Steam Machine eGPU-Upgrade: RX 9070 XT über Oculink getestet

Einleitung

Die Steam Machine ist eine kompakte Spielkonsole mit einem halbmaßgeschneiderten AMD-Prozessor und einer integrierten diskreten GPU. Sie hat keinen PCIe-Steckplatz und keinen USB-4-Port, was normalerweise ein externes Grafikkarten-Upgrade ausschließt. Aber es gibt einen Weg: den M.2-Steckplatz im Inneren der Konsole. Indem wir eine Oculink-eGPU-Dockingstation an diesen M.2-Steckplatz angeschlossen haben, konnten wir eine ASRock Tai Chi RX 9070 XT betreiben und die Bildrate in mehreren Spielen ungefähr verdreifachen.

Dieses Setup ist nichts, was die meisten Leute sofort nachbauen sollten. Es erfordert das Öffnen der Konsole, die Belegung des einzigen M.2-Steckplatzes und das Ausführen des Betriebssystems von einer externen SSD. Dennoch zeigen die Ergebnisse, wozu die Hardware fähig ist, wenn sie mehr Grafikleistung erhält.

So funktioniert das Setup

Die Steam Machine beherbergt normalerweise eine 2230-M.2-SSD in ihrem einzigen M.2-Steckplatz. In diesem Build wurde diese SSD durch einen Oculink-zu-M.2-Adapter ersetzt. Der Adapter bietet eine X4-Gen-4-Verbindung, die etwa 64 Gigabit pro Sekunde über das Kabel liefert. Das ist erheblich schneller als Thunderbolt 4, obwohl Thunderbolt 5 und USB 4 V2 aufholen.

Da der M.2-Steckplatz belegt war, musste Steam OS von einem externen Laufwerk laufen. Eine 1-TB-SSD wurde vom ursprünglichen internen Laufwerk geklont und über USB angeschlossen. Das Oculink-Kabel wurde aus der Rückseite der Konsole herausgeführt, sodass das Gehäuse während der Tests geschlossen blieb.

Ein wichtiges Detail: Die gesamte Videoausgabe muss über den HDMI-Port der externen GPU erfolgen, nicht über den HDMI-Port der Steam Machine selbst. Wenn alles über die externe GPU läuft, wird sichergestellt, dass die RX 9070 XT die gesamte Rendering-Arbeit übernimmt.

Die Hardware: ASRock Tai Chi RX 9070 XT und Aostar AG03 Dockingstation

Die in diesem Test verwendete GPU ist die ASRock Tai Chi RX 9070 XT. Es ist eine große Premium-Karte mit einem Drei-Lüfter-Design und 16 GB VRAM. Sie wurde nicht speziell für dieses Projekt gekauft, lieferte aber in den getesteten Spielen eine starke Leistung.

Die Dockingstation ist die Aostar AG03 eGPU-Dockingstation. Sie verfügt über ein 800-W-Netzteil und drei 8-Pin-PCIe-Stromanschlüsse, sodass sie High-End-Karten verkraften kann. Die Dockingstation unterstützt Oculink sowie Thunderbolt 3, Thunderbolt 4 und Thunderbolt 5-Verbindungen. Sie ist für Karten bis zu einer RTX 5090 ausgelegt, aber in diesem Build wurde eine Radeon-Karte verwendet, weil Steam OS am besten mit AMD-Grafik funktioniert.

Die Steam Machine selbst behielt ihre sechskernige, 12-Thread-Halbleiter-Ryzen-CPU, die bis zu 4,86 GHz taktet. Der Systemspeicher wurde auf 64 GB aufgerüstet. Diese CPU ist der Hauptengpass in diesem Setup und begrenzt, wie viel Leistung die RX 9070 XT liefern kann.

Leistungstests: Benchmarks in nativer Auflösung

In-Game-Benchmarks wurden bei 1080p, 1440p und 4K durchgeführt, alle in nativer Auflösung ohne Hochskalierung. In jedem Spiel wurden die höchsten verfügbaren Einstellungen verwendet. Die Ergebnisse wurden zwischen der Standard-Steam-Machine und der Steam Machine mit der über Oculink angeschlossenen RX 9070 XT verglichen.

In Shadow of the Tomb Raider erreichte die Standard-Maschine bei 1080p durchschnittlich 118 FPS. Mit angeschlossener eGPU stieg das auf 168 FPS, etwa 42 % schneller. Bei 1440p erreichte die Standard-Maschine 86 FPS, während das eGPU-Setup 132 FPS erreichte, etwa 53 % schneller. Bei 4K schaffte die Standard-Maschine 44 FPS, während das eGPU-Setup durchschnittlich 73 FPS erreichte, eine Verbesserung von etwa 66 %.

Cyberpunk 2077 mit Ultra-Voreinstellung und ohne FSR zeigte ähnliche Gewinne. Bei 1080p erreichte die Standard-Maschine durchschnittlich 74 FPS, mit eGPU stieg es auf 125 FPS. Bei 1440p erreichte die Standard-Maschine 45 FPS, während das eGPU-Setup 71 FPS erreichte, etwa 58 % schneller. Bei 4K schaffte die Standard-Maschine nur 18 FPS, aber das eGPU-Setup erreichte 51 FPS, eine Verbesserung von 183 %.

Horizon Zero Dawn Remastered mit der Voreinstellung “Sehr hoch” erwies sich als stark CPU-limitiert. Bei 1080p erreichte die Standard-Maschine durchschnittlich 58 FPS, mit eGPU stieg es auf 94 FPS. Bei 1440p erreichte die Standard-Maschine 48 FPS, während das eGPU-Setup 81 FPS erreichte. Bei 4K erreichte die Standard-Maschine durchschnittlich 26 FPS, und das eGPU-Setup erreichte 52 FPS, eine Steigerung von 100 %.

Diese Ergebnisse zeigen, dass die RX 9070 XT erhebliche Gewinne liefert, selbst wenn sie durch die Oculink-Verbindung und die bescheidene CPU der Konsole eingeschränkt wird. Die größten Verbesserungen traten bei höheren Auflösungen auf, wo die zusätzliche GPU-Leistung am wichtigsten ist.

Realistische Spielerfahrung

Über die synthetischen Benchmarks hinaus wurden mehrere Spiele bei 1440p mit hohen Einstellungen getestet. Cyberpunk 2077 bei 1440p hoch ohne FSR zeigte einige Einbrüche, aber das Hinzufügen von FSR 2.1 im Qualitätsmodus trieb die Bildrate nach oben. Mit aktiviertem FSR-Frame-Generation bei nativen 1440p Ultra stieg die durchschnittliche Bildrate auf über 100 FPS.

Ratchet and Clank: Rift Apart lief bei 1440p sehr hoch ohne FSR konstant über 130 FPS. Dieses Spiel hat auf der integrierten GPU der Steam Machine zu kämpfen, die mittlere Einstellungen und FSR benötigt, um über 60 FPS zu bleiben. Forza Horizon 6 erreichte bei 1440p Ultra ohne FSR durchschnittlich Mitte 90, ein starkes Ergebnis bei nativer Auflösung.

Ein Problem trat in Ratchet and Clank auf: Das Spiel versuchte zunächst, sowohl die integrierte als auch die externe GPU gleichzeitig zu verwenden, was die Bildrate auf etwa 16 FPS fallen ließ. Dies wurde behoben, indem das Spiel über die Eigenschaften-Einstellungen gezwungen wurde, die RX 9070 XT zu verwenden.

Was Sie vor dem Ausprobieren beachten sollten

Dies ist kein einfaches Upgrade. Das in diesem Build verwendete Oculink-Kabel war empfindlich und nicht sehr langlebig, und das erste Kabel funktionierte nicht richtig. Der M.2-Steckplatz ist der einzige in der Maschine, daher muss das Betriebssystem von einer externen SSD laufen. Die CPU ist ebenfalls ein limitierender Faktor, da sie während des Spielens bei etwa 3,2 GHz liegt, trotz einer 4,8-GHz-Boost-Bewertung, aufgrund ihrer 30-Watt-TDP.

Es gab gelegentliche Audio-Knistern in Menüs, wahrscheinlich im Zusammenhang mit ASPM-Energieverwaltung über die PCIe-Leitung. Das Deaktivieren von ASPM verbesserte die Leistung nicht, daher wurde es aktiviert gelassen. Das Setup erfordert auch das Öffnen der Konsole und das Herausführen eines Kabels aus dem Gehäuse, was für die meisten Benutzer unpraktisch ist.

Für diejenigen, die eine leistungsstärkere Steam Machine möchten, hätte ein USB-4-Port dies viel einfacher gemacht. Leider hat die Konsole keinen. Dieser Build funktioniert, aber er ist ein Projekt für Enthusiasten und kein empfohlener Kaufweg.

Kaufberatung

Wenn Sie bereits eine Steam Machine besitzen und mit einer externen GPU experimentieren möchten, ist die Aostar AG03 Dockingstation eine fähige Wahl. Sie bietet reichlich Leistung, unterstützt mehrere Verbindungsstandards und kann High-End-Karten verkraften. Die ASRock Tai Chi RX 9070 XT ist ein starker Performer, obwohl sie eine Premium-Karte ist, die mehr kostet als die Konsole selbst.

Für die meisten Menschen ist der bessere Weg, auf eine Konsole oder ein Handheld mit USB-4-Unterstützung zu warten, was externe GPU-Verbindungen viel einfacher machen würde. Aber für diejenigen, die gerne basteln und die Hardware bereits haben, liefert dieses Setup echte Leistungssteigerungen, besonders bei 1440p und 4K.

Fazit

Das Anschließen einer RX 9070 XT an eine Steam Machine über Oculink ist ein Nischenprojekt, aber es funktioniert. Die Leistungssteigerungen sind erheblich, mit Bildraten, die sich in einigen Titeln fast verdreifachen. Die Hauptbeschränkungen sind die CPU, der einzelne M.2-Steckplatz und die empfindliche Natur von Oculink-Kabeln. Wenn Sie mit den Kompromissen einverstanden sind, ist dies eine unterhaltsame Möglichkeit, der Konsole neues Leben einzuhauchen. Andernfalls ist es am besten, es als Experiment für Enthusiasten zu belassen.