ThunderboltEx 4 + Dockingstation (+Linux)?

[Tolotos]

Ich habe ein Thinkpad (P14s) an einer TB3-Dockingstation (Lenovo) mit 2 4K-Bildschirmen + Tastatur/Maus/Netzwerk/Headset/Kamera.
Dies ist mein Arbeitsgerät und alles läuft.

Da ich gerade meinen Privat-PC aufrüste auf 5800X3D + Asus ROG Strix B550-F habe ich mir überlegt, ob ich die Ein-/Ausgabegeräte teilen kann.
Dabei fiel mir die Asus ThunderboltEx4 ins Auge, die ja auf dem B550 laufen soll lt. Asus. Allerdings habe ich bzgl. Thunderbolt eher gefährliches Halbwissen, daher meine Frage:

Kann ich damit die Dockingstation an den PC anschliessen (abwechselnd zum Laptop) und die Ein-/Ausgabegeräte verwenden?
Also die beiden Displayport-Ausgänge der Graka in die DP-In der TBEx4 + per USB-C/TB in die Dockingstation?

Zusatzfrage: Funktioniert das auch unter Linux oder hat jmd. damit Erfahrung? Asus schreibt ja nur etwas von Windows-Treibern, und im Internet werde ich nicht so richtig schlau, ob das geht.

 

[Ray519]

Kann ich damit die Dockingstation an den PC anschliessen (abwechselnd zum Laptop) und die Ein-/Ausgabegeräte verwenden?

Anschließen und verwenden? Ja. Gerade mit Asus im Desktop habe ich aber die Erfahrung gemacht, dass das nicht fehlerfrei läuft, erst recht nicht mit Erweiterungskarten. Evtl. nach Firmware-Updates (wenn diese denn kommen). Und da AM4 da besonders problematisch war und einige Board-Hersteller sogar den Support für TB Karten zurückgezogen oder eingestellt hatten wäre ich da besonders vorsichtig. Aber ja, Asus hat es in die offiziell kompatibel Liste geschrieben. Wenn es also nicht geht, lügen sie.

Gerade mit TB3 Docks wird aber ein Aufwecken durch Tastatur etc. aus dem Standby oder ausgeschalteten Zustand mit sehr großer wahrscheinlich nicht gehen, während das mit USB4/TB4 Docks an TB4 Karten höchstwahrscheinlich gehen wird.
Notebooks mit ModernStandby verhalten sich ausreichend anders, dass die auch mit TB3 damit klarkommen (aus Standby, nicht sicher bei Ruhezustand). Oder aber sie nutzen proprietäres Zeugs, wie auch für en Power-Button und die Power LED am Dock um um TB3 Limitierungen drum herum zu arbeiten.

Also die beiden Displayport-Ausgänge der Graka in die DP-In der TBEx4 + per USB-C/TB in die Dockingstation?

Ja

Funktioniert das auch unter Linux oder hat jmd. damit Erfahrung?

Linux hat schon lange Treiber für die Firmware-basierten TB3 & TB4 Controller von Intel an Board. Solange die Hardware/Firmware/BIOS auf aktuellem Stand sind und nicht kaputt, gehen die in Linux auch gut.

CPU-Integrierte TB4 & USB4 Controller nutzen auf modernen Platformen andere Treiber. Die sind bei Intel aber auch in Linux drin, auch wenn es vermutlich eine deutlich neuere Version braucht. Nur bei AMDs integrierten USB4 Controllern wäre ich vorsichtig, auch wenn es dort vermutlich einfach eine nochmals deutlich neuere Kernel-Version braucht und dann ist auch gut. Schließlich sollten diese Controller unter Windows alle mit dem selben Windows USB4 Treiber laufen.

Ergänzung (29. November 2023)

Oh, vllt ergänzend. Die TB/USB4 Verbindungen gingen unter Linux wann immer sie auch unter Windows gingen, also zuverlässig.
Die Probleme unter Linux sind eher MST+DSC was von solchen Docks dann genutzt wird um die eine DP Verbindung aufzuteilen.

Das habe ich hauptsächlich an Intel iGPUs gemacht und da ist das die Hölle und geht regelmäßig nicht. Obendrauf das die Gnome GUI gerne auch noch am Rad dreht (das Popup, ob die aktuelle Monitor Konfig so ok ist, kommt gerne auf einem Random Monitor, quasi nie auf dem Monitor auf dem ich gerade die Einstellungen geändert habe. Wenn dann im Schnitt jeder 2. Monitor hinter MST einfach schwarz bleibt, obwohl Linux denkt er ist an, ist die Quote hoch, dass man diese Bestätigung gar nicht sieht. Zusätzlich zu so Dingen, wie dass die GUI einem sagt, dass ein Monitor nicht abgeschaltet werden kann, weil das oberhalb der Fähigkeiten der GPU liegen würde).

AMD Treiber scheinen den relevanten Teil für MST mit Intel zu teilen, die scheinen also im Zweifel genauso zickig damit. Nvidia habe ich nicht wirklich getestet, weil ich keine DP-Ins habe, also nicht meine Nvida GPU mit meinen MST+DSC Docks testen kann.

 

[Tolotos]

Hi Ray519,

danke dir für die ausführliche Antwort.
Das hilft schon mal definitv weiter bei der Frage, ob es prinzipiell gehen müsste.
Ich habe aber auch rausgehört, dass es immer wieder Probleme geben kann, das deckt sich mit meiner Recherche. Aber wir sind ja experimentierfreudig und im Zweifelsfall lernt man halt dazu .

Gerade mit TB3 Docks wird aber ein Aufwecken durch Tastatur etc. aus dem Standby oder ausgeschalteten Zustand mit sehr großer wahrscheinlich nicht gehen, während das mit USB4/TB4 Docks an TB4 Karten höchstwahrscheinlich gehen wird.

Wakeup wäre jetzt nicht so wichtig. Ich könnte die Dockingstation aber wohl auch gegen eine TB4 in der Firma tauschen.
Reicht die Bandbreite TB3 für 2x 4k @60Hz? Ich denke mal ja. Oder empfiehlt sich da auch TB4?
Ich könnte optional auf dem PC auch mit einem Monitor leben.

Linux hat schon lange Treiber für die Firmware-basierten TB3 & TB4 Controller von Intel an Board. Solange die Hardware/Firmware/BIOS auf aktuellem Stand sind und nicht kaputt, gehen die in Linux auch gut.

Das klingt erstmal sehr gut. Wollte jetzt definitiv auf Linux umsteigen.

AMD Treiber scheinen den relevanten Teil für MST mit Intel zu teilen, die scheinen also im Zweifel genauso zickig damit. Nvidia habe ich nicht wirklich getestet, weil ich keine DP-Ins habe, also nicht meine Nvida GPU mit meinen MST+DSC Docks testen kann.

Ich habe noch eine Nvidia 1080Ti, damit wollte ich das dann testen. Zur Not habe ich auch noch eine AMD RX580 rumliegen.

Ich denke, ich werde das dann einfach mal ausprobieren. Deine Vorbehalte habe ich vernommen .

 

[Ray519]

Reicht die Bandbreite TB3 für 2x 4k @60Hz?

Ja. Und TB4 erhöht die Bandbreite gar nicht. Ab der 2. Generation TB3 Chips konnte die Bandbreite anders verteilt werden, was sich besser für mehr als 2 gleiche Monitore eignet. (Das wäre die Generation die im Lenovo TB3 Dock G2 ist. G1, mit dem VGA Port sollte noch die alte Version sein).
Im Detail:
EIn 4K60 Monitor via DP macht das klassicher weise mit einer 4xHBR2 Verbindung. Davon passen 2 durch TB3, schon immer. Die Nvidia Karte, kann wie alle modernen GPUs HBR3. Das ist schneller, aber nicht schnell genug, dass die meisten 4K60 Monitoren zu 2. auf eine DP Verbindung gehen. Und weil die erste DP Verbindung schneller ist, kann die 2. dann nur noch max. 4xHBR1 sein, was nicht mehr für 4K60 reicht.

Alles was TB4 anders macht, ist USB3 und USB2 separat zu lösen, anstatt über PCIe, sollte man mit weiteren Geräten am selben Controller PCIe voll ausnutzen wollen hat das Performance-Vorteile. Ansonsten ist es hauptsächlich gut für genau das Verhalten von USB2 Verbindungen während dem Booten und ausgeschaltet / im Standby.

Ich habe noch eine Nvidia 1080Ti

Diese Karte ist eine Generation zu alt für DSC (Kompression mit der man sehr viel mehr durch eine TB Verbindung kriegt, was das G2 Dock dekomprimieren kann, bevor es an Monitore verteilt). Das sollte bedeuten, dass die asymmetrische Bandbreitenaufteilung die die meisten Herstellerdocks nutzen (ab der 2. TB3 Generation), vermutlich nicht ausreichen wird für 2x 4K60 auf einer DP Verbindung via MST. Das G1 Dock würde das eh nicht nutzen und sollte mit einem Monitor am TB-out und dem anderen an den normalen Ausgängen noch 4K60 machen und dann sogar so, dass es auch ohne MST gehen würde, falls das problematisch ist. Mit dem G2 Dock wird das aber vermutlich nichts ohne Kopfstände bei jedem Einstecken / Starten oder mit sehr viel Glück bei den Monitoren.

Welche Generation von P14s ist es denn (mit was für einer CPU) und wie sind die Monitore aktuell angeschlossen?

Ich bin mir nicht sicher, ob die RX580 DSC konnte, ich meine die kann es auch nicht.

 

[Tolotos]

Danke für deine Erläuterungen!

(Das wäre die Generation die im Lenovo TB3 Dock G2 ist. G1, mit dem VGA Port sollte noch die alte Version sein).

Ich habe das TB3 Gen2 (Model DK1481). Alternativ könnte ich gegen ein neues ThinkPad Universal Thunderbolt 4 Dock (40B00135EU) tauschen, wenn es Vorteile hätte.

Welche Generation von P14s ist es denn (mit was für einer CPU) und wie sind die Monitore aktuell angeschlossen?

Laptop ist ein P14s Gen2a mit Ryzen Pro 5850U mit Radeon Graphics, intern ebenfalls 4K (denke aber, das ist nicht wichtig).
Monitore sind 2x Dell S2721QS 4K@60Hz. Die haben 1x DP1.2 und 2x HDMI 2.0 Eingänge.
Angeschlossen momentan per DP, HDMI wäre aber auch möglich.

Habe gerade auch deine Erläuterungen in einem anderen Thread gefunden, das werde ich mir auch noch durchlesen.

Ich könnte als Alternative (falls es nicht mit beiden klappt) auch noch den 2. Monitor am PC direkt anschliessen, dann müsste ich halt bei Bedarf am Monitor umschalten und hätte ein Kabel mehr.
Da ich mal etwas Gaming unter Linux ausprobieren wollte, brauche ich den 2. Monitor dafür nicht.
Für Office/Internet/Development könnte ich den dazunehmen.

Falls die 1080Ti nicht mehr ausreicht, kann die in Zukunft auch gegen eine aktuellere ausgetauscht werden.
Ich nehme an, mit einer Nvidia 4000er würde das gehen? Oder Radeon 7000er?

Edit: zur RX580 zitiere ich dich mal aus einem anderen Thread:

"Die HBR3 zusammen mit DSC kann Nvidia seit der 2000er Serie / 1600er. AMD sollte das seit der rx5000er Serie können."

 

[Ray519]

Das ist vermutlich die ungünstigste Kombination um eine Art zu finden, auf die die selben Monitore mit deinen beiden Quellen nutzen kann, ohne sie jeweils anders anzustecken.

Dein Notebook hat kein TB. Das nutzt mit dem Dock also nur einen halben Displayport, aber mit HBR3 und DSC, weshalb es für 2x 4K60 reicht.

Mit zwar einer vollen HBR3 Verbindung aber ohne DSC meine ich das es gerade so nicht gehen kann, mit dem Modus den die beiden Monitore über DP nutzen. Ganz bestimmt nicht via HDMI.

Ab der 2000er Generation kann Nvidia auch DSC und AMD ab der RX 5000er. Du bist gerade so drunter, solange ich mich bei der RX580 nicht vertue.

Und die Variante 1 Monitor via TB-out, einen via DP Ausgang am Dock kann zwar der Desktop, aber sehr wahrscheinlich nur wenn du den TB-Monitor jedesmal zuerst ansteckst und erst nachdem der läuft den 2. Monitor (es sei denn Lenovo verkabelt sein Dock sehr seltsam). Und der TB-out würde tot bleiben für Displaysignale an jeglichem AMD-Notebook.

Die bricht das Genick, dass AMD mit AM4 keine tauglichen iGPU Lösungen hatte. Denn die könnten das auch locker.

Ergänzung (29. November 2023)

Ah, auf das TB4 Dock bin ich nicht eingegangen. Das Dock macht etwas seltsames. Den TB-out kann es entweder wie einen vernünftigen TB-out füttern. Was am Desktop zwar geht, aber typischerweise nicht schnell genug für einen 4K60 Monitor ist. Oder aber der kann per 2. geschachteltem MST-Hub auch am Haupt-DP Anschluss hängen, was ihn auch für das AMD Notebook nutzbar machen würde.
Problem dabei ist, dass Lenovo nicht dokumentiert wann der Port wie belegt ist. Die wechseln das für ihre Thinkpads, so wie es Sinn macht. Die Frage ist aber, was der Port am Desktop PC macht, der genau mittendrin ist von seinen Features, wo weder die eine Variante noch die andere mehr Sinn macht. Es gab andere Berichte, dass der LAN Port nämlich schwachsinnig ist (denn das Dock hat auch 2 LAN-Adapter, einen 1G USB und einen 2.5G PCIe. Und auch hier scheint der nur bei Lenovo Geräten auf den PCIe zu wechseln, was dafür spricht, dass Lenovo da rumhackt mit ihren eigenen Notebooks und der Rest kriegt irgendwas).

Und ich habe mit einem MST-Hub schon riesen Probleme unter Fedora 39. Mein Dell WD19TB hat den gleichen MST-Hub drin wie dein Dock oder das TB4 von Lenovo. Das wird bei dir also eher nicht besser werden mit Linux, (solange Nvidia nicht die gesamten Probleme umgeht)

 

[Tolotos]

Bin mir jetzt nicht sicher, ob wir uns hier richtig verstanden haben mit dem Parallelanschluss des 2. Monitors.

Plan war, den 2. Monitor am 2. Eingang mit dem PC-Graka-Ausgang zu verbinden und vor der Nutzung am Monitor umzustellen auf Dockingstation oder PC. Am PC würde nur ein DP-Ausgang der Graka auf die ThunderboltEx-Karte geschaltet.
Ich weiß aber nicht, ob das Dock den Monitor trotzdem als gegeben annimmt, wenn der Eingang des Monitors auf "PC" steht. Ansonsten hätte ich gedacht, dass das Dock dann nur einen Monitor hätte.
Wie gesagt, es wäre meist auch ok, wenn der PC nur einen Monitor hätte, dann aber über das Dock. Weiß aber nicht, ob der dauerhafte Anschluss von 2 Monitoren am Dock dem entgegensteht.

Ist aber alles schon sehr "spannend", wie das technisch aufgebaut ist.

Und die Variante 1 Monitor via TB-out, einen via DP Ausgang am Dock kann zwar der Desktop, aber sehr wahrscheinlich nur wenn du den TB-Monitor jedesmal zuerst ansteckst und erst nachdem der läuft den 2. Monitor (es sei denn Lenovo verkabelt sein Dock sehr seltsam). Und der TB-out würde tot bleiben für Displaysignale an jeglichem AMD-Notebook.

Was meinst du mit Monitor an TB-out? Am Dock? Der Monitor kann direkt kein TB (Eingang).

Und auch hier scheint der nur bei Lenovo Geräten auf den PCIe zu wechseln, was dafür spricht, dass Lenovo da rumhackt mit ihren eigenen Notebooks und der Rest kriegt irgendwas).

Da bin ich fest von überzeugt .

Leicht OT: Wir haben in der Firma auch P15-V Notebooks (Workstation), die weigern sich einfach, am 100W-Netzteil zu laden und verlangen ein "Workstation"-Netzteil bzw. Dockingstation (die könnte ich übrigens auch noch ausprobieren, TB4-Workstation Dock 40B00300EU).

Bin jetzt aber "angefixt". Ich denke, ich werde das jetzt einfach mal ausprobieren. Werde dir dann anschließend berichten, was funktioniert .

BTW: wenn ich die Monitore auf Full-HD stelle, würde es aber gehen, oder? Weiß ja nicht, ob die Graka 4k-Gaming packt .

 

[Ray519]

wenn ich die Monitore auf Full-HD stelle, würde es aber gehen, oder?

In allen Kombinationen, ja.

Plan war, den 2. Monitor am 2. Eingang mit dem PC-Graka-Ausgang zu verbinden

Klar kann man das Dock umgehen. Ich war noch dabei einzuordnen was das Dock in welcher Kombination kann und wieso es schwer ist.

Was meinst du mit Monitor an TB-out?

Am Dock. Das Dock hat 3 DP/HDMI Ausgänge. Und einen TB-out, der grundsätzlich die gleichen Features hat, wie die TB-outs an deinem Notebook oder an der AIC. Da kommt auch DP raus, also kann man einen Monitor anschließen. Muss man auch bei alten Quellen und Apple Geräten um 2 Monitore anzutreiben.

 

[Tolotos]

Da kommt auch DP raus, also kann man einen Monitor anschließen.

Ok, dann habe ich das soweit richtig verstanden. Dafür braucht man dann nur z.B. so ein Kabel ?
Ist aber wohl sowieso nicht richtig, da ich die 2 Monitore eher am Laptop brauche und das damit nicht geht.

Habe die TB-Karte jetzt bestellt und schaue mal, was geht.

Vielen Dank dir für die ausführliche Hilfe!