Thunderbolt Dock 選購指南

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簡單普及下歷史

近兩年 Thunderbolt 也搭上了 USB-C 普及的東風, 很多 5000 元級別的筆記本也配備了這個先進的介面. 一般來說 PCIe 算得上目前最先進的匯流排之一, 但是在移動設備上顯然不適合直接在外部設計這個介面. 早年我們有 ExpressCard (甚至在 MacBook Pro 上都有配備). 所以當年很多筆記本可以這個介面接入高速讀卡器, USB 3.0. 甚至它和 mini PCIe 被拿來用作外接顯卡, 以及部分型號的 PCIe Root 允許 ExpressCard 和 mini PCIe 聚合之後接入 eGPU, 從而達到 PCIe 2.0 2x 的速度, 超過了 Thunderbolt 1gen 的速度. 雖然那個時代的外接顯卡成本不高, 但是可靠性、性能都有很大的問題(顯然筆記本內部拉出一個介面並且犧牲無線網卡是個奢侈的事情, 啟動環節需要調整大量固件設置).

到了 Thunderbolt 2 的時代, 受限於 MacBook Pro 當時的 dGPU, 人們開始選擇 eGPU 來提升圖形性能. 由於當時沒有系統性的對於 eGPU 的支持的硬體, 去掉外殼並外接電源 Akitio Thunder 2 成為了首選. Nvidia Web Driver 在當時仍然提供了對 macOS 不錯的支持, 雖然這些方案非常複雜且穩定性堪憂, 但是仍然有里程碑意義.

到了當下 Thunderbolt 的時代, 隨著 eGPU 盒子的出現、 macOS 對 A 卡的良好支持和 Windows 提供的系統級別的 eGPU 支持, 成熟的 eGPU 方案開始出現, 最典型的例子是 Surface Book 的 GPU 底座, 實現了熱插拔功能. Apple 在這個過程中也意識到了 eGPU 的價值, 在 WWDC 17 發布的 macOS 10.13 實現了系統級支持之後 eGPU 這項技術在 macOS 生態從此有了地位.

但是作為一個技術的具體應用, Thunderbolt eGPU 仍然有很多問題. 為了系統性的說明這個問題, 需要先討論為什麼我們需要 Thunderbolt eGPU.

最早大家的需求其實還是為了在遊戲上. 由於 2010 年之後顯卡的高速發展, 其功耗水平在那幾年也有著大幅度提升. 這就意味著筆記本在與 PC 同價位的顯卡上相差十分懸殊. 好在當年的筆記本解析度較低, 這一點彌補了筆記本顯卡性能的不足. 但也考慮到當時 eGPU 的帶寬限制, 此時購買 eGPU 基本就是為了能夠外接顯示器玩遊戲, 以避開畫面回傳的性能損失.

從 iPhone4 到 iMac 5K 發布之後大家開始意識到高解析度屏幕的重要性, 所以筆記本和台式機都開始塞上更高解析度的屏幕. 在這種情況下往往高解析度的筆記本有著高於一般台式機 1080P 的顯示器, 這使得遊戲本不得不開始考慮塞進台式機級別的 GPU, 此時開始出現外星人或者藍天這種基本筆記本的需求. 但是這也導致這些筆記本的續航和便攜性極為糟糕. 一部分玩家又開始尋求 eGPU 作為出路. 當時的 Thunderbolt 2 已經能夠提供可觀的帶寬了, 所以被當作是一個不錯的選擇.

而到了現在, 隨著很多人開始追求雙4K顯示器, 通過 GPU 加速視頻剪輯和機器學習任務, 雖然顯卡在這個時代已經出現降低功耗的勢頭, 但是由於人們意識到沒有 dGPU 的筆記本的體積和續航能夠達到非常滿意的水平, 且內置 GPU 常常無法滿足多顯示器的性能需求, 額外的功耗還會拖累 CPU 的表現;所以就計劃把所有需要 GPU 的任務交給 eGPU. 同時隨著 8gen Core 處理器提供了 4/6 核心的選項, 並且 40gbps 的 Thunderbolt 3 開始普及, eGPU 潛力能夠得到充分釋放, 市場也開始提供更多方案.

從主要的 Feature 來看, 目前主流 eGPU 盒子可以分為以下幾類

• 是否提供 PD 充電
• 是否提供菊花鏈
• 是否在 Dock 集成視頻輸出(常見於提供菊花鏈的方案, 並提供 PD)
• 是否提供 USB/乙太網 和 SATA(一般非原生, 通過 USB 轉換得到)
• 是否自帶顯卡
• 體積規格和電源配置
• 集成的散熱水平和噪音

以下為具體解析:

集成 PD 充電可以說提供了相當的便利性, 意味著插上盒子同時供電, 就可以節約介面和減少麻煩. 考慮到 eGPU 盒子本身的視頻輸出能力和額外的 USB 擴展, 這也意味著無需購買其他非 eGPU Thunderbolt Dock 外設. 但是除了 Blackmagic 之外其他盒子都無法同時提供 Daisy Chain 和 USB/Ethernet 支持.

對於不提供菊花鏈的 Dock 來說它只能是 Daisy Chain 的最後一個設備, 這也就導致每接入一個設備就必須消耗一個介面, 對於一般只提供兩個 Thunderbolt 本子來說這是非常麻煩的. 購買時一定要考慮未來的需求, 在集成 USB 和 DaisyChain 之間作出權衡.

Blackmagic 解決了一個 eGPU 普遍不支持 10bit 並且不能接入其他雷電顯示器的缺點(後者存疑, 因為沒見過有人實現讓 eGPU 將畫面通過 Thunderbolt 下行輸出), 並且還提供了 USB 的支持. 但是由於其售價高昂, 且沒有提供 Displayport, 建議慎重考慮需求.

早期 eGPU 盒子提供的都是 ATX 電源, 這就導致盒子的體積巨大; 後來廠商嘗試使用 SFX 電源, 部分廠商將其放置於顯卡下, 這又大大減小了 eGPU 盒子的體積. 如果你的桌面空間緊湊, 就絕對不要選購 ATX 電源的 eGPU 盒子, 因為這些盒子的體積往往能超過配置了 mini-ITX 主板並搭載電源的 PC 的體積. 特別後者的 CPU 性能基本不弱於筆記本, 還能選購便宜的內存; 所以這些超級大體積 eGPU 盒子就顯得十分坑爹, 當然他們的價格也不會太高. 另外就是目前 eGPU 盒子提供基本能夠滿足主流顯卡需求, 應該都不是什麼大問題.

AORUS 通過改進電源設計提供了非常緊湊的體積下的頂級遊戲性能. 5999 的售價帶上 USB 可以說還是相當有性價比的, 但是我不建議任何 Mac 用戶使用 Nvidia GPU. 雖然 N 卡的 openGL 性能更好, 但是考慮到整體系統穩定性和門檻, A 卡的日常使用體驗會更好.

此外還要考慮的問題是設計、散熱、噪音. 設計上基本是一分錢一分貨, 高端盒子的顏值哪怕放在 PC 機箱里都算得上數一數二, 而低端盒子基本上只能算得上矮丑挫, 不過剩下來的錢能夠買更好的顯卡, 這點才是最實在的. 雖然中高端都採用鋁合金作為機箱, 但是實際的做工還是有不少差距; 整體看起來 Akitio Node, Razer Core X 就處理的比較粗糙, 而 AORUS、Akitio Node Pro 和 Razer Core 就比較細膩; 考慮到散熱和隔音的因素, 不建議購買亞克力的型號. 散熱上, 由於渦輪散熱顯卡都比較吵, 所以我不建議在這種場景下使用. 而開放式散熱卡就需要更好的熱交換能力, 所以就需要更多的排風扇, 但是這也增加了整體噪音. 所以這幾點需要自己權衡, 建議看油管主播的測評.

同時也得注意到部分盒子的 USB 存在高負載卡頓的情況(Razer Core 處理的比較好). 考慮到很多 Thunderbolt eGPU 盒子的 SATA 和 Ethernet 都是由 USB 轉換而來, 他們的性能和特性支持都會有或多或少的問題, 比如 SATA 不支持 TRIM, 無法跑滿 6gbps, Ethernet 不支持 Jumbo/WoL/Hw Offload. 個人認為還是最好選擇支持 Daisy Chain 的型號.

具體分析以上型號:

在支持 Daisy Chain 的幾款中, LT-Link 配置了金屬外殼和 85W 充電, 電源選擇了體積較小的 SFX 電源, 支持的 DP 在這裡沒什麼卵用. 考慮到其價格和目測是 Intel 官方方案, 我覺得是非常不錯的選擇.

如果對體積和散熱有進一步要求, Akitio Node Pro 在更好的做工的基礎上更好的設計了內部布局, 讓整個體積進一步減少; 並且提供了更多風扇(注意都有防塵網), 理論上能夠更多照顧散熱. 當然價格也稍高. 但是只能 60W 輸出就顯得比較雞肋(特別是考慮到 13「 供電要求提升的情況下).

Blackmagic eGPU 的目標則更為明確, 就是為了需要 10 bit depth Thunderbolt 顯示器 用戶專門提供. 不過從圖片看起來體積真的不敢恭維. 考慮到其被 Apple 欽定的地位, USB 的質量應該有所保證. 但是由於下行只有一個 tb3 和 HDMI2.0, 這對於需要多屏幕的用戶非常不友好.

AORUS 1080Ti 應該是 Windows Thunderbolt 玩家可以考慮的方案, 其痛點在於其非常迷你的體積, 是唯一有帶出門的能力的 eGPU 盒子. 不過由於供電比較迷, 且沒有別的外設口, 出門的時候需要計劃好介面的管理.

不過綜合來看, 如果作為一個 Mac 用戶, 其實最好的選擇還是等待年底更新的 iMac. 考慮到 iMac 能夠更換內存, 並且預計會跳過 8gen Core, 提供 8C 的選項, 還有更新的 7nm Vega GPU, 實際體驗要比筆記本 + eGPU 好的多. 畢竟當今能買的顯卡和 2016 年底沒有什麼差異.

但是從另外一個方面說, 由於 Thunderbolt 可插拔的特性, 非常適合於在多台設備間共享 eGPU. 不過既然購買的起多台支持雷電的筆記本/台式機, 估計也沒需求購買 eGPU 了...