Os laptops modernos resolveram quase todos os compromissos inerentes ao fator de forma das primeiras máquinas de garra a entrar no mercado.

No passado, possuir um laptop significava estar feliz com a tecnologia uma geração atrás do que o mercado de desktops estava desfrutando. Isso significa usar uma tela comprometida, dispositivos de entrada apertados e pagar um prêmio enorme pelo privilégio.

Com o tempo, no entanto, a tecnologia evoluiu de tal forma que o laptop moderno é essencialmente indistinguível em termos de desempenho do desktop típico. O desempenho básico até mesmo do computador mais barato é agora confortavelmente superior ao que a maioria das pessoas precisa.

Ou seja, acesso à Internet e consumo de mídia, com um pouco de produtividade. Mesmo usuários de desempenho, como jogadores e usuários de estações de trabalho, podem obter laptops com o tipo de grunhido de que precisam – por um preço.

Há uma área no entanto, onde os laptops estão atrás. Ainda não é possível simplesmente atualizar os principais componentes da maneira que fazemos com máquinas desktop. Houve algum progresso nesse sentido. Os chamados módulos “ MXM ” são usados ​​em alguns laptops para permitir que a GPU existente seja trocada por algo mais novo.

No entanto, isso é caro, tem problemas de compatibilidade e não dá acesso a nenhuma GPU desejada. Os gabinetes de GPU externos^{(External GPU)} agora estão disponíveis como uma maneira alternativa de aumentar a capacidade gráfica de um laptop e, dependendo do seu caso de uso, podem ser uma solução ideal.

O que exatamente^(Exactly) é um gabinete de GPU externo?

Esses gabinetes de GPU são quase como pequenos gabinetes de computador de mesa projetados para abrigar uma placa gráfica^(graphics) e nada mais. Eles têm suas próprias fontes de alimentação, um slot PCIe para a própria placa e ventoinhas de resfriamento do gabinete.

Há também gabinetes de GPU externos integrados compactos que não permitem a opção de alterar a GPU interna. Esses exemplos da tecnologia não usam componentes de desktop, mas também contam com peças de nível móvel.

O primeiro tipo de gabinete externo é portátil, mas não móvel. Ele foi projetado para ficar em uma mesa, e é por isso que eles também funcionam como docks para laptop. Eles podem incluir portas USB e até compartimentos de disco rígido adicionais. Depois que seu laptop estiver conectado, ele poderá acessar todos esses recursos e você poderá conectar permanentemente um monitor externo, teclado, mouse e alto-falantes ao gabinete para que tudo funcione em apenas alguns minutos.

O segundo tipo de gabinete com seu design integrado também pode ter alguns recursos de encaixe, mas existe para um caso de uso ligeiramente diferente e pode ser facilmente armazenado na bolsa do laptop, caso você precise em movimento. Eles vêm com uma GPU já integrada e geralmente não são atualizáveis ​​pelo usuário.

Thunderbolt 3 torna tudo possível

O maior obstáculo para viabilizar uma GPU externa é a tecnologia que a conecta ao computador. Embora a tecnologia IO s USB 3.1 ofereça muita largura de banda, ainda não é suficiente para satisfazer as necessidades de uma GPU faminta . Esta é a razão pela qual conectamos placas GPU diretamente à placa-mãe usando um conector denso.

Com o advento do Thunderbolt 3 , rodando sobre um cabo USB-C, agora existe uma tecnologia de conexão periférica que tem largura de banda mais do que suficiente para lidar com as demandas de GPU . Se você tiver um laptop ou qualquer computador que tenha um conector USB-C com capacidade Thunderbolt 3 , poderá conectar um gabinete de GPU externo.^(GPU)

É importante confirmar se o computador específico não apenas possui Thunderbolt 3 via USB-C , mas também é compatível com operações de GPU nessa conexão. O fabricante geralmente diz isso antecipadamente, se eles não mencionarem isso explicitamente, é um sinal de que alguma pesquisa precisa acontecer primeiro.

Aqui está o problema - sobrecarga de desempenho

A maior ressalva com esses gabinetes externos se resume a uma simples questão de perda de desempenho. Embora varie de placa para placa, parece que há uma perda geral de 10 a 15% de desempenho em relação ao Thunderbolt 3 em comparação com uma conexão direta com a placa-mãe.

Isso provavelmente melhorará com a otimização do driver e com versões futuras do Thunderbolt . No entanto, agora você não deve esperar exatamente tanto desempenho. No entanto, isso não é necessariamente uma comparação justa, já que você não tem a opção de substituir diretamente a GPU em seu laptop ou PC de formato pequeno.

Em outras palavras, mesmo com essa queda de quinze por cento, a GPU externa ainda será muito mais rápida que a GPU interna . Supondo que você esteja se conectando a uma placa gráfica de ponta relativamente superior.

Incompatibilidades de CPU/GPU

Uma das coisas mais importantes que quem está pensando em usar um gabinete de GPU externo deve ter em mente que a GPU não é a única parte que importa quando se trata de desempenho gráfico. A CPU tem que fazer uma série de coisas antes que o trabalho possa ser passado para a GPU , que então fará o trabalho de renderização de quadros.

Se a CPU em questão não puder fazer isso com rapidez suficiente, não importa o quão poderosa seja a GPU . Ele sempre estará esperando a CPU recuperar o atraso e não funcionar em sua capacidade total. Uma situação que é chamada de “gargalo”.

Esta é uma questão muito relevante, porque a CPU e a GPU incorporadas ao seu laptop foram escolhidas para funcionar bem juntas. Quando você está no controle da escolha da GPU , é muito importante escolher uma que tenha o melhor desempenho com a CPU em questão.

É por isso que as soluções de GPU externas funcionam bem com notebooks da classe ultrabook, porque eles tendem a ter CPUs muito poderosas , mesmo se combinadas com soluções de GPU integradas por motivos de economia de energia e espaço. Emparelhar esses notebooks com uma GPU^(GPU) muito poderosa proporcionará uma experiência muito satisfatória.

Se o seu laptop está empacotando hardware de CPU de baixo custo, economize seu dinheiro e combine-o com uma ^(CPU)GPU de médio alcance . Ainda muito mais rápido que os gráficos integrados, mas sem perda de desempenho.

Suporte de exibição

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.

Assim como os desktops, nem todos os gabinetes são criados iguais. Haverá dimensões de cartão específicas suportadas por cada produto. Da mesma forma^(Likewise) , o consumo máximo de energia também será definido nas folhas de especificações. Isso significa que, se você tiver um gabinete específico em mente, precisará garantir que a GPU se encaixe e que o gabinete forneça energia suficiente para manter a placa funcionando sem problemas.

Ironicamente, esse é um problema maior com GPUs mais antigas . Cartões criados usando processos de produção mais antigos tendem a consumir mais energia. No entanto, eles são uma opção atraente para uso de GPU^(GPU) externa . Afinal, você pode ter uma placa de GPU antiga por aí ou pode comprar as placas de desempenho do ano passado por uma pechincha. Custando o custo do próprio recinto.

GPUs externas integradas VS modulares

Como mencionado acima, você obtém dois designs principais para gabinetes de GPU externos. ^(GPU)O tipo que recebeu mais cobertura são aqueles em que você pode colocar qualquer GPU que caiba e não sobrecarregar a fonte de alimentação.

A principal desvantagem disso é que eles não são particularmente portáteis. Nada impede você de levar o gabinete externo, mas não será uma tarefa fácil. As GPUs^(GPUs) externas integradas , embora não sejam móveis, são muito mais portáteis.

Você pode colocá-los facilmente na bolsa do laptop para usá-los quando a energia principal estiver disponível. Tome este dock gráfico da Lenovo como exemplo. Ele contém uma GTX 1050 , mas é pequeno e fino o suficiente para levar com você.

Há uma terceira variante aqui também, um pouco no meio do caminho. Você pode comprar gabinetes externos mais volumosos que vêm com um cartão mais poderoso embutido. Eles não são tão portáteis, mas tendem a ser mais baratos do que as opções de trazer seu próprio cartão.

Conexões proprietárias

Embora quase todos os exemplos de gabinetes de GPU externos funcionem usando Thunderbolt 3 sobre USB-C , há um pequeno número de exceções. Notável, o Amplificador gráfico Alienware^{(Alienware Graphics Amplifier)} usa um conector exclusivo apenas para laptops Alienware específicos .

Isso não é um problema em geral, mas os consumidores devem estar cientes de que a compatibilidade deve ser verificada duas e três vezes antes de investir dinheiro em tecnologia de GPU externa .

Recursos da estação de acoplamento

Muitos gabinetes de GPU externos oferecem mais recursos do que apenas uma ^(GPU)GPU melhor . Eles podem funcionar como estações de acoplamento, permitindo que você conecte permanentemente um monitor, alto-falantes, teclado, mouse e armazenamento USB . Alguns também têm compartimentos internos para discos rígidos.

Se o seu laptop e o gabinete suportarem, a conexão Thunderbolt pode até alimentar e carregar seu laptop, possibilitando que uma única conexão seja a única coisa entre você e estar pronto para rodar com uma configuração de desktop completa.

Soluções de bricolage

Os gabinetes eGPU são uma solução plug-and-play elegante para melhorar os gráficos do laptop. No entanto, você pode economizar no preço relativamente alto criando sua própria solução. Embora certamente não seja para todos e não corresponda ao polimento de um produto comercial, você pode juntar todas as peças necessárias.

É relativamente simples importar um dock de cartão Thunderbolt . Esse é essencialmente apenas o próprio slot PCIe com um pequeno suporte. ^(PCIe)Você precisa conectar sua própria fonte de alimentação e a própria placa ficará aberta. A vantagem é que, se você já tem uma placa antiga e uma fonte^(PSU) de alimentação , é uma maneira muito barata de usá-los junto com um laptop compatível.

Bem-vindo à revolução eGPU!

Com versões mais recentes e mais rápidas de tecnologias como Thunderbolt 3 a caminho, o futuro da tecnologia eGPU parece brilhante. Ele nos permite estender a vida útil de nossos computadores móveis, compartilhar GPUs poderosas entre vários usuários e superar algumas das limitações de desempenho inerentes ao formato do laptop. Dado o quanto o custo dos gabinetes de eGPU já caiu, é provável que sua popularidade não vá a lugar nenhum, mas a partir daqui.

Everything You Need to Know About External GPU Enclosures

Modern laptops have solved almost all of the comрromisеs that have beеn inherent to the form factor from the first еver clаmshell 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.

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