掌控雷电？—— AKiTiO Node -Thunderbolt 3外置显卡转接盒十字评测

前言

外置显卡作为一种硬件解决方案，与笔记本硬件接口的升级密切相关。从早年利用expresscard，到利用mini pci-e，再到利用NGFF m.2；同时，还有苹果研发的雷电1、雷电2被小范围地尝试。有一些硬件大厂传达出兴趣，例如联想曾经给Y400/500笔记本配备了光驱位显卡模块、华硕以ROG XG station之名推出了显卡扩展坞。国内最为知名的产品应该是寨厂出品的exp gdc。其低廉的价格很大程度上弥补了其解决方案常常需要拆机安装的短板。然而，这些解决方案迟迟不能走进主流视野——一方面是上述硬件接口要么是位于笔记本内部，本意并非给显卡使用，借花献佛的代价常常是造成笔记本功能缺失；而雷电系列长期无法被普及给mac之外的设备，曲高和寡；另一方面则是软件的缺陷：因为缺乏硬件大厂的积极介入，软件上驱动的切换、bios的设置都是问题多多。动辄蓝屏见怪不怪。

在我看来，三个因素的出现大大推动了外置显卡的主流化：第一是雷电3接口的出现，较高的带宽（理论双向40Gbps）、接口物理形态的通用（type-c型接口）和Intel为代表的大厂的坚决推进（最新消息是计划将雷电3内置于处理器）使得这一代雷电的普及率前所未有（目前主流大厂的硬件设备几乎都有支持雷电3的产品）；第二是显卡厂商的支持，AMD的技术（XConnect™ 技术）和Nvidia的技术终于使得外接显卡不再是缺衣少食的状态；第三是硬件大厂的新一轮试水之作（2014年之后），包括外星人的自创接口扩展坞（13寸型号）、微星的自创接口扩展坞（13寸型号）等等，积累了硬件设计基因。

在这三个因素的共同刺激下，外设厂商们终于愿意推出可靠、稳定的雷电3显卡扩展坞了。至于它们能否以雷电之名，驰骋战场，请看下文。

规格解析

这次评测的对象AKiTiO Node是由台湾外设厂AKiTiO出品的。该厂的主要产品面向mac系列，有比较丰富的雷电接口设备研发经验。

我想在这里推荐egpu.io。根据该站整理的资料，我们可以对node的规格定位有更加清晰的认识。首先，node大大拉低了之前core所代表的雷电3外置显卡坞的高价（200刀的差价），这是为何很多人选择node的原因。其次，node的雷电3接口供电能力有限（15w），同时又只有一个接口，这对于希望一根线完电脑+雷电3菊花链使用的人是个打击，而对于依赖雷电3供电的低压设备来说，续航可能是个问题，购买别的扩展坞（如可以输出100w以上供电的dell tb15扩展坞）可能是一笔后续支出。最后，node使用的是比较新的TI83芯片，和mac系统的兼容性良好。

本次测试的显卡我选择了Nvidia的1050ti@4GB，主要原因是其相对较低的功耗（满载60w以下，不需要外接供电）。在自费购买Heilo3扩展坞时，笔者根据外接电源的尺寸（1050ti只需要配12v 10a的电源即可）决定选择这款功耗较低、性能尚可的显卡。同时，昂达发车让这块显卡在京东售价相当划算。

报告首次提交后，小编认为显卡过于薄弱无法反应node的真正实力，故又含泪入手了GTX1070作为测试。1070的性能无需多言，只是鉴于目前挖矿的又一轮热潮，价格十分耿直。

开箱与工业设计

讲真收到纸箱的时候吓了一跳，非常大。右上角的标签表明制造商是原形研发，这正是AKiTiO品牌背后的母公司。

正面的VR ready非常醒目。的确，如果加装GTX1060以上级别的显卡来完成VR项目是完全可行的。至于右下的免费雷电3电缆就不得不吐槽了。

0.5m非常短小的雷电3电缆，虽然雷电3电缆价格比较高，但是0.5m真的会对日常使用造成阻碍，甚至需要玩家二次购买。

42.8cm的机身采用金属材质，尾部可以看到手柄。

侧面留出了侧透金属网，方便光污染显卡彰显信仰。

另一侧则给电源风扇留出了散热孔。

正面凸出产品标志和雷电3标志，同时为坞内风扇留出散热孔。

尾部的接口非常简单，雷电3接口位于中间，左侧是电源输入，右侧则是双槽的显卡预留位置。图片为GTX1050ti上机后的效果。

旋下后部的手拧螺丝即可将机壳分离。node的内部一览无余。两块主板分别对应了pci-e接口和雷电3接口。

来看一下芯片组的特写：

黄色的芯片为德州仪器的TPS65983，也就是前文提到的ti83。ti83与ti82的纸面参数几无区别，但是mac全系列链接ti82芯片的扩展坞需要使用TB3-enabler才能侦测到GPU。

同时ti83刚推出时有半速的bug，升级固件后才解决。

红色的是Intel® DSL6540 雷电3控制器。

node的电源为400w，提供双8pin外接供电口，完全满足旗舰显卡的功耗需求。机身内配备的风扇为建准的14cm风扇，噪音很小。

测试平台

我选择两款颇具代表性的设备作为本次评测的硬件平台。分别是Dell 5510 工作站和Lenovo miix720 二合一。

不可否认的是，几款Dell系列机型对于外置显卡方案的需求是比较强烈的：正因为其轻薄，没有配备独显或仅配备中低端独显。而根据notebookreview等站的资料以及事后Dell的官方确认，我们可以得知5510、xps15、xps13等系列机器搭载的雷电3接口的实际带宽为pcie 3.0 2x，带来的影响是外接显卡的带宽减半。所以Dell系列产品外置显卡的损耗率颇为让人关心。同时，Dell官方迟迟不给这些电脑更新雷电3控制器的固件，致使其软件界面上显示不支持外置显卡，也令人颇为苦恼。

miix720则是市面上配备雷电3接口的二合一设备的代表。这些二合一的雷电3接口带宽大多是完整的（经过检查，可以确认miix720的是完整的 pcie 3.0 4x），似乎存在的障碍则是低压处理器是否会成为瓶颈。而前文提到的直接外接node无法供电的问题也是一大挑战。

作为测试的显卡GTX1050ti为了适应我的另一款显卡扩展坞（helio3，可能会另写一篇评测）对其进行了简单改装，去掉了原装的塑料背板和外壳，压缩了高度。

而随后参加测试的GTX1070则是原封不动地投入战场：

可以看到由于node的体积较大，所以长PCB的1070仍然毫无压力。

供电口特写，对于1070使用6pin已经足够了。

Dell 5510 x node 测试

测试主要分为四个部分，第一部分是安装外置显卡后的thunderbolt 软件识别情况；第二部分是游戏在内屏和外屏条件下的性能；第三部分是adobe系列软件、autodesk软件、sketchup软件的支持情况；第四部分是adobe premiere的视频渲染测试。

1.thunderbolt 软件识别情况

把短小的线缆连上5510，立刻弹出了对话框。

注意，inXtron就是node的ODM（原始设计制造商）。

果不其然，因为dell不可明说的原因只给NVM固件更新到16，软件上会显示不支持外部图形GPU。

然而老子不信邪，事实上根据之前查阅的资料，node最初确实针对dell做了固件更新，目前是可以正常使用的。

可以看到nvidia的physX 已经识别出1050ti了，接下来需要设置其为专用于physX处理。同时在硬件管理器里禁用5510自带的M1000M，重启电脑即可。

GPU活动处可以查看程序是否使用了1050ti，我们的测试也就可以开始了。

测试基于nvidia驱动382.33版本。

2.游戏性能测试

首先使用1050ti结合1080p外屏进行测试，LOL设置全高特效，结果如下：

可以看到平均帧率在117帧左右，cpu也保持了稳定并未降频。作为对比的则是未外接显卡时，内置显卡的运行常常会造成cpu降频，放过来造成帧率下降，最后基本稳定在60帧左右，常常突降到30帧。

使用5510的内屏进行测试，设置分辨率1080p全高特效，结果如下：

内屏相对损耗较大，稳定在80帧左右。

使用CUDA查看显卡带宽如上。请大家注意Host to Device的带宽，为1366MB/s左右，然后可以和下文miix720进行对比。

补充1070的游戏性能测试：

帧数与1050ti几乎无差别，然而随后我又使用3dmark和vrmark进行了跑分测试：

2.2 3DMARK+VRMARK测试

3Dmak测试包括两项，最新的Time spy和相对经典的Fire strike，按照外接1070、外接1050ti、内置M1000M的顺序依次测试，结果如下：

GTX1070

GTX1050ti

M1000M

显然3Dmark测试更能反映三者的性能差异，以内置M1000M 为100%基准，1050ti的性能为213%，1070的性能为471%。

类似的性能差异在VRmark上也清晰可见，包括两项，VR Performance Orange Room和VR Performance Blue Room，便于我们判断电脑是否能够胜任VR。

GTX1070

GTX1050ti

M1000M

再次以M1000M的表现为100%基准计算，1050ti的性能为193%，1070的性能为411%。而根据VRmark给出的参考意见，1050ti是勉强胜任VR要求，1070则是完全满足VR的硬件要求。可以说，node可以帮助原本无法完成VR任务的设备跨度这道鸿沟。

3.建筑系列软件测试

sketchup是建筑设计常用的建模软件，其实时渲染需要使用GPU，可以看到已经正常启用了1050ti。

Autodesk CAD是建筑设计常用的平面绘图软件。可以看到在软件内部的硬件加速中并未认出1050ti，但是在Nvidia的驱动内，显示软件是通过1050ti进行渲染的。个人认为这是cad的识别错误。

4.视频渲染测试

我们可以使用adobe premiere使用adobe media encoder的GPU渲染来测试外接显卡。作为测试的视频片段使用5510的内置显卡渲染耗时00:03:52。

而1050ti耗时00:03:35。

Lenovo miix720 x node 测试

测试主要分为三个部分，第一部分是安装外置显卡后的thunderbolt 软件识别情况；第二部分是游戏在内屏和外屏条件下的性能；第三部分是adobe premiere的视频渲染测试。

1.thunderbolt 软件识别情况

插上线缆后的识别过程和5510无异。

区别则是因为miix720的NVM固件为9，显示支持外部图形GPU，所以也没有警告弹出。

而没有内置显卡的miix720，不要禁用GPU，只需直接安装Nvidia的驱动就可以启用1050ti了。

测试基于nvidia驱动382.33版本。

2.游戏性能测试

首先使用1050ti结合1080p外屏进行测试，LOL设置全高特效，结果如下：

平均帧数在60帧左右，作为对比的是如果使用miix720的内置核显，平均帧数在20-30帧左右。另外cpu频率显然是受到本身散热的压力，以及使用电池供电的拖累，略有降频。相信60帧的帧数也是受此影响。

内屏的帧数有所损耗，只有52帧。另外，接上node后，电池显示充电但实际上仍在消耗电池电量，耗电量约为1分钟掉电1%。

使用CUDA查看显卡带宽如上。请大家注意Host to Device的带宽，为2263MB/s左右，远优于5510。这证明5510的雷电3接口确实有所阉割。然而在游戏体验上，5510相对更好的散热和强得多的标压处理器、外接电源，造成了近乎碾压的效果。

3.视频渲染测试

我们可以使用adobe premiere使用adobe media encoder的GPU渲染来测试外接显卡。作为测试的视频片段使用miix720的核心显卡渲染耗时00:06:13。

而1050ti耗时00:05:39。

总结

无可否认，有了雷电3加持的外置显卡转接盒在完成度上空前的好。虽然本次测试仅仅使用入门级的1050ti，但是在可用性上仍然有诸多值得我们关注之处：

首先是雷电3外置显卡转接盒的固件和对应的雷电3接口造成了一定程度的使用门槛。这个门槛甚至并不是你的电脑有没有带雷电3接口，而是一些容易被不了解硬件的人忽视的小问题：比如node的固件在升级前存在Ti83芯片的H2D带宽减半的bug：

而使用5510升级时，每每在95%时死机。用了miix720才升级成功。又比如前文提到的Dell系列的雷电3带宽阉割。

其次则是外置显卡搭配主机的选择，二合一显然受制于低压处理器和散热模组的薄弱，成绩往往不如预期，并不是我们梦想中的“在外轻薄，回家强悍 ”的效果。这时候，标压+雷电3完整接口的主机应该是最佳选择。

而从1050ti和1070的性能对比来看，高性能显卡显然更能满足node的定位。

最后我想明确观点，显卡转接盒绝对不是给出一个更廉价的解决方案，而是帮助我们在设备场景多元化和寿命延长上找到了新的平衡点。