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 ^[1]. 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]
2. Конечный результат. ^[3]
3. Что я усвоил. ^[4]

▍ 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.

^{1 [5]}

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.

^{2 [5]}

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 ходлите^{3 [5]} 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 ^[6] ↩︎ ^[7]
2. Примечание: 7,5 мм примерно соответствует ширине семи с половиной спагетти диаметром 1 мм, сложенных бок о бок. ↩︎ ^[8]
3. Ходлить (от англ. HODL) — термин из области криптовалюты, означающий длительное хранение активов.