عقدة AKiTiO: اختبار دعم NVIDIA eGPU في Ubuntu 17.10

بعد SIGGRAPH، كانت هناك أسئلة حول ما إذا كان eGPU مدعومًا في Linux أم لا. يجيب دانيال على ذلك بمساعدة AKiTiO Node وNVIDIA.

منذ الإعلان عن تقنية Thunderbolt 3 من Intel، أصبح هناك دعم لبطاقة الرسومات الخارجية (eGPU). لسوء الحظ بالنسبة لمعظم العام الماضي، بما في ذلك مع Skull Canyon NUC الخاصة بشركة Intel، كان استخدام هذا الحل أمرًا صعبًا في أحسن الأحوال. لم تكن معظم اللوحات الأم تدعم هذه التقنية بشكل كامل، وكانت تلك التي تدعم هذه التقنية تتطلب عادةً نظامًا أكثر تكلفة بكثير. على سبيل المثال، كان سعر NUC Skull Canyon عند الإصدار 700 دولار، غير مهيأ. عادةً ما تؤدي إضافة محركات أقراص SSD وذاكرة الوصول العشوائي إلى زيادة ذلك المبلغ بما يزيد عن 1000 دولار.

لقد تحومت أيضًا Blade Stealth الخاصة بشركة Razer والمنتجات المماثلة التي تدعم Thunderbolt 3 حول هذا النطاق السعري. وهذا لم يأخذ في الاعتبار حتى العبوات، والتي كان Razer Core واحدًا من القلائل المتاحة خلال معظم عام 2016. بسعر 500 دولار، لم تتضمن العلبة حتى بطاقة رسومات. وكان على أولئك الذين يستطيعون تحمل تكاليفه أن يقاتلوا مخزونًا محدودًا لاختباره. ونتيجة لذلك، كان الكثير من هذا يمثل تحديًا للوصول إلى أيدي المستخدمين العاديين.

يُحسب للصناعة أن عام 2017 شهد العديد من التحسينات على هذا المشهد. في بداية العام، علمت أن AKiTiO، اللاعب في مشهد Thunderbolt لسنوات قبل دعم eGPU، أطلق منتج Node الخاص به لدعم هذا الحل الجديد. بسعر 299 دولارًا - وأحيانًا معروضًا للبيع بنصف سعر Razer Core - بدت العقدة أكثر جاذبية بكثير. لاعبين آخرين، مثل قسم AORUS من GIGABYTE، لديهم صعدت أيضا إلى المجال من خلال الإعلان عن حاوية مع NVIDIA GTX 1070 بسعر أعلى قليلاً من Core. وشركة Intel، التي ترغب في مساعدة Thunderbolt 3 في الوصول إلى الكتلة الحرجة، قررت جعلها مجانية بدءًا من 1 يناير 2018.

لقد تواصلنا مع AKiTiO في شهر مارس الماضي، وخلال رحلة قصيرة إلى الولايات المتحدة، أعادنا Node إلى أوكيناوا. منذ ذلك الحين، أجرينا اختبارًا على Skull Canyon NUC في نظام التشغيل Windows، بالإضافة إلى اختبار HTC Vive باستخدام مجموعة NUC/Node. ولكن عندما أنهت XDA تغطية أجهزتها، تم تأجيل الكثير من تلك الاختبارات والنتائج. تم إحياؤه أثناء الرحلة إلى SIGGRAPH بعد محادثات مع تسويق أعمال NVIDIA وعدد قليل من الأصدقاء الجدد في شبكة SFF. على الرغم من كل ما كان معروفًا عن دعم eGPU في Windows، إلا أنه لم يكن معروفًا سوى القليل جدًا منه في Linux. بعد العودة من لوس أنجلوس بكل العناصر الصحيحة، حان الوقت للمساعدة في إلقاء بعض الضوء على هذا الموضوع.


فتح العلبة والصور

تحتوي عقدة AKiTiO على مصدر طاقة SFX بقدرة 400 واط بالإضافة إلى موصلي طاقة 6+2. هذا، إلى جانب دعم البطاقات التي يزيد حجمها عن 300 مم، يعني أنها تناسب أي بطاقة كانت متاحة لي لاختبارها بسهولة. في النهاية انتهى بي الأمر باستخدام الأقوى في الترسانة الحالية للاختبار باستخدام: NVIDIA GTX 1080 Founder's Edition. يجب أن يؤدي هذا إلى إزالة أي اختناقات محتملة قد تنشأ من وحدة معالجة الرسومات نفسها.

الجزء العلوي والجانبي عبارة عن غطاء واحد ينزلق من الخلف. أحد الأشياء التي أعتقد أن AKiTiO قد يرغب في النظر إليها للحصول على إصدار مستقبلي هو وضع الشرائح القابلة للفصل، مثل أحيانًا يعلق الانزلاق داخل وخارج الغطاء في المكان الخطأ ويجب تعديله قبل أن يستمر متحرك. ولكن نظرًا لأنه أقل بكثير من جهاز Razer Core المنافس، فهذا شيء أنا على استعداد للتخلي عنه مقابل فرق السعر. تتميز Node أيضًا بمروحة في الجزء الأمامي من العلبة لدفع الهواء إلى الخلف والحفاظ على كل شيء لطيفًا وباردًا.


المعدات

لقد أجريت اختبار Linux بعد وقت قصير من مراجعة معايير Intel i7-7700K. سوف يلاحظ القراء أن هذا هو نفس التكوين تقريبًا. بالنسبة للجزء الأكبر، إنتل هي الشركة الوحيدة التي طبقت ذلك على لوحاتها. ستقدم GIGABYTE هذا إلى AMD باستخدام بطاقة منفصلة على بطاقة اللوحة الأم X399 القادمة. وكما هو معتاد في إفصاحاتنا، تتم الإشارة هنا إلى أي عناصر لم أقم بشرائها أنا و/أو XDA بالإضافة إلى الطرف الذي قدمها.

تكوين النظام الأساسي المشترك (بين eGPU والرسومات المنفصلة)

  • كورسير CX-750M 80 بلس مزود طاقة ذهبي
  • محرك أقراص OCZ سعة 512 جيجابايت RD400 m.2 NVMe
  • إصدار المؤسس لـ MSI NVIDIA GeForce GTX 1080
  • ليان لي PITSTOP PC-T60
  • جيل ايفو اكس DDR4-3200 16 جيجا(مقدمة من AMD)
  • كولر ماستر ماستر ليكويد برو 240
  • جيجابايت Z170X-Gaming 7(مقدم من جيجابايت)
  • إنتل كور i7-7700K(مقدمة من إنتل)

اختبار خاص لوحدة معالجة الرسومات الخارجية

  • حاوية الرسومات الخارجية AKiTiO Node TB3(مقدمة من AKiTiO)

اعداد

على الرغم من أن تغطيتنا هي في المقام الأول في نظام التشغيل Linux، سيكون من السخافة عدم ذكر الاختبار الذي تم إجراؤه ولكن لم يتم استخدامه في المراجعة الكاملة، حتى ولو بشكل عابر. وبعد وقت قصير من استلام العقدة، قمنا بإعدادها بسرعة على Skull Canyon NUC في نظام التشغيل Windows. تتطلب إعدادات Thunderbolt التمكين في نظام BIOS، ولكن بمجرد الانتهاء من ذلك، أصبح الأمر بهذه البساطة توصيل الجهاز والموافقة على اتصال/استخدام الجهاز عبر Thunderbolt، ثم تثبيت NVIDIA السائقين. تم اختبار الفرق بسرعة باستخدام برنامج 3DMark Fire Strike. اوجه الاختلاف قبل و بعد كانت ببساطة مذهلة. لقد قمنا أيضًا بإطلاق HTC Vive لأول مرة مع هذا، وكان من دواعي سرورنا أن نرى أن الواقع الافتراضي يعمل بشكل جيد عبر اتصال Thunderbolt.

استنادًا إلى تجربتي في إعداد Node باستخدام NUC، بدا من المعقول إعداد هذا في بيئة Windows أولاً والتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح على منصة الاختبار. تم تثبيت إصدار مؤقت من Windows 10 x64 - ولم تستجب العقدة في البداية. بعد إجراء بعض البحث، تبين أن كلاً من BIOS وتحديث البرنامج الثابت Thunderbolt مطلوبان للوحة Z170X-Gaming 7، ولحسن الحظ كلاهما متاح على صفحة الدعم الخاصة به. بمجرد تطبيق التحديثات الضرورية، ظهرت العقدة في الحياة وأظهرت على الفور نتائج مماثلة لما رأيناه مع Skull Canyon NUC في نظام التشغيل Windows.

انتقلنا إلى Linux باستخدام نفس إصدار Ubuntu 17.10 من مراجعة i7-7700K. وبعد سلسلة من الاختبارات، اكتشفنا أيضًا أن استخدام eGPU في Linux يتطلب منا ذلك فقط استخدامه ورسومات إنتل المتكاملة. أدت محاولات تعطيل وحدة معالجة الرسومات المدمجة واستخدام Radeon HD6450 بدلاً من ذلك إلى نتائج سيئة للغاية. لقد أدركنا أيضًا أنه في أسلوبه الحالي يبدو من الأسهل استخدام برنامج التشغيل مفتوح المصدر فقط وليس برنامج التشغيل المنفصل الخاص بـ NVIDIA. بمجرد حل كل ذلك، حان الوقت للاختبار ومعرفة ما إذا كان سيستخدم GTX 1080 بدلاً من الرسومات المدمجة. أدى الإطلاق السريع لمعيار Unigine's Heaven إلى إيقاف ذلك مرة واحدة وإلى الأبد.

آخر شيء اختبرناه كجزء من إعداد الوظيفة كان محاولة "التوصيل السريع" وإما إزالة العقدة أو إضافتها أثناء تشغيل الكمبيوتر. تسبب هذا في قفل جهاز الكمبيوتر، ولكن لحسن الحظ، تم إيقاف تشغيل جهاز الكمبيوتر وإما توصيله أو إزالته (القابس البارد) بدون مشكلة. الآن وبعد أن أصبحت الوظيفة الرئيسية تعمل، فقد حان الوقت لمعرفة مدى جودة أداء ذلك.


معايير نفيديا

كالعادة أجرينا الاختبارات باستخدام Phoronix Test Suite. يمكنك رؤية جميع نتائج الاختبار، بما في ذلك المقارنات غير المكتملة، على الموقع موقع OpenBenchmarking.org. حققت مجموعتان قياسيتان نتائج قابلة للتطبيق: JuliaGPU وLuxMark. نظرًا لأن Luxmark يبدو أنه يعطي نتائج مماثلة في كل من eGPU (باستخدام عقدة AKiTiO) وDirect (مستقرًا) في مقبس PCI-E x16 على اللوحة الأم) سألاحظ أين رأينا اختلافات ملحوظة بدلاً من ذلك: JuliaGPU.

وفي كلتا الحالتين، شهد وضع eGPU انخفاضًا في الأداء بنسبة 20% تقريبًا. وبالنظر إلى أنه من المفترض أن يعمل اتصال Thunderbolt 3 فقط على PCI-E x4، فهذا أمر جيد بالفعل مثير للإعجاب - خاصة عند الأخذ في الاعتبار أن معايير Luxmark شهدت أداءً متطابقًا تقريبًا في كليهما حالات. عندما اختبرنا أداء الألعاب في تومب رايدر و Deus Ex: البشرية منقسمة حصلنا على مجموعة مماثلة من النتائج. في حالة كبار السن تومب رايدر نرى فرقًا بسيطًا. في لعبة أحدث، مثل Deus Ex: البشرية منقسمة، أصبح الفرق بين eGPU والمباشر ملحوظًا مرة أخرى. في معيار الألعاب هذا، كان التخفيض أقل، حيث تراوح بين 12%-15% بدلاً من 20% التي رأيناها في JuliaGPU.


عقدة AKiTiO الأفكار النهائية/الاستنتاج

يعد دعم الرسومات الخارجية Thunderbolt 3 مفهومًا رائعًا يجب أن يبدأ أخيرًا في رؤية يومه في عام 2018. من المؤسف أن الأمر استغرق كل هذا الوقت للوصول إلى هناك؛ فالحواجز المتعلقة بالتكلفة وحدها جعلت من غير المرجح أن يتمكن أولئك الذين ربما يستخدمونها أكثر من غيرهم - الأسر والطلاب ذوي الميزانيات المحدودة - من تحمل تكاليف استخدامها. لكن تخيل سيناريو حيث يريد طالب جامعي أن يأخذ جهاز كمبيوتر 2 في 1 أو جهاز كمبيوتر محمول إلى الفصل الدراسي لتدوين الملاحظات والدراسة - ولكن ثم يريد قوة الرسومات الإضافية إما لإجراء العمليات الحسابية (مثل OpenCL أو CUDA) أو المماطلة مع بعض الألعاب. في الوقت الحالي، لا تزال أجهزة الكمبيوتر المكتبية الافتراضية التي تدعم هذا النوع من الحاجة/حالة الاستخدام باهظة الثمن بالنسبة للمستخدم العادي؛ ولكن إذا بدأ Thunderbolt 3 في رؤية تنفيذ هائل عبر نطاق الأسعار، فإن حلول مثل AKiTiO Node يمكن أن تساعد بسهولة في توفير القدرة الحصانية عندما يحتاجون إليها. ربما لن يحصل مستخدمو سطح المكتب على قدر كبير من الفائدة منه، وبصراحة تامة، الشخص الذي لديه يمكن للمال الذي يمكن إنفاقه على Skull Canyon NUC أن ينشئ بسهولة جهاز كمبيوتر يستحق حفلة LAN داخل نفس الجهاز ميزانية.

إذا كنت بحاجة إلى حلول رسومات قابلة للتطوير في بيئة العمل، حيث يمكنك تحقيق مكاسب في الأداء أو يجب مشاركتها بين أشخاص مختلفين للقيام بمهام متعددة غير متزامنة، فقد يكون هذا حلاً رائعًا. من المحتمل أن تكون هناك حالات استخدام رائعة أخرى تظهر كلما زاد ظهورها في العلن. وإذا كنت تبحث عن حاوية eGPU كأحد هذه الحلول، فمن المؤكد أن هذا الحل يستحق النظر فيه من بين الخيارات الأخرى المتوفرة. الأهم من ذلك كله - إذا كنت مهتمًا بما إذا كان بإمكانك تشغيل eGPU في Ubuntu أم لا؟ الجواب باختصار هو نعم! اعلم فقط أنه في حالة مواجهة مشكلات، فقد يكون من الحكمة إجراء فحص في Windows، حتى لو مؤقتًا، للتأكد من أنه يعمل هناك.

والآن بعد أن عرفت كيفية عمل eGPU في Linux، هل يغير هذا أفكارك بشأن الحصول على واحدة؟ أو ربما لديك واحدة بالفعل ولديك بعض النصائح لمشاركتها مع قرائنا؟ أطلق صوتك في التعليقات أدناه أو لا تتردد في الانضمام إلى المحادثة على Twitter أو Facebook أو Google+!

ملحوظة المحرر: تم توفير عقدة AKiTiO إلى XDA لأغراض المراجعة.