TGX接口是联想在ThinkBook 14+/16+ 2024酷睿版上引入的高速接口,其在现有OCuLink基础上增加了热插拔功能。下文中会混用TGX和OCuLink两种描述,当使用TGX的时候,特指联想的这套方案;而使用OCuLink的时候,也适用其他厂商的通用方案。即便如此,本文仍然较多针对ThinkBook的热插拔方案,其他机型酌情参考。
使用显卡坞为 开源宇宙EG01M(V410母板)和EXPGDC OCuP4V2;显卡为 铭瑄RTX 4060Ti 8G小瑷珈(双风扇);笔记本为ThinkBook 14+ 2024 Ultra 7,性能挡位为“极致性能”。 任一设备不同都极有可能出现不同的表现,仅供参考。
理论性能测试
OCuLink本身并没有类似雷电那样的转换,因此理论上带宽没有任何损耗;但通常使用场景下需要很长的延长线,所以延迟会较高,信号也很容易出问题,且PCIe 4.0 x4喂不饱许多高端显卡,所以实际体验仍会不及理想状态。但在信号质量良好的情况下,不同的显卡坞之间损耗差别不会很大。
下列测试如未提及均为离屏,没有画面回传开销,所以默认无需分开测内外屏。
一些3DMark跑分:
- Time Spy 综合12587分,显卡13134分,CPU 10187分;
- Steel Nomad DX12 2930分,领先同显卡平均水平1.63%;
- Speed Way 3167分,落后同显卡平均水平0.93%;
- Time Spy Extreme 综合5925分,显卡6177分,CPU 4816分。
- PCI Express带宽跑分:5.99 Gbps(接外屏,混合输出)。
笔记本架高的情况下,CPU全程温度不低,而4060Ti温度完全上不去,看来双风扇真的完全够。查阅3DMark数据库得知,上述跑分基本持平于同样显卡的台式机,而比同显卡核心(4070 Laptop)的轻薄(全能)本/游戏本有着5~15% 的领先幅度。
游戏性能测试
下列测试是分开测得,结果仅供参考。当接外接显示器时,有接在显卡上(不经过核显)和接在笔记本上(经过核显)两种方案,类似于部分游戏本内屏的“独显直连”和“混合输出”方案。为了便于理解,套用该称呼进行测试。
外屏接在独显上时,必须由独显负责渲染。虽然此时不会给核显造成压力,游戏帧数可能更高,也无需重复插拔笔记本上的显示输出接口,但热拔时为了稳妥,需将所有使用独显渲染的应用移至核显,此时使用混合输出就较为方便。另外运行在独显上的应用也会占用显存,对于吃显存的程序比较不友好,在核显上运行可以将部分显存压力转移至内存。
需要注意的是,以下游戏帧率数据并非主要用于对比损耗(事实上很多项目画质都不一样),主要是展示一个实际使用的预期。
内屏
内屏的分辨率为3072*1920,比一般人配的2K外接显示器渲染压力更大,也会给核显带来更大的压力。默认均以满分辨率运行。
《原神》1 4.8版本最高画质,1.5倍渲染,须弥城跑图基本稳定60 FPS,有所跳动。
《崩坏:星穹铁道》1,最高画质,2.0倍渲染2,「黄金的时刻」跑图,平均38.1 FPS,1% Low 28 FPS,0.1% Low 15.1 FPS。调整到1.4倍渲染后,帧率表现就正常很多了,属于能够流畅游玩的水平。
《飙酷车神:轰鸣盛典》,最高预设,自带基准测试平均46 FPS。
《看门狗:军团》,预设“高”+光线追踪“适量”+DLSS “质量”,自带基准测试,平均49.3 FPS,1% Low 36.9 FPS,0.1% Low 16.4 FPS。值得注意的是,基准测试报告已经提及了CPU瓶颈。
《极限竞速:地平线5》,预设“极端”,开启NVIDIA DLAA,自带基准测试,平均59.9 FPS,1% Low 48.7 FPS。用MSAA替换DLAA,帧数类似。FH5确实是优化比较好的游戏,只不过吃显存有点太多了。
《黑神话:悟空》(性能测试工具),超采样清晰度100%,光追关闭,其他均为高,平均帧率31.8 FPS,1% Low 25.8 FPS。将超采样清晰度设为预设推荐的37%,平均帧率71 FPS,有几次明显感知的卡顿;小核负载较高,怀疑存在调度问题。
外屏,混合输出
外屏的分辨率为4K,使用雷电4接口连接显示器。
《原神》1,5.0版本最高画质(仅供参考,5.0版本提升了画质),1.5倍渲染,须弥城跑图平均52.6 FPS,1% Low 20.6 FPS。并未爆显存,但出现了非常明显的帧数波动。在将渲染倍数调整至1.0倍之后,流畅度可以接受,基本稳定在60 FPS。
《极限竞速:地平线5》 由于显存原因,应该难以使用内屏的画质完成测试,因此降低了部分画质,基本能够流畅运行,效果见下。
《黑神话:悟空》 (正式版游戏)也换了画质,使用的是我一般玩的时候使用的画质。一般赶路时还算流畅,打怪时可掉到50帧左右;显存占用较为极限,在跑分结果页就可看出,在火焰山翠云殿等复杂场景下由于爆显存,帧率会暴降至30左右。在DLSS性能档,会出现较多升采样带来的远景颗粒感,主体则相对不会太糊,相对而言可以接受。
《看门狗:军团》 在分辨率提升到4K时,仍然是一个非常吃CPU的游戏。使用推荐画质(见下面第二张),平均帧率仅能达到43 FPS;而开启了DLSS质量档后,帧率基本稳定在60 FPS,但似乎爆了两次显存,帧数降至20 FPS左右(见上面第一张)。
《飙酷车神:轰鸣盛典》,与上面画质相同,平均帧率42.3 FPS,1% Low 36 FPS。少见一些小卡顿。显存占用怎么还更低了……?
《崩坏:星穹铁道》,上述画质不变,在使用 ,在2.6版本更新「折纸大学学院」地图后,出现了剧烈的卡顿,在中央广场上平均帧率只有约30左右。同时,显卡占用率仅有三分之二,CPU功耗却居高不下,在45~50W左右。怀疑是CPU瓶颈造成的。
外屏,独显直连
懒了,可能不测了
方案
这一段主要聊聊现有OCuLink显卡坞的产品。
品牌
联想 为自己的TGX接口研制了专用的显卡坞,具有定制的协议,所以这也是目前只有联想笔记本能做到热插拔的原因。联想官方TGX显卡坞相对来说比较精致,用料也足一些,确实能够配得上1000块钱,只不过对大部分人来说应该还是贵了。理论上应该是最稳定的,售后大概也不好意思不理,但仍有报告蓝屏的现象。仅支持N卡和带TGX接口的ThinkBook机型。传闻称其热插拔的秘密在于主动线。
开源宇宙(开原宇宙、开猿宇宙、GZOSMETA)3 主业为GPU服务器(我怀疑就是矿机),显卡坞是个副业,但是宣传比较卖力,销量和知名度相对也较高。光淘宝就有三个官方店,其中包含一个官方二手回收店(目前不知道是否良心),客服人手似乎较紧缺。型号相同的显卡坞可能有多种规格(母版、静音电源风扇等),买二手前需先问清楚。在618前后做到了TGX接口N卡热插拔,A卡比较玄学(可能由于信号原因)。有一个售后群,进去摸底比较方便。由于不太乐意加独立信号增强芯片,成本确实低了(体现在618折扣上),但线必须焊在母版上不能插拔,而且长度有限制。玄派 的显卡坞也是其贴牌产品。
EXP GDC 知名度不太高,之前在国际市场摸爬滚打比较多。在联想TGX显卡坞量产开售前做到了TGX接口热插拔。部分产品用信号增强芯片,做到了可换线,以及可选1m线 (实测50cm够用)。热插比较考验手法,但失败重插即可,目前没遇到过蓝屏。客服响应还不错(毕竟没有那么多人买)。
天钡 主业是做迷你主机,有一款AG01,顺便也上了TGX热插拔。其余的不了解,不评论。
诺方恒科 (同时经营淘宝店“DIY玩家世界”)是这些厂商中支持热插拔最便宜的一个(转接板仅170元),但产品也较为狂野(低情商:简陋),就一块板子,明说了没有技术支持。其余不了解,不评论。
有些其他的OCuLink显卡坞厂商,未做TGX热插拔,对于TB14+ 2024用户来说,我认为没有购买价值。但是现存的OCuLink显卡坞也可以使用。
形态
较为早期的显卡坞,有许多是在母版上面安装电源和显卡,开放式无机箱的方案,如开源宇宙GK01ATX、EXPGDC OCuP4V2等。电源必须自己配,是好处也是坏处,因为RTX40系显卡的功耗不那么高,高质量的低功率电源却难以找到;由于是开放式设计,理线和噪音也需要多考量。我为了带4060 Ti买了个全汉MS450,虽然这玩意是有名的刚过及格线,但好在低负载风扇声音非常小4,而且是全模组电源,我认为是TDP 450W以下显卡的性价比与体验最佳平衡点。开源宇宙、EXP GDC和诺方恒科均有该形态的产品。理论上PCIe可能与5GHz WiFi的频段互相干扰,ThinkBook产品经理指的可能就是这件事。
有的厂商会单独卖个壳,把母版、电源和显卡一起包起来,也有的厂商选择一块儿卖。多点儿电磁屏蔽效果,美观和便携性也强一些。散热倒也不用担心,外接显卡的散热基本是最好做的了。
开源宇宙喜欢设计很多形态,如EG01M将一个长城CRPS电源放置在母版和显卡下方,有效地节省了桌面空间,该形态也被天钡学去。EXP GDC还设计了一个使用笔记本现有电源或氮化镓充电器的方案(OCuP4GaN),最高330W,价格比较高,我觉得不值得。
显卡搭配
首先讨论范围限定于NVIDIA和AMD显卡。其他小厂主要是驱动仍然不够稳定完善,无论是新购还是已有,个人都不建议尝试。在这两家中,外接AMD相比于NVIDIA稳定性又更差,尤其是数个GRE特供卡。A卡要实现开源宇宙显卡坞的热插拔,不光需要外接显示器(或欺骗器,否则显卡不工作),而且还有运气的成分在;而联想原厂TGX显卡坞则完全没有提到A卡支持。本节后续将主要以N卡作为例子,可以自动带入对应等级的A卡。
不支持PCIe 4.0的老型号也不建议购买。即使实际性能可能较强,它们也只能运行在PCIe 3.0 x4(甚至更前代)的带宽上5,即32GT/s(约4GB/s),相比上限PCIe 4.0 x4的64GT/s低了一半。在台式机上,与PCIe 3.0 x16相比,x4会带来平均约8% 的损失,且损失随分辨率降低而升高(以2080Ti为例6)。类似的带宽瓶颈还存在于RTX 4080或更高性能的型号上。个人观察来说,有较多购买RTX 4070/4070S/4070Ti的用户进行外接,网络上也可以找到很多搭配这些型号的测试,这些型号损耗一般在10% 以内。
性能不太高的显卡,新购外接也要斟酌一下。RTX 4060移动端和桌面端规格完全相同,在散热较良好的16寸笔记本内,独显型号和核显外接,游戏性能没有本质差距,反而因信号不佳,更容易出问题;而在捉襟见肘的14寸空间内,伴随着天选Air的发布,独显本TDP的分配也更为充裕了。因此对于该等级的显卡,更应考虑CPU的性能需求,而非仅仅游戏性能。至于更低规格的卡,则外接的必要性更低。
当然,上面围绕着新购的场景说了这么多,并不完全适用自己有卡的场景。哪怕是自己有A卡或者老型号,在有适合笔记本的情况下,也可以组来试一试,许多显卡坞厂商的退货政策非常宽松。
我适合用TGX外接显卡吗?
个人意见,不建议任何【对PC硬件没有充足了解】或【对稳定性有更高要求】者,现阶段购买使用OCuLink(含TGX) 显卡坞。例如,即使是使用联想原厂显卡坞,也仍然有一些小问题,而且不一定是显卡坞造成的;开源宇宙虽然经过长时间迭代,售后群内也仍然出现零星的不认卡、蓝屏等问题。
另外除了稳定性和上手难度问题外,综合与类似方案(独显轻薄本、传统游戏本、轻薄本+台式机、雷电显卡坞)的比较,我认为符合如下条件的人群可以尝试一下:
- 在乎显卡的性能释放/升级空间。14寸配的独显基本都4060封顶,而显卡坞大多为开放式设计,散热条件极佳,也可以换更高端的卡。雷电显卡坞损耗很大,无法实现线性的性能增长。需求较低时(低于60级别卡),无需外接。
- 不那么在乎CPU性能。酷睿Ultra的表现大家有目共睹,与游戏本/台式机的标压CPU有较大差距,而且没有更换升级空间。不过分离显卡确实可以给CPU多分点功耗。
- 需要较强的便携性,而且懒得同步资料。前一句针对的是游戏本,后一句针对的是轻薄本+台式机。只是受限于CPU性能释放,带OCuLink的本不会太轻薄。
- 不需要任何地点都有较强的性能。显卡坞不适合也不便于频繁运输,就像台式机一样。独显轻薄本的便携优势仍然十分明显。
- 需要性价比,但不追求极致的性价比(仅计新购)。4070的游戏本都干到6500价位了,但OCuLink方案仍比雷电扩展坞和顶级独显轻薄本便宜。
- 不太在乎噪音。ThinkBook 14+ 的散热并不算很出色,且轻薄本风道设计导致恼人的高频噪音明显占比较台式机与游戏本大。
- 不在意买N卡。这倒也是稳定性的一环,A卡玄学问题还是有点多,更不要提什么I卡什么摩尔线程了。
总结
虽然OCuLink外接显卡并不是什么新东西,但由于破坏性开孔等原因,一直是小众的玩具。直到联想在机身上自带了TGX,并实现了热插拔,才真正使其接近实用。未来联想会不会推广此方案、其他厂商是否有动力实现还是未知数,但起码目前,TGX已经从玩具到实用迈出了最大的一步。
然而还是可以看到,本代ThinkBook 14+ 的方案仍然有一些不该有的问题。除了原厂也无法解决的稳定性问题外,还有CPU日常高居100度以上的高温以及随之而来的频繁撞墙&噪音,这显然不是令人满意的表现。
希望之后的产品能够安心做好CPU的散热,为主板加强保护,以及更多厂商参与到类似TGX的热插拔OCuLink机型上来。如果联想的方案经过不断的改善,成为了事实标准,那么生态对玩家来说也会好很多。
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值得注意的是,米哈游的游戏在使用外接显卡时,常出现一些不同寻常的卡顿,期间帧率降到个位数,声音明显卡顿,输入延迟以秒计,持续数秒的样子。其他厂商的游戏(包括同样使用Unity引擎的《城市:天际线2》)未出现该种情况。至于是不是显卡PCIe带宽瓶颈,还有待排查。 ↩︎ ↩︎ ↩︎
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实际游玩时2.0倍渲染和1.4倍渲染几乎没有区别。1.4倍渲染时即可达到稳定60 FPS。 ↩︎
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由于商标问题,这四个名字皆有使用。产品设计并不开源。 ↩︎
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MS450在温度不太高的时候可以停转风扇,但由于显卡待机时也会有发热,通过背板将热量传递给电源,所以风扇会持续低转速旋转,噪音几乎无感知。 ↩︎
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把PCIe类比成水管:RTX 2080 Ti具有16条直径为8的水管,即使接上显卡坞上4条直径为16的水管,也只能看作4条直径为8的水管来用。 ↩︎
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均为游戏测试;见 https://www.techpowerup.com/review/nvidia-geforce-rtx-2080-ti-pci-express-scaling ↩︎