EGPU ها - کارت گرافیک های اکسترنال - خوب یا بد ؟
وقتی صحبت از کارت گرافیک اکسترنال می شود سوالاتی در ذهن خوانند پیش می آید : آیا امکان اتصال کارت گرافیک External به هر دستگاهی امکان دارد ؟ نیازمندی های این تکنولوژی چیست ؟ برای آن چقدر باید هزینه نمود و آیا ارزش خرید دارد ؟ میزان افت سرعت چقدر است ؟ و ...
تصمیم گرفتیم در مقاله ای به بررسی تمامی این امکانات بپردازیم . به امید اینکه این مقاله استارت آشنایی هم وطنان با این تکنولوژی را زده باشد و دریچه ای برای ورود این تکنولوژی به صورت گسترده به کشورمان باز نماید .
توجه کنید این مقاله در حال حاظر دارای نواقصی می باشد . در صورتی که برای بهتر شدن مطلب ایده ای دارید در همین تاپیک اعلام نمایید .
ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــ
کارت گرافیک های اکسترنال اولیه :
سالهاست که کارت گرافیک های اکسترنال وجود دارند . Asus XG Station اولین سری از این محصولات بود . در چند سال اخیر MSI در نمایشگاه Computex 2010 نیز با عرضه کارت گرافیک External با پردازنده گرافیکی 5670 سر و صدا ایجاد کرد .
اما مشکلاتی هست که از عمومیت و استقبال این گونه سخت افزار ها جلوگیری کرد .
۱ - پیشرفت سریع معماری کارت گرافیک ها و از یک سوی به صرفه نبودن تولید این گونه کارت گرافیک ها و هزینه بالای این گونه قطعات
۲ - عدم وجود پورت مناسب برای اتصال
۳ - عدم وجود قابلیت به روز رسانی قطعه و یا تعویض آن در صورت معیوب شدن
۴ - مشکل تعیین قدرت مناسب برای تغذیه کارت گرافیک
و سایر مشکلات
لذا این قطعات به طور جدی مورد استفاده قرار نگرفتند و فقط به صورت محدود تولید شدند .
تکنولوژی جدید :
با توجه به مشکلات کارت گرافیک های اکسترنال اولیه , نیاز به تکنولوژی بود که مشکلات بالا را نداشته باشد . لذا باید بتوان موارد زیر را لحاظ کرد :
۱ - تکنولوژی مورد نظر باید بتواند از رنج بیشتری برای انتخاب کارت گرافیک پشتیبانی کند و فقط محدود به دو یا سه مدل خاص نباشد .
به این معنا که کاربر قدرت انتخاب کارت گرافیک مورد نظر خود از بازار را داشته باشد و در صورت نیاز بخواهد آن را ارتقا داده و یا در صورت بروز مشکل به راحتی تعویض کند .
۲ - تکنولوژی مورد نظر باید از نظر هزینه هم برای تولید کننده و هم برای مصرف کننده به صرفه باشد .
۳ - با توجه به اینکه نحوه اتصال باید از پورت های موجود پشتیبانی نماید , تکنولوژی مورد نظر باید به گونه ای باشد که کاملا جوابگوی پهنای باند مورد نیاز کارت های گرافیک امروزی را داشته باشد .
کارت های گرافیکی امروزی معمولا از PCI Express 2.0 و بالاتر بهره می برند . لذا انتخاب پورتی که سرعت تقریبی پنج Gb/S ( میزان سرعت PCIe V2 در یک مسیر ) را داشته باشد ضروری است
۴ - تکنولوژی مورد نظر باید کاملا بتواند نیاز کارت گرافیک برای تغذیه مناسب جواب دهد .
ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـ
بررسی پورت های احتمالی برای این تکنولوژی :
ابتدا قبل از آن تعریف مختصری در ارتباط با PCIe داشته باشیم .
پورت PCI Express : بسته به ورژن این پورت قادر است از سرعت 2.5 گیگابیت/ثانیه در ورژن 1 تا 16 گیگابیت/ثانیه در ورژن 4 را پشتیبانی کند .
از این پورت برای اتصال کارت گرافیک به رایانه استفاده می شود. سرعت PCIe کاملا بسته به مسیر است و به صورت عملی این پورت دارای روش های اتصالی تک مسیره - دو مسیره - چهار مسیره - هشت مسیره و شانزده مسیره می باشد . ( به صورت نوشتاری X1/X2/x4/X8/X16 )
برای سرعت مناسب کارت گرافیک باید سرعت مناسب اتصال حداقل معادل PCIe V2.0 X1 و یا همان 5 گیگابیت بر ثانیه باشد .
لذا برای اتصال کارت گرافیک اکسترنال ما نیاز به اداپتری داریم که کار تبدیل PCIe به پورت مورد نظر ما را انجام دهد .
حال با تعریف ابتدایی در این بخش سعی می کنیم پورت های که می تواند برای این تکنولوژی به صورت احتمالی استفاده شود را بررسی کنیم :
۱- پورت Express Card :
از این پورت برای اتصال بسیاری از دستگاه ها به سیستم استفاده می شود .
این پورت در دو نسخه عرضه شده است : Express Card و Express Card 2.0 . در نسخه 2.0 سرعت انتقال اطلاعات به صورت تئوری تا 5 گیگابیت بر ثانیه نیز قابل افزایش است .
این پورت , به عنوان پورت اصلی برای اتصال کارت گرافیک اکسترنال به سیستم استفاده می شود .
مشکلات : پورت Express Card کمتر در محصولات امروزی دیده می شود . ( نکته : در کل مطلب صحبت فقط ار ورژن 1.0 این پورت می باشد ) . بسته به مسیر ها باعث ایجاد محدودیت سرعت می شود .( نکته ی * )
۲ - پورت thunderbolt :
thunderbolt پورت جدیدی است که توسط اینتل در سال 2011 طراحی شده است . این تکنولوژی قابلیت انتقال اطلاعات با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه در هر کانال و مجموع 20 گیگابیت بر ثانیه در مجموع را داراست .
این پورت کاملا جوابگوی پهنای باند مورد نیاز تکنولوژی کارت های گرافیک اکسترنال می باشد .
مشکلات : thunderbolt به صورت عمومی استفاده نمی شود . تعداد بسیار محدودی از لپ تاپ ها / مادربورد ها وجود دارند که از پورت Thunderbolt بهره می برند .از نظر هزینه نیز وجود این پورت برای کاربر هزینه ی بیشتری را برای کاربر متقبل می شود . ممکن است نیاز به تبدیل Thunderbolt به ExpressCard باشد .
۳ - پورت HDMI :
این پورت به وفور در سخت افزار های مختلف یافت می شود . این پورت قادر است اطلاعات را با سرعت 18 گیگابیت بر ثانیه انتقال دهد .
در حال حاظر پورت HDMI قابلیت این را ندارد که به آداپتر متصل شود . همچنین درایور کارت گرافیک برای External GPU از این پورت پشتیبانی نمی کند . در ضمن رابط تبدیل HDMI به Express Card نیز وجود ندارد ( لذا نمی توان از رابط به عنوان تبدیل HDMI به Express Card استفاده کرده و از ان به عنوان کارت گرافیک اکسترنال استفاده کرد . )
۳ - پورت Serial ATA :
سرعت انتقال اطلاعات در این پورت نیز حدود 6 گیگابیت بر ثانیه در ورژن سه هست .
در حال حاظر توانایی اتصال و پشتیبانی درایور کارت گرافیک از این پورت وجود ندارد . رابط تبدیل SATA به Express Card نیز وجود ندارد .
۴ - USB :
یکی از پورت های فراوان در سخت افزار های امروز است . قدرت انتقال اطلاعات در این پورت حدود 4.8 گیگابیت بر ثانیه در ورژن 3.0 است .
مشکلات : در حال حاظر قابلیت اتصال آداپتر External GPU به این پورت وجود ندارد . رابط USB به Express Card و همچنین پشتیبانی درایور از این پورت نیز وجود ندارد . USB 3.0 نیازمند درایور برای اتصال به سیستم است .
۵ - Mini PCI Express :
این پورت نیز به وفور در لپ تاپ ها یافت می شود . در حال حاظر از این پورت برای اتصال Wlan به لپ تاپ استفاده می شود.
در برخی محصولات قابلیت اتصال مستقیم mPCIe به آداپتر وجود دارد . البته کابل تبدیل mPCIe به Express Card نیز وجود دارد .
مشکلات : . سرعت انتقال اطلاعات در mPCIe برابر PCIe V1 یعنی 2.5 گیگابیت بر ثانیه می باشد .
بسته به مسیر ها ممکن است باعث محدودیت سرعت شود . ( نکته ی * )
نکته ی * در ارتباط ExpressCard / mPCIe : همان طور که گفته شد میزان سرعت کاملا بسته به ورژن و تعداد مسیر هاست . لذا در صورت عدم وجود تعداد مسیر مناسب افت قدرت را شاهد هستیم .
با توجه به اینکه External GPU بیشتر در لپ تاپ ها استفاده می شود نگاه ها بیشتر سمت وجود پورت های Express Card /mPCIE می باشد . پورت های Express Card / mPCIe در لپ تاپ ها از نوع 1 مسیره ( x1 ) می باشند . توانایی اثصال پورت ها به هم برای ایجاد پورت ها با پهنای باند بیشتر نیز هست به عنوان مثال :
می توان دو پورت mPCIe را با یکدیگر Link کرد و سرعت معادل PCIe V2 ( و یا همان مسیر X2 در PCIE V1 ) بدست آورد .
همچنین می توان دو / چهار / هشت پورت Express Card را به یکدیگر Link کرد مسیر های X2 / X4 / X8 برای PCIe را بدست آورد .
قابلیت Link کردن mPCIe و Express Card با یکدیگر نیز وجود دارد . لذا با اتصال Express Card +mPCIe نیز می توان به سرعت های بالاتری دست یافت .
اما دو مشکل وجود دارد :
اول : در طراحی لپ تاپ ها معمولا از تعداد پورت های Express Card / mPCIe محدودی استفاده می شود . در بیشتر لپ تاپ ها میزان این پورت ها حداکثر ۱ یا دو عدد است
دوم : توانایی لینک کردن پورت ها بسته به چیپ ست لپ تاپ دارد .
در حال حاظر در چیپ ست ICH7M/ICH8M/ICH9M/HM55 حداکثر می توان به مسیر X4 دست یافت . ( در صورت وجود تعداد پورت مناسب )
در چیپ ست PM55/HM5X/QM57 ماکزیمم به دو مسیر X4 می توان دست یافت ( در صورت وجود تعداد پورت مناسب )
در چیپ ست های HM6X/QM6X و جدید تر قابلیت لینک کردن پورت ها وجود ندارد . به این دلیل که اینتل این قابلیت را در سخت افزار هایش قفل کرده است . ( تنها در صورتی این کار امکان پذیر است که بایوس دستکاری شده باشد )
ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ــــــ
از تئوری تا واقعیت :
حال که به بررسی پورت های احتمالی برای اتصال پرداختیم بد نیست سری به بازار زده و وضعیت تکنولوژی های به کار رفته برای اتصال Extrnal GPU را بررسی کنیم .
برخلاف MSI و Asus برخی شرکت ها به این فکر افتادند که محصولی را تولید کنند که نقش رابط را در این ضمینه اجرا نماید . به این معنا که محصول تولید شده کاملا مجزا از کارت گرافیک باشد و قابلیت نصب کارت گرافیک دلخواه بر روی آن داشته باشد و همچنین به راحتی بتواند از طریق پورت های موجود به سیستم متصل شود .
توجه کنید که در این قسمت محصولاتی معرفی شده اند که قابلیت اتصال کارت گرافیک دلخواه را دارا هستند . به این معنا که دستگاه کاملا جدا از کارت گرافیک می باشد و شما قابلیت انتخاب و خرید کارت گرافیک دلخواهتان را در بازار دارید .
محصولات Hwtools : بیشترین استفاده در ضمینه کارت گرافیک Extenal مربوط به این شرکت است . این شرکت چندین محصول برای اتصال دستگاه های PCIe به لپ تاپ عرضه نموده است که از آن نمونه می توان به PE4C و PC4H آداپتر تبدیل PCIe x16 به پورت های سیستم و PE4L برای اتصال PCIe x2/x4/x8/x16 به پورت های سیستم وجود دارد . ( در ورژن 3.2 محصول PE4H پشتیبانی از x2/x4/x8 قطع شده است و فقط قابلیت اتصال x16 وجود دارد. اما در نسخه های قدیمی PE4H قابلیت اتصال x2/x4/x8 نیز وجود داشت )
نمایی از PE4H با رابط Express Card :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
قابلیت اتصال این دستگاه ها از طریق پورت Express Card / PCIe / mPCIe وجود دارد . لذا به راحتی می توان از آن در سیستم هایی که از PCIe x16 بهره نمی برند ( مانند سیستم های قدیمی و یا لپ تاپ ها ) استفاده کرد . ( قابلیت اتصال Thunderbolt نیز فقط با استفاده از رابط تبدیل Thunderbolt به ExpressCard امکان پذیر است )
قابلیت اتصال منبع تغذیه نیز وجود دارد ( می توان منبع تغذیه 120 وات از خود شرکت تهیه کرد و یا از منبع تغذیه DC و یا ATX استفاده نمود )
از نظر قیمت به صرفه ترین آداپتر موجود در بازار است ( خود آداپتر فقط 70 دلار )
۲ - محصولات VillageTronic .
محصول این شرکت برای اتصال External GPU محصول Vidock می باشد. در حال حاظر این Vidock در چهار نسل عرضه شده است .
Vidock کاملا مشابه محصولات HWtools می باشد . با این تفاوت که Vidock به طور پیش فرض برای نگه داری کارت گرافیک محفظه ای نیز قرار داده است ( در HWtools این محفظه باید به صورت جداگانه خریداری شود ) . هم چنین یک منبع تغدیه برای کارت گرافیک نیز تعبیه شده است ( در محصولات HWtools منبع تغذیه باید جداگانه خریداری شود . )
در محصولات نسل چهارم پشتیبانی از ExpressCard و mPCIe و PCIe وجود دارد . همچنین همانند HWtools قابلیت اتصال منبع تغدیه جداگانه از محصول نیز از نوع DC یا ATX نیز وجود دارد .
نمایی از vidock G4 Nano :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مزیت Vidock نسبت به محصولات HWtools اینست که از قابلیت اتصال ساده تری برخوردار می باشد . در صورتی که تجربه کافی ( و حوصله کافی ! ) ندارید پیشنهاد خرید Vidock می باشد .
در Vidock 4/4+/4++/3 اتصال به Thunderbolt فقط از طریق رابط تبدیل Thunderbolt به ExpressCard بود . اما ظاهرا در G4 بدون آداپتر نیز می توان به Thunderbolt وصل شد .
قیمت Vidock G4 Nano با منبع تغذیه 120 وات حدود 200 دلار می باشد ( قابلیت ارتقا وجود دارد .)
۳ - محصولات Magma :
این شرکت نیز راهکار هایی برای اتصال PCIe x16 یه سایر محصولات نیز ارایه می دهد .
محصول این شرکت ExpressBox 1 می باشد که برای اتصال کارت گرافیک به سیستم مناسب می باشد .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
محصولات این شرکت گرانقیمت هستند . لذا از استقبال کمتری برخوردارند . ( 820 دلار بدون سایر وسایل طبق قیمت سایت ) . همچنین از mPCIe پشتیبانی نمی کند .
۴ - محصولات Sonnet :
این شرکت نیز محصولاتی برای اتصال PCIe X16 به رایانه نیز ارایه می کند .
در حال حاظر Echo Express III برای اتصال PCIe x16 به رایانه مناسب است .
مزیت این دستگاه نسبت به سایر دستگاه ها پشتیبانی مستقیم از Thunderbolt می باشد . هم چنین قابلیت اتصال همزمان سه دستگاه PCIe وجود دارد .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
محصولات این شرکت بسیار گران هستند . به عنوان مثال Echo Express III حدود 979 دلار می باشد .
ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ـــ
مطمعنا گزینه های 3 و 4 برای خریداران مناسب نیستند . لذا بیشتر به گزینه های 1 و 2 می پردازیم .
ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــ ــــــــ
منبع تغذیه :
شاید سوالی که پیش بیاد اینست که کارت گرافیک مورد نظر ما از چه راههایی باید تغذیه شود ؟
مطمئنا سیستم تغذیه خود لپ تاپ جوابگوی کارت گرافیک نیست . لذا باید از راههای دیگر قدرت مورد نیاز آن را تهیه کرد .
می توان قدرت مورد نیاز را از Power Adapter ارایه شده توسط خود شرکت استفاده نمود .هم چنین می توان از منبع تغذیه ATX موجود در بازار برای تغذیه مناسب کارت گرافیک استفاده کرد .
سوال : چقدر قدرت نیاز دارم ؟ به عنوان مثال یک GTX 570 طبق گفته فروشنده نیاز به یک PSU با حداقل 550 وات می باشد .
جواب : منبع تغذیه توصیه شده برای یک سیستم کامل است . ما منبع تغذیه را برای کارت گرافیک استفاده می کنیم .
طبق اطلاعات منبع تغذیه حدود 330 وات برای کارت گرافیک 770 GTX مناسب است ( 330 وات واقعی ! )
لذا منبع تغذیه خود Vidock از نوع 320 وات مناسب می باشد . در صورت نیاز می توانید برای Vidock/HWtoools از منبع تغذیه ATX استفاده کرد .
نکته : در انتخاب منبع تغذیه دقت کنید . ممکن است منبع تغدیه ATX خریداری شده به صورت اسمی 400 وات باشد اما در واقع 180 وات به شما ارایه کند !!!
ترجیحا منبع تغذیه را از مارک های معروف خریداری کنید . همچنین به تعداد سوکت های 6 پین / 8 پین کارت گرافیک و منبع تغذیه نیز دقت شود .
چه چیز هایی نیاز داریم ؟
در صورتی که Vidock را خریداری نمودید :
۱- ابتدا به یک سیستم با پورت مناسب نیازمندید .
۲ - کارت گرافیک مناسب .
توجه کنین کارت گرافیک را متناسب با سایز Vidock خریداری کنید . اندازه کارت گرافیک نباید از 30 سانتیمتر تجاوز کند .
۳ - در صورت انتخاب کارت گرافیک مورد نظر باید به فکر منبع تغذیه مناسب نیز باشید .
در حال حاظر یک Vidock G4 می تواند به راحتی تا کازت گرافیک GTX770M را پشتیبانی کند . ( البته با سیستم تغذیه 320 واتی خود Vidock . )
به طور پیش فرض Vidock از منبع تغذیه 120 وات بهره می برد . در صورت نیاز می توانید منبع تغذیه داخلی Vidock را موقع خرید از بین 120 وات و یا 200 وات و یا 320 وات انتخاب کنید .
می توانید منبع تغذیه ATX نیز به سیستم متصل نمود .
۴ - رابط تبدیل مناسب .
در صورتی که رابط تبدیل Thunderbolt به ExpressCard را نیز نیازمند باشید باید هزینه بالایی را نیز متقبل شوید .
در صورتی که محصولات Hwtools را انتخاب نمودید :
۱ - سیستم با پورت مناسب
۲ - کابل های رابط در صورت نیاز به اتصال
۳ - در صورت نیاز جعبه محافظ برای نگه داری کارت گرافیک
۴ - منبع تغذیه مناسب
۵- کارت گرافیک متناسب با منبع تغذیه .
ـــــــــــــــــــــــــ ـــــــ
ادامه در پست دوم ...
