Как я дерзко превратил свою RTX 4090 в eGPU

Как-то вечером в прошлом январе я, наконец, решил разобраться с перегревом моего домашнего сервера. Так уж повелось: если вентиляторы в ПК издают слишком много шума, чем, как мне кажется, должны, я начинаю искать причину.

К тому же, RTX 4090 настолько толстая, что занимает на стандартной материнке 3 слота PCIe — а ещё ведь нужно пространство для полноценного обдува. В 2020 году я использовал эту же машину, которая достигала скорости в 11 миллионов IOPS и 66 ГБ/с на базе одного процессора AMD ThreadRipper. Однако, чтобы установить в неё RTX 4090, пришлось извлечь большинство SSD и (тоже горячую) сетевую карту Mellanox 200Gbe. В итоге значительная часть полезного оборудования оказалась не задействована… Долго терпеть я такое не смог и решил перейти к активным действиям.

Однажды буквально посреди ночи я осознал, что для восстановления душевного покоя мне нужно приостановить все текущие задачи и как-то вынести видеокарту из системного блока. Для реализации этого я решил использовать доступные инструменты, какие-то остатки от прошлых проектов, плюс, возможно, поимпровизировать с предметами домашнего обихода. Обо всём этом я вам и расскажу.

▍ Содержание

1. Отправная точка.
2. Конечный результат.
3. Что я усвоил.

▍ Отправная точка

Как видите, RTX 4090 занимает почти всё пространство PCI-слотов, и для её полноценного обдува остаётся очень мало места. Эта карта задействует всего один слот PCIe 4.0 x16, но при этом блокирует два соседних, да и устанавливать под её вентиляторами другие платы не вариант.

Моё решение заключалось в том, чтобы просто вынести карту из корпуса. Вне системника места предостаточно, как и возможности для охлаждения. Ключевым элементом, который сделал этот план легко реализуемым, стал сохранившийся от прежних экспериментов с другой машиной райзер PCIe.

Итак, у меня был райзер с поддержкой PCIe 4.0. Теперь нужно было проделать достаточно большое отверстие в металлической боковой панели ThinkStation.

Отверстие должно получиться в правильном месте и иметь правильный размер, чтобы можно было в достаточно свободной степени поворачивать в нём удлинительный шлейф. Сам шлейф не особо длинный, что объясняется его физическими характеристиками и необходимостью сохранения качества передачи сигнала. По сути, такие кабели представляют собой просто несколько медных жил без каких-либо коммутаторов, ретаймеров или редрайверов.

Я хотел сделать всё грамотно, поэтому сначала отклеил с боковой панели стикер Lenovo со схемой материнской платы и разметил область, в которой предполагалось сделать отверстие.

Для стикера нашлось прекрасное место на расположенной в серверной раковине…мало ли, вдруг пригодится.

Следующий шаг актуален, только если у вас есть лазерный уровень. В противном случае его можно опустить. У меня такой уровень есть, и я постарался с его помощью обеспечить максимально точный угол разреза.

На фото ниже видна зачёркнутая линия маркера. Так бывает, когда пытаешься начертить прямую от руки без должного внимания. В общем, её пришлось зачеркнуть, и следующая получилась уже лучше. Думаю, следовало использовать линейку, но под рукой её не оказалось.

Я также проверил, достаточно ли будет ширины/длины размеченного отверстия, поскольку сам разъём PCIe чуть шире кабеля.

Далее нужно было убедиться, хватит ли длины кабеля питания для подачи на видеокарту необходимых 450 Вт. По факту мне нужно было даже два кабеля для подключения выводов БП, причём оба с адаптерами, так как 12-контактный кабель RTX 4090 разделён на 4 отдельных входных коннектора. Lenovo Thinkstation P620 поддерживает при таком подключении мощность 2×300 Вт, поэтому даже вопреки отсутствию RTX 4090 в списке поддерживаемых видеокарт её энергопотребление хотя бы не должно вызвать оплавления.¹

У меня осталось много разных кабелей после рождественского проекта по сборке сервера на базе AMD EPYC Genoa Dual Socket. Расскажу об этом как-нибудь в другой раз.

У видеокарты уже был 12-контактный кабель 12VHPWR, но у меня имелся ещё один (поскольку я не знал, какой L-образный кабель лучше впишется в ограниченное пространство корпуса). Так что при необходимости я мог их соединить. Не идеальное решение, но оно, по крайней мере, исключало затык на этом этапе.

Теперь пришло время вырезать отверстие!

Болгарки у меня нет, да и я бы всё равно не стал её использовать, поскольку к этому моменту уже было далеко за полночь.

Зато у меня был перфоратор! Освещение на улице у стола для пинг-понга ночью недостаточное, поэтому я взял свечи. А маленький синий тюбик справа послужил защитой от комаров.

Поскольку у меня не было болгарки или чего-то посерьёзнее, я решил пойти путём «разделяй и властвуй» — пробурить очередь из множества небольших отверстий и затем превратить их в единое с помощью какого-нибудь подручного инструмента. Успешно!

Делал я всё это на улице, чтобы не сорить дома металлической пылью, которая в итоге могла попасть в серверы или видеокарту. Я даже почистил одежду липким роликом, прежде чем заходить обратно домой. Ну а после возвращения настало время переходить ко второй фазе процесса!

Из всех имевшихся инструментов самыми подходящими для этого этапа оказались стамеска и киянка. Наконец-то, для них нашлось применение.

Я был терпелив и старался сильно не шуметь. Результат, как говорится, налицо. Честно сказать, напоминает самый опасный в мире порт PCIe для eGPU.

К слову. В прошлом году жена как-то спросила меня: «На кой чёрт тебе киянка?» Тогда я ей ответил, что не помню, по какой точно причине её купил, но причина точно была. Теперь же ответ очевиден.

Хорошо. Пора убедиться, пройдёт ли пластиковый PCIe-коннектор через получившееся отверстие — пройдёт! Ширина измерялась в миллиметрах (7,56).²

Далее нужно было обработать края, чтобы сделать их менее опасными. Показанный ниже набор напильников я купил много лет назад, чтобы решить проблему с зазубринами на алюминиевых воротах в моём прошлом доме. Шлифовка позволила хотя бы сгладить острые зубцы — достаточно для перехода к следующему шагу.

Прежде чем заносить крышку корпуса обратно домой, я начисто протёр её от крупных частиц металла и дополнительно прокатал липким роликом в надежде собрать мелкие.

Пора приступать к сборке!

Получившийся порт eGPU прекрасно подошёл под размеры райзера. Теперь нужно было вставить в корпус остальные карты PCIe. Между ними остался один свободный слот, как раз для райзера.

В итоге удлинительный шлейф прекрасно протиснулся через проделанное отверстие, а кабель питания — через заднюю стенку корпуса. Сначала я думал, что под кабель питания тоже придётся сверлить окошко, но так как у меня была возможность соединить два кабеля, то менее шумным решением оказалось просто использование одного из тыльных выходов для карт PCI.

Поскольку райзер довольно короткий, вставить коннектор PCIe в его слот было довольно сложно, так как после установки боковой панели руками внутрь уже не подлезешь. Я не особо горжусь этим неуклюжим этапом, но после некоторого ковыряния с помощью отвёртки в сопровождении лёгких ругательств всё получилось!

Хорошо. Как теперь разместить ставшую eGPU видеокарту на корпусе, чтобы она не тянула шлейф и не падала?

У меня под рукой оказалась подставка для ноутбука, поддерживающего режим clamshell (работа с закрытой крышкой, — прим. пер.), которую я до этого даже не использовал. Так что можно было просто вставить в неё переднюю сторону видеокарты (на которой находятся выводы HDMI/DP). Но нужно было ещё чем-то заполнить оставшийся зазор, так как подставка предназначалась для более широких предметов. К счастью, у меня есть много кусков 5-летнего коврика для занятий спортом, который я уже давно использую в разных бытовых нуждах для фиксации или уплотнения.

Посмотрим, как он подойдёт для видеокарты (и да, моё частное облако находится в уборной).

С помощью кусков коврика я подпёр оба конца карты. Если кто не заметил, в итоге один конец я поднял на 1 мм, чтобы обе стороны находились на равной высоте, и я мог спать спокойно.

Вот вся конструкция, ещё не подключенная:

А вот подключенная:

И последнее. Мне не хотелось, чтобы вентиляторы видеокарты случайно повыдергали мои волосы (или, хуже того, повредить саму карту), поэтому нужно было придумать для неё какой-то кожух с хорошим воздухообменом (в 3 утра!)

Искать долго не пришлось — я быстро обратил внимание на полезный ящик со всяким хламом. Он должен был прекрасно подойти и даже сочетался по цвету, что доставляло отдельное эстетическое удовольствие.

▍ Конечный результат

Теперь можно сделать так:

До

После

Дополнительные ракурсы для ещё большего восхищения:

А теперь давайте включим эту штуковину и что-нибудь на ней запустим!

Всё работает! Никаких проблем с охлаждением — ни видеокарты, ни других внутренних карт PCIe, несмотря на периодическое зловещее энергопотребление в 666 Вт, о котором сообщает ИБП в периоды повышенной нагрузки.

Меня немного беспокоило, будет ли должным образом работать райзер, и не будут ли возникать ошибки PCI AER, но за последние 5 месяцев проблем не наблюдалось!

Итак, за одну ночь я пришёл от этого:

К этому:

И теперь могу одновременно выполнять как операции с видеокартой, так и обработку ввода-вывода, не испытывая необходимости постоянно искать причину проблем. Вот что значит, провести время с пользой!

А вот ролик, где я включаю эту штуковину в первый раз (на канале есть и другие гиковские проекты из мира компьютеров):

▍ Что я усвоил

• Сохранение старых кабелей однажды сполна себя оправдает (просто ходлите³ их, пока не случится великое откровение).
• Если вы собираетесь хранить ящик со всяким барахлом, подберите на его роль что-то крепкое и многофункциональное (желательно приятного цвета).
• Никогда не знаешь, в какой момент тебе понадобится киянка, так что лучше обзаведитесь ей заранее.

▍ Сноски

1. https://download.lenovo.com/pccbbs/thinkcentre_pdf/ts_p620_power_configurator_v1.4.pdf ↩︎
2. Примечание: 7,5 мм примерно соответствует ширине семи с половиной спагетти диаметром 1 мм, сложенных бок о бок. ↩︎
3. Ходлить (от англ. HODL) — термин из области криптовалюты, означающий длительное хранение активов.

Telegram-канал со скидками, розыгрышами призов и новостями IT 💻