na karty graficzne, ale zazwyczaj opierały się one na autorskich technologiach i co za tym idzie nie były to rozwiązania uniwersalne. Thunderbolt 3 to ogólnodostępny standard. Kilka firm oferuje obecnie stacje dokujące wykorzystujące połączenie za pomocą Thunderbolt 3, wraz z dedykowanymi zasilaczami, dodatkowymi portami i oczywiście kartami graficznymi typu desktop.

Nie wszystko jednak jest idealne. Stacje dokujące wykorzystujące port Thunderbolt 3 nadal są bardzo drogie. Dużo taniej można zbudować zewnętrzną kartę graficzną samemu, o czym przeczytasz poniżej. Dodatkowo tak, jak już wspomnieliśmy potrzebujesz stosunkowo nowego laptopa, który dodatkowo wyposażony będzie w Thunderbolt 3.

Słowniczek pojęć - Karty graficzne

Zanim zaczniemy, musimy przypomnieć Ci kilka terminów. Bez podstawowego słownictwa, świat zewnętrznych kart graficznych może stać się dla Ciebie skomplikowany i niezrozumiały. Jeżeli znasz się na podzespołach komputerowych z pewnością znasz każdy z tych terminów i możesz przejść niżej.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

  • GPU: graphics processing unit - potoczne określenie karty graficznej w języku angielskim
  • eGPU (external GPU): zewnętrzna kara graficzna
  • PCIe x16: PCI Express (PCIe) to gniazdo na płycie głównej, do którego pasuje standardowa karta graficzna. Część "x16" oznacza, że gniazdo PCIe ma 16 ścieżek, przez które mogą przechodzić dane. W przypadku konfiguracji eGPU zazwyczaj kompresujemy gniazdo x16 do złącza x1 (1 ścieżka) lub x2 (2 ścieżki) do laptopa. Gniazda PCIe są dostępne w trzech generacjach: 1.0, 2.0 i 3.0. Większość nowych kart graficznych będzie działać na PCIe 3.0, który jest wstecznie kompatybilny z wersją 2.0. Powoli nadchodzi już PCIe 4.0, ale na wdrożenie tego standardu jeszcze poczekamy. Firma AMD ogłosiła w styczniu 2019 roku, że procesory Ryzen trzeciej generacji będą pierwszymi, które będą obsługiwać wersję PCIe 4.0.
  • Złącze zasilania PCIe: PCIe może również odnosić się do typu złącza zasilania z sześcioma lub ośmioma pinami.
  • Złącze 24-pinowe ATX: Jest to kolejny rodzaj złącza zasilania, które jest powszechnie stosowane w zasilaczach komputerowych i jest jedną z opcji dostarczenia zasilania do złącza PCIe. Starsze mniej wydajne karty graficzne były zasilane poprzez złącze PCIe , które jest w stanie dostarczyć 75 W. Nowsze i wydajniejsze konstrukcje muszą otrzymać dodatkowo zasilanie bezpośrednio z zasilacza.
  • Źródło: pcworld.com

    Źródło: pcworld.com

  • Adapter PCIe/wkładka PCIe: Jest to mała płytka drukowana (PCB) z gniazdem PCIe, zawierająca wyjścia wideo np. HDMI oraz zasilanie. Jej zadaniem jest pomoc w komunikacji karty graficznej z laptopem.
  • Gniazdo ExpressCard: Złącze w laptopie, które wykorzystywane jest głównie do podłączenia modemu sieci komórkowej. Obecnie nie stosowane w nowych laptopach.
  • mPCIe: Jest to interfejs, używany przez niektórych entuzjastów eGPU do podłączenia karty graficznej do laptopa zamiast ExpressCard. Oferuje lepsze i szybsze połączenie, ale może być kłopotliwe, ponieważ większość slotów mPCIe znajduje się wewnątrz laptopa i jest niedostępna bez otwierania obudowy.
  • Thunderbolt: Szybka technologia I/O firmy Intel, która również może być używana do podłączenia zewnętrznej karty graficznej. Istnieją trzy wersje tego standardu: 1 (2011; przepustowość 10 Gb/s), 2 (2013; przepustowość 20 Gb/s), 3 (2015; przepustowość 40 GB/s). Pierwsze dwie generacje wykorzystują złącze mini DisplayPort. Trzecia najbardziej rozpowszechniona wersja tego standardu wykorzystuje port USB Typu C.
  • BIOS: Jest to program, który uruchamia się jako pierwszy podczas rozruchu komputera. Zazwyczaj można się do niego dostać po naciśnięciu klawisza F2, innego klawisza F lub specjalnego przycisku. BIOS kontroluje różne opcje dla Twojego komputera, w tym, na przykład, kolejność uruchamiania. Nowsze komputery posiadają UEFI, który jest następcą BIOS, posiada większą funkcjonalność i ułatwia obsługę (możliwe jest wykorzystanie myszy).
  • FPS (Frames Per Second): Jest to podstawowa miara tego, jak dobrze gra działa na danym systemie. Złoty standard dla graczy PC to 60 klatek na sekundę, choć 30 klatek na sekundę jest uznawane za w pełni wystarczające. Wiele nowoczesnych gier na konsole nadal działa z prędkością 30 klatek na sekundę.

Podstawowe komponenty eGPU

Typowa konfiguracja eGPU wymaga pięciu podstawowych elementów: laptopa, karty graficznej do komputerów stacjonarnych, wyświetlacza zewnętrznego, adaptera PCIe lub obudowy karty graficznej oraz oddzielnego zasilacza karty graficznej (chociaż obudowy Thunderbolt 3 mają wbudowane zasilacze). Możesz również potrzebować podkładki chłodzącej do laptopa, jeśli chcesz długo grać w wymagające gry np. takie, jak Battlefield V.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Najlepiej, jeżeli laptop jest wyposażony w czterordzeniowy procesor Intel lub AMD, ale procesor dwurdzeniowy z czterema wątkami również będzie działać. Dysk półprzewodnikowy (SSD) może poprawić czasy ładowania gier, ale nie powinien wpłynąć znacząco na rozgrywkę.

Sprawdź swój sprzęt!

Nie zawsze doświadczenia z zewnętrzną kartą graficzną będą takie same. Musisz najpierw dokładnie przetestować podzespoły, które znajdują się w Twoim laptopie, zanim przejdziesz do podłączania wszystkich elementów. W rzeczywistości może się okazać, że twój laptop nie nadaje się do korzystania z eGPU lub musisz wprowadzić pewne zmiany w oprogramowaniu, abyś mógł skorzystać z mocy oferowanej przez zewnętrzną kartę graficzną.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Pierwszą rzeczą, którą powinieneś zrobić, to przeszukanie internetu w celu odnalezienia opinii innych użytkowników posiadających taki sam lub podobny komputer, jak Twój. Znajdziesz tam mnóstwo użytkowników eGPU, a jeśli Twój model nie jest szczególnie nowy lub niepopularny, są duże szanse, że ktoś już stworzył konfigurację eGPU z Twoim modelem laptopa.

Jeżeli nie znajdziesz informacji dotyczących Twojego modelu komputera poszukaj podobnych modelu zwracając uwagę na podzespoły w nich zastosowane (procesor, chipset itd.).

Kilka stron może pomóc Ci w rozeznaniu. Pierwszą z nich jest eGPU.io, która poświęcona jest konfiguracji zewnętrznych kart graficznych. To doskonały zasób wiedzy - znajdziesz tam nawet przewodnik zakupowy Ultrebooka nadającego się do pracy z eGPU. Inne zasoby to TechInferno i NotebookReview eGPU. Reddit posiada również aktywną społeczność eGPU.

Jednym z najczęstszych problemów, na które natrafiają ludzie, jest tzw. błąd 12. Dzieje się tak, gdy system Windows zdecyduje, że nie posiada wystarczających zasobów, aby uruchomić kartę graficzną.

Dużo informacji znajdziesz także na YouTube. Wielu entuzjastów zewnętrznych kart graficznych nagrywa filmy wideo pokazujące, jak budują swoje zestawy, przeprowadzają konfiguracje, testują wydajność oraz oczywiście grają w gry wideo.

Wybór karty graficznej

Kiedy już wiesz, czym jest eGPU, jak wygląda oraz sprawdziłeś, że Twój laptop pozwoli na jego podłączenie możesz przystąpić do wyboru odpowiedniej karty graficznej. Nie radzimy kupować najdroższych kart graficznych takich jak np. GeForce RTX 2080 Ti, ponieważ twój laptop i tak nie wykorzysta w 100 procentach mocy oferowanej przez topową kartę graficzną. Polecamy zakup GeForce RTX 2060 lub GTX 1660.

Jak się zapewne domyślasz uzyskasz wyższą wydajność korzystając z lepszej karty graficznej, ale pamiętaj, że ograniczeniem będzie połączenie za pomocą PCIe x1 lub x2. Właśnie dlatego nie polecamy zakupu najwydajniejszych kart graficznych. Jeśli planujesz zakup nowego komputera PC w najbliższym czasie, inwestycja w wysokiej wydajności kartę graficzną może być opłacalna i rozłoży koszt nowego komputera w czasie.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Pamiętaj, że nie ma żadnej gwarancji, że konfiguracja eGPU będzie działać, dopóki jej nie wypróbujesz. Jeśli zrobiłeś odpowiednie rozeznanie w sieci dla konkretnego modelu laptopa, szanse na pojawienie się problemów są dość niskie. Zalecamy dodatkowe zabezpieczenie się poprzez zakup karty graficznej w sieci, abyś miał możliwość jej zwrotu, jeżeli eGPU nie będzie działać.

Druga kwestia dotyczy tego, czy użyć karty AMD czy Nvidia? To zależy od Twoich preferencji i potrzeb. Jesteśmy niedługo po premierze nowych układów od Nvidia, które są niesamowicie wydajne, ale nie wykorzystasz ich potencjału. Karta graficzna od AMD będzie z pewnością tańsza w zakupie.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Jedną z rzeczy, o których należy pamiętać, jest to, że karta graficzna potrzebuje własnego złącza zasilania do pracy w konfiguracji eGPU.

Wybór źródła zasilania

Wraz z kartą graficzną będziesz potrzebował zasilacza (PSU Power Supply Unit). Jeżeli zdecydowałeś się na zakup gotowego zestawu/stacji dokującej na zewnętrzną kartę graficzną dedykowany zasilacz prawdopodobnie otrzymasz w zestawie. Istnieje wiele renomowanych marek zasilaczy, w tym EVGA, Cooler Master, Corsair i Seasonic. Alternatywnie możesz poszukać karty graficznej, która pobiera zasilanie jedynie z portu PCIe (do 75W). Najwydajniejsza z nich to Geforce GTX 1050 Ti. Dobrą praktyką jest posiadanie około 15 procent więcej mocy, niż wymaga karta graficzna.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

BPlus zaleca, aby każdy, kto posiada kartę graficzną o mocy większej niż 220W, korzystał ze standardowego komputerowego zasilacza ATX.

Konfiguracja eGPU

Kiedy posiadasz już wszystkie niezbędne elementy możesz zacząć składać swój zestaw. Dla przykładu, podłączyliśmy kartę graficzną MSI Armor RX 580 8 GB OC z fabrycznie podkręconymi zegarami i zasilacz Corsair CX430M do PE4C 2.1a od BPlus. Płyta łączy się ze starym już Lenovo ThinkPad X220 poprzez gniazdo ExpressCard, a karta łączy się również z zewnętrznym 22-calowym wyświetlaczem o rozdzielczości 1080p poprzez jeden z portów DVI RX 580. Poniższe zdjęcia przedstawiają kartę graficzną Asus GeForce GTX 750 Ti, której również używaliśmy. Proces jest taki sam bez względu na to, jakiej karty graficznej będziesz używał.

Najpierw wsuń kartę graficzną do gniazda PCIe w swojej stacji dokującej eGPU

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Następnie podłącz do 24-pinowe złacze zasilacza ATX. Zasilacza nie podłączaj na razie do prądu!

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Teraz podłącz 8-pinowe złącze PCIe na płytce do 6-pinowego złącza zasilania na karcie graficznej.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Na koniec włóż kabel ExpressCard do laptopa, a następnie przesuń przeciwległą stronę kabla - ten z połączeniem HDMI - do portu HDMI z funkcją "X1" na karcie PCIe. W tym momencie można również podłączyć kartę graficzną bezpośrednio do zewnętrznego monitora, zazwyczaj przez złącze HDMI lub DVI.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Teraz nadszedł czas na moment prawdy. Podłącz zasilacz do prądu, włącz zasilanie zewnętrznego wyświetlacza, a następnie uruchom komputer przenośny. Niektórzy użytkownicy zgłaszają, że uruchomienie systemu eGPU nastąpi tylko wtedy, gdy podłączy się go dopiero po uruchomieniu systemu Windows.

Bez względu na kolejność uruchamiania i zakładając, że miałeś konfigurację plug-and-play jak my, powinieneś uruchomić system Windows tak, jak zwykle. Może to potrwać chwilę dłużej, ponieważ dodałeś niego nowy sprzęt. Kiedy system się uruchomi, możesz sprawdzić, czy Twoja karta graficzna została wykryta przez otwarcie menedżera urządzenia i sprawdzenie kart graficznych.

Jeśli karta graficzna jest niezidentyfikowana nie martw się wystarczy tylko ręcznie pobrać i zainstalować sterowniki karty ze stron AMD lub Nvidia. W takim przypadku konieczne może być ponowne uruchomienie systemu, aby konfiguracja eGPU działała prawidłowo.

Po zakończeniu instalacji sterowników zewnętrznej karty graficznej możesz zacząć grać.

Benchmarki

Przeprowadziliśmy kilka testów syntetycznych, abyś mógł zobaczyć, jakiego wzrostu wydajności możesz oczekiwać. Naszym urządzeniem testowym był tak, jak już wcześniej wspominaliśmy laptop Lenovo ThinPad X220 z 2011 roku wyposażony w dwurdzeniowy (czterowątkowy) procesor Intel Core i7 2620M drugiej generacji o częstotliwości 2,7 GHz z funkcją HyperThreading i trybem Turbo zwiększającym (chwilowo) taktowanie procesora do 3,4 GHz. Na pokładzie znajdowało się także 8 GB pamięci operacyjnej RAM oraz 500 GB dysk SSD Samsung 850 Evo. System operacyjny, na którym przeprowadzaliśmy testy to Windows 10 Pro. Całość podłączona była do 22 calowego monitora LG o rozdzielczości 1920 x 1080 (Full HD; 1080p).

Nasza konfiguracja eGPU składa się z karty graficznej MSI Armor Radeon RX 580 8GB OC, zasilacza Corsair CX430M (zasilacz ten nie jest już dostępny, ale wersja pojawiła się wersja 450W) oraz adaptera BPlus PE4c 2.1a PCIe przez HDMI do ExpressCard. Adapter ten nie jest już dostępny na stronie internetowej HWTools. Pierwotnie stosowaliśmy także Nvidia GeForce GTX 750 Ti.

Benchmarki obejmują porównanie ze zintegrowaną kartą graficzną Intel HD3000, którą posiada laptop, oraz Nvidia GeForce GTX 750 Ti. Zewnętrzna karta graficzna oferuje ogromny skok wydajności w grach w porównaniu z grafiką zintegrowaną z procesorem.

Używaliśmy karty graficznej PCIe 3.0 przez połączenie PCIe 2.0. Wyniki byłyby prawdopodobnie wyższe w przypadku BPlus PE4C 3.0 nie tylko ze względu na nowsze gniazdo PCIe, ale także dlatego, że kabel HDMI-ExpressCard dostarcza lepszy sygnał do laptopa.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Zauważ, że RX 580 zaoferował mały skok wydajności w porównaniu do 750 Ti. Było to zauważalne, ponieważ nowsza karta zbliżyła się do osiągnięcia stałej prędkości 30 klatek na sekundę podczas rozgrywki, ale nie była to dramatyczna zmiana. To sugeruje, że wąskie gardło PCIe jest dość ograniczającym czynnikiem, nawet w przypadku grania w starsze gry z nowszymi kartami.

Fakt, że można w ogóle grać w grę i to w trybie pełnoekranowym, jest ogromnym krokiem naprzód w stosunku do zintegrowanej grafiki, która nie mogła poradzić sobie z uruchomieniem Wiedźmina 3. Potężniejsza karta graficzna oferowałaby większą liczbę klatek na sekundę, ale nadal byłoby to znacznie utrudnione przez wąskie gardło, jakim jest PCIe x1 oraz x2.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Mniej wymagające gry z łatwością przekraczają 30 klatek na sekundę, w tym Metro: Last Light Redux. Aby zobrazować porównanie wydajności ze zintegrowaną kartą pamięci , dołączyliśmy również kilka zrzutów ekranu benchmarku działającego z odłączonym eGPU.

Wszystkie te plecaki pływające w powietrzu powinny być przymocowane do żołnierzy, ale zintegrowana grafika po prostu nie radzi sobie z nimi.

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Na koniec sprawdziliśmy wydajność konfiguracji w Unigine Heaven 3.0 benchmark. Tutaj RX 580 ujawnił swoją wyższość nad 750 Ti.

Gry w chmurze

Źródło: pcworld.com

Źródło: pcworld.com

Istnieje jeszcze jedno rozwiązanie, które pozwala na granie w gry wideo na laptopie. Kilka firm pracuje obecnie nad usługami udostępnieniem strumieniowej transmisji gier w chmurze.

W przypadku gier w chmurze wystarczy podstawowy komputer PC z systemem Windows lub MacBook, aby uruchomić oprogramowanie klienckie, podczas gdy wydajny komputer PC uruchamia rzeczywistą grę w chmurze.

Jak to działa? Kupujesz swoje własne gry PC na Steam lub podobnej usłudze, a następnie instalujesz je na wirtualnej maszynie do gier w chmurze, która strumieniowo przesyła rozgrywkę do Twojego komputera.

Jedną z usług jest GeForce Now od Nvidia, obecnie działająca w zamkniętej becie i dostarczana bezpłatnie dla wybranych testerów. Nvidia nie skomentowała obecnych planów cenowych, ale kiedy GeForce Now został po raz pierwszy wprowadzony, usługa miała kosztować 25 dolarów za 20 godzin na wirtualnym komputerze PC z możliwościami karty graficznej GTX 1060 lub 10 godzin na wirtualnym komputerze PC z GTX 1080. Karty te prawdopodobnie zmienią się jeśli GeForce Now trafi do szerszego grona odbiorców.

Dwadzieścia godzin brzmi jak sporo czasu, ale kiedy weźmiesz pod uwagę, że duża gra jak np. Wiedźmin 3 zajmuje od 60 do 100 godzin, aby ją przejść oraz trzeba kupić własną kopię gry, aby w nią zagrać. Usługa Nvidii nie brzmi szczególnie jeśli chodzi o ceny.

Giganci technologiczni również planują udostępnienie gier w chmurze. Co jakiś czas słyszymy o projektach Google Stadia i Microsoft Xbox-centric Project xCloud. Sony również pracuje nad podobną usługa. Niestety nie znamy szczegółowych informacji odnośnie tych usług.

Cloud Gaming to bardzo ciekawe rozwiązanie. Z niecierpliwością czekamy na jego rozwój. Jesteśmy przekonani, że kiedyś zastąpi ono eGPU. Nie wiemy, kiedy, ale tak się stanie. Na razie zewnętrzna karta graficzna wydaje się bardziej opłacalnym rozwiązanie.