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Die Grafikkarte ist eine Steckkarte, die auf das Mainboard aufgesteckt wird und von dort aus die Daten zum Bildschirm schickt. Die Grafikkarte steuert die Bildschirmanzeige.

Grafikkarten werden entweder als PC-Erweiterungskarten mit der Hauptplatine verbunden oder sie sind im Chipsatz auf der Hauptplatine vorhanden.

Der Grafikspeicher dient zur Ablage der im Grafikprozessor (GPU) verarbeiteten Daten. Dies sind digitale Bilder, die später auf dem Computer-Bildschirm ausgegeben werden. Die Grösse des Grafikspeichers bestimmt die maximale Farbtiefe und Bildauflösung.

Beim Rendern dreidimensionaler Grafiken werden hier ausserdem die Daten der Objekte, beispielsweise Grösse, Form und Position, sowie die Texturen, die auf die Oberfläche der Objekte gelegt werden, gespeichert.

Besonders die immer höher auflösenden Texturen haben für einen starken Anstieg der Speichergrösse bei aktuellen Grafikkarten gesorgt.

Von der Grafikkarten ist es auch hauptsächlich abhängig, welche Bildschirmauflösung auf den Monitor gelangt. Sehr wichtig auf der Grafikkarte ist der Grafikprozessor, der die eigentliche Geschwindigkeit bestimmt.

Bauart

Grafikkarten gibt es in mehreren Bauarten, bzw Anschlussmöglichkeiten:

AGP
Der Accelerated Graphics Port (AGP) ist ein Anschluss zur direkten Verbindung der Grafikkarte mit dem Chipsatz. AGP wurde von Intel entwickelt und erstmals 1997 in einen Chipsatz für ihren Pentium II-Prozessor eingebaut. AGP benutzt den normalen Arbeitsspeicher des PCs, um dort das Monitorbild und andere Grafikdaten zu hinterlegen, sobald der Grafikspeicher auf der Karte dafür nicht mehr ausreicht.

AGP reduziert durch die Benutzung von existierendem Systemspeicher die Kosten für High-End Grafiksysteme. Die Grafikkarte ist auf diese Weise auf dem schnellsten Wege mit der CPU und dem Arbeitsspeicher verbunden, die beide für die Grafikperformance von essentieller Bedeutung sind. Um auch Speicherzugriffe an der CPU vorbei zu ermöglichen (und so für Entlastung des Prozessors zu sorgen), bekommt der AGP vom System-BIOS exklusiv einen bestimmten Speicherbereich im RAM zugewiesen.  Heutige Grafikkarten verfügen aber über so viel eigenen Speicher, dass sie nur noch verhältnismäßig selten auf System-RAM zugreifen müssen. Im Vergleich zum Grafikspeicher ist der Arbeitsspeicher des PCs relativ langsam. AGP war als schnelle Punkt-zu-Punkt-Verbindung zum Arbeitsspeicher sinnvoll, solange schnelles VRAM auf der Grafikkarte übermäßig teuer war, was heute nicht mehr der Fall ist. Entsprechende Chipsätze sind zusammen mit entsprechenden Grafikkarten seit Mitte des Jahres 2004 auf den Markt - Seit Mitte 2006 wurden kaum noch neue Hauptplatinen mit Unterstützung für den AGP vorgestellt. Stattdessen verwenden die meisten Hersteller den schnelleren PCI-Express-Port auf ihren Hauptplatinen.

PCI
PCI (Peripheral Component Interconnect)  ist ein Bus-Standard zur Verbindung von Peripheriegeräten mit dem Chipsatz eines Prozessors.  Für schnelle Grafikkarten wurde der BUS schnell zu langsam, so dass für diese schon ab 1997 ein zusätzlicher Steckplatz, der Accelerated Graphics Port (AGP), eingeführt wurde.

PCI-Express
PCI-Express (Peripheral Component Interconnect Express) (Abk. PCIe od. PCI-E) ist der Nachfolger von PCI und AGP und bietet eine höhere Datenübertragungsrate. Sie stellen den Standard bei Steckplätzen aktueller Rechner dar.

Sollte Ihr Computer etwas älter sein, dann verfügt er möglicherweise noch nicht über einen PCI-Express Steckplatz. Dann empfiehlt sich die AGP Grafikarte. Alternativ kann die Hauptplatine ausgetauscht werden.

Einsatzzweck

Die Arten der Benutzung lassen sich grob in drei Kategorien gliedern. Anwender, die Ihren Rechner lediglich zum Arbeiten mit Office-Produkten nutzen brauchen sich um die Grafikkarte keine großen Gedanken zu machen. Die neueren Grafikkarten werden mit den Anforderungen von Office-Anwendungen spielend fertig. Eine teure High End Karte wäre nur rausgeschmissenes Geld.

Wer über reine Büroanwendung hinaus auch Bildbearbeitung, Videoschnitt oder CAD-Software einsetzt, muss sich die Karte schon etwas genauer ansehen.

Die höchsten Anforderungen an die Grafikkarte stellt das Gaming. Für jemanden, der hauptsächlich spielt, ist die 3-D-Rechenleistung einer Grafikkarte enorm wichtig. Sie entscheidet über Detailtreue beim und schnellen Bildschirmaufbau ohne Verzögerungen.

Für das Surfen im Web dagegen, das Schreiben von Texten und das Kalkulieren von Zahlen sind überhaupt keine 3-D-Fähigkeiten nötig. Wer viel mit zweidimensionalen Grafiken und Fotos arbeitet, benötigt ebenfalls keine 3-D-Beschleunigung. Wer mit CAD-Programmen arbeitet, braucht zwar ebenfalls eine 3-D-taugliche Grafikkarte, doch mit anderen Prioritäten als die, die für den Spiele-Bereich wichtig sind.

Grafikspeicher

Auch beim Grafikspeicher gilt, dass er angemessen sein sollte. Gaming und komplexe grafische Anwendungen erfordern mehr Speicher.

Büroanwendungen und Internetsurfen sind nicht sehr speicheintensiv. Der Speicher der Grafikkarte dient als Zwischenspeicher, alle dort abgelegten Daten gelangen bei Bedarf ohne Verzögerung direkt auf den Monitor.

Das Monitorbild wird ebenfalls auf dem Speicher der Karte abgespeichert. Je mehr Details die Karte zwischenspeichern muss, desto mehr Speicher wird benötigt. Am aufwendigsten sind hierbei 3-D Applikationen.

Grafikchipsatz

Je komplexer die Anwendungen sind, desto mehr Sinn macht es sich die Leistungsdaten einzelner Chips genauer anzusehen. Hier bieten die Webseiten der Hersteller ausreichend Informationsmaterial. Den Markt beherrschen ATI mit seinen Radeon- und Rage-Prozessoren und Nvidia mit GeForce-Prozessoren.

Auflösung

Die Grafikkarten muss natürlich in der Lage sein, die vom Anwender bevorzugte Auflösung darzustellen. Prüfen Sie aber auch, ob die Grafikkarte in der von Ihnen bevorzugten Auflösung Ihre volle Leitung bringen kann. Ein Indikator hierfür ist die Bildwiederholungsfrequenz. Anders ausgedrückt, sorgen Sie dafür dass der Monitor und die Grafikkarte gut miteinander auskomen.

Vertikalfrequenz

Die Bildwiederholfrequenz erkennen sagt aus, wie oft ein Bild in der Sekunde neu aufgebaut wird. Ein Wert von 85 Hertz (Hz) bedeutet, dass das Bild 85-mal pro Sekunde neu aufgebaut wird. Je höher dieser Wert ist, umso besser. Denn eine hohe Bildfrequenz sorgt für ein scharfes und flimmerfreies Bild und schont gleichzeitig Ihre Augen.

Die Grafikkarte sollte die Bildwiederholfrequenz bieten, mit der Sie als Anwender am liebsten arbeiten - und - die Grafikkarte sollte auf den Monitor abgestimmt sein. Eine Grafikkarte, die in einigen Auflösungen 150 Hertz bietet, in Ihrer bevorzugten aber nur 75 Hertz, sollten Sie nicht kaufen, da Sie die Leistung der Karte gar nicht ausschöpfen können.

Zusätzlich empfiehlt sich ein Blick auf die Leistungsdaten des Monitors, denn wenn dieser nicht mehr als 85 Hertz verkraftet, braucht die Karte auch nicht mehr leisten zu können. Ausnahme: Ein TFT-Display kann das Monitorbild konstruktionsbedingt nur 60-mal pro Sekunde neu aufbauen, arbeitet aber trotzdem flimmerfrei.

Bei herkömmlichen Röhrenmonitoren gilt: Je höher die Frequenz, desto ruhiger und schärfer das Bild. Unter 85 Hz sollte dieser Wert nicht liegen. Alle Werte unter 85 Hz führen zu keinem flimmerfreien Bild. Flachbildschirme können technisch bedingt das Bild nur 60-mal in der Sekunde aufbauen, deshalb erzielen Leistungen, die darüber liegen, keinen Effekt in der Darstellung. Flachbildschirme arbeiten nur in einer Einstellung mit optimaler Bildqualität. Diesen Wert nennt man „native Auflösung“. Verändert man diese, verliert das Bild deutlich an Qualität. Die Grafikkarte muss das Bild genau in dieser Auflösung darstellen können.

Ausstattung und Anschlüsse

An einigen Grafikkarten lassen sich neben dem PC-Monitor noch weitere Geräte (z.B. Fernseher) anschließen.

Darüber hinaus gibt es Karten mit Antenneneingang und einen TV-Tuner. Mit diesen kann ihnen kann am PC fernsehen. Dazu gibt es auch noch einen Videoein- und -Ausgang (ViVo: Video-In/Video-Out). Dort lassen sich Videorekorder und/oder Videokamera anschließen und der Inhalt der Videokassetten in den PC übertragen. So kann man dort die Filme schneiden und anschließend wieder in die Videokamera zurückspielen oder auf eine Kassette im Videorekorder kopieren.

Top Gamer sollten allerdings von solchen diesen Multitalenten die Finger lassen.

OpenGL

Open GL steht für Open Graphics Language. Im CAD-und Simulationsbereich müssen komplexe Abläufe und Darstellungen möglichst in Echtzeit umgesetzt werden.

Dafür hat man die OpenGL-Schnittstelle (Open Graphics Language) entwickelt. Da viele professionelle Produktionsprogramme mit dieser Schnittstelle arbeiten, kann man deren Arbeitsweise sehr beschleunigen, wenn man eine Grafikkarte einsetzt, die genau dort die Beschleunigung ansetzt. Grafikkarten mit OpenGL-Beschleunigung sind meist nur für Techniker und Ingenieure interessant.

Kompatibilität

Neue Grafikkarten machen eigentlich nur in Kombination mit halbwegs modernen PCs Sinn. Wer ein älteres Modell besitzt muss klären, ob z.B. das Motherboard auch mit modernen Grafikkarten zurecht kommt.

Ältere Prozessoren können oft Daten nicht schenll genug liefern. Viele Grafikkarten und Monitore bieten eine digitale Schnittstelle (DVI - Digital Visual Interface) über die Daten schneller zum Monitor gelangen, da keine Umwandlung von digital zu analog erforderlich ist.

Sollte Ihr Monitor mit solch einem Anschluss ausgestattet sein, macht es Sinn eine Karte mit gleichem Anschluss zu wählen, um den Geschwindigkeitsvorteil nutzen zu können.

Haben Sie einen normalen analogen Anschluss Ihre Wunschkarte aber einen digitalen, vergewissern Sie sich, dass der Karte ein Adapter beiliegt, mit dem auch Analogmonitore angeschlossen werden können. Je leistungsfähiger eine Grafikkarte ist, desto höher ist meist auch ihre Betriebstemperatur. Sie muss somit aufwendiger gekühlt werden.

Grafikspeicherbus und Taktung RAM

Ein weiteres wichtiges Element für einen schnellen Bildaufbau ist auch die Geschwindigkeit mit der die Daten vom Speicher auf den Monitor gelangen können. Neben dem Speichertakt entscheidet vor allem der Bus über die Datenmenge. Ein schmaler 64-Bit-Bus, bietet nur 64 Kanäle für den Datentransport. Bei 256-Bit lassen sich demgegenüber vier Mal so viele Daten übertragen. Dieses Kriterium ist aber ebenfalls nur für Intensivgamer wichtig, alle anderen kommen sehr gut mit dem 64-Bit-Bus zurecht.