Grafikkarten Upgrade bei Bestandsrechnern
Wer mit dem Gedanken spielt sich eine leistungsfähigere Grafikkarte in seinen Bestandsrechner einzubauen sollte mehrere Dinge beachten.
Zunächst gilt es realistisch zu betrachten ob der Bestandrechner überhaut upgradefähig ist, und es sich lohnt.
Also ob es technisch, wärmelastmäßig, stromversorgungsmäßig und natürlich räumlich überhaupt geht.
Als Nächstes sollte überprüft werden wie hoch der realistische Leistungsgewinn der Umbaumaßnahme ist, und das Kosten/Nutzen Verhältnis ermittelt werden.
Erst wenn klar ist das alles klappen könnte und es sich auch finanziell lohnt sollte man loslegen.
Hier nur ein paar Kerngedanken wann sich Umbau NIE lohnt:
- CPU Cores zu langsam oder Corezahl zu gering. Unter 4 Cores je mindestens 3GHz lohnt es absolut nicht.
- PCIE BUS zu langsam. PCIE Busse gibt es in den Geschwindigkeiten 1x, 2x, 3x, 4x und 5x. Jede Stufe mehr bedeutet dabei verdoppelten Datendurchsatz je Anbindungsleitung.
Die Anbindungsdatenrate der Grafikkarte selber ergibt sich aus Anzahl der Anbindungsleitungen * Anbindungsgeschwindigkeit. Ein Upgrade der Grafikkarte lohnt sich absolut nicht wenn man nicht mindestens PCIE3 X16 mit einem 2 Slot breiten Einbauplatz zur Verfügung hat.
- Ebenso ein KO Kriterium ist ein kleines Gehäuse sein, wie es beispielsweise kompakte Bürorechner im SFF Format aufweisen. Da passt nichts rein, alles wird zu heiss, das Netzteil ist zu schwach und nicht tauschbar.
- Ein weiteres KO Kriterium sind Netzteile die nicht über die benötigten zusätzlichen Stromstecker (bis zu 2 6/8Pin) für die geplante Grafikkarte verfügen und auch nicht austauschbar sind. Wichtig ist da die Grafikkarte anhand der gegebenen Stromstecker Begrenzung auszuwählen. Adapter sind nur von 8 auf 6 Pin ok, in die Gegenrichtung fehlt ein Tei des der Stroms!
- Ausserdem muss das Netzteil auch die benötigte Wattzahl für die neue Hardware zur Verfügung stellen. Dabei sollte man keineswegs zu knapp kalkulieren, da die typischen Leistungsangaben bei Grafikarten nicht dem tatsächlichen Stromverbrauch beschreiben sondern die durchschnittliche Wärmelast - also die im Mittel abzuleitende Wärme. Der tatsächliche Stromverbrauch hingegen schwankt in Millisekunden Intervallen und kann kurzzeitlich auch deutlich höher ausfallen. Ist das Netzteil zu schwach wird der Rechner im schlimmsten Fall nicht mehr starten oder bei hoher Last instabil, und abstürzen. Wie stark das Netzteil sein sollte wird üblicherweise auf den Packungen der Grafikkarten angegeben. Das ist ein grober Schätzwert, reicht aber an dieser Stelle zur Überprüfung des vorhandenen Netzteils.
Wenn man die KO Kriterien alle überprüft und ausgeschlossen hat geht es an die Umbau Planung.
Was sollte man beim Umbau mit planen?
- Zunächst gilt es die Speicherausstattung in RAM zu prüfen. Hat man unter 8GB RAM, so bringt der Umbau nahezu nichts wenn man nicht auch das Ram erweitert. Zum Glück ist RAM derzeit recht preisgünstig. Erweitert man das RAM, so sollte das System danach >= 16GB haben. Das durchschnittliche Motherboard hat 4 RAM Slots. Sind darin 2 Slots mit kleinen Modulen belegt, so sollte man mit 2 Modulen je 8GB erweitern.
- Festplatte/Datenspeicher prüfen. Das Betriebssystem und alle Programme sollte unbedingt mindestens auf einer SATA SSD auf 6G Schnittstelle liegen. Noch besser wäre eine M2 SSD. hat man keinen M" Slot auf dem Motherboard gibt es PCIE Steckkarten die M2 Slots bringen. Diese sollten bootfähig sein.
Oft ist dieser Umbau alleine schon eine drastische Beschleunigung des alten Rechners.
Damit man in etwas sieht was der Umbau Festplatte - SATA 6 SSD - M2SSD bedeutet hier mal Näherungswerte des sequentielen Datentransfers:
Festplatte 100MByte/Sec
SATA6 SSD 600MByte/Sec
M2 SSD 2000MByte/sec
Aber die Wahrheit steckt noch tiefer. Normalerweise hat man immer Datenzugriffe die über das Medium verstreut stattfinden.
Da sind die Unterschiede zwischen Festplatten einerseits und SSDs andererseits enorm.
Das geht soweit das der alte Rechner nur durch neue SSD und gute Rambestückung nun rennt wie eine 5 Jahre neuere Maschine.
- Netzteil prüfen. Ist das Netzteil zu schwach muss man prüfen ob ein stärkeres einbebaut werden kann.
Dies ist bei Rechnern die mit Normkomponenten aufgebaut werden und in großen Gehäusen stecken meist gegeben.
Übel sind da die gewinnoptimierten Geräte großer Anbieter die oft beim Netzteil auf Normkomponenten verzichten um paar € mehr Gewinn zu machen. Der Kunde wirs ja nicht merken.... Das Marketing wird da sicher blumige Erklärungen dafür finden wenn man nachfrägt wieso. (Übliche Verdächtige sind da Dell, HP, etc...) Dann hat das Motherboard keinen Normstecker und ist nicht aufrüstbar. In den anderen Fällen kostet ein Ersatz Netzeil so um die 100- 200€. Man sollte Netzteile der Gold oder Platin Effizienz Klasse nehmen, was Strom, Wärme und Lärm spart. Ist das Netzteil viel zu groß dimensioniert läuft es auch uneffizient, da dessen Effektivität meist nur im Lastbereich optimiert wird.
- Lüftung und Einbauplatz prüfen:
Was banal klingt kann einen schnell den Spaß vermiessen: Passt die Karte ins Gehäuse? Aktuelle Karten haben je nach Kühlkörpern den Bedarf von 2 bis 3 Slots.
Je nachdem wie die Lüfter angeordnet sind braucht es auch ausreichend Platz im Luft Ansaugbereich. Oft sind auch Kabel im Wege!
Und die Hitze will auch aus dem Rechner entsorgt werden.
Um es kurz zu machen: Testet vorab eure aktuelle Kühlsituation. Wenn ihr Linux Mint einsetzt könnt ihr die Anleitung aus meinem anderen Artikel verwenden um die Leistungsfähigkeit eurer Gehäusekühlung vorab zu testen:
https://service-silberwelten.de/showthread.php?tid=578
Und nun kommen wir zur Grafikkarte
Hier gilt es zu beachten das es derzeit am Markt viele Mogelpackungen gibt, die für einen Upgraderechner absolut ungeeignet sind.
Grund ist hier der oben schon beschriebene PCIE Bus.
Aktuell sparen AMD sowie NVidia gerne mal 12 oder 8 16 PCIE Leitungen ein. Das bedeutet das der Bus entsprechend nur 25% oder 50% der Leitungsfähigkeit des Motherboards nutzt. Dies mag bei aktuellen Rechnern mit PCIE5 zwar für die Grafikkarte jeweils ausreichend sein ( weil das eh ein abgespeckter lahmer Hund ist), aber da ist der Geschwindigkeits Multiplikator ein ganz anderer als auf unserem leicht betagten Upgrade Bord.
Bei PCIE Version 5 sind es immerhinn 4GB/s pro Lane und bei Version 4 immerhin noch 2GB/S. Somit hat ein auf die Hälfte der Breite kastrierter Grafikkarten Anschluß bei 8 Leitungen (Lanes) 32GB/s beziehungsweise 16GB/S.
Bei PCIE Version 3 laufen aber nur 1GB/s über eine Leitung. da braucht es schon die kompletten 16 Lanes um überhaupt auf 16GB/S zu kommen.
Wer diese letzten Zeilen bedenkt , sieht sofort das es sich niemals lohnt auf PCIE V2 Boards oder V3 mit 8-Lane Karten Varianten Upzugraden.
Denn wenn ich eine aktuelle Grafikkarte mit nur 8 Lanes nehme und in unser V3 Bord stecke, laufen alle Leitungen nur mehr halb so schnell.
Damit habe ich dann je Leitung 1GB/s und nur den Multiplikator 8- was maximal 8GB/s ergibt. Damit kann die neuen Grafik niemals punkten.
Unter Umständen ist dann die alte, damals gute Grafik selbst heute noch gleichauf.
Wie wählen also eine neue Grafikkarte mit 16 Lanes und haben damit nur den genauso schnellen BUS wie bei Erstausstatung des Boards!!!!!
Unser Gewinn kann also nur der größere Grafikspeicher der neuen Karte sowie deren schnellere interne Verarbeitung sein!
Am meisten bring aber der gleichzeitige oben beschriebene Umstieg auf M2SSD sowie ausreichend Ram.
Wovon ich in den allermeisten Fällen die Finger lassen würde ist ein Upgrade des Prozessors.
Dies lohnt sich nur in den wenigsten Fällen und ist mit hohem Risiko behaftet.
Das Board und das BIOS müssen den unterstützen. Ausserdem muss die CPU Kühllösung für die neue CPU ausreichen.
Hinzu kommt das der PCIE Bus viele Jahre auf Version 3 verharrte, und nun in kürzester Zeit auf Version 4 und 5 hoch sprang. Version 6 soll schon in den Startlöchern stehen.
Das würde viele Komponenten die mit dem Motherboard verbunden sind beschleunigen.
Bei einer neuen aktuellen CPU lohnt es sich daher eher den Rechner komplett zu tauschen ein neues Bord mit schnellerer PCIE Anbindung einzusetzen.
Dann wird auch die neue Grafikkarte viel schneller angebunden, und bringt deutlich mehr Leistung.
Ich habe mal einen Praxistest mit einer betagten, ehemals Hochleistungs NVidia Profi Karte mit PCIE3-X16 gemacht.
Die steckte original in HP Z840 dual Xeon Workstations mit 8 bzw 16 Cores und 96GB Ram drin, mit PCIEx3 angebunden.
Die Workstation sollte also leistungsfähig genug gewesen sein die Grafikkarte nciht auszubremsen.
Die gleiche Karte habe ich nur zur Messung in eine aktuelle AMD Workstation eingebaut. (Lenovo P620 mit 16Core AMD Threadripper Pro und 128GB Ram)
Erstaunlich war das diese Grafikkarte in dem schnelleren AMD Rechner einen Leistungszuwachs von ca 30% zeigte, obwohl sie den PCIE4 Bus auf 3er Level heruntertaktete.
Offenbar machte die nun deutlich schnellere Coregeschwindigkeit sowie mehr als doppelte RAM Geschwindigkeit soviel aus, das 30% Leistungszuwachs drin war.
Das bedeutet für uns im Umkehrschluß das ein alter Rechner trotz Upgrade wohl nie an eine neue Maschine mit gleicher Grafik herankommen wird.
Noch ein Tipp: Wem dies böhmische Dörfer sind, DER LASSE SICH HELFEN. Aber nicht unbedingt vom Computerhändler um die Ecke......
Viel Erfolg
Tron
Wer mit dem Gedanken spielt sich eine leistungsfähigere Grafikkarte in seinen Bestandsrechner einzubauen sollte mehrere Dinge beachten.
Zunächst gilt es realistisch zu betrachten ob der Bestandrechner überhaut upgradefähig ist, und es sich lohnt.
Also ob es technisch, wärmelastmäßig, stromversorgungsmäßig und natürlich räumlich überhaupt geht.
Als Nächstes sollte überprüft werden wie hoch der realistische Leistungsgewinn der Umbaumaßnahme ist, und das Kosten/Nutzen Verhältnis ermittelt werden.
Erst wenn klar ist das alles klappen könnte und es sich auch finanziell lohnt sollte man loslegen.
Hier nur ein paar Kerngedanken wann sich Umbau NIE lohnt:
- CPU Cores zu langsam oder Corezahl zu gering. Unter 4 Cores je mindestens 3GHz lohnt es absolut nicht.
- PCIE BUS zu langsam. PCIE Busse gibt es in den Geschwindigkeiten 1x, 2x, 3x, 4x und 5x. Jede Stufe mehr bedeutet dabei verdoppelten Datendurchsatz je Anbindungsleitung.
Die Anbindungsdatenrate der Grafikkarte selber ergibt sich aus Anzahl der Anbindungsleitungen * Anbindungsgeschwindigkeit. Ein Upgrade der Grafikkarte lohnt sich absolut nicht wenn man nicht mindestens PCIE3 X16 mit einem 2 Slot breiten Einbauplatz zur Verfügung hat.
- Ebenso ein KO Kriterium ist ein kleines Gehäuse sein, wie es beispielsweise kompakte Bürorechner im SFF Format aufweisen. Da passt nichts rein, alles wird zu heiss, das Netzteil ist zu schwach und nicht tauschbar.
- Ein weiteres KO Kriterium sind Netzteile die nicht über die benötigten zusätzlichen Stromstecker (bis zu 2 6/8Pin) für die geplante Grafikkarte verfügen und auch nicht austauschbar sind. Wichtig ist da die Grafikkarte anhand der gegebenen Stromstecker Begrenzung auszuwählen. Adapter sind nur von 8 auf 6 Pin ok, in die Gegenrichtung fehlt ein Tei des der Stroms!
- Ausserdem muss das Netzteil auch die benötigte Wattzahl für die neue Hardware zur Verfügung stellen. Dabei sollte man keineswegs zu knapp kalkulieren, da die typischen Leistungsangaben bei Grafikarten nicht dem tatsächlichen Stromverbrauch beschreiben sondern die durchschnittliche Wärmelast - also die im Mittel abzuleitende Wärme. Der tatsächliche Stromverbrauch hingegen schwankt in Millisekunden Intervallen und kann kurzzeitlich auch deutlich höher ausfallen. Ist das Netzteil zu schwach wird der Rechner im schlimmsten Fall nicht mehr starten oder bei hoher Last instabil, und abstürzen. Wie stark das Netzteil sein sollte wird üblicherweise auf den Packungen der Grafikkarten angegeben. Das ist ein grober Schätzwert, reicht aber an dieser Stelle zur Überprüfung des vorhandenen Netzteils.
Wenn man die KO Kriterien alle überprüft und ausgeschlossen hat geht es an die Umbau Planung.
Was sollte man beim Umbau mit planen?
- Zunächst gilt es die Speicherausstattung in RAM zu prüfen. Hat man unter 8GB RAM, so bringt der Umbau nahezu nichts wenn man nicht auch das Ram erweitert. Zum Glück ist RAM derzeit recht preisgünstig. Erweitert man das RAM, so sollte das System danach >= 16GB haben. Das durchschnittliche Motherboard hat 4 RAM Slots. Sind darin 2 Slots mit kleinen Modulen belegt, so sollte man mit 2 Modulen je 8GB erweitern.
- Festplatte/Datenspeicher prüfen. Das Betriebssystem und alle Programme sollte unbedingt mindestens auf einer SATA SSD auf 6G Schnittstelle liegen. Noch besser wäre eine M2 SSD. hat man keinen M" Slot auf dem Motherboard gibt es PCIE Steckkarten die M2 Slots bringen. Diese sollten bootfähig sein.
Oft ist dieser Umbau alleine schon eine drastische Beschleunigung des alten Rechners.
Damit man in etwas sieht was der Umbau Festplatte - SATA 6 SSD - M2SSD bedeutet hier mal Näherungswerte des sequentielen Datentransfers:
Festplatte 100MByte/Sec
SATA6 SSD 600MByte/Sec
M2 SSD 2000MByte/sec
Aber die Wahrheit steckt noch tiefer. Normalerweise hat man immer Datenzugriffe die über das Medium verstreut stattfinden.
Da sind die Unterschiede zwischen Festplatten einerseits und SSDs andererseits enorm.
Das geht soweit das der alte Rechner nur durch neue SSD und gute Rambestückung nun rennt wie eine 5 Jahre neuere Maschine.
- Netzteil prüfen. Ist das Netzteil zu schwach muss man prüfen ob ein stärkeres einbebaut werden kann.
Dies ist bei Rechnern die mit Normkomponenten aufgebaut werden und in großen Gehäusen stecken meist gegeben.
Übel sind da die gewinnoptimierten Geräte großer Anbieter die oft beim Netzteil auf Normkomponenten verzichten um paar € mehr Gewinn zu machen. Der Kunde wirs ja nicht merken.... Das Marketing wird da sicher blumige Erklärungen dafür finden wenn man nachfrägt wieso. (Übliche Verdächtige sind da Dell, HP, etc...) Dann hat das Motherboard keinen Normstecker und ist nicht aufrüstbar. In den anderen Fällen kostet ein Ersatz Netzeil so um die 100- 200€. Man sollte Netzteile der Gold oder Platin Effizienz Klasse nehmen, was Strom, Wärme und Lärm spart. Ist das Netzteil viel zu groß dimensioniert läuft es auch uneffizient, da dessen Effektivität meist nur im Lastbereich optimiert wird.
- Lüftung und Einbauplatz prüfen:
Was banal klingt kann einen schnell den Spaß vermiessen: Passt die Karte ins Gehäuse? Aktuelle Karten haben je nach Kühlkörpern den Bedarf von 2 bis 3 Slots.
Je nachdem wie die Lüfter angeordnet sind braucht es auch ausreichend Platz im Luft Ansaugbereich. Oft sind auch Kabel im Wege!
Und die Hitze will auch aus dem Rechner entsorgt werden.
Um es kurz zu machen: Testet vorab eure aktuelle Kühlsituation. Wenn ihr Linux Mint einsetzt könnt ihr die Anleitung aus meinem anderen Artikel verwenden um die Leistungsfähigkeit eurer Gehäusekühlung vorab zu testen:
https://service-silberwelten.de/showthread.php?tid=578
Und nun kommen wir zur Grafikkarte
Hier gilt es zu beachten das es derzeit am Markt viele Mogelpackungen gibt, die für einen Upgraderechner absolut ungeeignet sind.
Grund ist hier der oben schon beschriebene PCIE Bus.
Aktuell sparen AMD sowie NVidia gerne mal 12 oder 8 16 PCIE Leitungen ein. Das bedeutet das der Bus entsprechend nur 25% oder 50% der Leitungsfähigkeit des Motherboards nutzt. Dies mag bei aktuellen Rechnern mit PCIE5 zwar für die Grafikkarte jeweils ausreichend sein ( weil das eh ein abgespeckter lahmer Hund ist), aber da ist der Geschwindigkeits Multiplikator ein ganz anderer als auf unserem leicht betagten Upgrade Bord.
Bei PCIE Version 5 sind es immerhinn 4GB/s pro Lane und bei Version 4 immerhin noch 2GB/S. Somit hat ein auf die Hälfte der Breite kastrierter Grafikkarten Anschluß bei 8 Leitungen (Lanes) 32GB/s beziehungsweise 16GB/S.
Bei PCIE Version 3 laufen aber nur 1GB/s über eine Leitung. da braucht es schon die kompletten 16 Lanes um überhaupt auf 16GB/S zu kommen.
Wer diese letzten Zeilen bedenkt , sieht sofort das es sich niemals lohnt auf PCIE V2 Boards oder V3 mit 8-Lane Karten Varianten Upzugraden.
Denn wenn ich eine aktuelle Grafikkarte mit nur 8 Lanes nehme und in unser V3 Bord stecke, laufen alle Leitungen nur mehr halb so schnell.
Damit habe ich dann je Leitung 1GB/s und nur den Multiplikator 8- was maximal 8GB/s ergibt. Damit kann die neuen Grafik niemals punkten.
Unter Umständen ist dann die alte, damals gute Grafik selbst heute noch gleichauf.
Wie wählen also eine neue Grafikkarte mit 16 Lanes und haben damit nur den genauso schnellen BUS wie bei Erstausstatung des Boards!!!!!
Unser Gewinn kann also nur der größere Grafikspeicher der neuen Karte sowie deren schnellere interne Verarbeitung sein!
Am meisten bring aber der gleichzeitige oben beschriebene Umstieg auf M2SSD sowie ausreichend Ram.
Wovon ich in den allermeisten Fällen die Finger lassen würde ist ein Upgrade des Prozessors.
Dies lohnt sich nur in den wenigsten Fällen und ist mit hohem Risiko behaftet.
Das Board und das BIOS müssen den unterstützen. Ausserdem muss die CPU Kühllösung für die neue CPU ausreichen.
Hinzu kommt das der PCIE Bus viele Jahre auf Version 3 verharrte, und nun in kürzester Zeit auf Version 4 und 5 hoch sprang. Version 6 soll schon in den Startlöchern stehen.
Das würde viele Komponenten die mit dem Motherboard verbunden sind beschleunigen.
Bei einer neuen aktuellen CPU lohnt es sich daher eher den Rechner komplett zu tauschen ein neues Bord mit schnellerer PCIE Anbindung einzusetzen.
Dann wird auch die neue Grafikkarte viel schneller angebunden, und bringt deutlich mehr Leistung.
Ich habe mal einen Praxistest mit einer betagten, ehemals Hochleistungs NVidia Profi Karte mit PCIE3-X16 gemacht.
Die steckte original in HP Z840 dual Xeon Workstations mit 8 bzw 16 Cores und 96GB Ram drin, mit PCIEx3 angebunden.
Die Workstation sollte also leistungsfähig genug gewesen sein die Grafikkarte nciht auszubremsen.
Die gleiche Karte habe ich nur zur Messung in eine aktuelle AMD Workstation eingebaut. (Lenovo P620 mit 16Core AMD Threadripper Pro und 128GB Ram)
Erstaunlich war das diese Grafikkarte in dem schnelleren AMD Rechner einen Leistungszuwachs von ca 30% zeigte, obwohl sie den PCIE4 Bus auf 3er Level heruntertaktete.
Offenbar machte die nun deutlich schnellere Coregeschwindigkeit sowie mehr als doppelte RAM Geschwindigkeit soviel aus, das 30% Leistungszuwachs drin war.
Das bedeutet für uns im Umkehrschluß das ein alter Rechner trotz Upgrade wohl nie an eine neue Maschine mit gleicher Grafik herankommen wird.
Noch ein Tipp: Wem dies böhmische Dörfer sind, DER LASSE SICH HELFEN. Aber nicht unbedingt vom Computerhändler um die Ecke......
Viel Erfolg
Tron
