Les ordinateurs portables modernes ont résolu presque tous les compromis inhérents au facteur de forme des premières machines à clapet à entrer sur le marché.

Dans le passé, posséder un ordinateur portable signifiait être satisfait de la technologie avec une génération de retard par rapport à ce que le marché des ordinateurs de bureau appréciait. Cela signifie utiliser un écran compromis, des périphériques d'entrée exigus et payer une prime énorme pour ce privilège.

Au fil du temps, cependant, la technologie a évolué de telle manière que l'ordinateur portable moderne est essentiellement indiscernable en termes de performances de l'ordinateur de bureau typique. Les performances de base de l'ordinateur, même le moins cher, dépassent largement ce dont la plupart des gens ont besoin.

C'est-à-dire l'accès à Internet et la consommation de médias, avec une légère productivité. Même les utilisateurs de performance, tels que les joueurs et les utilisateurs de stations de travail, peuvent obtenir des ordinateurs portables avec le type de grognement dont ils ont besoin - à un prix.

Il y a cependant un domaine où les ordinateurs portables sont en retard. Il n'est toujours pas possible de simplement mettre à niveau les principaux composants comme nous le pouvons avec les ordinateurs de bureau. Des progrès ont été accomplis à cet égard. Les modules dits « MXM » sont utilisés dans certains ordinateurs portables pour permettre de remplacer le GPU existant par quelque chose de plus récent.

Cependant, cela coûte cher, pose des problèmes de compatibilité et ne vous donne accès à aucun GPU de votre choix. Les boîtiers GPU externes^{(External GPU)} sont désormais disponibles comme moyen alternatif d'améliorer les performances graphiques d'un ordinateur portable et, selon votre cas d'utilisation, pourraient constituer une solution idéale.

Qu'est -ce qu'un boîtier GPU^(Exactly) externe ?

Ces boîtiers GPU ressemblent presque à de minuscules boîtiers d'ordinateurs de bureau conçus pour contenir une carte graphique^(graphics) et rien d'autre. Ils ont leurs propres alimentations, un slot PCIe pour la carte elle-même et des ventilateurs de refroidissement du boîtier.

Il existe également des boîtiers GPU^(GPU) externes intégrés compacts qui ne vous permettent pas de changer le GPU à l' intérieur. Ces exemples de technologie n'utilisent pas de composants de bureau, mais s'appuient également sur des composants de qualité mobile.

Le premier type d'enceinte externe est portable, mais pas mobile. Il est conçu pour être posé sur un bureau, c'est pourquoi il sert souvent de station d'accueil pour ordinateur portable. Ils peuvent inclure des ports USB et même des baies de disque dur supplémentaires. Une fois votre ordinateur portable connecté, il peut accéder à tous ces avantages et vous pouvez connecter en permanence un moniteur externe, un clavier, une souris et des haut-parleurs au boîtier afin que tout soit opérationnel en quelques minutes seulement.

Le deuxième type de boîtier avec sa conception intégrée peut également avoir des fonctionnalités d'accueil, mais existe pour un cas d'utilisation légèrement différent et peut facilement être stocké dans votre sac d'ordinateur portable au cas où vous en auriez besoin en déplacement. Ceux-ci sont livrés avec un GPU déjà intégré et ne peuvent généralement pas être mis à niveau par l'utilisateur.

Thunderbolt 3 rend tout cela possible

Le plus grand obstacle à la viabilité d'un GPU externe est la technologie qui le connecte à l'ordinateur. Alors que la technologie IO telle que l' USB 3.1 offre beaucoup de bande passante, ce n'est toujours pas suffisant pour satisfaire les besoins d'un GPU affamé . C'est la raison pour laquelle nous connectons les cartes GPU directement à la carte mère à l'aide d'un connecteur dense.

Avec l'avènement de Thunderbolt 3 , fonctionnant sur un câble USB-C, il existe désormais une technologie de connexion périphérique qui dispose d'une bande passante plus que suffisante pour gérer les demandes du GPU . Si vous avez un ordinateur portable, ou n'importe quel ordinateur, doté d'un connecteur USB-C avec capacité Thunderbolt 3 , vous pouvez connecter un boîtier GPU externe.^(GPU)

Il est important de confirmer si l'ordinateur spécifique dispose non seulement de Thunderbolt 3 sur USB-C , mais qu'il est compatible avec les opérations GPU via cette connexion. Le fabricant le dira généralement d'emblée, s'il ne le mentionne pas explicitement, c'est un signe que des recherches doivent d'abord avoir lieu.

Voici le hic - Frais généraux de performance

La plus grande mise en garde avec ces boîtiers externes se résume à une simple question de perte de performances. Bien que cela varie d'une carte à l'autre, il semble qu'il y ait une perte globale de performances de 10 à 15 % sur Thunderbolt 3 par rapport à une connexion directe à la carte mère.

Cela devrait s'améliorer avec l'optimisation des pilotes et avec les futures versions de Thunderbolt . Cependant, pour le moment, vous ne devriez pas vous attendre à autant de performances. Cependant, ce n'est pas nécessairement une comparaison équitable, car vous n'avez pas la possibilité de remplacer directement le GPU de votre ordinateur portable ou de votre PC à petit facteur de forme.

En d'autres termes, même avec cette baisse de quinze pour cent, le GPU externe sera toujours beaucoup plus rapide que le GPU interne . En supposant que vous vous connectez à une carte graphique relativement haut de gamme.

Incompatibilités CPU/GPU

L'une des choses les plus importantes que quiconque envisage d'utiliser un boîtier GPU externe doit garder à l'esprit est que le GPU n'est pas la seule partie qui compte en matière de performances graphiques. Le CPU doit faire toute une série de choses avant que le travail puisse être transmis au GPU , qui effectuera alors le travail de rendu des images.

Si le CPU en question ne peut pas le faire assez rapidement, peu importe la puissance du GPU . Il attendra toujours que le processeur^(CPU) rattrape son retard et ne fonctionne pas à sa pleine capacité. Une situation que l'on appelle un « goulot d'étranglement ».

C'est une question très pertinente, car le CPU et le GPU intégrés à votre ordinateur portable ont été choisis pour bien fonctionner ensemble. Lorsque vous contrôlez le choix du GPU , il est assez important d'en choisir un qui fonctionnera au mieux avec le CPU en question.

C'est pourquoi les solutions GPU externes fonctionnent bien avec les ordinateurs portables de classe ultrabook, car ils ont tendance à avoir des processeurs^(CPUs) très puissants , même s'ils sont associés à des solutions GPU embarquées pour des raisons d'économie d'énergie et d'espace. Associer ces ordinateurs portables à un GPU^(GPU) très puissant offrira une expérience très satisfaisante.

Si votre ordinateur portable contient du matériel CPU bas de gamme , économisez votre argent et associez-le à un GPU de milieu de gamme . Toujours beaucoup plus rapide que les graphiques intégrés, mais sans perte de performances.

Prise en charge de l'affichage

Évidemment, vous pouvez connecter n'importe quel écran externe pris en charge par le GPU que vous choisissez. Certains boîtiers ajoutent également leurs propres connexions. Vous n'avez cependant pas besoin d'utiliser un écran externe.

Bien que cela ait un coût en termes de performances, vous pouvez rediriger les graphiques de votre GPU externe vers l'écran de votre ordinateur portable intégré. Selon les spécificités de votre matériel, ce coup de performance peut être significatif et la solution optimale consiste à utiliser un écran externe.

Alimentation, dimensions et refroidissement

Comme mentionné ci-dessus, ces boîtiers externes sont des systèmes autonomes qui alimentent et refroidissent le GPU que vous choisissez d'y installer. Bien entendu, à l'exception des boîtiers intégrés non modifiables.

Tout comme les ordinateurs de bureau, tous les boîtiers ne sont pas créés égaux. Des dimensions de carte spécifiques seront prises en charge par chaque produit. De même^(Likewise) , la consommation électrique maximale sera également indiquée dans les fiches techniques. Cela signifie que si vous avez un boîtier spécifique à l'esprit, vous devez vous assurer que le GPU s'adapte et que le boîtier fournit suffisamment de jus pour que cette carte fonctionne correctement.

Ironiquement, il s'agit d'un problème plus important avec les anciens GPU^(GPUs) . Les cartes créées à l'aide de processus de production plus anciens ont tendance à être plus gourmandes en énergie. Pourtant, ils constituent un choix attrayant pour une utilisation externe du GPU . Après tout, vous avez peut-être une vieille carte GPU qui traîne ou vous pouvez vous procurer les cartes de performance de l'année dernière pour une bonne affaire. ^(GPU)Prise en charge du coût de l'enceinte elle-même.

GPU externes modulaires VS intégrés

Comme mentionné ci-dessus, vous obtenez deux conceptions principales pour les boîtiers GPU externes. ^(GPU)Le type qui a reçu le plus de couverture est celui où vous pouvez coller n'importe quel GPU qui conviendra et ne surchargera pas l'alimentation.

Le principal inconvénient est qu'ils ne sont pas particulièrement portables. Rien ne vous empêche d'emporter le boîtier externe, mais ce ne sera pas une tâche facile. Les GPU^(GPUs) externes intégrés , bien qu'ils ne soient pas mobiles, sont beaucoup plus portables.

Vous pouvez facilement les mettre dans votre sac d'ordinateur portable afin de pouvoir les utiliser lorsque l'alimentation principale est disponible. Prenez cette station d'accueil graphique de Lenovo comme exemple. Il contient une GTX 1050 , mais il est suffisamment petit et fin pour être emporté avec vous.

Il y a aussi une troisième variante ici, un peu à mi-chemin. Vous pouvez acheter des boîtiers externes plus volumineux qui sont livrés avec une carte plus puissante intégrée. Ceux-ci ne sont pas aussi portables, mais ils ont tendance à être moins chers que les options d'apport de votre propre carte.

Connexions propriétaires

Bien que presque tous les exemples de boîtier GPU externe fonctionnent avec Thunderbolt 3 sur USB-C , il existe un petit nombre d'exceptions. Notamment, l' amplificateur graphique Alienware^{(Alienware Graphics Amplifier)} utilise un connecteur unique uniquement pour les ordinateurs portables Alienware spécifiques.^(Alienware)

Ce n'est pas un problème en général, mais les consommateurs doivent être conscients que la compatibilité doit être vérifiée deux ou trois fois avant d'engager de l'argent dans la technologie GPU externe .

Caractéristiques de la station d'accueil

De nombreux boîtiers GPU^(GPU) externes offrent plus de fonctionnalités qu'un simple GPU de meilleure qualité . Ils peuvent servir de stations d'accueil, vous permettant de connecter en permanence un moniteur, des haut-parleurs, un clavier, une souris et un stockage USB . Certains ont également des baies de lecteur internes pour les disques durs.

Si votre ordinateur portable et votre boîtier le prennent en charge, la connexion Thunderbolt peut même alimenter et charger votre ordinateur portable, ce qui permet d'avoir une seule connexion entre vous et d'être prêt à rouler avec une configuration de bureau complète.

Solutions de bricolage

Les boîtiers eGPU sont une solution plug-and-play élégante pour améliorer les graphismes des ordinateurs portables. Cependant, vous pouvez économiser sur leur prix relativement élevé en créant votre propre solution. Bien que ce ne soit certainement pas pour tout le monde et qu'il ne corresponde pas au polissage d'un produit commercial, vous pouvez assembler vous-même toutes les pièces nécessaires.

Il est relativement simple d'importer une station d'accueil pour carte Thunderbolt . Il s'agit essentiellement de l' emplacement PCIe lui-même avec un petit support. Vous devez connecter votre propre alimentation et la carte elle-même sera simplement à l'air libre. L'avantage est que si vous disposez déjà d'une ancienne carte et d'un bloc d' alimentation^(PSU) , c'est un moyen très économique de les utiliser avec un ordinateur portable compatible.

Bienvenue dans la révolution eGPU !

Avec des versions plus récentes et plus rapides de technologies comme Thunderbolt 3 en route, l'avenir de la technologie eGPU semble brillant. Cela nous permet de prolonger la durée de vie de nos ordinateurs portables, de partager des GPU^(GPUs) puissants entre plusieurs utilisateurs et de surmonter certaines des limitations de performances inhérentes au facteur de forme des ordinateurs portables. Étant donné à quel point le coût des boîtiers eGPU a déjà baissé, leur popularité ne devrait aller nulle part qu'à partir d'ici.

Everything You Need to Know About External GPU Enclosures

Modern laptopѕ have solved almost all of thе compromiѕes thаt have bеen inherent to the form factоr 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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