Test Externe Grafikkarten am Notebook

Seit vielen Jahren kursieren, durch das Internet verstreut, Berichte und Testergebnisse über externe Grafikkarten. Wir werden uns der Aufgabe widmen Ordnung, Objektivität und Verständnis in ein interessantes Thema des mobilen Gamings zu bringen.

Im Gegensatz zu nativen PCIe-Slots von 16 Lanes bieten die genannten Schnittstellen also nur eine x1 oder x4 Verbindung an - was zunächst viel weniger Bandbreite bedeutet. Jetzt stellt sich die Frage, ob ein so hoher Flaschenhalseffekt auftritt, dass die externe Grafikkarte die interne Grafikkarte eines Laptops nicht überbieten kann. In alten Tests konnte eine angeschlossene Grafikkarte oftmals nicht bestehen. Jedoch hat sich vieles mittlerweile geändert - einiges aber auch nicht. Deshalb betrachten wir, um eine signifikante Leistungssteigerung zu erzielen, bestimmte Typen von Notebooks, welche gewisse Voraussetzungen erfüllen, damit eine angeschlossene Grafikkarte ihre Bandbreite vollständig ausnutzen kann. Falls euer Typ von Notebook nicht dabei ist, bedeutet dies nicht, dass der Anschluss nicht möglich ist, sondern nur bedingt Leistungssteigernd sein kann und einiges an Zeitaufwand bei der Installation kosten könnte.

* Die meisten CPUs der Intel-Core-i-Serie besitzen eine integrierte Grafikkarte welche jedoch nicht im Betriebssystem aufgelistet wird. 

Bei den ersten beiden Typen ist der Anschluss einer weiteren Grafikkarte besonders einfach, da einerseits keine Vorarbeit geleistet werden muss und weiterhin eine hohe Leistungssteigerung zu erwarten ist.
Typ 3 (ggf.) und Typ 4 benötigen einiges an Vorarbeit und müssen gesondert betrachtet werden, jedoch ist die Leistungssteigerung dieselbe. Für Implementierungsbeispiele und Erfahrungen gibt es ein englisches Forum.

Bevor wir dieses Kapitel abschließen, wollen wir uns noch kurz mit den anderen Notebooktypen auseinandersetzen. In eine eigene Kategorie fallen alle Notebooks mit einem Thunderboltanschluss. Dort ist immer eine Leistungssteigerung zu erwarten, nur die Maßnahmen zur Installation sind teilweise gewaltig. Weiterhin fallen alle älteren Notebooks in eine Kategorie, die eine schwache interne GPU haben und nicht mit den derzeitigen Standard-Office-Notebooks mithalten können. In Relation gesehen, ist hier auch ein extremer Leistungszuwachs zu erwarten. 

Bis hierhin wissen wir welche Schnittstellen kompatibel sind, welche Hardware das Notebook mit sich bringen muss und nun fehlt nur noch eins - welche externe Grafikkarte?

Bevor wir nun zu den Herstellern kommen, muss eines noch erwähnt werden: Der Anschluss einer weiteren Grafikkarte kann bewirken, dass das Notebook keinen Speicher zur Allokation einer weiteren Grafikkarte zur Verfügung stellt und liefert den Fehler Error12 im Gerätemanager. Es besteht die Möglichkeit, mittels bestimmter Linuxdistributionen und Setups, eine Grafikkarte zu deaktivieren. Die Vorhergehensweise ist sehr experimentell und benötigt ein gewisses „Know-How“ und eine Risikobereitschaft. Das oben genannte Forum setzt sich mit solchen Problemen auseinander.

NVIDIA
Ihr besitzt einen Laptop des Typs 1-4 und keinen Thunderboltanschluss? Dann sollte eure Wahl auf NVIDIA fallen.
Mit dem Release des Optimus-Treibers, bekannt für den Wechsel zwischen zwei internen Grafikkarten (hier), wurde gleichzeitig ein großartiger Nebeneffekt für externe Grafikkarten geboren.
Dieser entscheidende Nebeneffekt hierbei ist, dass ein Anschluss über eine x1 Schnittstelle bewirkt, dass Daten für die Grafikkarte erst komprimiert werden und die Grafikkarte diese selbst wieder dekomprimiert. Durch die hohe Leistung einer Grafikkarte heißt das - wenig Verlust - obwohl wir nur einen Bruchteil der Bandbreite haben. Unterstützt werden alle Grafikkarten ab der Fermi-Architektur seit der GT 4xx. Weiterhin allokieren diese Grafikkarten den Speicher beim Start des Notebooks so, dass diese genügend Speicher besitzen.

Zu diesem Zeitpunkt können wir sagen, was unser Notebook bereitstellen muss und welche Grafikkarten geeignet sind. Widmen wir uns nun den Herstellern der Adapter und vergleichen diese.

* Grafikkarten von einer Höhe von zwei Slots und voller Länge

Firmtek:
Ein eher unbekannter und neuer Hersteller von PCIe-Adaptern ist Firmtek. Zu diesem Zeitpunkt existieren noch keine Erfahrungsberichte. Jedoch stechen sie mit einem Kampfpreis von 199$ für eine Thunderboltlösung heraus. Im Lieferumfang ist ein kleines Aluminiumgehäuse, welches jedoch nicht für Grafikkarten ausgelegt ist.

HWtools:
Wer etwas basteln will und ein wenig selbst Hand anlegen möchte, ist bei HWtools genau richtig. Man sucht sich selbst Platinen und Kabel zusammen und baut sich so seinen eigenen Adapter. Falls man noch ein altes Netzteil zu Hause liegen hat und ein passendes Gehäuse für die Grafikkarte, ist dies die günstigste Variante.

OWC:
OWC bietet baugleiche Adapter von Sonnet her, welche jedoch vergünstigt angeboten werden. Dieses Modell ist leider zu klein für die meisten Grafikkarten und kann aufgrund des fehlenden Netzteils nicht geschlossen genutzt werden. Weithin liefert die PCIe-Schnittstelle, laut Sonnet, nicht die vollen 75W und ist somit auch mit Vorsicht zu genießen.

Magma:
Seit vielen Jahren stellt Magma PCIe-Erweiterungsboxen für Expresscard und Thunderbolt her. Wegen des hohen Preises, finden sich wenige Anwenungsbeispiele im Internet und weiterhin gibt es kaum Anbieter in Deutschland. Das zugehörige Aluminiumgehäuse ist für drei PCIe-Karten ausgelegt und besitzt temperaturgesteuerte Lüfter.

Sonnet:
Ähnlich wie Magma ist Sonnet schon lange im professionellen Bereich der PCIe-Erweiterungsboxen vertreten. Das Gehäuse ist auch hier aus Aluminium und beinhaltet temperaturgesteuerte Lüfter. Sonnet stellt als einziges Expresscard-zu-Thunderbolt-Adpater her, damit man auch eine eGPU via Expresscard an ein Thunderboltgerät anschließen kann - wieso gerade das interessant sein kann, werden wir später diskutieren. In unserem Test wird als Repräsentant für den Thunderboltanschluss ein Sonnetadapter verwendet.

VillageTronic:
VillageTronic gehört zu den Urvätern des Baus von externen Grafikkartenadaptern. Auch früher wurde oft in Testberichten die VillageTronic ViDock getestet und auch heute wird in diesem Test ein neues Modell dem Sonnetadapter entgegenstellen. Die ViDock kommt mit einem 120/200/320W Netzteil und einem passgenauem zwei Slot hohem Aluminiumgehäuse.

Wenn wir uns an die Kategorisierung unser Laptops halten, sehen wir, dass das Macbook vom Typ 2 ist. Als Vertreter der Klassen Thunderbolt und Expresscard, stellen wir ein Sonnet Echo Express III-D und eine VillageTronic ViDock vor.

Die Ergebnisse zeigen einen erheblichen Leistungszuwachs durch die extern angeschlossene GTX 570. Verwunderlich ist, dass die Expresscardverbindung mehr Punkte erzielen konnte als eine Verbindung über Thunderbolt. Grund dessen ist die Datenkompression durch den Optimustreiber, welcher die Daten über die Thunderboltverbindung nicht komprimiert. Wir sind gespannt was Thunderbolt 2 und andere Grafikkarten in Zukunft versprechen. In diesem Fall konnte das MacBook mit Gamingnotebooks durchaus mithalten, aber erreicht keine Desktopperformance.

In unseren Tests konnten wir feststellen, dass unter bestimmten Vorraussetzungen aus einem handelsüblichen Subnotebook ein mehr als nur spieletaugliches Gamingnotebook wurde. Problematisch ist die Fülle an Voraussetzungen, welche an ein Notebook gestellt werden, um mit den oben genannten Schnittstellen eine Grafikkarte zu bereiten. Das liegt nicht weniger daran, dass diese Aufrüstung ein „Hack“ bleibt und nicht vom Notebookhersteller geplant war. Falls jedoch alle Bedingungen erfüllt sind, ist der Anschluss sehr lohnenswert.

In unseren Tests konnten wir feststellen, dass unter bestimmten Vorraussetzungen aus einem handelsüblichen Subnotebook ein mehr als nur spieletaugliches Gamingnotebook wurde. Problematisch ist die Fülle an Voraussetzungen, welche an ein Notebook gestellt werden, um mit den oben genannten Schnittstellen eine Grafikkarte zu bereiten. Das liegt nicht weniger daran, dass diese Aufrüstung ein „Hack“ bleibt und nicht vom Notebookhersteller geplant war. Falls jedoch alle Bedingungen erfüllt sind, ist der Anschluss sehr lohnenswert. 
Obwohl ein Flaschenhalseffekt bei der Anbindung über eine x1 bzw x4 PCIe-Verbindung unumgehbar ist, steht er in keiner Relation zu dem Performancezuwachs des Notebooks. Ein hier nicht angeführtes Beispiel ist mein HP Pavilion TX-2050eg, welcher mit seiner GeForce Go 6150 beim 3DMark06 Benchmark auf 213 Punkte kommt und durch die ViDock auf knapp 6000 Punkte. Die 6000 Punkte stehen hier in keinem Verhältnis zu einer x16-Verbindung bei einem Desktoprechner doch ermöglichen dem HP im Office und Gelegenheitsgamingbereich mitzuhalten.

Zukunfsdenken:
Problematisch ist einerseits das Aussterben des Expresscardslots und die fehlenden Alternativen.
Durch Intels Restriktionen, wenn es um die Entwicklung von Thunderboltgeräten geht, wird es in Zukunft wohl kaum neue Hersteller für externe Grafikkarten geben und die Preise werden auf diesem Niveau bleiben.
Im letzten Jahr wurde der Wigig-Standard zertifiziert und soll in diesem Jahr in ersten Notebooks zu finden sein. Durch eine Bandbreite von 2,5 - 5Gbits entwickeln einige Hersteller schon an kabellosen Grafikkartenadaptern, welche zum Beispiel die Anbindung an ein Surface etc. ermöglichen.