Izločitev grafične kartice iz ohišja računalnika omogoča deljeno uporabo z vsemi domačimi računalniki. Hkrati lahko tudi do desetkrat pohitrijo izris grafike 3D.
Prenosni računalniki ter mini in mikro PC do nedavnega niso bili kos zahtevnejšim računalniškim igram z zahtevno grafiko 3D, zato je možnost zunanje priklopne grafike zanje več kot dobrodošla. Zmogljivi stolp PC, ki je desetletja predstavljal hrbtenico računalniške opreme za domačo pisarno, igranje iger, spletno TV v visoki ločljivosti ter predvajanje videa in filmov v ločljivostih 2K, 4K in celo 8K, ni več nujen.
Med zunanjimi grafičnimi karticami so tudi manj zmogljive s kakovostno grafiko 2D, namenjene predstavitvam na prikazovalnikih z različnimi priključki (HDMI, DVI, VGA) in pisarniškemu delu na več monitorjih. Navadno imajo še analogni avdio izhod, ki ga pri marsikaterem sodobnem prenosnem računalniku pogrešamo.
Zunanja grafična kartica, ki jo z računalnikom povežemo prek vodila Thunderbolt 3.
Hitrost izrisa
Med igranjem računalniških iger z zahtevno grafiko 3D si želimo tekoče slike, vendar manj zmogljivi računalniki temu niso kos, zaradi česar pogosto opazujemo zatikajoče se zaporedje slik.
Zatikanja naše oko ne opazi, če je slik vsaj 25 na sekundo, pri čemer jih zmogljive grafične kartice zmorejo prikazati tudi 120 in več, kar dodatno izboljša občutek zveznosti in realističnosti prizorov.
Kabli in vmesniki
Večina novejših računalnikov priklop dodatnega monitorja, projektorja ali drugega prikazovalnika omogoča prek priključka USB-C (USB tipa C) z ustreznim povezovalnim kablom, vendar je pri tem ključna podpora alternativnim načinom delovanja priključka USB-C: Thunderbolt (različice 1-4) in/ali DisplayPort in/ali MHL (angl. Mobile High-Definition Link). Obenem lahko vsi krmilniki Tunderbolt 3 in 4 lahko delujejo tudi kot vmesniki DisplayPort. Poznamo tudi standarda HDMI Alternate Mode in VirtualLink Atrenative mode, od katerih je prvi obtičal pri različici 1.4b, drugi pa ni doživel komercializacije.
Raznovrstni kabli, vmesniki in prilagojevalniki USB-C za dodatne monitorje.
S preprostim pasivnim vmesnikom (razdelilnikom) z dvema priključkoma HDMI lahko povežemo do dva dodatna monitorja, ki lahko zmoreta tudi višje ločljivosti kot originalni (vgrajeni) zaslon. Za pretvorbo signala v USB-C s podporo alternativnim načinom delovanja na (stari, analogni) VGA je potrebno še nekaj elektronike, ki jo proizvajalci zapakirajo v ohišje konektorja VGA, medtem ko so rešitve s priključki DVI, ki so električno združljivi s HDMI 1.0, navadno v ločenih vmesnikih. Na ta način sicer ne izboljšamo grafičnih zmogljivosti računalnika; hitrosti izrisa grafike 3D je še vedno odvisna le od v računalnik vgrajenega grafičnega procesorja. Zmogljivost lahko povečamo le z zunanjo grafično kartico z lastnim grafičnim procesorjem.
Ker alternativni načni delovanja za naprave z vtičnicami USB-C niso obvezni, se moramo pred nakupom ustreznega vmesnika pozanimati, katere naš računalnik podpira, in temu primerno izbrati povezovalni kabel. Med proizvajalci najrazličnejših vmesnikov za klasične PC in Applove mace pogosto zasledimo StarTech, Cable Matters, DeLock in UGREEN. Vseeno pa to ne pomeni, da so izdelki drugih manj kakovostni, saj je njihova izdelava tehnološko nezahtevna.
Dok Baseus za (prenosni ali mini) PC s priključkom USB-C, ki podpira alternativni način delovanja Thunderbolt.
Cene takih vmesnikov se gibljejo med 10 in 150 evri, odvisno od dodatnih funkcionalnosti, kot je, denimo, razdelilnik USB 3.x, ki omogoča priklop več naprav. Za enostavne vmesnike z USB-C na VGA, HDMI in DVI bomo odšteli manj kot 30 evrov. Dražje vmesnike za okoli 100 evrov pa proizvajalci pogosto označujejo tudi z imenom »dok«, saj imajo lastne napajalnike in veliko priključkov USB tipa A, ethernetni priključek in seveda priključke HDMI in DVI.
Učinkovitost grafičnih kartic
Zunanje grafične kartice so z računalnikom povezane prek zunanjih podatkovnih vodil, ki so bistveno počasnejša kot 16-kanalno vodilo PCIe x16, ki ga uporablja večina vgradnih grafičnih kartic. To pa še ne pomeni, da bo vgradna grafična kartica nujno delovala prav toliko počasneje.
Rezultati primerjalnih hitrostnih testov, ki jih najdemo na spletu, so zanimivi: razlika v številu slik na sekundo pri uporabi grafične kartice prek zunanjega vodila in pri vgradnji iste grafične kartice v računalniku je pri nekaterih igrah neznatna, medtem ko je pri drugih gromozanska.
To v resnici ni presenetljivo, saj vemo, da nekatere računalniške igre in simulacije izkoriščajo predvsem zmogljivost 3D-pospeševanja v kartici, medtem ko druge to kombinirajo z zmogljivostjo glavnega procesorja, ki ima lahko tudi več kot 10 procesorskih jeder. Potreba po nenehnem prenosu velikih količin podatkov prek zunanjega vodila zato lahko predstavlja ozko grlo.
Enostavne zunanje grafične kartice
Starejši (prenosni) PC nimajo priključkov USB-C in ne podpirajo njihovih alternativnih načinov delovanja, zato brez enostavnega grafičnega procesorja z zadostno količino vgrajenega video pomnilnika preprosto ne gre. Večina temelji na Synapsisovih sistemih v enem čipu (SoC) DisplayLink in pripadajočih gonilnikih za operacijske sisteme Windows, Mac OS, Android, Linux in Chrome OS. Gonilnik v gostiteljskem računalniku sliko stisne in po povezavi USB 2.0 ali USB 3.x prek priključka USB-A ali USB-C (z ustreznim žičnim vmesnikom, ki je pogosto priložen) odda čipu DisplayLink, ki podatke razširi in prikaže na enem monitorju ali več. Najzmogljivejše rešitve iz več SoC podpirajo do šest monitorjev s priključki HDMI, medtem ko enostavne le enega. Največja mogoča ločljivost je odvisna od zmogljivosti izbranega SoC. Enostavni zmorejo ločljivost do 1K, najzmogljivejši pa kar 8K, kar je dovolj za kakovosten prikaz na video steni.
StarTechova grafična kartica s čipom DisplayLink.
Čeprav izhodni del čipa podpira vsakovrstne izhodne priključke, med katerimi so HDMI, DVI in VGA, je njihova implementacija odvisna od proizvajalca zunanje grafične kartice. Najzmogljivejša serija SoC DisplayLink 7xxx podpira 4-HDMI/DVI/VGA video izhode, avdio stereo vhod in šestkanalni izhod ter ethernetni priključek, medtem ko najmanj zmogljiva, DisplayLink 1x5, omogoča le prikaz grafike ločljivosti od okoli 720p do največ 2K.
Omenjene zunanje grafične kartice ne omogočajo pospeševanja izrisa grafike 2D in 3D, saj so namenjene le osnovnemu prikazu na več monitorjih z visoko ločljivostjo. Med proizvajalci najpogosteje zasledimo StarTech, cena večine kartic pa se giblje okoli 100 evrov.
Razširimo malčka
Raspberry Pi 5 ima grafično jedro Broadcom Video Core VII, ki tiktaka z 800 MHz in glavni pomnilnik deli s štirimi procesorskimi jedri glavnega procesorja, kar pa še zdaleč ni dovolj za zahtevno v grafiko 3D. Ker nima konektorja PCIe za standardne grafične kartice, potrebuje vmesniško kartico, ki jo povežemo s priključkom FPC PCIe x1; takšen je klobuk uPCIty Lite, ki ima vgrajen tudi napetosti regulator s tokovno zmogljivostjo do 8 A. Poleg tega je potreben še dodatni zunanji napajalnik ATX za klasični PC. Grafično kartico lahko dodatno napajamo tudi prek njenih namenskih napajalnih priključkov, če jih ima. Za napajanje samega Raspberry Pi 5 sicer proizvajalec klobuka priporoča kar originalni 5-voltni 5-amperski napajalnik Raspberry Pi.
Raspberry Pi 5 z vodilom PCIe x1 povezan z zmogljivo zunanjo grafično kartico, ki je nekajkrat večja od samega mini računalnika.
Naslednji korak je prilagoditev jedra operacijskega sistema Raspberry Pi OS, v katerega moramo namestiti ustrezen gonilnik za zunanjo grafično kartico. Podpora je nekoliko boljša za grafične kartice AMD, medtem ko je za grafične kartice Nvidia in Intel še bolj na začetku razvoja.
Po drugi strani mostovni mikrokrmilnik RP1, ki pri Raspberry Pi 5 skrbi za delovanje priključkov USB 2.0 in USB 3.0 tipa A, ne podpira alternativnih načinov delovanja, zato preprostih vmesnikov z USB-C na priključka HDMI ali DVI ni mogoče uporabiti. Namesto tega sta na voljo dva priključka mikro HDMI, ki omogočata hkratno uporabo dveh monitorjev.
Zmogljive zunanje grafične kartice
Večina zmogljivih zunanjih grafičnih kartic je sestavljenih iz vmesnika z vodila PCIe x16 na vodilo USB (različice 2.0, 3.x in 4.0), DisplayPort, MHC ali Thunderbolt (različica 3 in 4), zmogljivega napajalnika in vgradne grafične kartice. Nekatere vmesnike lahko na svojevrstne načine povežemo tudi prek vodila PCIe, denimo prek priključka M.2, ki je sicer namenjen predvsem priklopu pogonov SSD. Rešitev sicer ni lepa na pogled, saj ima večina mini in mikro PC zaščitni pokrov za SSD, ki ga moramo zaradi priključnega kabla kartice trajno odstraniti. Poleg tega moramo prek 4-polnega priključka iz standardnega napajalnika ATX pripeljati tudi dodatno napajanje.
Oculink (Optical Copper Link) prav tako omogoča povezavo notranjega priključka PCIe z zunanjim vmesnikom v vtičnico PCIe x16, ki ga povežemo prek kabla oculink z izbranim notranjim vmesnikom, denimo z oculink na M.2. Zunanji vmesnik moramo obenem povezati še z napajalnikom ATX.
Preprost vmesnik s kablom OCuLink za zmogljivo grafično kartico, ki ga z vodilom PCIe x4 povežemo prek priključka M.2, kamor navadno vstavljamo pogone SSD.
V spletnih trgovinah so vmesniki za povezavo grafičnih kartic na zunanje vodilo z napajalnikom večinoma na voljo posebej, združljivo grafično kartico pa nato dokupimo. Kasneje jo lahko, če si premislimo, odstranimo in neposredno vgradimo v zmogljivejši stolp PC. Vsekakor velja pred nakupom preveriti, ali bo napajalnik za izbrano grafično kartico dovolj zmogljiv.
Zmogljivi vmesniki za zunanji priklop vgradnih grafičnih kartic so zmogljivi sistemi v enem čipu z lastnim napajalnikom in vmesnikom med PCIe in enim od že omenjenih zunanjih vodil za povezavo z gostiteljskim računalnikom. Razvijajo jih že več ko desetletje, v zadnjem času pa s prodorom mini PC z vse hitrejšimi zunanjimi vodili, kot sta Thunderbolt 3 in 4, ki zmoreta kar 40 GB/s (gigabajtov na sekundo), postajajo vse bolj priljubljeni.
Nekateri proizvajalci omogočajo nakup celotne zunanje grafične kartice oziroma vmesnika z že vgrajeno vgradno grafično kartico oziroma grafičnim procesorjem in ustreznim napajalnikom. Taka rešitev je zanimiva predvsem za začetnike, saj jim tako ni treba iskati združljive grafične kartice in napajalnika.
Vse v enem
Grafične kartice se od ostalih rešitev razlikujejo po zmogljivem grafičnem procesorju proizvajalcev AMD, NVIDIA, Intel in drugih. Čeprav je grafičnih kartic, kot je AOOSTAR-EGPU (aoostar.com), ki na enem tiskanem vezju združujejo grafični procesor in vmesnik za prehod na zunanje vodilo (USB 4.0, Thunderbolt in DisplayPort, 8 GB RAM ter napajalnik), še malo, gre za na pogled veliko všečnejše rešitve od vmesnikov za vgradne grafične kartice. Kljub temu AOOSTAR-EGPU ni poceni, saj moramo zanjo v ZDA za najdražji model odšteti 619 dolarjev, k čemur moramo dodati še 40 dolarjev poštnine, če je naslov dostave zunaj ZDA.
Če primernega računalnika še nimamo, si lahko omislimo tudi Aoostarov Mini PC GT37 s procesorjem Ryzen AI 9 HX-370 z grafičnim jedrom AMD Radeon 780M, ki tiktaka pri 2,7 GHz in ga lahko poganjamo pri najvišjem taktu 5,1 GHz. Vgrajenega je 32 GB RAM, ki ga lahko nadgradimo do impresivnih 128 GB. Impresivna ni le cena 879 dolarjev brez poštnine; to je namreč celo nekaj več kot zunanja grafična kartica, ki je ne moremo šteti med najzmogljivejše. Res pa je, da deluje tudi z veliko cenejšimi mini PC z manj zmogljivimi grafičnimi jedri, za katere bomo odšteli približno toliko kot za samo grafično kartico.
GMKtec (de.gmktec.com) je proizvajalec mikro in mini klasičnih PC, za katere je zunanja bazna postaja z grafičnim procesorjem, GMKtec AD-GP1 AMD Radeon 7600M XT, več kot dobrodošla. Grafični procesor AMD Radeon 7600M XT z 2.048 tokovnimi procesorji in 32 jedri za sledenje žarkom, ki tiktaka pri 2,3 GHz, ima na razpolago 8 GB pomnilnika GDDR6.
Zunanja grafična kartica pa ne omogoča le veliko zmogljivejše grafike, ampak tudi priklop (dodatnih) dveh monitorjev z ločljivostjo 4K pri osveževanju s frekvenco 120 Hz ali z ločljivostjo 8K pri 60 Hz prek priključkov HDMI 2.1 in DisplayPort 2.0. Z računalnikom jo povežemo s povezavo oculink ali USB 4.0 prek priključka USB tipa C. 240-vatni zunanji napajalnik grafične kartice omogoča tudi napajanje gostiteljskega prenosnega PC ali mini PC z močjo do 100 vatov. V nemški spletni trgovini proizvajalca stane 439,99 evra, medtem ko je na amazon.de okoli 100 evrov dražja.
Kako zagnati napajalnik ATX brez PC?
Številne zunanje grafične kartice zahtevajo dodatno napajanje, za kar potrebujemo napajalnik ATX, ki je prvenstveno namenjen vgradnji v PC. Med nedelovanjem računalnika stalno zagotavlja napetost +5 V s tokovno zmogljivostjo 2,5 A za minimalno delovanje čipovnega nabora in napajanje nekaterih priključkov USB (Vusb), kar obenem omogoča zagon s tipko na ohišju. Druge napetosti (npr. +3,3 V, –5 V, +5 V (za veliko tokovno obremenitev), –12 V, +12 V) z največjimi dopustnimi tokovnimi obremenitvami so na voljo šele, ko napajalnik normalno deluje.
Stalno delovanje brez osnovne plošče lahko vzpostavimo z žično prevezavo priključka 16 konektorja ATX na priključek 15 ali katerikoli drug priključek z maso.
Vmesniki za priklop
ADT-Link (adt.link) ponuja poceni, a učinkovite rešitve za zunanji priklop vgradnih grafičnih kartic – od stojal do vmesniških tiskanin s priključkom PCIe x16, povezavo za zunanji napajalnik ATX in povezavo na izbrano notranje vodilo PCIe v mini PC. Čeprav že stojalo za zunanji priklop napajalnika ATX z vgrajeno vmesniško tiskanino in s priključnim kablom s konektorjem PCIe M.2 za priklop v režo za pogon SSD stane okoli 130 dolarjev, moramo k temu dodati še navadno bistveno višji strošek nakupa zmogljive vgradne grafične kartice in napajalnika ATX (vse skupaj od okoli 500 dolarejv naprej).
Mini PC, povezan z zunanjo grafično kartico prek doka.
Akitio (akitio.com) proizvaja različna ohišja za zunanjo vgradnjo zmogljivih grafičnih kartic z vgrajeno vmesniško kartico in napajalnikom. Največ rešitev lahko z računalnikom povežemo prek zunanjega vodila Thunderbolt. Ohišja z vmesniki na amazon.de stanejo med 200 in 400 evri. Primeren napajalnik ATX in grafično kartico moramo seveda kupiti posebej.
SoNNeT eGFX Breakaway Box 750ex (sonnettech.com) je zadnja različica ohišja za zunanjo vgradnjo grafične kartice tega proizvajalca s 750-vatnim napajalnikom in z zmogljivo grafično kartico AMD Radeon Pro VII. Vgradimo lahko tudi druge grafične kartice proizvajalca AMD (Radeon in Radeon RX), ki jih lahko prek vodil Thunderbolt 3, 4 in 5 povežemo s PC z Windows 10 ali 11 in tudi z maci z Intelovim procesorjem in operacijskim sistemom Mac OS 11, 12 ali 13, medtem ko je podpora različici Mac OS 14 le delna. Na amazon.de stane 490 evrov.
Spletni vodnik eGPU.io po zmogljivih zunanjih grafičnih karticah.
Sapphire GearBox 500 Thunderbolt 3 (saphiretech.com) je ohišje za zunanjo vgradnjo zmogljive grafične kartice z napajalnikom in vmesniško kartico, združljivo s številnimi vgradnimi grafičnimi karticami NVIDIA in AMD. Za praznega bomo v spletnih trgovinah odšteli okoli 230 evrov, za takega z že vgrajeno grafično kartico AMD RX 6600 XT pa bomo morali (na amazon.de) seči precej globlje v žep, saj stane kar 912 evrov.
Danes že nekoliko zastarel pregled najboljših zmogljivih zunanjih grafičnih kartic najdemo na spletni strani egpu.io, ki je v veliko pomoč tudi pri morebitni odločitvi za nakup.
Lahko vgradimo tudi kaj drugega?
Številna ohišja vsebujejo le napajalnik in preprost vmesnik, s katerim priključek PCIe x16 povežemo z enim od notranjih priključkov PCIe, denimo M.2, ki je prvenstveno namenjen priklopu pogonov SSD. Namesto grafične kartice zato lahko seveda vgradimo tudi kaj drugega.
Tudi kadar je v ohišju kartica z vmesnikom iz PCIe x16 na USB 4.0, Thunderbolt ali drugo primerno zunanje vodilo, bo morda delovala druga kartica, denimo taka, prek katere lahko povežemo en pogon SSD ali več, če to omogočajo gonilnik.
Številni proizvajalci ohišij zato svoje izdelke oglašujejo kot ohišje za zunanji priklop »kartic PCIe« in ne samo kot ohišje za zunanje grafične kartice. Vseeno se velja pred nakupom ohišja pozanimati, katere možnosti so podprte oziroma dobro delujejo.
Modularni mini PC za igre
Čeprav so mini PC s procesorji z zmogljivejšimi grafičnimi jedri kos tudi številnim računalniškim igram z grafiko 3D, bomo zanje pogosto odšteli več kot 1.000 evrov. Zmogljiva zunanja grafična kartica bistveno pohitri prikaz zahtevne grafike 3D, obenem pa mini PC v pretežni meri razbremeni opravil, povezanih z grafičnim prikazom.
Nove tehnologije in nova podatkovna vodila so klasični stolp PC razbila na (vsaj) dva glavna modula: mini PC in zunanjo grafično kartico. Tretji modul je opcijska zunanja podatkovna shramba, ki jo potrebujejo zahtevnejši uporabniki: disk, SSD, diskovno polje, polje SSD itn.
Zmogljivejše module lahko danes povežemo prek hitrega vodila Thunderbolt 3, 4 ali 5, vendar se zdi, da se zmogljive grafične kartice zunaj ohišij zmogljivih klasičnih PC vseeno ne počutijo najbolje. Na Amazonu po kliku na podrobnosti pogosto preberemo, da je vračil izdelkov nesorazmerno veliko. Vzrok so pogosto slabi in ne dodelani gonilniki ter tudi težave z napajanjem.
Nekateri proizvajalci so nekaj izdelkov tudi umaknili iz prodaje. Denimo, ohišje OWC Mercury Helios 3 (owc.com) podpira grafične kartice z vodilom PCIe x16, medtem ko navodila za uporabo novejšega modela OWC Mercury Helios 3s, ki ga lahko danes kupimo na amazon.de, podporo grafičnim procesorjem izrecno izključujejo. Za priklop monitorja je na voljo le priključek DisplayPort, ki deluje neposredno prek Thunderbolta 3 ali 4. Obenem vmesniška kartica v ohišju OWC Mercury Helios 3s podpira PCIe x4 gen 3, kar zadošča za priklop hitrih pogonov SSD in drugih zmogljivih kartic PCIe, denimo ethernetnih s hitrostjo 10 Gb/s.
Mimogrede: za grafični prikaz iz mini PC lahko namesto monitorja uporabljamo tudi domači televizor s priključkom HDMI, kar na moč spominja na hišne računalnike iz 80-ih let preteklega stoletja, kot sta bila Commodore 64 in Sinclair ZX Spectrum. Pa naj še kdo reče, da se zgodovina ne ponavlja!
