Mar 3, 2017

eGPU Cơ chế hoạt động

March 03, 2017 Posted by To Hung Duong

eGPU là viết tắt của External GPU - GPU gắn ngoài. Mục đích của cọng cáp chỉ là để nối dài, đừng quan tâm nó là loại cáp gì. 


Lý thuyết: iGPU, dGPU, eGPU hoạt động như nào.

Hãy nói về hệ thống laptop sử dụng công nghệ nVidia Optimus / AMD Switching Graphics. Trên laptop có iGPUdGPU.

Cơ chế:
- Màn hình của laptop được quản lý bởi iGPU chứ không phải dGPU. 
- Cả iGPU và dGPU cùng  sử dụng PCIExpress Bus để truyền tín hiệu. 
- Khi không đòi hỏi xử lý đồ hoạ nặng, dGPU sẽ rơi vào chế độ nghỉ (idle). 
- Khi chơi game, dGPU sẽ hoạt động, mọi dữ liệu nó xử lý được sẽ được truyền lên/xuống thông qua PCIExpress Bus  rồi truyền đến iGPU để xuất ra màn hình (nếu là game), lúc này iGPU cũng vẫn hoạt động nhưng Frame của dGPU sẽ hiển thị đè lên Frame của iGPU.

Đánh giá:
1. Mọi xử lý của dGPU không được xuất trực tiếp ra màn hình mà phải thông qua iGPU. 
2. dGPU thực sự không quản lý bất kỳ cổng xuất nào (HDMI/VGA/DP). 
3. Đường PCIExpress Bus sẽ được xử dụng vừa để vận chuyển dữ liệu thô vào  dGPU vừa để vận chuyển Frame sau khi dựng từ dGPU ra. 

Có thể hình dung tương đối là đường bus này phục vụ xử lý sẽ giảm chỉ còn 50, 50 còn lại sẽ dành để xuất tín hiệu sau xử lý. Trên thực tế đường bus PCIExpress mà dGPU được cấp có thể là PCIEx 4x, 8x, 16x tuỳ thuộc vào thiết kế của hãng sản xuất phần cứng.  Với 3 mức tốc độ này, có thể chỉ cần 10-30% đường bus cũng đã đủ xuất tín hiệu sau xử lý, 90-70% còn lại dành cho truyền tải dữ liệu phục vụ xử lý. Bạn có thể yên tâm, dGPU không bị nghẽn băng thông do đường truyền nhỏ đâu.

Các thiết bị khác dùng PCIExpress Bus:

+ Thunderbotl 
+ NGFF
+ ExpressCard và mPCIe

Khi dùng eGPU ở màn hình trong, nó vẫn sẽ được hệ thống coi nó như dGPU. Mọi tín hiệu xuất ra màn hình trong đều phải thông qua iGPU. Bạn chú ý Đánh giá thứ 3 ở trên.

Khi dùng eGPU với màn hình ngoài cắm trên eGPU, nó sẽ tương tự như desktop, mọi tín hiệu xuất ra sẽ phát trực tiếp ở màn hình ngoài, không còn liên quan gì đến màn hình trong do iGPU.

Nếu bạn sử dụng trực tiếp vào Thunderbolt hoặc NGFF tốc độ có thể tương đương PCIex 4x 3.0, bạn sẽ có băng thông tương đương dGPU, sức kéo của eGPU sẽ chỉ bị giảm khoảng 10% so với trên desktop, và 8% nếu cắm màn hình ngoài. Với 2 loại này bạn không cần phải mua màn hình ngoài.

Nếu bạn sử dụng trực tiếp vào ExpressCard hoặc mPCIe thì hiệu suất sẽ suy hao đáng kể sức kéo, chỉ còn khoảng 70% do nghẽn băng thông đường bus. PCIex 1x 2.0 sẽ không đủ để xuất màn hình trong, có thể hiệu xuất game với màn hình trong còn thua dGPU. Bạn phải có màn hình ngoài nếu muốn tận dụng được sức mạnh eGPU. 


Thực tiễn : eGPU dùng gì để chạy.

Khả năng mở rộng cao là tiêu chí cơ bản trong thiết kế phần cứng máy tính. Laptop kích thước dù nhỏ hơn Desktop nhưng nó cũng là máy tính, nó kế thừa tiêu chí này. Đường PCIExpress Bus không chỉ sử dụng bở dGPU, iGPU, nó còn nối với nhiều thiết bị khác nữa. 

Ví dụ:
Với hệ thống sử dụng chipset QM87, CPU có thể giao tiếp với 1 đường PCIexpress 16x 3.0 tốc độ cao hoặc 2 đường 8x hoặc 1 đường 8x + 2 đường 4x. Nếu hệ thống của bạn có cổng thunderboth, có nghĩa là dGPU của bạn đang dùng đường bus 8x. 

Hệ thống này còn cung cấp 8 đường PCIex 1x 2.0, những đường bus này sẽ dùng để cắm card wifi, card WWAN,  card vault phục vụ bảo mật, khe ExpressCard cũng sử dụng 1 trong các đường bus này.

Đó là lý thuyết thiết kế, thực tế khi sản xuất phần cứng, các hãng sẽ giản lược phần cứng để phù hợp với tổng thể hình dáng laptop. Dẫn đến tình trạng bạn check phầm mềm số lượng khe cắm RAM, số lượng đường bus đầy đủ nhưng khi mở máy lên, thì chỉ có 2 khe RAM và 1 khe wifi. Cho nên khi xác định chơi eGPU, bạn buộc phải biết phần cứng của bạn thực tế nó ra sao để lựa cơm gắp mắm.