Grafikkarten - Verschaffen Sie sich ein glasklares Bild

Grafikkarten werden als Steckkarten auf dem Mainboard eines jeden Computers verbaut. Beim Ausführen eines Programms berechnet der Prozessor die Daten, welche durch die Grafikkarte in Bildsignale umgewandelt werden. Anschließend werden diese Daten mittels eines analogen oder digitalen Verbindungskabels an den Monitor gesendet. Die verschickten Informationen enthalten alle wichtigen Details zur Darstellung eines Bildes. Das erste Abbild, welches durch die Grafikkarten entsteht ist der Startbildschirm und die Benutzeroberfläche des installierten Betriebssystems.

Fälschlicherweise wird in vielen Fällen davon ausgegangen, dass eine leistungsstarke Grafikkarte profitabel bei der Bildbearbeitung oder beim Streaming ist. Dem ist nur bedingt so! Ausschlaggebend für eine hochauflösende grafische Darstellung ist ein leistungsstarker Hauptprozessor: die CPU.

Grafikkarten sind als Erweiterungskarten zum einfachen Stecken bzw. Tauschen online zu kaufen. In den meisten Anwender PCs für Büro- oder Heimarbeit sind diese fest mit anderen PC Komponenten verbaut und fest integriert. Lesen Sie welche Vor- und Nachteile sich daraus für Anwender mit internen und externen Grafikkarten ergeben:

Die Ausstattung der externen Grafikkarten lässt kaum Wünsche offen. Spezielle Grafikbeschleuniger und Grafikprozessoren sorgen für eine ruckelfreie Darstellung in erstklassigem 3D. Im Fall eines Defektes ist dank der Slots ein Austausch schnell und unkompliziert möglich. In Abhängigkeit des Grafikspeichers, der Anschlüsse, des Arbeitsspeichers und GPU-Prozessorleistung sowie Zusatz-Features reichen die Preisklassen von 25 bis zu 1000 EUR. Zahlreiche Hersteller wie zum Beispiel AMD, Asus, MSI und Gainward ringen kontinuierlich um die besten Modelle für Gamer und Grafikliebhaber. MSI und AMD Grafikkarten erfreuen sich dabei großer Beliebtheit.

Um Höchstleistungen zu erreichen und ein Überhitzen zu vermeiden benötigen einige Modelle einen separaten Grafikkartenkühler. Diesen können Sie bei uns ebenfalls erwerben.

Fälschlicherweise wird in vielen Fällen davon ausgegangen, dass eine leistungsstarke Grafikkarte profitabel bei der Bildbearbeitung oder beim Streaming ist. Dem ist nur bedingt so! Ausschlaggebend für eine hochauflösende grafische Darstellung ist ein leistungsstarker Hauptprozessor: die CPU.

Um Bildsignale störungsfrei zu übertragen, muss die Grafikkarte über eine Vielzahl an elektronischen Teilen auf der Platine verfügen, die die Daten und Informationen fehlerfrei transportieren. Grafikkarten besitzen daher einen Grafikspeicher, die GPU bzw. einen Grafikprozessor, einen PCIe Stromanschluss und eine Systemschnittstelle. Auf dem Slotblech befinden sich zudem eine typische analoge und digitale Anschlüsse und Signalausgänge (HDMI, DVI, Displayport und VGA). Mittels Adapter und spezieller Kabel kann eine Verbindung zwischen zwei verschiedenen Anschlüssen sichergestellt werden. Allerdings müssen beide das gleiche Übertragungssignal (analog bzw. digital) unterstützen.

Externe Kühlung

Um eine einwandfreie Funktionsweise der externen Grafikkarte zu gewährleisten, sind spezielle Kühllösungen empfehlenswert. Die aktiven Varianten überzeugen mit einer perfekten Regulation der abströmenden Wärme, sie sind allerdings sehr geräuschintensiv. Passive Grafikkartenkühler, die mit Wasser oder Flüssigkeit arbeiten, sind geräuscharm, allerdings sehr kostenintensiv.

Der Grafikspeicher verspricht eine hohe Taktung der Datenraten. Jede Bildbearbeitung, jedes PC Spiel und jede Streamingaufgabe verlangt nach einer Zwischenspeicherung, die der eigene Arbeitsspeicher der Grafikkarte übernimmt. Der Grafikspeicher ist in verschiedene Bereiche unterteilt:

• Framebuffer
• Pixel Shader
• Vertex Shader
• Z-Buffer
• Textur- und Geometriedaten

Lage, Position und Farbtiefe der Daten können mittels der Unterteilung sicher hinterlegt werden.

Schnittstellen

Über den PCIe-Anschluss wird die Verbindung zu einem bestehenden System hergestellt. Die Daten werden dabei vom CPU zum GPU übertragen, mit einem PCIe Anschluss in kürzester Zeit. Einen PCIe Stromanschluss benötigen Sie, damit die Grafikkarte mit dem Mainboard und somit mit dem Netzteil verbunden werden kann.

Signalausgänge

Für die Darstellung auf einem Monitor oder Fernsehgerät benötigen Grafikkarten eine Vielzahl an Signalausgängen, die analoge und digitale Daten weitergeben. Vor allem durch die digitale Weiterentwicklung der Technik verbessert sich die Bildqualität bei der Ausgabe um ein Vielfaches. Zusätzlich werden durch die Signalausgänge auch Tonspuren übertragen.

Grafikkarten haben die Aufgabe, Daten und Informationen vom Hauptspeicher umzuwandeln und anschließend ein Bild auf einem Monitor darzustellen. Dabei erfolgt die Umwandlung in vier Teilschritten:

1. Die Berechnung eines Bildes erfolgt durch den Hauptprozessor CPU. Es erfolgt die Ausgabe eines Signals an das Betriebssystem. Für die fehlerfreie Darstellung des Bildsignales sind im Vorfeld bereits Schnittstellen wie OpenGL oder DirectX nötig.

2. Die Bildinformationen werden mit einer BUS Schnittstelle an die Grafikkarte übermittelt, die mit einem aktuellen Treiber ausgestattet, die Daten übersetzt.

3. Sind alle Befehle an die Grafikkarten geliefert, erfolgt die Darstellung des Bildes. Die Informationen der einzelnen Pixel werden nacheinander durch den GPU abgearbeitet. Die Ablaufkette erfolgt in den Schritten mittels Pipelines: Anwendung - Geometrie - Rasterung - Bildschirm. Stehen mehrere Pipelines zur Verfügung, erfolgen die Schritte parallel.

4. Erscheint das Bild auf dem Bildschirm, hat nun die Grafikkarte die Aufgabe, das Bild in der gleichen Reihenfolge zu berechnen. Eine Neuordnung der gesendeten Daten findet nur dann statt, wenn neue Bildinformationen vorliegen, wie beispielsweise Animationen.

Hierbei wird klar, dass Grafikkarten hauptsächlich die Leistung eines Computers bestimmen. Bei einfachen Anwendungen reichen einfache Grafikkarten vollkommen aus. Sowohl Office Programme, als auch die Arbeit im Internet verlangt nach keinen Höchstleistungen. Gaming PCs und Bildbearbeitungsprogramme hingegen verlangen nach einem leistungsfähigeren Chipsatz, einem zusätzlichen Kühler oder einem schnelleren Prozessor. Ohne diese Komponenten funktioniert die Grafikbeschleunigung nur mangelhaft.

Bei der Auswahl der richtigen Grafikbeschleuniger wird in vier unterschiedliche Klassen unterteilt. Neben dem Preis sind dabei die Anforderungen und die Verwendung für die Klassifizierung entscheidend.

Einsteiger-Grafikkarten

Was vor einiger Zeit noch High End war, ist heutzutage manchmal schon ausgediente Technologie. Der Preisverfall degradiert qualitativ hochwertige Grafikkarten schnell zu Einsteigermodellen, da sie bereits unter 60 EUR erhältlich sind. Allerdings entsprechen sie nicht mehr den hohen Anforderungen der Gamer oder Spieleindustrie, aufgrund der reduzierten Auflösung und der mangelnden Texturschärfe.

Diese Modelle sind zweifelsfrei keine schlechten Grafikkarten. Sie sind optimal für meisten Anwender, welche an einem Heim- oder Büro-PC arbeiten und alltägliche Aufgaben der Büroarbeit und Organisation ausführen. Diese Grafikkarten bieten mit der richtigen Software und den passenden Treiber einen echten Mehrwert. Das Erstellen von Bildschirmpräsentationen, die vereinfachte Optimierung von Bildern und das Abspielen von Videos sind dank ihnen hochauflösend möglich.

Multimedia-Grafikkarten

Für die detailgetreue Wiedergabe von 4K und Full-HD-Videos sowie zur optimalen Bildbearbeitung sind Multimedia Grafikkarten zu empfehlen. Die Performance lässt zwar hinsichtlich der Detailtiefe und Auflösung zu wünschen übrig, jedoch sind diese Faktoren für das Streamen, Surfen im Internet und für technisch anspruchslose Spiele eher irrelevant.

Preislich liegen Multimedia-Grafikkarten im Bereich zwischen 60 und 120 EUR. Sie sind auf jeden Fall eine gute Wahl zur Ergänzung und Erweiterung des PC-Systems.

Grafikkarten mit Performance

Diese Klassifizierung spricht bereits leidenschaftliche Gamer an. Besonders herausragend sollten Performance-Grafikkarten hinsichtlich der Leistungsstärke und der Darstellung von grafischen Inhalten erwähnt werden. Umfangreiche Details in PC Games werden ruckelfrei auf den Monitor projiziert, auch die Geschwindigkeit ist absolut ausreichend. Sowohl Gamer als auch Grafiker gehören zur Zielgruppe für diese Modelle. Einen Nachteil müssen Nutzer allerdings in Kauf nehmen, der Stromverbrauch wird mit diesen Grafikkarten höher. Preislich liegen diese Grafikkarte zwischen 120 EUR bis 320 EUR.

Standardmäßig sind bei diesen Grafikkarten ein PCIe-Steckplatz für 75 Watt verbaut, der bei Weitem nicht ausreicht. Mindestens ein zusätzlicher Stromanschluss ist noch erforderlich. Letztendlich wird für die Grafikkarten in Verbindung mit dem PC ein Netzteil von mindestens 450 Watt benötigt. Zusätzliche Kühler sorgen für die optimale Temperatur der Grafikkarten. Auch die Preisspanne der High-End-Grafikkarten ist nahezu nach oben offen. Ab 350 EUR erhalten Sie diese Leistungswunder.

Manche Modelle sind zusätzlich mit weiter Grafikprozessoren, GPUs, ausgestattet. Damit kann eine Leistungssteigerung bis zum Vierfachen erzeugt werden.

Rein auf die Herstellung von hochwertigen externen Grafikprozessoren haben sich AMD und NVIDIA spezialisiert. Der Dritte in dem Reigen, Intel, fertigt interne Grafikprozessoren und Grafikbeschleuniger. Mit immer höheren Leistungsmerkmalen ihrer GPUs liefern sich beide einen heißen Kampf um die Marktführerschaft. Die Grafikkarten selbst werden über eine Vielzahl von Herstellern vertrieben, entscheidend ist der Markenname des Prozessors. Wir stellen Ihnen die beiden Produzenten gegenüber.

Für Nutzer mit alltäglichen Aufgaben sind die Unterschiede nicht gravierend. Bisher wurden NVIDIA Grafikkarten als sparsamer im Verbrauch aber teurer in der Anschaffung erachtet. Nutzen Sie jedoch Ihren PC und die darin befindlichen Grafikkarten intensiv im Hochleistungsbereich lohnt sich ein Blick auf die Unterschiede.

Gaming Grafikkarten sorgen für eine kontinuierliche Neuberechnung der auf dem Monitor abgebildeten Bilder und Animationen - mit der adaptiven Synchronisierung. Durchschnittlich 60 Mal in der Sekunde wird das Bild neu aufgebaut, geschieht das schneller, kann es zu unliebsamen Verzerrungen und Wacklern kommen. Beide Hersteller haben diese Probleme durch unterschiedliche Funktionen in den Griff bekommen. So scheint sich die Frage nach der richtigen Grafikkarte zu einer Vertrauensfrage analog zu Mac und PC zu entwickeln.

Sowohl AMD als auch NVIDIA befüllen ihr Sortiment regelmäßig mit Grafikkarten aller Klassifizierungen. Da besonders Gamer Ihre Grafikkarten sensibel auswählen, hat hier NVIDIA zumindest im High-End-Bereich die Nase vorn. AMD Grafikkarten überzeugen mit einer soliden Leistung im Einsteiger- und Mittelklasse-Segment, allerdings sorgen NVIDIA Grafikkarten bei Gamern für leuchtende Augen.