Hintergründe und Details zur eGPU-Unterstützung in macOS High Sierra

09. Jun 2017 15:00 Uhr - Redaktion

Zu den wichtigsten Neuerungen in macOS High Sierra gehört die offizielle Unterstützung von extern via Thunderbolt angebundenen Grafikkarten (eGPU). Zwar ist die eGPU-Nutzung bereits unter OS X El Capitan und macOS Sierra möglich, doch dies ist mit tiefen Eingriffen ins System und der Installation von Patches verbunden – eine Prozedur, die nicht selten zu Problemen führt. Das neue Betriebssystem macht Schluss mit dieser Frickelei und bietet serienmäßige eGPU-Unterstützung via Plug & Play.

Hintergrund

In den meisten Mac-Modellen setzt Apple auf Grafikchips von Intel. Diese haben zwar in den letzten Jahren erhebliche Performancesprünge gemacht, für anspruchsvolle Spiele und 3D-Anwendungen sind Grafikkarten der Hersteller AMD und Nvidia aber weiterhin unverzichtbar. Das Problem: PCI-Express-Steckplätze für diese Grafikkarten gibt es bei aktuellen Macs nicht – und selbst bei früheren Modellen waren PCIe-Slots dem Mac Pro vorbehalten.

Die Lösung für diese Problematik heißt Thunderbolt. Die von Apple und Intel gemeinsam entwickelte Hochleistungsschnittstelle leitet PCI-Express-Signale native durch und bietet genügend Bandbreite für die externe Anbindung von Grafikkarten – in der aktuellen Version 3 bis zu 40 Gbit pro Sekunde.

macOS High Sierra mit eGPU

macOS High Sierra unterstützt externe Grafikkarten.
Foto: Apple.



Welche Vorteile haben externe Grafikkarten?

Macs mit Intel-Grafikchip lassen sich damit sprichwörtlich Flügel verleihen. Wer mehr 3D-Power benötigt, muss nicht mehr zwangsläufig einen neuen Mac mit integrierter AMD- oder Nvidia-Grafikkarte kaufen. Durch die offizielle eGPU-Unterstützung in macOS High Sierra wird einfach eine handelsübliche AMD- oder Nvidia-Grafikkarte in ein PCI-Express-Erweiterungsgehäuse eingebaut und per Thunderbolt-Kabel mit dem Mac verbunden.

Von der Rechenpower moderner Grafikkarten profitieren nicht nur Spiele und 3D-Programme. Technologien wie OpenCL und CUDA stellen die Grafikkarten-Leistung auch nichtgrafischen Anwendungen zur Verfügung, wodurch die Gesamtleistung des Systems erhöht wird. Im Fall von OpenCL kümmert sich automatisch macOS darum, während für CUDA die Installation einer (kostenfreien) Nvidia-Software erforderlich ist.

Wie sieht es mit den Kosten aus?

Aktuelle Einsteiger-Grafikkarten von AMD und Nvidia sind im Handel zu Preisen ab etwa 100 Euro erhältlich – bereits diese Modelle bieten eine deutlich höhere Performance als die Intel-GPUs. Leistungsstärkere Modelle wie die GeForce GTX 1080 oder Radeon R9 kosten um die 500 Euro. PCI-Erweiterungsboxen mit Thunderbolt 3 und ausreichender Stromversorgung für Grafikkarten sind ab etwa 350 Euro zu haben – hier sind aufgrund der serienmäßigen eGPU-Unterstützung in macOS High Sierra mittelfristig sinkende Preise zu erwarten.

eGPU-Unterstützung in macOS High Sierra: Work in Progress

Apple hat sich mit Sonnet Technologies zusammengetan, um ein Entwicklerkit anzubieten, mit dem die Softwarehersteller ihre Anwendungen und Spiele an die eGPU-Unterstützung anpassen können. Es kostet hierzulande 889 Euro und besteht aus einer Sonderedition der eGFX Breakaway Box von Sonnet Technologies und der AMD-Grafikkarte Radeon RX 580 mit acht GB VRAM.

Wie aus einem von Apple bereitgestellten PDF-Dokument hervorgeht, befindet sich die eGPU-Unterstützung derzeit in einer frühen Entwicklungsphase. Beispielsweise gibt es noch keine Beschleunigung für interne Displays von iMac und MacBook Pro, es muss ein externer Bildschirm direkt an die eGPU angeschlossen werden. HDMI-Audio, Ruhezustand und automatischer Login funktionieren im Verbund mit einer eGPU ebenfalls noch nicht.

Titan Xp

Die High-End-Grafikkarte Titan Xp: via Thunderbolt 3 am Mac nutzen.
Bild: Nvidia.



Es handelt sich dabei jedoch nur um temporäre Einschränkungen, die im Zuge der weiteren Entwicklung in den kommenden Monaten ausgeräumt werden. Wie Sonnet Technologies auf Anfrage von MacGadget mitteilte, wird die finale eGPU-Unterstützung definitiv Beschleunigung von internen iMac- und MacBook-Pro-Monitoren bieten.

Für PCIe-Erweiterungsboxen mit Thunderbolt-Schnittstelle wird übrigens kein Treiber benötigt. Auch die eGPU-Unterstützung ist direkt im System verankert. Anpassungen sind einzig bei den Grafikkartentreibern nötig. Apple liefert aktuelle AMD-Treiber mit eGPU-Support bereits in macOS High Sierra mit. Somit ist die eGPU-Unterstützung in puncto AMD eine echte Plug&Play-Lösung.

Von Nvidia werden angepasste Treiber mit eGPU-Unterstützung für die nähere Zukunft erwartet. Ob diese ins System integriert werden oder separat vom Nutzer heruntergeladen werden müssen, wird sich zeigen.

Thunderbolt 2 oder Thunderbolt 3?

Im Zuge der eGPU-Unterstützung ist von PCIe-Erweiterungsboxen mit Thunderbolt 3 die Rede. Es werden sich aber auch an Macs mit Thunderbolt 2 externe Grafikkarten nutzen lassen. Dazu wird einfach ein Thunderbolt-3-auf-Thunderbolt-2-Adapter verwendet. Dies klappt nach Angaben von Sonnet Technologie schon jetzt, wird jedoch von Apple offiziell noch nicht unterstützt. Sonnet geht aber davon aus, dass der offizielle Support nur eine Frage der Zeit ist.

Herbst 2017 oder Frühjahr 2018?

Für Verwirrung sorgt derzeit eine Anmerkung auf der Apple-Webseite zu macOS High Sierra. Dort ist im Zusammenhang mit eGPU von "Geplant für Frühjahr 2018" die Rede, während macOS High Sierra im September oder Oktober in der Finalversion veröffentlicht werden soll.

Fakt ist: die eGPU-Unterstützung funktioniert bereits jetzt (mit den erwähnten Einschränkungen) und auch die öffentliche Betaversion von macOS High Sierra, die Ende Juni erscheint, wird sie enthalten. Die eGPU-Unterstützung wird sukzessive in den kommenden Monaten fortentwickelt und verfeinert. Ob sie bei der Markteinführung von macOS High Sierra noch das Etikett "Beta" tragen oder bereits fertig sein wird, ist eher zweitrangig.

Es ist eine neue Technologie, die im Zusammenspiel mit externer Hardware einen gewissen Test- und Entwicklungsaufwand erfordert. Unter dem Strich gibt sie Usern die Option, die häufig schwache Grafikleistung eines Macs mit vertretbarem Kostenaufwand drastisch zu steigern. Die eGPU-Unterstützung ermöglicht nicht nur die Nutzung anspruchsvoller Spiele und 3D-Anwendungen, sondern sie ebnet außerdem den Weg für Virtual-Reality-Anwendungen auf dem Mac - ein Bereich, in dem die Plattform großen Nachholbedarf hat.