I laptop moderni hanno risolto quasi tutti i compromessi inerenti al fattore di forma delle prime macchine a conchiglia mai entrate nel mercato.

In passato, possedere un laptop significava essere felici con la tecnologia una generazione dietro a ciò che stava godendo il mercato desktop. Significa utilizzare un display compromesso, dispositivi di input angusti e pagare un enorme premio per il privilegio.

Nel tempo, tuttavia, la tecnologia si è evoluta in modo tale che il laptop moderno sia essenzialmente indistinguibile in termini di prestazioni dal tipico desktop. Le prestazioni di base anche del computer più economico sono ora ampiamente superiori a quelle di cui la maggior parte delle persone ha bisogno.

Cioè, l'accesso a Internet e il consumo di media, con un po' di produttività ridotta. Anche gli utenti di prestazioni, come giocatori e utenti di workstation, possono ottenere laptop con il tipo di grugnito di cui hanno bisogno, a un prezzo.

C'è un'area, tuttavia, in cui i laptop sono dietro. Non è ancora possibile aggiornare semplicemente i componenti principali come facciamo con le macchine desktop. Ci sono stati alcuni progressi in questo senso. I cosiddetti moduli " MXM " vengono utilizzati in alcuni laptop per consentire la sostituzione della GPU esistente con qualcosa di più nuovo.

Tuttavia, questo è costoso, presenta problemi di compatibilità e non ti dà accesso a nessuna GPU che desideri. Le custodie per GPU esterne^{(External GPU)} sono ora disponibili come un modo alternativo per aumentare le prestazioni grafiche di un computer portatile e, a seconda del caso d'uso, potrebbero essere una soluzione ideale.

Che cos'è esattamente^(Exactly) una custodia per GPU esterna?

Queste custodie per GPU sono quasi come minuscole custodie per computer desktop progettate per ospitare una scheda grafica^(graphics) e nient'altro. Hanno i propri alimentatori, uno slot PCIe per la scheda stessa e ventole di raffreddamento del case.

Ci sono anche custodie per GPU^(GPU) esterne integrate compatte che non ti consentono la possibilità di cambiare la GPU all'interno. Questi esempi della tecnologia non utilizzano componenti desktop, ma si basano anche su parti di livello mobile.

Il primo tipo di custodia esterna è portatile, ma non mobile. È progettato per stare su una scrivania, motivo per cui spesso fungono anche da dock per laptop. Potrebbero includere porte USB e persino alloggiamenti per dischi rigidi aggiuntivi. Una volta che il tuo laptop è collegato, può accedere a tutte queste chicche e puoi collegare permanentemente un monitor esterno, una tastiera, un mouse e degli altoparlanti all'armadio in modo che l'installazione e il funzionamento richiedano solo pochi minuti.

Il secondo tipo di custodia con il suo design integrato potrebbe anche avere alcune funzionalità di aggancio, ma esiste per un caso d'uso leggermente diverso e può essere facilmente riposto nella borsa del laptop nel caso in cui ne abbiate bisogno in viaggio. Questi sono dotati di una GPU già integrata e generalmente non sono aggiornabili dall'utente.

Thunderbolt 3 rende tutto possibile

Il più grande ostacolo alla realizzazione di una GPU esterna è la tecnologia che la collega al computer. Sebbene la tecnologia IO come USB 3.1 offra molta larghezza di banda, non è ancora abbastanza per soddisfare le esigenze di una GPU affamata . Questo è il motivo per cui colleghiamo le schede GPU direttamente alla scheda madre utilizzando un connettore denso.

Con l'avvento di Thunderbolt 3 , che funziona su un cavo USB-C, ora c'è una tecnologia di connessione periferica che ha una larghezza di banda più che sufficiente per gestire le richieste della GPU . Se disponi di un laptop, o di qualsiasi altro computer, dotato di un connettore USB-C con funzionalità Thunderbolt 3 , puoi collegare un involucro GPU esterno.^(GPU)

È importante confermare se il computer specifico non solo dispone di Thunderbolt 3 su USB-C , ma è compatibile con le operazioni della GPU su questa connessione. Il produttore di solito lo dice in anticipo, se non lo menziona esplicitamente è un segno che prima devono essere eseguite alcune ricerche.

Ecco il problema: prestazioni generali

Il più grande avvertimento con questi involucri esterni si riduce a una semplice questione di perdita di prestazioni. Anche se varia da scheda a scheda, sembra che ci sia una perdita complessiva di prestazioni del 10-15% rispetto a Thunderbolt 3 rispetto a una connessione diretta alla scheda madre.

È probabile che ciò migliori con l'ottimizzazione del driver e con le versioni future di Thunderbolt . Tuttavia, in questo momento non dovresti aspettarti esattamente le stesse prestazioni. Tuttavia, questo non è necessariamente un confronto equo, dal momento che non hai la possibilità di sostituire direttamente la GPU nel tuo laptop o PC con fattore di forma ridotto.

In altre parole, anche con quel calo del quindici percento, la GPU^(GPU) esterna sarà comunque molto più veloce della GPU interna . Supponendo che ti stai connettendo a una scheda grafica di fascia relativamente alta.

Disallineamenti CPU/GPU

Una delle cose più importanti che chiunque stia considerando di utilizzare un involucro esterno per GPU dovrebbe tenere a mente è che la GPU non è l'unica parte che conta quando si tratta di prestazioni grafiche. La CPU deve fare tutta una serie di cose prima che il lavoro possa essere trasferito alla GPU , che poi eseguirà il lavoro di rendering dei frame.

Se la CPU in questione non riesce a farlo abbastanza velocemente, non importa quanto sia potente la GPU . Aspetterà sempre che la CPU recuperi il ritardo e non funzioni a pieno regime. Una situazione che viene definita "collo di bottiglia".

Questo è un problema molto rilevante, perché la CPU e la GPU integrate nel tuo laptop sono state scelte per funzionare bene insieme. Quando hai il controllo della scelta della GPU , è piuttosto importante sceglierne una che funzioni al meglio con la CPU in questione.

Questo è il motivo per cui le soluzioni GPU^(GPU) esterne funzionano bene con i notebook di classe ultrabook, perché tendono ad avere CPU^(CPUs) molto potenti , anche se abbinate a soluzioni GPU integrate per motivi di risparmio energetico e di spazio. L'abbinamento di questi notebook con una GPU^(GPU) molto potente fornirà un'esperienza molto soddisfacente.

Se il tuo laptop sta imballando hardware CPU di fascia bassa, risparmia i tuoi soldi e abbinalo a una ^(CPU)GPU di fascia media . Ancora molto più veloce della grafica integrata, ma senza spreco di prestazioni.

Mostra supporto

Ovviamente puoi collegare qualsiasi display esterno supportato dalla GPU che scegli. Alcuni contenitori aggiungono anche le proprie connessioni. Tuttavia, non è necessario utilizzare uno schermo esterno.

Sebbene abbia un costo in termini di prestazioni, puoi reindirizzare la grafica dalla tua GPU esterna al display del laptop integrato. A seconda delle specifiche dell'hardware, il calo delle prestazioni può essere significativo e la soluzione ottimale consiste nell'utilizzare un display esterno.

Potenza, Dimensioni e Raffreddamento

Come accennato in precedenza, questi contenitori esterni sono sistemi autonomi che forniscono alimentazione e raffreddamento alla GPU che scegli di installare al loro interno. Naturalmente, ad eccezione degli involucri integrati che non possono essere modificati.

Proprio come i desktop, tutti i contenitori non sono uguali. Ci saranno dimensioni della carta specifiche supportate da ciascun prodotto. Allo stesso modo^(Likewise) , anche la massima potenza assorbita sarà indicata nelle schede tecniche. Ciò significa che se hai in mente un contenitore specifico, devi assicurarti che la GPU si adatti e che il contenitore fornisca abbastanza potenza per mantenere la scheda in esecuzione senza intoppi.

Ironia della sorte, questo è un problema più grande con le GPU^(GPUs) più vecchie . Le carte create utilizzando processi di produzione più vecchi tendono ad essere più affamate di energia. Eppure sono una scelta interessante per l'uso di GPU esterne . Dopotutto, potresti avere una vecchia scheda GPU in giro o puoi acquistare le schede delle prestazioni dell'anno scorso per un affare. Sostenere il costo della custodia stessa.

GPU esterne modulari VS integrate

Come accennato in precedenza, ottieni due design principali per le custodie per GPU esterne. ^(GPU)Il tipo che ha ricevuto più copertura sono quelli in cui puoi attaccare qualsiasi GPU che si adatti e non sovraccaricare l'alimentatore.

Lo svantaggio principale di questo è che non sono particolarmente portatili. Niente ti impedisce di portare con te il recinto esterno, ma non sarà un compito facile. Le GPU^(GPUs) esterne integrate , sebbene non mobili, sono molto più portatili.

Puoi metterli facilmente nella borsa del tuo laptop in modo da poterli utilizzare quando è disponibile l'alimentazione principale. Prendi questa dock grafica di Lenovo come esempio. Contiene una GTX 1050 , ma è abbastanza piccola e sottile da poter essere portata con te.

C'è anche una terza variante qui, un po' a metà. Puoi acquistare contenitori esterni più ingombranti dotati di una scheda più potente integrata. Non sono così portatili, ma tendono ad essere meno costosi delle opzioni porta la tua carta.

Collegamenti proprietari

Sebbene quasi tutti gli esempi di enclosure GPU esterne funzionino utilizzando ^(GPU)Thunderbolt 3 su USB-C , esistono poche eccezioni. Degno di nota, l' amplificatore grafico Alienware^{(Alienware Graphics Amplifier)} utilizza un connettore unico solo per laptop Alienware specifici.^(Alienware)

Questo non è un problema in generale, ma i consumatori dovrebbero essere consapevoli del fatto che la compatibilità dovrebbe essere verificata due volte e tre volte prima di impegnare denaro per la tecnologia GPU esterna.^(GPU)

Caratteristiche della docking station

Molte custodie per GPU esterne offrono più funzionalità rispetto a una GPU migliore . Possono fungere anche da docking station, consentendo di collegare in modo permanente un monitor, altoparlanti, tastiera, mouse e memoria USB . Alcuni hanno alloggiamenti per unità interne anche per i dischi rigidi.

Se il tuo laptop e l'enclosure lo supportano entrambi, la connessione Thunderbolt può persino alimentare e caricare il tuo laptop, rendendo possibile che un'unica connessione sia l'unica cosa tra te ed essere pronto a partire con una configurazione desktop completa.

Soluzioni fai da te

Gli alloggiamenti eGPU sono un'elegante soluzione plug-and-play per potenziare la grafica del laptop. Tuttavia, puoi risparmiare sul loro prezzo relativamente alto creando la tua soluzione. Anche se non è certamente adatto a tutti e non corrisponde allo smalto di un prodotto commerciale, puoi mettere insieme tutte le parti necessarie da solo.

È relativamente semplice importare un dock per schede Thunderbolt . Questo è essenzialmente solo lo slot PCIe stesso con un piccolo supporto. Devi collegare il tuo alimentatore e la scheda stessa sarà all'aperto. Il vantaggio è che se hai già una vecchia scheda e un alimentatore^(PSU) in giro, è un modo molto economico per usarli insieme a un laptop compatibile.

Benvenuto nella rivoluzione eGPU!

Con le versioni più recenti e più veloci di tecnologie come Thunderbolt 3 in arrivo, il futuro della tecnologia eGPU sembra luminoso. Ci consente di prolungare la durata dei nostri computer mobili, condividere potenti GPU^(GPUs) tra più utenti e superare alcuni dei limiti di prestazioni inerenti al fattore di forma del laptop. Dato quanto il costo delle custodie eGPU sia già diminuito, è probabile che la loro popolarità non vada da nessuna parte se non da qui.

Everything You Need to Know About External GPU Enclosures

Modern laptops have solved аlmost all of the compromises that have been inherent to the form factor from the first ever clamshell machines to enter the market.

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.

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