外接顯卡并不新鮮
多年以前,華碩、微星等廠商便嘗試過推出外接顯卡配件,但成熟度往往不高,以至于最後不了了之。戴爾也為Alienware推出過外置顯卡模塊,但接口是專用接口,僅适用于Alineware自家極個别機型。近年來許多玩家嘗試通過給超輕薄本外接獨立顯示卡解決這一難題,比如利用專用排線将機身内固有的Mini-PCIe插槽與機身外自制獨顯模塊進行連接—但這種外接方式比較原始且受限于PCIe×1、PCIe×2左右的帶寬與橋接芯片設計等原因,獨顯的圖形性能發揮十分有限……2016年英特爾和蘋果攜手發布了最新的雷電3接口标準,使用TypeC通用接口的雷電3速度高達40Gbps(5GB/S);英特爾官方宣布雷電3接口支持外接顯卡,未來任意一台配備了雷電3接口的筆記本都有望通過這個接口“運行完整規格的獨立顯卡”。目前來看,最新的通用高速接口雷電3(Thunderbolt3)可以說是目前實現獨立顯卡外接的不二之選。
“一統天下”的Type-C與雷電3
雷電和USB一直是數據接口領域的“死對頭”,雙方曾為了誰是通用接口的未來标準争得你死我活。2015年,英特爾高級副總裁KirkSkaugen宣布,新一代接口标準雷電3将與USBType-C統一端口(放棄原有的雷電接口形式而改用USBType-C),兼容USB3.1标準。這意味着接口标準之争告一段落,雷電實際上接納了USB提出的端口定義協議;盡管它傳輸方面的協議細節很可能有所不同,雷電3設備很可能依然需要安裝一顆昂貴的專用授權芯片(來實現和USB的完全兼容)—這也是目前各種雷電3設備售價偏高的一個重要原因。新一代通用接口的“通用”特性在雷電3上表現得淋漓盡緻,視頻信号、普通數據、網絡數據乃至電力都可以通過一根小小的數據線進行傳播。技術上,雷電3占用4條PCIe3.0通道來傳輸信号,其數據傳輸率達到40Gbps,是雷電2的兩倍。英特爾稱,在視頻傳輸方面雷電3支持雙4K(4096×2160)60Hz顯示器輸出,也支持輸出5K顯示信号(5K顯示器的像素數比4K多70%);雷電3支持最高100W電力輸出,對于大部分輕薄筆記本電腦而言完全足夠了;同時,由于兼容USB3.1,雷電3擴展塢除了視頻輸出、網絡輸出之外還可以包含USBHUB功能。
而關于本次測試我們最關心的圖形性能方面,我們還有一個疑慮,那就是雷電3接口是否會影響顯卡性能的發揮?衆所周知,圖形性能受平台的中央處理器性能及PCIe通道速率影響,處理器性能太弱的話會“帶不動”高性能顯卡,而PCIe通道數量不足、速度不夠快等原因同樣也會限制顯卡發揮。雷電3最大40Gbps即5GB/s的理論速率比PCIe2.0x8的4GB/s要好一些。從以往MC及其它媒體的評測來看,PCIe2.0x8和PCIe3.0x16對于單顯卡而言影響不算特别大(不高于5%)。相對于接口端的性能損耗,處理器性能對于超輕薄本外接顯卡的影響或許更大,近年來大部分遊戲本、傳統筆記本廠商在其便攜款型号上大量采用了如酷睿i7-6500U、i5-6200U等低功耗版處理器,對整機圖形性能的影響和瓶頸效應可能比接口方面帶來的影響更明顯。再結合驅動、配套軟件、遊戲支持度、内存性能差異等因素的影響,綜合來看超輕薄本通過雷電3外接顯卡所産生的性能損耗(相對于基本沒有瓶頸效應的DIY台式機)可能會超過20%左右。當然,随後的測試中我們會将測試結果與搭載同一塊顯卡的台式機進行比較,同時還會觀察并比較配備标準電壓處理器的與低電壓處理器對外接顯卡後圖形性能性能的影響。
目前的雷電3可以說是USBType-C的“全能模式”
從測試來看,在接口層面,雷電3(帶寬略強于PCIe2.0x8)與台式機端常見的PCIe3.0x16相比,對目前常見顯卡性能發揮的影響并不算明顯。熱門雷電3顯卡擴展塢一覽
2016年底,ROGXGStation2和AKiTiONode陸續在國内正式發售,正好MC評測室有部分筆記本電腦搭載了雷電3接口,于是我們找來了AKiTiONode這款同期市售價格最低的擴展塢進行了本次測試——其機身加一塊性能不錯的GTX1060顯卡的總價可控制在4000元左右,比其它型号單機身售價便接近5000元的售價顯得更“接地氣”。
測試平台及測試方法
除了采用新3DMark等軟件考察整機理論性能、用《守望先鋒》等遊戲考察整機遊戲應用性能,根據雷電3顯卡擴展塢産品特性,本次測試的考察重點主要有如下幾個方面——
1、安裝難度如何?
2、支持筆記本内屏顯示還是隻能通過外接顯示器使用?
3、能否熱插拔?
4、具體性能損失?
5、使用過程中能否給設備供電?
ROGXGStation2:國内官方參考售價4999元,自帶四個USB3.0和一個有線網絡接口、一個USBTypeB接口以滿足不同需求。該款擴展塢外觀十分靓麗,在相應固件、Bios及軟件環境下配合華碩靈耀3、靈煥3以及ROG等型号筆記本可實現為設備充電、ARUA彩燈功能。
AcerGraphicsDock:2016年在海外推出,售價約為299美元(人民币2000元左右)可惜未引進國内。這款擴展塢的亮點在于其小巧的體内集成了一塊移動版GTX960M顯卡,雖然性能并不“發燒”,但對于那些隻有集成顯卡輕薄本的用戶而言性能依然十分可觀;如今AcerGraphicsDock若能将顯示核心升級至GTX1050水平,會是一個不錯的外置顯卡解決方案。
AKiTiONode:國内售價2499元,堪稱目前最便宜的雷電3顯卡擴展塢。AKiTiO(艾客優品)是一家台系廠商,旗下的Node雷電3擴展塢内置400WSFX電源為顯卡供電,背部除了雷電3接口之外無其它擴展接口。
雷蛇戰核:暫未在中國大陸上市,目前海淘價格約為4500元左右,自帶四個USB3.0和一個有線網絡接口;除了完美兼容自家旗下靈刃潛行版筆記本,還有不少玩家利用它搭配蘋果等其它品牌筆記本成功使用。
連接測試
就安裝難度而言,各款雷電3顯卡擴展塢都大同小異,而且并不難,畢竟都是基于基本相同的方案。以AKiTiONode為例,按照賣家提供的使用方法,我們首先将擴展塢的固件進行了升級,随後将獨立顯卡安裝進擴展塢上的PCIe插槽并接上顯卡獨立供電線,然後通過附帶的雷電3傳輸線連接筆記本與擴展塢。打開擴展塢的電源後,事先裝好ThunderboltSoftware(英特爾雷電應用程序及驅動)的筆記本系統便會彈出提示表示檢測到新插入設備,選擇“總是連接”後我們便在系統的設備管理器中發現了新的顯卡設備。與在台式機上安裝顯卡一樣,此時隻需安裝相應驅動的AMD或NVIDIA桌面版驅動,重啟後便可正常啟用外置顯卡。參測的雷蛇靈刃潛行版和戴爾XPS15經過以上操作都能識别出AKiTiONode裡安裝的GTX1060顯卡,而且由于内部原理與PCIe插槽直連一樣,在Windows10中無論是筆記本自帶屏幕還是通過獨立顯卡背部插槽連接的顯示器都能正常顯示畫面。随後我們嘗試了熱插拔,閑置狀态下将雷電3連接線拔出後屏幕依然能正常顯示,整體感受與平常的移除閃存盤并無太大差别,這表明日常“出門秒帶主機、回家秒加獨顯”的願景是可以輕松實現的。美中不足的是,按照如上方法及公開的教程在UEFI、BootCamp兩種方法安裝了Windows10的蘋果MacBookPro2016(15英寸)上可以正常識别外接顯卡,但無法正常啟用;考慮有玩家表示自己在13英寸版的MacBookPro2016上可以通過AKiTiONode使用外接獨立顯卡,我們認為或許是遇到了固件、兼容性問題,幾經嘗試後我們選擇了放棄。至于雷電3接口能否為筆記本電腦充電的問題我們也進行了觀察。實際體驗中稍顯遺憾的是現階段的AKiTiONode無法為參測筆記本電腦充電,但雷蛇的戰核、ROGXGStation2據官方宣稱是可以對自家旗下适配機型充電的。可見雷電3擴展塢的電力輸出功能應該是需要接收端的适配,AKiTiONode這樣的通用型擴展塢暫時屏蔽了電力輸出功能。對于戴爾XPS15這種獨立電源供電的機型影響不大,但對于雷蛇靈刃潛行版這種隻能通過TypeC接口充電的機型而言,在實際使用的過程中性能、續航時間會有一定影響,畢竟整機隻能工作在電池模式下。
雷蛇靈刃潛行版、戴爾XPS15經過簡單的步驟可以成功啟用AKiTiONode中的獨立顯卡,盡管雷電軟件中eGPU參數是“不支持”,但并不妨礙正常使用外接獨顯。
MacbookPro2016(15英寸)在Windows10系統下與AKiTiONode存在固件、兼容性問題,或許日後通過固件更新有望正常使用;有教程顯示macOS可以正常連接,但考慮到幾款機型統一用Windows10系統可以保證測試數據的可對比性,我們放棄了MacbookPro2016(15英寸)與AKiTiONode的測試。理論測試成績
測試小結
從3DMarkFireSrtike等各項基準得分來看,外接獨立顯卡的“性能損失”(由于相對于台式PC而言本次參測筆記本電腦在處理器、内存、芯片組方面存在較大差異,因此性能差異僅供參考)果真如前文所預估的一樣,最多超過了20%。比如在TimeSpy中,采用低壓處理器的雷蛇靈刃潛行版與采用同一款顯卡的DIY台式機得分相差近30%,與采用标壓處理器、GTX1060移動版顯卡的遊戲本相比則仍有約12%的差距;而同樣采用标壓處理器的XPS15在TimeSpy項目中的得分則與這台遊戲本相差無幾—不可否認的是,兩台外接顯卡測試平台的圖形性能相比原先仍出現了質的飛躍。在對顯卡、處理器要求都不低的SteamVRPerformanceTest中,台式機平台獲得了最高的7.8分(6分以上為VRReady合格分數),而采用标壓處理器的XPS15外接顯卡後緊随其後得到了7.1分(機身自帶GTX960M得分僅為1分左右),而采用低壓版處理器的雷蛇靈刃潛行版6.8分的成績也強于内置移動版GTX1060顯卡的遊戲本(6.4分)。看起來想要通過雷電3外接顯卡暢玩VR遊戲,哪怕你的主機采用低電壓處理器也是可行的,但若能搭配像酷睿i7-6700HQ或i7-7700HQ這樣的标壓處理器則會更好。
用了雷電3擴展塢外接顯卡後,哪怕是原本采用低壓處理器、集成顯卡的機型也獲得了VRReady級圖形性能。
遊戲與專業應用測試成績
測試小結
在基準測試中我們說到,兩台外接顯卡測試平台的圖形性能相比原先仍出現了質的飛躍,這一點在實際遊戲和模拟專業應用場景的LuxMark渲染測試中也得以體現。本來像采用低電壓處理器、集成顯卡的雷蛇靈刃潛行版這樣的機型在不外接獨立顯卡的時候一般是無法流暢運行《守望先鋒》的,而在外接獨立顯卡後該平台已經可以在1080p分辨率、100%渲染最高畫質下以82fps暢玩《守望先鋒》—雖然相對于台式機平台121fps、遊戲本平台105fps的成績而言差距最高達到了近50%,但目前來看提升仍十分可觀,這一水平應對常見的視頻剪輯等創意工作壓力也不大;或許後續通過驅動、固件等方面的優化有望縮小這一份差距。而對于XPS15這台搭載了标壓處理器、上一代入門級遊戲顯卡的輕薄本而言,外接GTX1060獨立顯卡後遊戲圖形性能提升也不小,相比起搭載GTX1060移動版顯卡的遊戲本也不遑多讓。目前來看,如果想獲得更加令人滿意的性能,不妨将顯卡塢内的顯卡提升至GTX1070等更高級别,整套平台一萬五左右的價格對于預算充足的玩家而言也并非遙不可及。
在本次測試全部完成後我們驚喜地發現,通過雷電3外接的顯卡在單純的圖形性能方面相對于常規高性能遊戲本上搭載的同一型号移動版顯卡而言有明顯的優勢,在3DMark(圖形得分)或實際遊戲中均得到了驗證;外接非公版顯卡的優勢在此展露無遺,若是通過超頻或者更換更高等級顯卡,相信圖形性能會有進一步增長。
從基準測試和實際遊戲表現來看,筆記本電腦通過雷電3擴展塢外接顯卡時最大的瓶頸在處理器性能部分;憑借稍強于同一型号移動版顯卡的GPU性能,外接獨顯對整體圖形性能的提升效果可謂立竿見影。總結
什麼場景下需要使用雷電3外接顯卡塢?每個用戶使用電腦的習慣各不一樣,如果你不希望自己的資料分布在多台電腦上、希望所有的工作進度都在一台電腦上同時兼顧輕薄辦公與遊戲性能,那不妨給你的超輕薄本加一個雷電3顯卡擴展塢。“拔卡外出工作、插卡屋裡遊戲”的使用方式或多或少還原了“筆記本”這一概念的本色。雖然低壓處理器性能和外接顯卡塢兼容性問題依然存在,但相信随着新一代低壓、标壓處理器的性能提升以及相關廠商的攜手優化,雷電3外接顯卡塢對于玩家們的吸引力是不可忽視的。這種“真筆記本”玩家的新玩具,你是否準備嘗鮮一番?