Notebooks mit wechselbarer Grafikkarte von Nvidia

Der Grafikspezialist Nvidia hat den MXM-Standard (Mobile PCI-Express Module) für steckbare Notebook-Grafikkarten vorgestellt, der in erster Linie den Notebook-Herstellern eine schnellere Integration neuer Grafikchips erlauben soll, aber möglicherweise auch den Anwendern erlaubt, das Grafikmodul ihres Notebooks auszutauschen.

Die Module haben etwa die Größe einer Mini-PCI-Karte und werden samt Kühlung fest ins Notebook geschraubt; das Stecken oder Entnehmen im Betrieb ähnlich PC-Cards ist nicht vorgesehen. Sie beherbergen neben dem Grafikchip dessen Speicher und das Grafik-BIOS. Die MXM-Schnittstelle entspricht hauptsächlich PCI Express 16X, erweitert um die Ausgangssignale für Display, VGA, DVI oder TV. MXM funktioniert daher nicht mit den aktuellen AGP-Chipsätzen, sondern erfordert beispielsweise Intels Alviso, die nächste Chipsatz-Generation für den Pentium M, die etwa im Herbst erscheinen soll und als weitere Neuerungen mit DDR2, High Definition Audio und Serial ATA zur Ankopplung der Festplatte bringt.

MXM definiert drei Modulgrößen: Eine MXM-I-Karte ist 70 mm × 68 mm groß und darf bis 18 Watt schlucken. MXM-II ist etwas größer und bis 25 Watt zugelassen; MXM-III misst 82 mm × 100 mm und hat ein Leistungslimit von 35 Watt. Zum Vergleich: Im Desktop-PC darf eine Grafikkarte den PCI Express mit bis zu 75 Watt belasten, und selbst das gilt für zukünftige 3D-Chips schon als zu knapp.

Die Ausgangssignale umfassen zwei LVDS-Ports für interne Panels, ein VGA-Ausgang, einen TV-Ausgang (für Composit, S-Video und HDTV) und zwei DVI-Anschlüsse. Lösungen für das Aufrüsten von Chipsätzen mit integrierter Grafik sind vorgesehen. Zur Kühlung muss nach der Montage des MX-Moduls ein Kühlkörper oder eine Heatpipe auf das Modul geschraubt werden, ein Referenzdesign stellt Nvidia zur Verfügung. Zukünftige Module mit eigener, aktiver Kühlung will Nvidia allerdings nicht ausschließen. Über eine definierte Schnittstelle (MXM-ROM) unterrichtet das Notebook die Karte über die aktuelle Konfiguration, bestehend aus Art der Ausgänge, Leistungsfähigkeit der Kühlung sowie zur Verfügung stehende Leistung. Anhand dieser Informationen legen Treiber und Grafikchip beispielsweise die maximale Taktrate oder die zur Verfügung stehenden Bildmodi fest.

Schon jetzt sind steckbare Grafikmodule in einigen Notebooks zu finden: Will ein Notebook-Hersteller nicht für jeden Grafikchip ein neues Mainboard entwickeln, muss er das Grafiksubsystem auslagern. Doch bisher erfordert jedes Notebook-Modell die Entwicklung eines eigenen Moduls samt Kühlung, Stromversorgung, AGP-Anbindung und Routing der Ausgangssignale. Diese Module bleiben kaum mehr als eine Notebook-Generation unverändert, geschweige denn, dass man sie zwischen verschiedenen Modellen -- oder gar zwischen unterschiedlichen Herstellern -- austauschen könnte. Diesen Entwicklungsaufwand soll MXM verringern. Jedes Notebook, das den MXM-Spezifikationen entspricht (Steckplatz, Kühlung, Keepout-Area, Routing der Ausgangssignale, MXM-ROM), läuft mit jeder MXM-Grafikkarte -- theoretisch zumindest.

Doch MXM bringt auch Nachteile mit sich: Nvidia hat MXM zwar als offene Plattform entworfen, scheint aber anfangs nicht alle Details wirklich offen zu legen. So sieht ATIs PR-Manager Chris Hook MXM nicht als universellen Standard, sondern nur als eine weitere Modul-Definition. Die ATI-Chips erfreuen sich derzeit einer großen Nachfrage bei den Kunden, sodass viele Hersteller kaum an einer Wahlmöglichkeit zwischen unerwünschteren Chips interessiert sein dürften, solange eine MXM-Karten von ATI fehlt. Anbieter wie Dell verkaufen schon jetzt Modellvarianten mit ATI- oder Nvidia-Chip -- MXM wäre sogar ein Rückschritt.

Ein ähnlicher Ansatz funktioniert an anderer Stelle vielleicht nur deswegen so gut, weil er offener ausgelegt ist: Fast alle aktuellen Notebooks haben einen Mini-PCI-Slot, der nicht nur Intels Centrino-WLAN-Modul aufnimmt, sondern auch Module anderer Hersteller wie Broadcom.

Zudem entgeht den Notebook-Anbietern ein wichtiges Verkaufsargument: Sie können sich nicht mehr damit brüsten, einen neuen Grafikchip besonders schnell integriert zu haben, da alle MXM-Notebooks gleichzeitig mit den Modulen ausgerüstet werden können. Der Grafikchip entfällt als Abgrenzung von der Konkurrenz. Passend dazu hat bisher kein großer Notebook-Anbieter MXM-Geräte angekündigt, sondern Nvidia nennt nur die großen ODM-Produzenten wie Quanta, Asustek, Wistron, Clevo, FIC, Uniwill, Mitac oder Arima, die allesamt den Großteil ihrer Produktion nicht unter eigenen Namen verkaufen. Sie sind nur bedacht, die Herstellungs- und Entwicklungskosten gering zu halten, überlassen den Vertrieb aber ihren ODM-Kunden und OEM-Auftraggebern.

Ob MXM für den Anwender einen Vorteil bringt, lässt sich jetzt noch nicht beurteilen. Ähnliche Ansätze wie AMR/CNR/ACR für Desktop-PCs leiden unter Treiber- und Kompatibilitätsproblemen, die Karten sind daher im Einzelhandel kaum verfügbar. Mini-PCI gilt auch nur als Fast-Standard, lange nicht jedes WLAN-Modul funktioniert in jedem Notebook. MXM versucht einige dieser Einschränkungen zu umgehen, doch Kompatibilität und insbesondere Kühlung könnten sich als Problem erweisen.

Die PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) hat mit Expresscard schon einen Standard für steckbare PCI-Express-Karten entwickelt, doch der eignet sich nicht für Grafikkarten. Beispielsweise fehlen bei Expresscard die Rückkanäle zur Displayansteuerung, und er erlaubt nur eine Wärmeabfuhr von 2,1 Watt, was keinem auch nur halbwegs aktuellen 3D-Grafikchip reicht. So gilt die einzig aktuelle Grafikkarte für den PC-Card-Schacht eher als Stromspar- denn als Geschwindigkeitswunder: Das VTBook von VillageTronic erweitert Notebooks um eine per PCI angebundene Grafikkarte und steuert sogar mehrere Monitore an (siehe Test in c't 9/04, S. 71). (jow)