最新のラップトップは、市場に参入した最初のクラムシェルマシンのフォームファクターに固有の妥協点のほとんどすべてを解決しました。
以前は、ラップトップを所有するということは、デスクトップ市場が享受していたものの背後にある世代のテクノロジーに満足することを意味していました。これは、妥協したディスプレイ、窮屈な入力デバイスを使用し、特権に対して多額のプレミアムを支払うことを意味します。
ただし、時間の経過とともに、テクノロジは進化し、最新のラップトップは、パフォーマンスの点で一般的なデスクトップと本質的に区別がつかなくなりました。最も安価なコンピューターのベースラインパフォーマンスでさえ、今ではほとんどの人が必要としているものを快適に上回っています。
つまり、インターネットアクセスとメディア消費は、わずかな生産性をもたらします。ゲーマーやワークステーションユーザーなどのパフォーマンスユーザーでさえ、必要な種類のうなり声のあるラップトップを低価格で手に入れることができます。
ただし、ラップトップが遅れている領域が1つあります。デスクトップマシンのように主要なコンポーネントを単純にアップグレードすることはまだ不可能です。この点でいくらかの進歩がありました。一部のラップトップでは、既存のGPU(GPU)を新しいものと交換できるようにするために、いわゆる「MXM」モジュールが使用されています。
ただし、これは高価であり、互換性の問題があり、必要なGPU(GPU)にアクセスできません。外部GPU(External GPU)エンクロージャーは、ラップトップコンピューターのグラフィックスの能力を高めるための代替方法として利用できるようになりました。ユースケースによっては、理想的なソリューションになる可能性があります。
外部GPUエンクロージャーとは正確(Exactly)には何ですか？
これらのGPUエンクロージャーは、グラフィック(graphics)カードだけを収納するように設計された小さなデスクトップコンピューターケースのようなものです。独自の電源、カード自体用のPCIeスロット、およびケース冷却ファンがあります。
内部のGPU(GPU)
を変更するオプションを許可しないコンパクトな統合外部GPUエンクロージャーもあります。これらのテクノロジーの例では、デスクトップコンポーネントを使用していませんが、モバイルグレードのパーツにも依存しています。
最初のタイプの外部エンクロージャーはポータブルですが、モバイルではありません。机の上に立つように設計されているため、ラップトップドックを兼ねることがよくあります。USBポート、さらには追加のハードドライブベイが含まれる場合があります。ラップトップを接続すると、これらすべての機能にアクセスできるようになり、外部モニター、キーボード、マウス、スピーカーをエンクロージャーに恒久的に接続できるため、すべてを稼働させるのに数分しかかかりません。
統合された設計の2番目のタイプのエンクロージャーにもドッキング機能がいくつかある場合がありますが、使用例が少し異なり、外出先で必要になった場合に備えてラップトップバッグに簡単に収納できます。これらにはすでにGPUが搭載されており、通常はユーザーがアップグレードすることはできません。
Thunderbolt3はそれをすべて可能にします
外部GPU
を実行可能にするための最大の障害は、外部GPUをコンピューターに接続するテクノロジーです。USB 3.1などのIOテクノロジーは多くの帯域幅を提供しますが、それでも空腹のGPUのニーズを満たすには十分ではありません。これが、高密度コネクタを使用してGPU(GPU)カードをマザーボードに直接接続する理由です。
USB-Cケーブル上で動作するThunderbolt3(Thunderbolt 3)の登場により、GPUの要求を処理するのに十分な帯域幅を備えた周辺機器接続テクノロジーが登場しました。Thunderbolt 3機能を備えたUSB-Cコネクタを備えたラップトップまたは実際のコンピュータをお持ちの場合は、外部GPUエンクロージャを接続できます。
特定のコンピューターにThunderbolt3over USB-Cがあるかどうかだけでなく、この接続を介したGPU操作と互換性があるかどうかを確認することが重要です。製造業者は通常、これを前もって言うでしょう、もし彼らがこれを明確に述べていないなら、それはいくつかの研究が最初に起こらなければならないというサインです。
これがキャッチです–パフォーマンスのオーバーヘッド
これらの外部エンクロージャーの最大の注意点は、パフォーマンスの低下という単純な問題です。カードによって異なりますが、マザーボードに直接接続する場合と比較して、Thunderbolt 3のパフォーマンスは全体で10〜15％低下するようです。(Thunderbolt 3)
これは、ドライバーの最適化とThunderboltの将来のバージョンで改善される可能性があります。ただし、現時点では、それほど多くのパフォーマンスを期待するべきではありません。ただし、ラップトップまたはスモールフォームファクターPCのGPUを直接交換するオプションがないため、これは必ずしも公正な比較ではありません。
つまり、その15％の低下があっても、外部GPUは内部(GPU)GPUよりもはるかに高速です。比較的ハイエンドのグラフィックカードに接続していると仮定します。
CPU/GPUの不一致
外部GPUエンクロージャーの使用を検討している人が覚えておくべき最も重要なことの1つは、グラフィックパフォーマンスに関して重要なのはGPUだけではないということです。(GPU)CPUは、作業をGPUに渡す前に、さまざまなことを実行する必要があります。GPUは、フレームのレンダリング作業を実行します。
問題のCPUがこれを十分に迅速に実行できない場合、GPUがどれほど強力であるかは問題ではありません。CPUが追いつくのを常に待っていて、フルキャパシティーで動作していません。「ボトルネック」と呼ばれる状況。
ラップトップに組み込まれているCPU
とGPUは、連携して機能するように選択されているため、これは非常に関連性の高い問題です。GPUの選択を管理している場合、問題のCPUで最高のパフォーマンスを発揮する(CPU)GPUを選択することが非常に重要です。
これが、外部GPUソリューションがウルトラブッククラスのノートブックでうまく機能する理由です。これは、電力とスペースを節約する理由でオンボードGPUソリューションと組み合わせた場合でも、非常に強力なCPUを搭載する傾向があるためです。(CPUs)これらのノートブックを非常に強力なGPU(GPU)とペアリングすると、非常に満足のいくエクスペリエンスが提供されます。
ラップトップがローエンドのCPUハードウェアを梱包している場合は、お金を節約してミッドレンジのGPUとペアリングします。統合グラフィックスよりもはるかに高速ですが、パフォーマンスの浪費はありません。
ディスプレイのサポート
もちろん、選択したGPUがサポートする外部ディスプレイを接続できます。一部のエンクロージャーは、独自の接続も追加します。ただし、外部ディスプレイを使用する必要はありません。
パフォーマンスは低下しますが、グラフィックを外部GPUから組み込みのラップトップディスプレイにパイプで戻すことができます。ハードウェアの詳細によっては、パフォーマンスの低下が重要になる可能性があり、最適な解決策は外部ディスプレイを使用することです。
電力、寸法、冷却
上記のように、これらの外部エンクロージャーは、インストールすることを選択したGPUに電力と冷却を提供する自己完結型のシステムです。(GPU)もちろん、変更できない統合エンクロージャーを除いて。
デスクトップと同じように、すべてのエンクロージャーが同じように作成されるわけではありません。各製品でサポートされる特定のカード寸法があります。同様(Likewise)に、最大消費電力もスペックシートに記載されています。つまり、特定のエンクロージャーを念頭に置いている場合は、GPUが適合し、エンクロージャーがそのカードをスムーズに実行し続けるのに十分なジュースを提供することを確認する必要があります。
皮肉なことに、これは古い
GPU(GPUs)では大きな問題です。古い製造プロセスを使用して作成されたカードは、より多くの電力を消費する傾向があります。それでも、それらは外部GPU(GPU)の使用にとって魅力的な選択肢です。結局のところ、古いGPUカードを置いているか、昨年のパフォーマンスカードを掘り出し物として手に入れることができます。エンクロージャー自体のコストを負担します。
モジュラーVS統合外部GPU
上記のように、外部GPUエンクロージャーには2つの主要な設計があります。最も多くのカバレッジを受け取ったタイプは、電源に過負荷をかけずにフィットするGPUを固定できるタイプです。(GPU)
これの主な欠点は、それらが特にポータブルではないことです。外部エンクロージャーを持ち歩くことを妨げるものは何もありませんが、それは簡単な作業ではありません。統合された外部GPU(GPUs)は、モバイルではありませんが、はるかにポータブルです。
ラップトップバッグに簡単に入れることができるので、主電源が利用できるときに使用できます。例として、Lenovoのこのグラフィックドックを取り上げます。GTX 1050が含まれていますが、持ち運びに十分なほど小さくて薄いです。
ここにも3つ目のバリエーションがあり、やや中途半端です。より強力なカードが組み込まれた、よりかさばる外部エンクロージャーを購入できます。これらはポータブルではありませんが、カードを持参するオプションよりも安価になる傾向があります。
独自の接続
外部GPU(GPU)エンクロージャーのほとんどすべての例は、 USB-Cを介してThunderbolt 3を使用して機能しますが、いくつかの例外があります。注目すべきことに、Alienware Graphics Amplifierは、特定の(Alienware Graphics Amplifier)Alienwareラップトップにのみ固有のコネクタを使用しています。
これは一般的に問題ではありませんが、消費者は、外部GPU(GPU)テクノロジーに資金を投入する前に、互換性を二重および三重にチェックする必要があることを認識しておく必要があります。
ドッキングステーションの機能
多くの外部GPUエンクロージャーは、単なる優れた(GPU)GPUよりも多くの機能を提供します。ドッキングステーションとしても使用できるため、モニター、スピーカー、キーボード、マウス、USBストレージを恒久的に接続できます。一部には、ハードドライブ用の内部ドライブベイもあります。
ラップトップとエンクロージャーの両方がそれをサポートしている場合、Thunderbolt接続はラップトップに電力を供給して充電することもできます。これにより、単一の接続だけで、フルオンのデスクトップセットアップでロールバックする準備が整います。
DIYソリューション
eGPUエンクロージャーは、ラップトップのグラフィックスを向上させるためのエレガントなプラグアンドプレイソリューションです。ただし、独自のソリューションを作成することで、比較的高い価格を節約できます。それは確かにすべての人のためではなく、市販の製品の洗練とは一致しませんが、必要なすべての部品を自分でまとめることができます。
Thunderboltカードドックをインポートするのは比較的簡単です。これは基本的に、小さなスタンドを備えたPCIeスロット自体です。(PCIe)あなたはあなた自身の電源を接続しなければなりません、そしてカード自体はただオープンに出ます。利点は、古いカードとPSUを既に置いている場合、互換性のあるラップトップと一緒にそれらを使用するための非常に安価な方法であるということです。
eGPUレボリューションへようこそ！
Thunderbolt 3のような新しい、より高速なバージョンのテクノロジーが登場する中、eGPUテクノロジーの将来は明るいように見えます。これにより、モバイルコンピューターの寿命を延ばし、複数のユーザー間で強力なGPU(GPUs)を共有
し、ラップトップのフォームファクターに固有のパフォーマンス制限のいくつかを克服することができます。eGPUエンクロージャーのコストがすでにどれだけ下がったかを考えると、その人気はここからしか上がらない可能性があります。
Everything You Need to Know About External GPU Enclosures
Modern laptops have solved almost all of the compromiseѕ that have been inherent to the form factor frоm the first ever clamѕhell machines to enter the markеt.
In the past, owning a laptop meant being happy with technology a generation behind what the desktop market was enjoying. It means using a compromised display, cramped input devices and paying a massive premium for the privilege.
Over time however, technology has evolved in such a way that the modern laptop is essentially indistinguishable in terms of performance from the typical desktop. The baseline performance of even the cheapest computer is now comfortably in excess of what most people need.
That is, internet access and media consumption, with some light productivity thrown in. Even performance users, such as gamers and workstation users, can get laptops with the sort of grunt they need – at a price.
There is one area however, where laptops are behind. It’s still not possible to simply upgrade major components the way we can with desktop machines. There has been some progress in this regard. So-called “MXM” modules are used in some laptops to allow for the existing GPU to be swapped for something newer.
However, this is expensive, has compatibility issues and doesn’t give you access to any GPU you want. External GPU enclosures are now available as an alternative way to boost the graphics prowess of a laptop computer and, depending on your use case, could be an ideal solution.
What Exactly is an External GPU
Enclosure?
These GPU enclosures are almost like tiny desktop computer cases that are designed to house a graphics card and nothing else. They have their own power supplies, a PCIe slot for the card itself and case cooling fans.
There are also compact integrated external GPU
enclosures that don’t allow you the option of changing the GPU inside. These
examples of the technology don’t use desktop components, but also rely on
mobile-grade parts.
The first type of external enclosure is portable, but not mobile. It is designed to stand on a desk, which is why they often also double as laptop docks. They might include USB ports and even additional hard drive bays. Once your laptop is connected, it can access all these goodies and you can permanently attach an external monitor, keyboard, mouse and speakers to the enclosure so that getting it all up and running only takes a few minutes.
The second type of enclosure with it’s
integrated design might also have some docking features, but exists for a
slightly different use case and can easily be stored in your laptop bag in case
you need it on the go. These come with a GPU already on-board and generally
aren’t user upgradeable.
Thunderbolt 3 Makes it All
Possible
The biggest obstacle to making an external GPU
viable is the technology that connects it to the computer. While IO technology
such s USB 3.1 offers a lot of bandwidth, it’s still not nearly enough to
satisfy the needs of a hungry GPU. This is the reason we connect GPU cards
directly to the motherboard using a dense connector.
With the advent of Thunderbolt 3, running over
a USB-C cable, there’s now a peripheral connection technology that has more
than enough bandwidth to handle GPU demands. If you have a laptop, or any
computer really, that has a USB-C connector with Thunderbolt 3 capability, you
can connect an external GPU enclosure.
It is important to confirm whether the specific computer not only has Thunderbolt 3 over USB-C, but that it is compatible with GPU operations over this connection. The manufacturer will usually say this upfront, if they don’t mention this explicitly that’s a sign that some research has to happen first.
Here’s the Catch – Performance
Overhead
The biggest caveat with these external enclosures comes down to a simple question of performance loss. While it varies from card to card, it seems that there’s an overall 10-15 percent loss of performance over Thunderbolt 3 compared to a direct motherboard connection.
This is likely to improve with driver optimization and with future versions of Thunderbolt. However, right now you shouldn’t expect exactly as much performance. However, that’s not necessarily a fair comparison, since you don’t have the option of directly replacing the GPU in your laptop or small form factor PC.
In other words, even with that fifteen percent drop, the external GPU will still be much faster than the internal GPU. Assuming that you’re connecting to a relatively higher end graphics card.
CPU/GPU Mismatches
One of the most important things anyone who is considering using an external GPU enclosure should keep in mind is that the GPU is not the only part that matters when it comes to graphical performance. The CPU has to do a whole range of things before the work can be passed on to the GPU, which will then do the work of rendering frames.
If the CPU in question can’t do this quickly enough, it doesn’t matter how powerful the GPU is. It’s always going to be waiting for the CPU to catch up and not working at its full capacity. A situation that’s referred to as a “bottleneck”.
This is a very relevant issue, because the CPU
and GPU built into your laptop were chosen to work well together. When you are
in control of the GPU choice, it’s pretty important to pick one that will
perform at its best with the CPU in question.
This is why external GPU solutions work well with ultrabook-class notebooks, because they tend to have very powerful CPUs, even if paired with onboard GPU solutions for power and space saving reasons. Pairing these notebooks with a very powerful GPU will provide a very satisfactory experience.
If you’re laptop is packing lower-end CPU hardware, then save your money and pair it with a mid-range GPU. Still much faster than integrated graphics, but without performance wastage.
Display Support
Obviously you can connect whatever external display the GPU you choose supports. Some enclosures add their own connections as well. You do not, however, need to use an external display.
Although it comes at a performance cost, you can pipe the graphics from your external GPU back to your built-in laptop display. Depending on the specifics of your hardware, that performance knock can be significant and optimal solution is to use an external display.
Power, Dimensions and Cooling
As mentioned above, these external enclosures are self-contained systems that provide power and cooling to the GPU you choose to install in them. Of course, with the exception of integrated enclosures that can’t be modified.
Just like desktops, all enclosures are not created equal. There will be specific card dimensions supported by each product. Likewise, the maximum power draw will also be laid out in the spec sheets. This means that if you have a specific enclosure in mind, you need to make sure that the GPU fits and that the enclosure provides enough juice to keep that card running smoothly.
Ironically, this is a larger issue with older
GPUs. Cards created using older production processes tend to be more power
hungry. Yet they’re an attractive choice for external GPU use. After all, you
may have an old GPU card laying around or can pick up last year’s performance
cards for a bargain. Defraying the cost of the enclosure itself.
Modular VS Integrated External
GPUs
As mentioned above, you get two main designs
for external GPU enclosures. The type that’s received the most coverage are
those where you can stick any GPU that will fit and not overload the power
supply.
The main disadvantage of this is that they aren’t particularly portable. Nothing stops you from taking the external enclosure along, but it’s not going to be an easy task. Integrated external GPUs, while not mobile, are much more portable.
You can easily put them into your laptop bag so that you can use them when main power is available. Take this graphics dock from Lenovo as an example. It contains a GTX 1050, but is small and thin enough to take with you.
There’s a third variant here as well, somewhat
halfway. You can buy bulkier external enclosures that come with a more powerful
card built in. These are not as portable, but they tend to be less expensive
than the bring-your-own-card options.
Proprietary Connections
While almost every example of external GPU enclosure works using Thunderbolt 3 over USB-C, there are a small number of exceptions. Notable, the Alienware Graphics Amplifier uses a connector that’s unique only to specific Alienware laptops.
This is not a problem in general, but consumers should be aware that compatibility should be double- and triple- checked before committing money to external GPU technology.
Docking Station Features
Many external GPU enclosures offer more features than just a better GPU. They can double as docking stations, allowing you to permanently attach a monitor, speakers, keyboard, mouse and USB storage. Some have internal drive bays for hard drives as well.
If your laptop and enclosure both support it, the Thunderbolt connection can even power and charge your laptop, making it possible to have a single connection be the only thing between you and being ready to roll with a full-on desktop setup.
DIY Solutions
eGPU enclosures are an elegant, plug-and-play solution to boosting laptop graphics. However, you can save on their relatively high price by crafting your own solution. While it’s certainly not for everyone and doesn’t match the polish of a commercial product, you can cobble together all the needed parts yourself.
It’s relatively simply to import a Thunderbolt card dock.This is essentially just the PCIe slot itself with a small stand. You have to connect your own power supply and the card itself will just be out in the open. The upside is that if you already have an old card and PSU laying around, it’s a very cheap way to make use of them with along with a compatible laptop.
Welcome to the eGPU Revolution!
With newer, faster versions of technologies
like Thunderbolt 3 on the way, the future off eGPU technology looks bright. It
allows us to extend the lifespan of our mobile computers, share powerful GPUs
among multiple users and overcome some of the performance limitations inherent
to the laptop form factor. Given how much the cost of eGPU enclosures have
already dropped, their popularity is likely to go nowhere but up from here.
