一場提升筆記本性能的變革 顯卡塢的昨天今天和明天

    為了讓性能不如游戲PC的筆記本電腦煥發(fā)第二春，眾多硬件廠商、DIY硬件愛好者在不斷追尋著如何在輕薄筆記本電腦保持自身便攜性的同時，讓其擁有如同高性能PC一樣超高的擴展性和強勁的性能?；谶@個需求，顯卡擴展塢應(yīng)運而生，這是筆記本電腦界，也是DIY 硬件界的一次開拓創(chuàng)新。

    外接顯卡又稱之為顯卡擴展塢，說的通透點就是用來擴展筆記本電腦性能的擴展裝置，通過傳輸數(shù)據(jù)接口或者插槽，將單獨顯卡的圖形編輯能力賦予筆記本電腦，彌補筆記本電腦因空間造成的性能缺失，這種設(shè)計可以讓用戶在無法安裝臺式機的環(huán)境下同樣可以享受到與高端PC一樣的圖形性能，同時還兼顧了筆記本電腦便攜性高的優(yōu)勢。

    例如在某些工作環(huán)境下，顯卡擴展塢可以有效的幫助用戶解決輕薄筆記本無法勝任的圖形運算工作，例如人工智能技術(shù)就需要應(yīng)用到GPU中的矩陣浮點運算能力以及并行運算能力。例如圖形工作者在實際工作中，輕薄本自帶的核心顯卡往往無法滿足圖形工作者的需求，在這些時候外接顯卡就顯得尤為重要。

    時光荏苒，距離顯卡擴展塢第一次出現(xiàn)至今已經(jīng)有十多個年頭，2003年就出現(xiàn)了長相和讀卡器非常相近的外置顯卡，那時候它還不叫顯卡擴展塢，當(dāng)時的它采用了USB接口的方式，還提供了一個VGA輸出接口，當(dāng)時這種外接顯卡裝置只支持2D Windows桌面顯示，分辨率僅為1024×768。當(dāng)時的這款外接顯卡并不能獨立于內(nèi)置顯卡存在，只能算得上是輔助的2D移動顯卡。

    那么經(jīng)歷的十多年的發(fā)展，顯卡擴展塢經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展和變遷？在未來，顯卡擴展塢應(yīng)該兼具哪些功能，發(fā)展的方向又在哪里？

顯卡擴展塢的過去

起點-ExpressCard插槽的嘗試

    顯卡擴展塢真正意義上的出現(xiàn)應(yīng)該是在2008年，當(dāng)時很多人的初衷只是為了讓性能孱弱的筆記本擁有強大的游戲性能，對超極本同樣適用。為了滿足用戶的廣泛需求，華碩推出了第一代XG Station外接顯卡，這款顯卡擴展塢內(nèi)置一塊8600GT顯卡，采用筆記本ExpressCard插槽引出的PCI-E x1接口的方式接入，可以說這是筆記本外接顯卡的首次嘗試，第二年技嘉也推出了自家可外接顯卡的筆記本M1305，雖然在體積上更小，但二者高昂的售價以及不可更換顯卡、無法發(fā)揮完美的游戲性能等缺陷被用戶無情拋棄。

發(fā)展-Light Peak接口的實現(xiàn)

    在經(jīng)過一段時間的沉寂后，2011年，索尼推出了Power Media Dock顯卡擴展塢，這是當(dāng)時筆記本電腦外接顯卡的終結(jié)版成品，它內(nèi)置一塊AMD Radeon HD 6650M獨立顯卡，通過Light Peak接入（這種技術(shù)的峰值單向數(shù)據(jù)傳輸速度可達10Gbps，并可支持雙向同時傳輸，另外，與USB線類似，Light Peak線纜同樣可以傳輸電能），完美的解決了外接顯卡帶寬不足的問題。如果你認為顯卡擴展塢發(fā)展到Power Media Dock的出現(xiàn)就完美截止，那就大錯特錯了，當(dāng)時的該項技術(shù)主要針對的還是商務(wù)人士在面對集成顯卡無法應(yīng)對的高級圖形應(yīng)用時給出的合理解決方案，但高昂的售價還是讓眾多用戶無法企及。

改進-Mini PCI-E接口來湊

    自古民間多高手這句話永遠都沒有錯，不管是第一代外接顯卡還是2011年看似完美的顯卡擴展技術(shù)，都無法避免一個售價高昂、無法更換顯卡的問題。為了解決這一問題，DIY發(fā)燒友開始利用起了筆記本閑置的Mini PCI-E接口，事實證明，這一舉動是有效的，至今在某寶都可以買到售價低廉的Mini PCI-E接口顯卡擴展塢。

    這類顯卡擴展塢雖然沒有通過Light Peak接口的傳輸速度快，而且外接顯卡在實際使用過程中性能損失嚴重，但關(guān)鍵在于投入成本低。DIY玩家通過主板上空余的Mini PCI-E接口進行外接顯卡的數(shù)據(jù)交換，通用性非常強，也就有了易更換顯卡的特點。雖然現(xiàn)在某寶有現(xiàn)成的Mini PCI-E外置顯卡賣，不過并不建議玩家嘗試，因為這類外接顯卡使用門檻相對而言還是非常高的，同時易用性也不大。

過去小結(jié)

    在過去，顯卡擴展塢只是少部分玩家的“玩具”，畢竟昂貴的售價擺在那里，不得不讓眾多筆記本電腦使用者三思而行。作為一名普通消費者，不便攜、性能損失嚴重、買顯卡擴展塢不如直接買整機等尖銳的問題沖擊著本就飽受質(zhì)疑的顯卡擴展塢發(fā)展，這也為后來雷電接口顯卡擴展塢的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

顯卡擴展塢的今天

    這一時期的產(chǎn)品可以稱得上是顯卡擴展塢發(fā)展的成熟階段，因為這個時期，顯卡擴展塢的傳輸技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為雷電接口，硬件廠商也尋找到了看似完美的解決方案，但不管哪家的產(chǎn)品，都有一定的自身局限性。比如Alienware13和微星的GS30。

    正式算起來，外星人和微星的外接顯卡裝置應(yīng)該算是顯卡擴展塢發(fā)展的第三代產(chǎn)物。這時候的兩款產(chǎn)品已經(jīng)初俱現(xiàn)在顯卡擴展塢的模型。但二者又具備各自的特點，比如Alienware13的顯卡擴展塢，它的主要作用就是筆記本顯卡性能不足的問題，整個過程通過一根特殊的線纜將顯卡擴展塢與筆記本特定接口相連，整個過程可通過外接顯示器或者內(nèi)置顯示屏輸出，性能損耗20%。但當(dāng)時的這款筆記本屬于低壓版CPU，大大限制了游戲性能的發(fā)揮。

    隨著處理器性能的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)不是影響顯卡擴展塢性能的障礙，首先i7-6500U的主頻2.5GHz，最大睿頻只有3.1GHz，而現(xiàn)在的八代酷睿低壓版處理器中最大睿頻可達到4.2GHz，甚至比肩七代i7-7700桌面處理器的單核心處理能力。其次，現(xiàn)在的八代低壓處理器均采用四核心八線程的設(shè)計，較雙核心四線程的i7-6500U在多任務(wù)處理上的巨大優(yōu)勢。由此可以看出，如果這款筆記本采用當(dāng)下的八代酷睿低壓處理器，起碼在處理器性能上對游戲性能的限制將大大降低。

    而微星GS30配備的顯卡擴展塢完全屬于微星筆記本量身定制版外接顯卡，甚至可以說是一個功能齊全的小型“工具箱”，具備音響、機械硬盤、機身供電等多種功能，但這款顯卡擴展塢在使用中必須將筆記本放在顯卡擴展塢上方的底座上，而且不支持筆記本內(nèi)屏顯示，就顯得十分雞肋。

顯卡擴展塢通用接口-雷電3

    再說最新的顯卡擴展塢之前，我們有必要對現(xiàn)有顯卡擴展塢的接口有一定了解，時下推出的多款顯卡擴展塢已經(jīng)開始向通用接口標準的發(fā)展，這主要源自USB Type-C接口的發(fā)展，憑借豐富的擴展性性和超高的傳輸速度，讓這類接口的顯卡擴展塢成為玩家追捧的新貴。

    2015年，英特爾與蘋果宣布將開發(fā)新一代雷電接口，接口規(guī)格與Type-C相同，兼容USB 3.1標準，這就是現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用到各領(lǐng)域數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦纂?接口。它的傳輸速度可達到40Gbps，也就是5GB/s。如果筆記本和擴展塢同時具備雷電3接口，那么就可以完美解決傳輸帶寬不足等問題，也正是雷電3的出現(xiàn)，讓顯卡擴展塢這一技術(shù)在近幾年開始出現(xiàn)井噴式的發(fā)展。

全球最小的顯卡擴展塢-AORUS GTX 1070 GAMING BOX

    近兩年隨著筆記本輕薄化定義的提出，顯卡擴展塢也深受影響，在2017年，如果說最新潮的筆記本是哪款產(chǎn)品或許不得而知，但如果說到顯卡擴展塢，想必AORUS GTX 1070 GAMING BOX已經(jīng)到了無人不知的地步。憑借212×96×162mm的機身被稱為全球最小的的顯卡擴展塢。內(nèi)置技嘉GTX 1070 mini顯卡、450W等效電源。整個顯卡擴展塢通過雷電3協(xié)議的USB Type-C接口與PC相連。外觀看起來只有標準單反相機包大小，性能卻完全不輸全尺寸GTX 1070非公版，讓當(dāng)時使用超極本的用戶一陣心動。

    2018年有三家品牌廠商在相近的時間節(jié)點發(fā)布了新一代顯卡擴展塢，在外形甚至功能三者非常相近，同樣采用雷電三接口，支持NVIDIA的Geforce系列顯卡、Quadro系列專業(yè)顯卡以及AMD的Radeon / Radeon Pro 系列 顯卡，在功能上均可為筆記本充電，可外接SATA硬盤，可拆卸式升級顯卡。其中，如果要說性價比，當(dāng)屬曼帝思版eGPU，整個顯卡擴展塢的售價僅為2199元（均不含顯卡）。

雷蛇Core X 擴展塢4399元

    除了上面兩款顯卡擴展塢外，雷蛇Core X 擴展塢就是另一款推出雷電3（USB Type-C）接口向筆記本傳輸電力和高達40Gbps 的數(shù)據(jù)的顯卡擴展塢，與前兩者相同，雷蛇這款顯卡擴展塢同樣需要自行添加顯卡，唯一不同的地方在于，如果說前兩者更講求性價比，那么雷蛇這款Core X 擴展塢講求的大概就是信仰了，售價在三款中屬于最昂貴的。

最新科技成果-Mac專屬顯卡擴展塢

    2018年7月，蘋果官網(wǎng)在更新了最新的MacBook Pro產(chǎn)品后，同步更新了Mac專屬顯卡擴展塢。這是雷電3接口的研發(fā)者之一蘋果公司自家生產(chǎn)的首款顯卡擴展塢。在技術(shù)上也是誠意滿滿，兩個雷電3接口，使用最新的固件版本26.3，意味著玩家可以同步連接5k顯示器做視頻輸出。唯一遺憾的這款顯卡擴展塢為內(nèi)置“RX 580”顯卡，并不能更換，同時雖然宣稱Windows系統(tǒng)同樣可以使用，但在眾多評測媒體測試后發(fā)現(xiàn)，并無法識別顯卡驅(qū)動，這就意味著這款代表著“原廠”產(chǎn)出的顯卡擴展塢暫時只能是Mac用戶手上的寶貝。

現(xiàn)在小結(jié)

    其實我們說的幾款當(dāng)下顯卡擴展塢只是個例，近兩年來外接顯卡市面臨著井噴式的發(fā)展，包括惠普在內(nèi)的多家筆記本廠商同樣發(fā)售著自己定制的顯卡擴展塢。在輸出接口方面全部都是憑借通用性和足夠帶寬以及強大供電能力的雷電3接口。憑借雷電3巨大的傳輸優(yōu)勢，外接顯卡市場為筆記本用戶構(gòu)建了一個便攜與性性能兼?zhèn)涞睦硐霠顟B(tài)。

顯卡擴展塢的明天

    說到底，就目前而言，顯卡擴展塢仍有存在的必要性，否則也不會有眾多玩家的追捧。歸根結(jié)底在于目前高性能顯卡芯片功耗高，輕薄產(chǎn)品完全無法承擔(dān)。但我們要明白，顯卡擴展塢絕對只是一個過渡產(chǎn)品。雖然雷電3的出現(xiàn)很好的解決了傳輸過程中外置高性能顯卡性能損失的問題，但外置顯卡受制于顯卡自身功耗，GPU芯片并沒有多大，但需要保留足夠的空間為其提供充足的散熱。如何取締外置顯卡龐大機身的同時，依舊可以讓性能薄弱的筆記本電腦具備超強的游戲性能成為了未來的關(guān)鍵議題。

圖片來自互聯(lián)網(wǎng)

    未來，降低顯卡功耗，保證高性能顯卡同樣可以在輕薄筆記本產(chǎn)品中使用，或者說使用目前尚處于起步階段的云游戲功能都不失為一個好方法。云游戲方案徹底釋放本地的GPU，讓原本只有高端硬件配置才能體驗的大型游戲或許通過云計算的方式同樣可以在入門級的設(shè)備上流暢運行。不管是手機還是筆記本電腦，更或者是我們傳統(tǒng)意義上的PC，都可以獲得高品質(zhì)、超流暢的游戲體驗。    

    例如很早以前NVIDIA就在嘗試的NVIDIA GRID利用強大IP生成畫面輸出至同一路由器下的顯示器解決方案（尚未健全的云游戲方案）。

    其實SHILED已經(jīng)開始使用云游戲解決方案，它并不單單是一臺游戲機，而是采用串流的功能，如果你有一個性能強勁的PC主機，完全可以將小游戲畫面數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送給SHILED，SHILED通過運算后傳輸?shù)斤@示屏，最終形成畫面。方便了玩家的遠程投放，當(dāng)然，整個數(shù)據(jù)的傳輸建議在延遲更小，速度更快的5G WiFi下體驗。

    又比如近日在2018年ChinaJoy中國國際數(shù)碼互動娛樂展覽會上，騰訊云、騰訊WeTest和英特爾，合作為游戲玩家、游戲開發(fā)者等業(yè)界人士就聯(lián)合展出了云游戲解決方案。

    這類技術(shù)的原理即為將終端設(shè)備處理的運算任務(wù)轉(zhuǎn)移到給云服務(wù)器，經(jīng)過云端的渲染，游戲音頻，視頻等資源通過網(wǎng)絡(luò)串流到終端設(shè)備上顯示。之后終端收集玩家反饋給云端。這類技術(shù)最大的優(yōu)點在于可以將高品質(zhì)的大型游戲?qū)τ布男枨蠼抵磷畹?，玩家不再需要高性能筆記本電腦，不需要外接顯卡裝置，只要處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)即可享受頂尖游戲大作。

    最后，我們會發(fā)現(xiàn)，其實云游戲依托的就是互聯(lián)網(wǎng)時代的進步，在網(wǎng)絡(luò)足夠快以及云端算力足夠強的時候，簡單的入門級終端設(shè)備完全可以比肩各類豪華PC游戲配置。但這并不是一項決定性的事件，用戶自身使用筆記本的需求以及所處環(huán)境網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定與否同樣重要。但在可見的未來內(nèi)，顯卡擴展塢或許真的有可能只是一件過渡品而已。

本文編輯：劉國亮

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