エンクロージャーに.2で無理やりoculinkをつけることによって低価格でThunderbolt接続のeGPUを作りました。
いろいろ知れてなかなか面白かったです
経緯
技術的な話もなく、どうでもいいので飛ばしてください。ただ書きたかったのです。
ThunderboltのeGPUは・・・
Thunderbolt-互換性のあるgpuドック,th3p4g3,pd充電,ラップトップ,ノートブック,外部グラフィックカード,40gbps,macbook用
↑アリエクでよく見るGPUドック
わざわざThunderbolt4ドックを買うのかと言われたら何とも言えない。セールでも$90(13000円以上)はするし、ノートを使わなくなったら汎用性がないからただの置物。
それじゃあOculinkを使えば？となるけど、ノートパソコンは裏蓋を開けないとM.2端子が使えないし自分のパソコンはM.2が二つないのでOSは外付けSSDで裏蓋開けるとかいう意味わからんことになるので論外。
USB4→M.2→Oculinkいけそう？
OcluinkってPCIEの形を変えたものでM.2も同じなので変換がある。USB4(Thunderbolt4)にはエンクロージャーでM.2変換できる。
じゃあ、
USB4エンクロージャーにM.2Oculink変換を刺せば実質USB4(Thunderbolt4)eGPUが完成するんじゃね？
しかも、ノートパソコンを使わなくなったら、USB4エンクロージャーとOculinkドックに分けてそれぞれ別々に用途はありそう。
それがいい。しかも安い。最高。
買ったもの
Oculinkドック
Oculink-SFF-8612からpci-express16xアダプター、4x、メインボードグラフィックカード用24ピン電源ポート
Oculinkのドックです。コイン割引と新学期セールのクーポンで$6.91で買えました。安い。
Oculink M.2変換
M.2からOculinkへ変換するアダプターです。コイン割引で$4.48で買えましたが、接触不良気味（触らなければ問題ない）なのでこの商品はあまりお勧めできません。
Oculink ケーブル
Oculink-SFF-8611 oculink 4iケーブル、コンピューターサーバー、gen3、0.3m
50cmのOculinkケーブルです。コイン割引で$7.55で買えました。特に問題なく使えてます。
USB4エンクロージャー
USB4のエンクロージャーです。クーポンとコインを使ったら$18.29で買えました。安い。
この商品がいいとかは特にありませんが、ASM2464PDというチップが使われているのがおすすめです(後述します)。
Aliexpressでよく買われているのものだとHagibisのものでしょうか。
電源
METALFISH フレックス 300 ワットフルモジュラー PSU Flex-ATX 400 ワット電源ミニ ITX PC 小型 1U NAS POS AIO コンパクトコンピュータ用
400WのFlexATX電源です。コンパクトに仕上げるためFlexATX電源にしました。こちらもコインと新学期セールのクーポンで$27.42で買えました。
合計値段
Oculinkセットが$6.91+$4.48+$7.55→$18.94、USBエンクロージャーが$18.29で合計$37.23でした。
大体5500円ぐらいでした。
ThunderboltのeGPUドックを買うより10000円くらい安いです。しかも多分ちょっと性能が上なはずです。
どちらも電源が必要なので電源の値段は省いています。
さらに余談
Thunderboltの細かい話
最大40Gbps 、PCIE3.0x4、32Gbps? でもPCIE4.0接続できている。USB4が関係しているのかも？
コントローラ問題
JHL7440はPCIE3.0x4接続なので32Gbpsが最高、さっき紹介したeGPUドックがこれ
ASM2464PDはPCIE4.0x4接続なので64Gbpsが最高、でもUSB4の規格上40Gbpsに制限される？、USB4は規格上PCIE3.0までだけどどうなの？AdLinkのADT-UT3G V1.6がこれを採用してる、フォーラムがあって人気っぽい
PCIE4.0x4は本当か？
接続できる、実際は40Gbpsに制限される、JHLはPCIe3.0だからそれより速い、3200mb/sと3800mb/sとやっぱり差がある。ボトルネックがPCIEかUSB4かなのかもしれない
Thunderbolt5なら実質Oculink？
Thunderbolt5のコントローラはIntel製のJHL9480、JHL9580が出ています。規格的にPCIE4.0x4の64Gbpsに対応していて、Thunderbolt5が最大80gbpsなのでPCIE側がボトルネックになってる感じですね。
将来的にPCIE5.0x4対応コントローラが出るのかな？ノイズとかありそうだけどPCIE4.0のころも言われてたから問題ないか。
いい感じにまとめて設置
そのままドックを置くとショートするので3Dプリンタでドックのドックを作成。幸い商品サイトに寸法が書いてあったので簡単に設計できました。
FlexATX電源の上にドックを置いて、側面に放熱もかねてエンクロージャーを熱伝導テープで張り付けています。電源が熱くなりやすいけどエンクロージャーも熱くなりやすいので問題なし？
動作テストとベンチマーク
ノートパソコン: Thinkpad X13 Gen3 i5 1235U 16GB
gpu: RTX 2060 6GB(PCIE3.0), rx5700(PCIE4.0)
追記: RX5700はなぜかドライバが当たった瞬間認識しなくなりブルースクリーン（最近はブラックスクリーン）を繰り返すので使えませんでした。egpuはNVIDIAが安定ですね。
PCIE4.0の検証ができなかった…
GPUZ
PCIE3.0 x4 で接続されています。
AIDA64
Readが3127MB/s出ています。Resultを押してWriteを見ると2710MB/sです。pcie3.0x4は4000MB/sが理論値なので、コントローラ側がボトルネックになっているようです。一度pcie3.0のoculink接続を試してみたいです。
Oculink関連の製品を作っているAdt-LinkによるとPCIE4.0接続だとReadが3747MB/s、Writeが3789MB/s出ているようです。
やはりPCIE4.0接続したいですね。
参考: https://www.adt.link/product/F99V4.html
TimeSpy
6951でした。ほかのサイトだと7400前後なので6%程性能低下しているようです。
FF14ベンチ
FHD高品質で11440でした。
一般的には12000ほどあるので5%ほど低下しているようです。
参考サイト: https://ff14.playguide2.net/12237/
パルワールド
最低設定でも最高設定でも最高50fpsほどしか出ません。
CPUのPコアが2個しかないからボトルネックになっているのか、メモリの読み込みが遅くそれがボトルネックになっているのかわかりませんが、ゲームによっては思った動作ができないみたいです。
まとめ
知識が必要ですが安く作れます。コインとクーポンを駆使しましょう。
PCIE4.0接続が可能だけどUSB4側がボトルネックになっているのでメモリ速度が3800MB/s弱しか性能が出ないので少し性能低下しています。（Oculinkだと最大6400MB/sでボトルネックはほぼない）
