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.

Für diese Darstellung benötigen Sie in der Regel ein herkömmliches Standardmodell. Sie kann über eine der folgenden Schnittstellen mit dem Rechner verbunden werden:

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.

Interne und externe Grafikkarten im Vergleich

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:

Integrierte Grafiklösungen

Davon spricht man, wenn der Bausatz der Grafikkarte bereits auf dem Mainboard integriert ist. Diese sogenannten onboard-Grafikkarten sind seitens der Hersteller auf die restlichen Komponenten eines PC abgestimmt und laufen im Einklang mit diesen. Für die Ausgabe von grafischen Signalen werden daher keine zusätzlichen Steckkarten benötigt. Allerdings versprechen diese Lösungen keine Wunder, sie eignen sich weniger für hochauflösende Spiele oder anspruchsvolle Bild- und Videobearbeitung. In Notebooks oder Netbooks wird verstärkt mit onboard Grafikkarten gearbeitet. Aufgrund der kurzen Leitungswege nutzen die Grafikkarten den im PC oder Laptop vorhandenen Arbeitsspeicher mit.

Externe Grafikkarten

Mittels eines gesonderten Steckplatzes lassen sich mit externen Grafikkarten hervorragende Lösungen erzielen. Alternativ wird sie über AGP, PCI oder PCI-Express mit dem Mainboard verbunden. In einem Gaming PC ist die externe Lösung Pflicht, da die Mehrheit aktueller Computerspiele in einer 4K-Auflösung präsentiert werden und Abstriche während des Spiels zu erwarten sind.

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.

Aufbau und Anschlüsse von Grafikkarten

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.

Grafikspeicher und Grafikprozessor

Das Herzstück einer jeden Grafikkarte bilden der Grafikspeicher und der Grafikprozessor. Beide befinden sich auf der Platine, die dafür sorgt, dass alle Signale fehlerfrei versendet und verarbeitet werden. Grafikprozessoren, die sogenannten GPUs, sind für die Leistungsfähigkeit verantwortlich. Animationen, Kantenglättung, Rendern oder drehen - hochperformante Bauteile rechnen mit schnellen Geschwindigkeiten. Zusätzlich verfügen einige Modelle auch über einen sogenannten Video RAM, der vor allem bei der Videobearbeitung die einzelnen Arbeitsschritte schnell verwaltet.

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.

Funktionsweise

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.

Grafikkarten richtig anschließen

Der neueste Spielehit erscheint auf dem Markt und Ihre Grafikkarte kann der erforderlichen Leistung nicht standhalten? Meist hilft nur der Weg in den nächsten Online Shop wie Mindfactory.de und der Kauf einer neuen leistungsstärkeren Grafikkarte. In der Theorie müssen nun nur noch die Karten den Weg zum richtigen Steckplatz finden. Doch manchmal liegen Theorie und Praxis weit auseinander. Der Einbau von Grafikkarten ist in der Regel recht unkompliziert, wir zeigen Ihnen Schritt für Schritt, wie es geht.

1. Vorbereitungen treffen: Sorgen Sie für ausreichend Platz an Ihrem Schreibtisch und eine optimale Beleuchtung. Entfernen Sie nun alle Kabel von Ihrem PC und öffnen die Abdeckung, um an das Innenleben Ihres Rechners zu gelangen. Manche Deckel sind mit einem Stecksystem am Gehäuse befestigt, andere Modelle verfügen über kleine Schrauben.

2. Nun müssen Sie entweder Ihre ursprüngliche Grafikkarte von Ihrem Steckplatz entfernen und das neue Model aufstecken. Ist Ihr PC mit einer onboard Grafikkarte ausgestattet, ist der für die Grafikkarte vorgesehene Steckplatz in der Regel frei. Der längliche Steckplatz liegt unterhalb des Prozessors und ist in manchen Fällen mit dem Schriftzug "PCI Expressx16"versehen. Mit etwas Druck befestigen Sie die Karte im Slot und fixieren anschließend die Schraube. Leistungsstarke Grafikkarten benötigen zusätzlich eine Verbindung zum Netzteil. Mit einem 6- oder 8-Pin Stecker versorgen Sie die Grafikkarte mit Energie.

3. Schließen Sie die Abdeckung und stecken Sie alle benötigten Kabel wieder in die entsprechenden Anschlüsse. Haben Sie zusätzlich zu Ihrer Grafikkarte auch den Hersteller von AMD zu NVIDIA oder umgekehrt gewechselt, sollten Sie nun alle Reste des alten Treibers vollständig entfernen und den neuen installieren. Sowohl für AMD Grafikkarten, als auch für NVIDIA GeForce™ Grafikkarten sind die Installationen selbsterklärend.

4. Starten Sie Ihren Rechner neu, er erkennt nun automatisch die neue Grafikkarte.

Das sollten Sie beim Kauf von Grafikkarten berücksichtigen

Grafisch anspruchsvolle PC Games oder zuverlässiges Arbeiten - bevor Sie sich mit den Eigenschaften leistungsstarker Grafikkarten auseinandersetzen, sollten Sie sich bewusst werden, wofür Sie ein neues Modell benötigen.

Nicht immer wird das neueste und teuerste Modell benötigt, für einfache Tätigkeiten mit einem Textverarbeitungsprogramm und auch zum Ansehen von Videos reicht meist eine Grafikkarte für Einsteiger aus. In der Regel verfügen die PC-Systeme über onboard Grafikkarten, die in der Arbeitswelt bestehen können. Zusätzlich ein einfaches Modell installiert und Sie sind vollumfänglich ausgerüstet. Spielefans, Fotografen oder Kameramänner, die Ihre Werke optimal bearbeiten müssen, können mit einer neuen Grafikkarte die Leistungsfähigkeit erhöhen.

In erster Linie müssen die physischen Eigenschaften der Grafikkarte zu Ihrem PC passen. Nichts ist ärgerlicher als nach langer Suche festzustellen, dass der neue Ersatz zu groß ist. Ein weiterer Schritt, den Sie vor dem Kauf prüfen sollten, sind die möglichen Anschlüsse. PCIe-Anschlüsse mit 6 oder 8 Pin sowie ein vorhandener PCI-Anschluss an Mainboard und Grafikkarte sind nötig.

Das gesamte System - bestehend aus Prozessor, Festplatte und Arbeitsspeicher - muss mit einer Grafikkarte im Einklang funktionieren. Die beste Technik ist nichts wert, wenn die Grafikkarte nur die einfachsten Anwendungen zulässt und im Umkehrschluss ist die beste Grafikkarte unnütz, wenn das System die Daten nicht verarbeiten kann. Bilder und 3D-Animationen müssen ruckelfrei dargestellt werden, Filme idealerweise in Full HD oder höherwertig abgespielt werden.

Gaming Grafikkarten können tatsächlich in der High End Version eingebaut werden, dafür dürfen Sie als Gamer gern Prozessor oder Arbeitsspeicher ein wenig vernachlässigen. Bevor Sie eine Grafikkarte kaufen, die die oberste Stufe der Leistungsfähigkeit erreicht hat, informieren Sie sich außerdem über die tatsächliche Performance. Nicht alle Grafikkarten reizen Ihre Möglichkeiten vollständig aus.

Welche Grafikkarten ist für welche Anwender geeignet?

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.

High-End-Grafikkarten für Videospiele

Professionelle Gamer oder regelmäßige Besucher von Gaming Partys werden ohne High-End-Grafikkarten nicht auskommen. Die herausragende Leistungsfähigkeit ermöglicht das Spielen mit den höchsten grafischen Anforderungen. Videospiele in in 4K, 3D oder in Full HD lassen sich ruckelfrei spielen.

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.

AMD vs. NVIDIA Grafikkarten

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.

Bei der adaptiven Synchronisierung, der Umrechnung der Bildtaktung, liegen hingegen AMD Grafikkarten eine Nasenspitze vorn. Spezielle Monitore, die FreeSync von AMD und G-Sync von NVIDIA unterstützen, sind dafür nötig. Dadurch erscheint das Bild flüssiger. Während AMD das Tool kostenfrei anbietet, kommen bei G-Sync Lizenzgebühren hinzu, die die gesamten Kosten für Monitor und Grafikkarten nach oben treiben. Vor allem Gamer, die Action -Shooter bevorzugen, entscheiden sich aus diesem Grund schneller für eine AMD Grafikkarte.

Worin liegt der Unterschied zwischen Ultra HD und Full HD Grafikkarten?

Der technologische Fortschritt der Monitore zieht auch eine Weiterentwicklung der Grafikkarten mit sich. Während die Abbildung in 4K oder Full HD keine Seltenheit mehr ist, müssen leistungsstarke Rechner für das Darstellen von Ultra HD und 3D sorgen. Rechner und Grafikkarten benötigen eine hohe Prozessorleistung.

Eine grundsätzliche Entscheidung findet in der Auflösung statt. Full HD steht für eine Auflösung von 1920 x 1080 Pixeln, Ultra HD kann mit einer Darstellung von 3840 x 2160 Pixeln aufwarten. Damit können etwa acht Millionen Pixel gestochen scharf gezeigt werden. Während Full HD schon zum Standard gehört, müssen für Ultra HD auch spezielle Monitore gekauft werden oder der Anschluss über einen UHD-TV erfolgen. Auch hier ist die Nutzungsfrage entscheidend: Für PC Games ohne große Anforderungen sowie Surfen, Streamen oder einfaches Arbeiten reicht eine Full HD Grafikkarte aus, die bereits in den Einsteiger- und Mittelklassemodellen zu finden ist. Für exzessive Nutzung und professionelles Gaming geht der Trend derzeit bereits zu den High-End-Grafikkarten mit Ultra HD.

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