Nó AKiTiO: Testando suporte NVIDIA eGPU no Ubuntu 17.10

Depois do SIGGRAPH, surgiram dúvidas sobre se o eGPU era ou não suportado no Linux. Daniel responde isso com a ajuda do AKiTiO Node e da NVIDIA.

Desde o anúncio da tecnologia Thunderbolt 3 da Intel, tem havido suporte para placa gráfica externa (eGPU). Infelizmente, durante a maior parte do ano passado, inclusive com o Skull Canyon NUC da própria Intel, colocar essa solução em uso foi, na melhor das hipóteses, um desafio. A maioria das placas-mãe não suportava totalmente a tecnologia e aquelas que suportavam normalmente exigiam um sistema muito mais caro. Por exemplo, o Skull Canyon NUC no lançamento custava US$ 700, não configurado. Adicionar SSDs e RAM geralmente aumentava bem mais de US$ 1.000.

O próprio Blade Stealth da Razer e produtos similares que suportam Thunderbolt 3 também oscilaram nessa faixa de preço. E isso nem levou em consideração os gabinetes, dos quais o Razer Core foi um dos poucos disponíveis durante a maior parte de 2016. Por US$ 500, o gabinete nem sequer incluía uma placa gráfica. Aqueles que podiam pagar tiveram que lutar contra o estoque limitado para testá-lo. Como resultado, muito disso tem sido um desafio para chegar às mãos dos usuários convencionais.

Para crédito da indústria, 2017 viu muitas melhorias nesse cenário. No início do ano, fui informado de que o AKiTiO, um player no cenário Thunderbolt anos antes do suporte eGPU, lançou seu produto Node para oferecer suporte a esta nova solução. Por US$ 299 – e às vezes à venda pela metade do Razer Core – o Node parecia muito mais atraente. Outros players, como a divisão AORUS da GIGABYTE, têm também entrou no reino ao anunciar um gabinete com NVIDIA GTX 1070 por um pouco mais que o Core. E a Intel, querendo ajudar o Thunderbolt 3 a atingir a massa crítica, decidiu torná-lo livre de royalties a partir de 1º de janeiro de 2018.

Entramos em contato com o AKiTiO em março e, durante uma breve viagem aos EUA, trouxemos o Node de volta para Okinawa. Desde então, realizamos testes no Skull Canyon NUC no Windows, bem como testamos o HTC Vive usando essa combinação NUC/Node. Mas quando o XDA finalizou sua cobertura de hardware, muitos desses testes e resultados foram colocados em segundo plano. Ele foi revivido durante a viagem à SIGGRAPH após conversas com o marketing comercial da NVIDIA e alguns novos amigos da Rede SFF. Apesar de tudo o que se sabia sobre o suporte de eGPU no Windows, muito pouco se sabia sobre o Linux. Depois de voltar de Los Angeles com todos os componentes certos, era hora de ajudar a esclarecer esse assunto.


Desembalagem e fotos

O AKiTiO Node contém uma fonte de alimentação SFX 400W junto com 2 conectores de alimentação 6+2. Isso, junto com o suporte para placas acima de 300 mm, significava que ele cabia em qualquer placa que eu tivesse disponível para testar. No final acabei usando o que há de mais poderoso no arsenal atual para testar: A NVIDIA GTX 1080 Founder's Edition. Isso deve eliminar quaisquer possíveis gargalos que possam ter origem na própria GPU.

A parte superior e lateral é uma única tampa que desliza para fora da parte traseira. Uma coisa que acredito que o AKiTiO pode querer considerar em uma versão futura é colocar os slides destacáveis, já que o deslizar para dentro e para fora da tampa às vezes fica preso no lugar errado e precisa ser ajustado antes de continuar em movimento. Mas dado que é muito menos do que o seu concorrente Razer Core, isso é algo que estou disposto a renunciar pela diferença de preço. O Node também possui uma ventoinha na frente do case para empurrar o ar para fora e manter tudo fresco e agradável.


Hardware

Realizei os testes do Linux logo após os benchmarks de análise do Intel i7-7700K. Os leitores perceberão que esta é quase exatamente a mesma configuração. Na maior parte, a Intel é a única que o implementou em suas placas. A GIGABYTE apresentará isso à AMD com uma placa discreta em um próxima placa-mãe X399. Como é normal em nossas divulgações, quaisquer itens não comprados por mim e/ou XDA são anotados aqui, bem como pela parte que os forneceu.

Configuração de plataforma compartilhada (entre eGPU e gráficos discretos)

  • Fonte de alimentação Corsair CX-750M 80 Plus Gold
  • Unidade OCZ 512 GB RD400 m.2 NVMe
  • MSI NVIDIA GeForce GTX 1080 Edição Fundadora
  • Lian Li PITSTOP PC-T60
  • GeIL EVOX DDR4-3200 16GB(fornecido pela AMD)
  • Cooler Master MasterLiquid Pro 240
  • GIGABYTE Z170X-Gaming 7(fornecido pela GIGABYTE)
  • Intel Core i7-7700K(fornecido pela Intel)

Teste específico de GPU externo

  • Gabinete gráfico externo AKiTiO Node TB3(fornecido por AKiTiO)

Configurando

Embora nossa cobertura seja principalmente sobre Linux, seria tolice não mencionar, mesmo de passagem, os testes que foram conduzidos, mas não usados ​​em uma revisão completa. Logo após o recebimento do Node, nós o configuramos rapidamente no Skull Canyon NUC no Windows. As configurações do Thunderbolt exigiam ativação no BIOS, mas uma vez feito isso, era tão simples quanto conectando, aprovando o dispositivo para conexão/uso via Thunderbolt e, em seguida, instalando o NVIDIA motoristas. A diferença foi rapidamente testada usando 3DMark Fire Strike. As diferenças antes e depois eram simplesmente surpreendentes. Também lançamos o HTC Vive pela primeira vez e ficamos satisfeitos em ver que a VR estava funcionando perfeitamente na conexão Thunderbolt.

Com base na minha experiência de configuração do Node com o NUC, parecia razoável configurá-lo primeiro em um ambiente Windows e certificar-se de que estava funcionando corretamente na bancada de testes. Uma versão temporária do Windows 10 x64 foi instalada – e o Node inicialmente não respondeu. Depois de algumas pesquisas, descobriu-se que tanto o BIOS quanto uma atualização de firmware Thunderbolt eram necessários para o Z170X-Gaming 7 e, felizmente, ambos estão disponíveis em sua página de suporte. Assim que as atualizações necessárias foram aplicadas, o Node ganhou vida e imediatamente mostrou resultados semelhantes aos que vimos com o Skull Canyon NUC no Windows.

Passamos para o Linux usando a mesma versão do Ubuntu 17.10 da análise do i7-7700K. Após uma série de testes, também descobrimos que o uso da eGPU no Linux exigia que apenas use-o e os gráficos integrados da Intel. As tentativas de desabilitar a GPU integrada e usar uma Radeon HD6450 levaram a resultados muito ruins. Também percebemos que na sua forma atual parecia mais fácil usar apenas o driver de código aberto e não o driver discreto da NVIDIA. Depois de tudo resolvido, era hora de testar e ver se ele utilizaria a GTX 1080 em vez dos gráficos integrados. Um rápido lançamento do benchmark Unigine's Heaven colocou isso de lado de uma vez por todas.

A última coisa que testamos como parte da configuração da funcionalidade foi uma tentativa de “hot plug” e remover ou adicionar o Node enquanto o PC estava em execução. Isso fez com que o PC travasse, mas felizmente desligar o PC e conectar ou remover (plugue frio) funcionou sem problemas. Agora que tínhamos a funcionalidade principal funcionando, era hora de ver o desempenho dela.


Benchmarks da NVIDIA

Normalmente conduzimos os testes usando o Phoronix Test Suite. Você pode ver todos os resultados dos testes, incluindo comparações incompletas, no Site OpenBenchmarking.org. Dois conjuntos de benchmark retornaram resultados viáveis: JuliaGPU e LuxMark. Como a Luxmark pareceu fornecer resultados semelhantes tanto em eGPU (usando o nó AKiTiO) quanto em Direct (sentado no soquete PCI-E x16 da placa-mãe) observarei onde vimos diferenças notáveis: JuliaGPU.

Em ambos os casos, o modo eGPU teve uma diminuição de aproximadamente 20% no desempenho. Dado que a conexão Thunderbolt 3 deveria funcionar apenas em PCI-E x4, isso é bastante impressionante - especialmente quando levados em conta, os benchmarks da Luxmark obtiveram um desempenho quase idêntico em ambos casos. Quando testamos o desempenho dos jogos em Tomb Raider e Deus Ex: Humanidade Dividida obtivemos um conjunto semelhante de resultados. No caso dos mais velhos Tomb Raider vemos pouca diferença. Em um jogo mais recente, como Deus Ex: Humanidade Dividida, a diferença entre eGPU e direto é mais uma vez perceptível. Neste benchmark de jogos a redução foi menor, variando entre 12%-15% em vez dos 20% que vimos na JuliaGPU.


Considerações finais/conclusão do nó AKiTiO

O suporte gráfico externo Thunderbolt 3 é um ótimo conceito que deve finalmente começar a ver seu dia em 2018. É uma pena que tenha demorado tanto para chegar lá; as barreiras de custo por si só tornavam improvável que aqueles que provavelmente poderiam utilizá-lo mais – famílias e estudantes com orçamentos limitados – pudessem pagar para usá-lo. Mas imagine um cenário em que um estudante universitário queira levar um 2 em 1 ou um notebook para a aula para fazer anotações e estudar - mas então deseja a potência gráfica adicional para realizar cálculos (como OpenCL ou CUDA) ou procrastinar com alguns jogos. No momento, os desktops virtuais que suportam esse tipo de necessidade/caso de uso ainda são muito caros para o usuário casual; mas se o Thunderbolt 3 começar a ter uma implementação massiva em todo o espectro de preços, soluções como o AKiTiO Node podem facilmente ajudar a fornecer a potência quando necessário. Os usuários de desktop provavelmente não obterão tantos benefícios com isso e, honestamente, uma pessoa que tenha o dinheiro para gastar em um Skull Canyon NUC poderia facilmente construir um PC digno de LAN-party dentro do mesmo orçamento.

Porém, se você precisar de soluções gráficas escaláveis ​​em um ambiente de trabalho, onde o ganho de desempenho pode ou precisa ser compartilhado entre várias pessoas para múltiplas tarefas assíncronas, então esta pode ser uma ótima solução. Provavelmente surgirão outros grandes casos de uso à medida que isso for divulgado. E se você está procurando um gabinete eGPU como uma dessas soluções, este certamente merece consideração entre as outras opções disponíveis. O mais importante de tudo - se você estava preocupado se conseguiria ou não fazer o eGPU funcionar no Ubuntu? A resposta, em suma, é sim! Saiba apenas que, se tiver problemas, pode ser aconselhável fazer uma verificação no Windows, mesmo que temporariamente, para ter certeza de que funciona lá.

Agora que você sabe como o eGPU funciona no Linux, isso muda sua opinião sobre como conseguir um? Ou talvez você já tenha um e tenha algumas dicas para compartilhar com nossos leitores? Fale nos comentários abaixo ou fique à vontade para participar da conversa no Twitter, Facebook ou Google+!

Nota do editor: O nó AKiTiO foi fornecido ao XDA para fins de revisão.