In diesem Artikel erfährst du alles Wissenswerte rund um das Thema „eGPU“. Das Wort kommt aus dem englischen und steht für external graphics processing unit, was ins Deutsche übersetzt einen externen Grafikprozessor beschreibt.
Streng genommen existiert keine externe Grafikkarte, herkömmliche PCI-Express Grafikkarten lassen sich mit einem externen Grafikkarten-Gehäuse (eGPU) über die Thunderbolt-Schnittstelle an Laptops und Computer verwenden. Letzteres macht jedoch weniger Sinn, da die interne PCI-Express-Schnittstelle eines Desktop-Computers leistungstechnisch deutlich besser performt.
Warum es zu Leistungsunterschieden bei der Verwendung einer eGPU-Dockingstation im Vergleich zu eingebauten Grafikkarten kommt und welche Grafikkarten sich am besten für den Betrieb an einem Notebook eignen, darum geht es in diesem Beitrag.
Wir besprechen die Vor- und Nachteile bei der Verwendung einer externen Grafikkarte für Laptops und werfen einen Blick auf aktuelle Grafikkarten-Gehäuse (eGPU-Docks), um herauszufinden, welche Optionen uns heute zur Verfügung stehen, damit wir das Beste in Bezug auf das Preis- und Leistungsverhältnis herausholen.
Inhaltsverzeichnis: Kaufberatung für aktuelle eGPU-Gehäuse für die Verwendung einer externen Grafikkarte (NVIDIA/AMD)
Worauf muss ich bei dem Kauf eines externen Grafikkartengehäuses achten?
Zunächst einmal müssen wir uns vor dem Kauf eines externen Grafikkarten-Gehäuses darüber im Klaren sein, dass die Leistung bei der Verwendung in 3D-Spielen immer einige Prozente hinter der liegt, die wir mit derselben Grafikkarte erzielen würden, wenn diese direkt an einem PCI-Express-Slot montiert werden würde. Unabhängig davon, ob wir eine externe Grafikkarte von NVIDIA oder AMD im eGPU-Dock für unseren Laptop verwenden.
Die Thunderbolt-Schnittstelle wird zwar stetig weiterentwickelt und bringt eine beachtliche Geschwindigkeit bei der Übertragung mit, jedoch liegt selbst die aktuelle Version von Thunderbolt noch erheblich unter der Geschwindigkeit, die eine PCIe-Schnittstelle auf dem Mainboard leisten kann.
Um die Geschwindigkeitsunterschiede zu verdeutlichen, folgt ein Vergleich der Übertragungsgeschwindigkeiten (Bandbreite) von Thunderbolt und PCI-Express:
- Thunderbolt 1: 10 Gbps
- Thunderbolt 2: 20 Gbps
- Thunderbolt 3: 40 Gbps
- Thunderbolt 4: 40 Gbps
- PCI-Express: 126 Gbps
Welche eGPU-Gehäuse (Marken) eignen sich für externe Grafikkarten mit Thunderbolt 4?
Der Markt für aktuelle eGPU-Gehäuse für die Verwendung an einem Laptop bietet schon relativ preiswerte und leistungsstarke Docking-Stationen für den Betrieb von externen Grafikkarten. Moderne Geräte bieten eine Plug-and-play Unterstützung und bringen dank Thunderbolt 3 oder 4 Verbindung (USB-C) eine absolute Höchstgeschwindigkeit mit bis zu 40 Gbps mit. Etwas anderes würde ich aus heutiger Sicht nicht mehr empfehlen.
Alle von mir empfohlenen Gehäuse für externe Grafikkarten (eGPU) sind vielseitig einsetzbar und kompatibel für Windows- und macOS-Betriebssysteme. Anbei meine persönliche Auswahl für den preisbewussten Käufer (Werbung*):
Empfehlung: Werfe auch einen Blick auf den Marktplatz für Gebrauchswaren. Hierbei können wir einige Schnäppchen erzielen: eGPU mit Thunderbolt auf eBay*
Welche Nachteile bringt die geringere Bandbreite von Thunderbolt in der Praxis? eGPU vs. PCI-Express
Da die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen dem Notebook und eines eGPU-Docks auf die Bandbreite der aktuellen Thunderbolt-Generation beschränkt ist, haben sehr leistungsstarke Grafikkarten hier den größten Performance Loss. Während eine NVIDIA GeForce GTX 1060 mit einer Leistungseinbuße von ~20 % verwendet werden kann, bringt eine GTX 1080 Ti bereits Einbußen von ~30 % mit sich.
Die Schere geht also immer weiter auseinander, je leistungsstärker eine Grafikkarte ist, weshalb sich bei der Verwendung einer externen Grafikkarte an einem Notebook die Grafikkarten aus der Einstiegs- und Mittelklasse bewährt haben. Wozu eine aktuelle NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti erwerben, wenn wir auf nur 60-70 Prozent der Leistung zugreifen können?
Der Erwerb einer Einstiegs-Gaming-Grafikkarte oder ein Modell aus der Mittelklasse schont unseren Geldbeutel und bringt bei der externen Verwendung am Laptop die kleinsten Leistungsunterschiede im Vergleich zur Nutzung am PCI-E-Slot.
Aktuell würde ich die folgenden Grafikkarten für die externe Verwendung mit einem eGPU-Dock an einem Laptop empfehlen
Hinweis: Ich empfehle bewusst nur Grafikkarten der aktuellen Einstiegs- und Mittelklasse, da der eGPU-Leistungsverlust bei GPUs der aktuellen highend-Klasse meiner Ansicht nach zu groß ist, als dass es sich rechnen würde, eine derart starke Grafikkarte mit einem eGPU-Gehäuse extern zu verwenden. Dieser Artikel soll dazu dienen, den möglichst größten Nutzen zwischen Anschaffungspreis und Leistung zu erzielen.
Aktuelle Gehäuse für externe Grafikkarten sind, bedingt durch die Thunderbolt-Schnittstelle, auf maximal 4-PCI-Lanes beschränkt, was die Verwendung einer RTX 3080 Ti in den seltensten Fällen noch lohnenswert macht. In der Praxis fallen die Leistungsverluste jedoch geringer aus, je höher die Auflösung selektiert wird. Bei 4K-Auflösungen waren die Performance-Drops im Schnitt geringer, als vergleichsweise bei Full-HD-Auflösungen.
Grafikkarten-Modelle die sich für ein externes Grafikkarten-Gehäuse mit Thunderbolt-3 besonders gut eignen (Werbung):
Die Verwendung eines externen Monitors, welcher direkt am eGPU-Gehäuse angeschlossen wird, bringt noch einmal mehr FPS
Bei der Verwendung eines externen Monitors, der direkt am externen Grafikkarten-Gehäuse angeschlossen werden kann, können noch einmal etwas mehr FPS herausgeholt werden, da die Frames direkt auf den Monitor ausgegeben werden müssen, und nicht wieder zurück zum Notebook gesendet werden müssen (Loop), um die Bildausgabe auf den Laptop-Bildschirm ausgeben zu können.
Auch dieser Umweg beschneidet die maximal mögliche Framerate, die eine externe Grafikkarte zu leisten vermag. Das ist auch selbsterklärend, da die Bandbreite bei 3D-Berechnungen und der Übertragung der Frames bereits voll ausgeschöpft wird. Um eine genaue Zahl zu nennen, es kann im Schnitt etwa 8-Prozent mehr Leistung (FPS) herausgeholt werden, wenn nicht das interne Notebook-Display, sondern ein externer Monitor direkt an der externen Grafikkarte angeschlossen wird.
Ob sich dann noch die Anschaffung eines Notebooks lohnt, muss jeder für sich selbst entscheiden. Gehen wir im nächsten Abschnitt auf die Vor- und Nachteile von eGPUs ein, und vergleichen die aktuellen Möglichkeiten.
Was spricht für die Verwendung einer eGPU und was spricht dagegen (Vor- und Nachteile)?
Damit eine Grafikkarte ihre Leistung abrufen kann, muss der Prozessor eine gewisse Leistungsfähigkeit mitbringen. Es macht in der Theorie wenig Sinn, eine externe NVIDIA GeForce der aktuellen RTX-Generation mit einem Intel Celeron oder Pentium zu paaren (Bottleneck). Moderne Ultrabooks von etablierten Marken bringen bereits sehr starke und leistungsfähige Prozessoren der aktuellen Intel- und AMD-Generation mit, die wunderbar mit einer externen Grafikkarte im eGPU-Dock harmonieren können.
Wo wir auch schon zu den größten Vorteilen bei der Verwendung von einer externen Grafikkarte kommen. Aktuelle Gaming-Notebooks haben ein Problem, was die Transparenz rund um die beschnittene TDP-Wattanzahl, der im Laptop verbauten Grafikkarten angeht.
Diese aktuelle Problematik kann mittels eGPU spielend einfach umgangen werden. Möchtest du mehr darüber erfahren, kann ich dir diesen Beitrag von mir empfehlen: Kaufberatung für Gaming-Notebooks und das Problem mit den Laptop-Grafikkarten in Bezug auf die TDP.
Viele von uns verwenden zwei Notebooks, um möglichst alle anfallenden Aufgaben flächendeckend erledigen zu können. So besitze ich zum Beispiel ein Ultrabook mit langer Akkulaufzeit für Unterwegs und ein Gaming-Notebook, welches erheblich schwerer zu transportieren ist und nicht einmal im Ansatz mit der Akkulaufzeit meines Ultrabooks mithalten kann.
Wozu mehrere Geräte benutzen, wenn sich ein gewöhnliches Notebook innerhalb von wenigen Sekunden in eine leistungsfähige Gaming-Maschine umwandeln lässt?
Ein eGPU-Gehäuse für externe Grafikkarten könnte beide Vorteile miteinander kombinieren, da sich das Business-Notebook zu Hause ohne große Bemühungen in ein Gaming-Notebook verwandeln kann, Thunderbolt und eGPU sei es gedankt. Wir müssen also weder auf 3D-Leistung verzichten, noch auf Akkuleistung oder die Flexibilität, die uns den Alltag erheblich vereinfacht.
Das war mein Beitrag über externe Grafikkarten für externe GPU-Gehäuse mit Thunderbolt 3 und 4
Zusammenfassung: Klar können wir den Leistungsverlust, bedingt durch die geringere Bandbreite von Thunderbolt, im Vergleich bei der Verwendung von PCI-Express als großen Nachteil ansehen, jedoch leistet auch eine NVIDIA RTX 3070 Mobile erheblich weniger als die Desktop-Version ohne den Mobile-Zusatz. Beschnitten und beschränkt sind wir auf dem Notebook also ohnehin, unabhängig davon, ob wir ein externes Gehäuse für Grafikkarten am Laptop verwenden oder eine interne GPU-Lösung.
Abschließend bringt uns ein eGPU-Dock die Möglichkeit, Grafikkarten bei Bedarf auf neue Generationen aufzurüsten oder das Notebook zu ersetzen, ohne die vorhandene 3D-Leistung zu verlieren. Wir sind demnach erheblich flexibler, was auch das wichtigste Kaufkriterium für externe Grafikkarten-Gehäuse sein dürfte, am Ende dreht sich doch alles um die Flexibilität und Unabhängigkeit gegenüber den teilweise sehr überzogenen Gaming-Notebook-Angeboten im Einzelhandel.
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Hi Alexlexander,
Super Artikel; bringt einen schön in das Thema eGPU rein.
Klar und verständlich geschrieben !!
Da ich NewBe bei diesem Thema bin, hilft der Artikel mir sehr zum Einstieg.
Ich habe Thunderbolt 4; schade das es zw. -3 und -4 keinen Geschwindigkeitszuwachs gibt.
Gruß von Lothar