Grafika zunaj ohišja

Objavljeno: 25.4.2017 | Avtor: Peter Šepetavc | Kategorija: Nasveti | Revija: Maj 2017

Današnji prenosniki so vse manjši in lažji. Na drugi strani izdelovalci računalnikov eksperimentirajo tudi z namiznimi računalniki v zelo majhnih ohišjih (npr. Intel NUC). Tako eni kot drugi lahko v majhnem paketu ponujajo nadpovprečno dobre računske zmogljivosti – razen, ko jih z namiznimi računalniki primerjamo po zmogljivosti 3D grafike.

e glede na to, da je na trgu pester nabor prenosnikov, ki se ponašajo z nazivom »igričarski«, vsaj za prenosnike velja, da gre za bodisi zelo drage ali pa za precej neprenosne rešitve. Poleg tega od prenosnika želimo, da je čim manjši in lažji, da se ne greje preveč in da dolgo časa deluje na baterijo. V vsaki izmed naštetih točk pride do »konflikta« z zmogljivimi grafičnimi procesorji: ker se grejejo, potrebujejo veliko ohišje, ob tem pa porabijo tudi precej več energije od povprečnih prenosniških komponent. Namenski grafični čipi za prenosnike so sicer obliž na rano, a v praksi istoimenski namizni procesor zmore precej več.

Izkaže pa se, da zmogljivega grafičnega procesorja ne potrebujemo vedno. Resnejše igričarske seanse ali zahtevnejšega dela z grafičnimi programi se ponavadi ne lotimo na vlaku, temveč tudi če imamo prenosnik, doma, za mizo, po možnosti z monitorjem in drugo zunanjo opremo, ki olajša delo ali igranje. Zato so domači elektrotehniški mojstri že pred leti razvijali rešitve »naredi si sam«, ki so omogočale, da med računalnik in monitor priključimo še grafično kartico, ki poskrbi, da se na monitorju odvrti precej zmogljivejša 3D grafika, kot bi se sicer. Navadno je šlo za rešitve, ki so izkoristile vmesnik ExpressCard (slednji je že pred leti utonil v pozabo), zahtevale spajkanje in kar nekaj programerskih zvijač.

Gromska strela

ExpressCard je ponujal vmesnik PCI na napravah, kjer običajnega priključka PCI ni bilo mogoče vgraditi (za prenosnike je seveda običajna kartica PCI prevelika). Vlogo najzmogljivejšega vmesnika za priklop zunanjih naprav je nato za nekaj let prevzel FireWire, ki pa se je uporabljal za povsem druge namene (predvsem za priklop profesionalnih video naprav). Zadnjih nekaj let pa velja, da če imamo zunanjo napravo, ki zahteva kar najboljši in najhitrejši prenos podatkov, jo priključimo na vmesnik Thunderbolt.

Priključek Thunderbolt združuje vmesnik PCI Express (PCIe) in DisplayPort (DP) v enem priključku, ki obenem omogoča tudi napajanje naprav. Na en priključek lahko v verigi priključimo do šest različnih naprav, ki pa si v tem primeru seveda delijo razpoložljivo pasovno širino. Thunderbolt 1 ponuja največ 2 kanala s po 10 Gb/s (v praksi ima večina naprav en kanal), Thunderbolt 2 pa 20 kanalov po 1 Gb/s (skupno 20 Gb/s na priključek). Oba standarda uporabljata priključek miniDP, kar v praksi povzroči kar nekaj zmede, saj imamo lahko na napravi dva enaka priključka (v rokah pa dva enaka kabla), pa je eden izmed njih Thunderbolt, drugi pa navaden miniDP.

Med napajalniki primerne moči je verjetno najboljša izbira Dellov napajalnik DA-2.

Najnovejša, tretja inačica Thunderbolta ponuja pasovno širino do 40 Gb/s, za povezovanje pa uporablja priključek USB-C (to v praksi povzroča še večjo zmedo s priključki in kabli, saj bo USB-C v bližnji prihodnosti nadomestil bolj ali manj vse vmesnike in napajalne priključke na prenosnikih, računalnikih in telefonih). Vmesnik Thunderbolt 3 podpira standarde 4× PCIe 3.0, DP 1.2, HDMI 2.0 in USB 3.1 – vse naenkrat, če povezana naprava vse te povezave izkoristi.

V teoriji se Thunderbolt sliši kot odgovor na razdrobljen nabor standardov za prenos zvoka, slike in drugih podatkov med napravami. Za razliko od večine preostalih vmesnikov pa ni na voljo brez omejitev – gre za tehnologijo podjetja Intel, ki za podporna čipovja zaračunava drago licenčnino, tako da je vmesnik na voljo predvsem v napravah višjega cenovnega razreda – med njimi izstopajo Applovi prenosniki MacBook Pro, ki imajo omenjen vmesnik vgrajen že od leta 2011.

Thunderbolt 3 se počasi prebija tudi v prenosnike in naprave drugih izdelovalcev – nabor prenosnikov z vmesnikom Thunderbolt 3 je pravzaprav kar obsežen, gre pa za modele, namenjene zahtevnejšim kupcem.

Tretja različica standarda pa prinaša še eno novost – že v osnovi podpira zunanje grafične kartice. Tako na računalnik priključimo zunanje ohišje Thunderbolt, v katero je nameščena grafična kartica, nanjo pa priključimo monitor, na katerem lahko dodobra izkoristimo moč grafičnega procesorja. Še več: v idealnem primeru (ki je odvisen od izdelovalca in gonilnikov vseh členov v verigi) lahko z zunanjo grafično enoto pospešujemo tudi sliko na vgrajenem zaslonu prenosnika. Če imamo okolje Windows, kajti implementacija zunanjih grafičnih kartic tudi na najnovejših Applovih računalnikih šepa.

V zadnjega pol leta so se zunanja grafična ohišja iz nišnih izdelkov, ki so pogosto delovali samo s točno določenim modelom prenosnika (in so, tudi če so delovali prek standarda Thunderbolt, ponavadi uporabljali povsem unikatne priključke) prelevila v izdelek, ki po načelu plug-and-play deluje z bolj ali manj vsemi združljivimi prenosniki.

Nabor ohišij je precejšen, med njimi pa najdemo tako izdelovalce, ki so doslej ponujali predvsem zunanje enote za shranjevanje podatkov (Akitio, OWC), kot tudi izdelovalce prenosnikov (Asus, Razer) in grafičnih kartic (MSI, Zotac, PowerColor). Ko potegnemo črto pod ponudbo, je ta res pestra, a vse enote povezuje nekaj slabosti: v osnovi gre za precej velike naprave (velikosti manjšega računalniškega ohišja), ki so, če se ne potrudimo z modifikacijami, dokaj glasne. Ker je standard Thunderbolt 3 dokaj nov, se zgodi tudi, da naprave niso povsem združljive z vsemi računalniki (to ponavadi popravi nadgradnja gonilnikov). Najbolj pa bode v oči, da gre za drage izdelke: za ohišje (brez grafične kartice) moramo odšteti od 400 do 500 evrov.

Na drugi strani s takim ohišjem ne pridobimo samo rešitev za pospeševanje 3D grafike. Precej ohišij ima vgrajen tudi razdelilnik USB, omrežni vmesnik in celo prosto mesto za dodatni disk – tako da gre v bistvu za zmogljivo priključno postajo, ne samo za zunanjo grafično kartico. Še več: če računalnik podpira polnjenje prek priključka USB-C, nadomestijo tudi napajalnik prenosnika, tako da gre za rešitev vse-v enem: ko se z računalnikom usedemo za pisalno mizo, priključimo en sam kabel za vse.

Omenili smo že, da (vsaj uradno) nobeno izmed zunanjih ohišij ne deluje z Applovimi računalniki, kljub temu da ima večina izmed njih priključek Thunderbolt že leta. V praksi se izkaže, da podporo zunanjim grafičnim karticam lahko »dodamo« tudi Macom – še več: z nekaj dela zunanjo grafično kartico podpirajo tudi nekaj let stari prenosniki s starejšimi vmesniki Thunderbolt.

Naredi sam

V Monitorju smo se zato odločili za manjši projekt: želeli smo zunanjo grafično kartico, ki bo cenovno ugodnejša od obstoječih rešitev, manjše in bolj prenosno ohišje, in ki bo delovalo brez večjih zapletov z vsemi računalniki z vmesnikom Thunderbolt – da bo vse skupaj malo težje, pa smo želeli, da deluje tudi z MacBookom Pro z vmesnikom Thunderbolt 2 (in, seveda, v okoljih MacOS in Windows).

Izbor ohišja za plitve žepe je pravzaprav lahek: daleč najugodnejši izbor je Akitio Thunder2, ki je pol cenejši od povprečnega ohišja TB. Žal smo s tem postavljeni pred kar nekaj ovir: ohišje je majhnih mer, kar pomeni, da moramo izbrati primerno majhno grafično kartico. Poleg tega Thunder2 sploh ne podpira grafičnih kartic, saj s priloženim napajalnikom lahko poganja le kartice s porabo do 25 W – grafična kartica srednjega razreda pa potrebuje od 150 do 200 W. Ker želimo, da kartica deluje tudi v okolju MacOS, moramo izbor zožiti na modele, za katere so na voljo primerni gonilniki.

Zato smo izbrali kartico KFA2 s procesorjem GeForce GTX 970, namenjeno mini ohišjem ITX – gre za najzmogljivejšo kartico z dovolj majhnimi merami, da jo lahko še stlačimo v ohišje. Novejše AMDjeve kartice so, kar se gonilnikov tiče, sicer v okolju MacOS bolje podprte (saj imajo novi Maci AMDjeve grafične procesorje), a je izbira kartic manjših mer zelo uboga.

Kartica v okolju MacOS deluje brez večjih težav, če pred vklopom in izklopom kartice sistem popolnoma zaustavimo.

Kartica, ki smo jo izbrali, si v praksi pogosto »vzame« do 180 W moči. To pomeni, da moramo prilagoditi napajanje. Med 12 V napajalniki primerne moči je verjetno najboljša izbira Dellov napajalnik DA-2. Slednjega Dell ne izdeluje več (uporabljal se je za nekatere mini namizne računalnike družine Optiplex), je pa zaradi vsestranskosti trg z rabljenimi napajalniki te vrste zelo živ – na eBayu smo ga tako našli za 20 evrov. Z nekaj prilagoditvami in malce dela s kabli smo 3 × 12 V z napajalnika uspešno pripeljali do grafične kartice (za to, da smo kabel pripeljali do napajalnega priključka, je bilo treba rezkati) in seveda tudi do ohišja, ki ga moramo prav tako napajati. Ko vse skupaj spakiramo, imamo zunanjo grafično kartico z zelo mini merami 23 × 15 × 8 cm. Rezkalnik smo uporabili še enkrat: v stranico smo vrezali večjo luknjo za hlajenje, saj se kartica sicer hitro pregreje.

Strojni del je tako končan, nato smo se lotili namestitve programske opreme. Namestitev kartice v okolju MacOS je zelo preprosta – gre za postopek, ki je dobro dokumentiran v spletu, tako da je okleščen na priklapljanje kartice v pravem trenutku in zagon namestitvene skripte, ki poskrbi za popravke sistemskih datotek in namestitev gonilnikov iz spleta. Ob naslednjem zagonu računalnika smo na grafično kartico priključili zunanji monitor in postopek je bil končan: sliko na internem zaslonu je izrisoval vgrajen grafični procesor, na eksternem pa zunanja grafična kartica.

V okolju Windows (pozor, še vedno smo na Macu!) je proces namestitve nekoliko bolj zapleten. Ustvariti moramo sistemsko particijo, na katero bomo namestili okolje Windows (splača se jih namestiti na novo), ki jo, spet z dobro dokumentiranim postopkom (vse potrebne povezave najdete v okvirčku) prilagodimo za nekoliko drugačno namestitev Oken s prilagojene zagonske particije, ne prek Applovega okolja Bootcamp – predvsem zato, ker Thunderbolt 2 v našem računalniku zunanjih grafičnih kartic načeloma ne podpira. Po namestitvi Windows jih poskusimo zagnati s priključeno grafično kartico – če imamo srečo, bo postopek potekal brez težav, če se zagon obesi, pa moramo malo eksperimentirati s točnim »tajmingom« priklopa zunanje kartice, da bodo kartico Windows pravilno prepoznali. Ko na seznamu priključenih naprav najdemo neznano grafično kartico, namestimo gonilnike Nvidia. Ob naslednjem priklopu bodo gonilniki kartico prepoznali in – voila – postopek je končan. Še več: v Windows znajo Nvidiine kartice s podporo tehnologiji Optimus pospeševati tudi sliko na zaslonu prenosnika, tako da načeloma ne potrebujemo zunanjega monitorja, razen med namestitvijo.

Kako je v praksi

Kartica v okolju MacOS deluje brez večjih težav, če pred vklopom in izklopom kartice sistem popolnoma zaustavimo. Če imamo zunanjo grafično kartico, traja zagon nekaj dlje. Tu in tam se zgodi, da se sistem med nalaganjem, če je kartica priključena, obesi, a v tem primeru pomaga že nov zagon. V MacOSu lahko nato, vsaj na zunanjem monitorju, brez težav poganjamo igre, gonilniki pa podpirajo tudi programsko opremo, ki za izračune uporabi tudi grafični procesor prek knjižnice CUDA, npr. Photoshop. Gonilniki za serijo GeForce 9XX sicer niso zgled stabilnosti in optimizacije, tako da moramo, če hočemo grafično kartico izkoristiti, kljub temu uporabljati okolje Windows.

Windows je, kar zadeva zagon, bolj občutljiv. Računalnik moramo najprej zagnati in vstopiti na zagonski meni (tam izbiramo med MacOS in Windows), nato priključiti kartico, jo vklopiti in po nekaj sekundah začeti nalagati sistem. Recept (ki smo ga brez sramu ukradli iz vodnika v spletu) je tako zanesljiv, da še nismo doživeli, da se sistem po tem postopku ne bi naložil – če smo uporabljali zunanji monitor. S pospeševanjem vgrajenega monitorja smo imeli manj sreče, saj ob uporabi Optimusa sistem pogosto zmrzne ali pa samo čaka (s temno sliko na vgrajenem zaslonu), da na kartico priključimo zunanji monitor, kjer se je namizje sicer naložilo brez težav. Če bi morali podati šolske ocene: okolje MacOS dobi štirico (predvsem zaradi slabih gonilnikov), okolje Windows z zunanjim monitorjem čisto petico, Windows brez zunanjega monitorja pa slabo dvojko.

Seveda noben test grafičnih kartic ne sme biti brez meritev. Na oko lahko rečemo, da izbrana sestava omogoča udobno (torej z več kot 60 slikami na sekundo) igranje v ločljivosti full HD (1920 × 1080) pri najvišji kakovosti grafike tudi v zahtevnih igrah, grafično manj zmogljive ali nekoliko starejše igre pa smo brez težav poganjali tudi pri ločljivosti 4K (seveda s precej manj »privitimi« nastavitvami). Preizkusili smo tudi pretok iger prek tehnologije Gamestream na konzolo Nvidia Shield in prek nje na TV: podprte igre tudi prek krajevnega omrežja brez težav poganjamo na TV, prav tako v ločljivosti full HD.

Rezultate smo primerjali tudi s povprečjem podobnih sestav, katerih rezultate smo našli v spletu, saj nas je zanimalo, kako se zunanja kartica obnese v primerjavi s podobno sestavo, kjer je ista kartica »pravilno« priključena na osnovno ploščo. Zunanja rešitev ima, že zaradi manjše pasovne širine vmesnika, slabše rezultate, kot če bi kartico vgradili v enako zmogljiv namizni računalnik: pri poganjanju iger na zunanjem zaslonu v okolju Windows je razlika od 10 do 12 %. Če smo igre poganjali na vgrajenem zaslonu, pa je zunanja kartica že za okoli 25 % manj zmogljiva od istega grafičnega procesorja, vgrajenega v računalnik – seveda zato, ker se morajo podatki po kablu Thunderbolt v tem primeru pretakati v obe smeri.

Zunanje grafične kartice so, čeprav gre za tehnologijo, ki je še v povojih, pogosto dobra alternativa za poseben namenski igričarski namizni računalnik (razlika v ceni med obema rešitvama je sicer minimalna). Če imamo starejši prenosnik z vmesnikom Thunderbolt, lahko takemu računalniku za nekaj let podaljšamo življenjsko dobo, saj s podporo višjim ločljivostim in frekvencam osveževanja pridobimo tudi pri običajnem delu, ne samo pri poganjanju 3D iger. Glede na napovedi izdelovalcev, ki naj bi letos poleg dane ponudbe predstavili še celo paleto novih ohišij za grafične kartice, lahko računamo, da bodo sčasoma tudi cene prijaznejše do žepov. Če imamo nekaj tehnične žilice, pa lahko ugodnejšo rešitev sestavimo že danes.

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!
Prijava

ph

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki