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GrafikkartenDie Komponente zur Berechnung und Ausgabe von visuellen Daten ist die Grafikkarte. An ihr wird der Bildschirm angeschlossen, der dann die Darstellung der Benutzeroberfläche zum Betriebssystem und den Anwendungsprogrammen übernimmt.
Prinzip-Aufbau einer Grafikkarte
Chipsatzgrafik / Onboard-GrafikNeben der Grafikkarte als Erweiterungskarte gibt es auch Onboard-Varianten. Entweder als eigenständiger Chip auf dem Motherboard oder in den Chipsatz integriert. Um die Leistungsaufnahme, Komplexität und Kosten des Chipsatzes gering zu halten, wird insbesondere die Leistungsfähigkeit des Grafikchips stark eingeschränkt. Hinzu kommt, das ein Teil des Arbeitsspeichers von der Onboard-Grafik verwendet wird (Shared-Memory). Es steht also nicht mehr der volle Arbeitsspeicher zur Verfügung. In der Regel liegen die Onboard-Grafikchips in ihrer Leistungsfähigkeit hinter den Grafikkarten zurück. Low-End-/Low-Cost-GrafikkartenLow-End-Grafikkarten befinden sich am untersten Ende des Preis- und Leistungssegments. Sie beeindrucken weniger durch eine gute Leistung, sondern eher durch den Mehrwert gegenüber einer integrierten Chipsatzgrafik. Im Vergleich zu Mittelklasse- oder High-End-Grafikkarten verfügen sie über weniger Verarbeitungseinheiten, geringere Chip- und Speichertaktraten und eine langsamere Speicheranbindung. In der Regel kommen sie mit einer passiven Kühlung (Kühlkörper) aus. Multi-GPU-ArchitekturUm die Grafikleistung eines PCs zu steigern setzt man auf Multi-GPU-Architekturen. Beliebt ist es zwei oder mehr Grafikkarten in einen PC einzubauen. Dafür ist ein Spezial-Chipsatz erforderlich und ein oder mehrere Netzteile mit insgesamt 800 bis 1000 Watt. Um zwei Grafikkarten miteinander zu verbinden verwendet man die SLI-Schnittstelle (Scalable Link Interface). 3D-BeschleunigungDamit jeder Spiele-Hersteller die 3D-Funktionen der einzelnen Grafikkarten-Hersteller nicht neu Programmieren muss, wurden Grafikschnittstellen, sogenannte Application Program Interfaces (APIs), entwickelt. Diese APIs machen die Software weitgehend unabhängig von der Grafikkarte. Sie stellen Funktionen zum Berechnen und Aufbauen des Bildes bereit. Es gibt zwei dieser Schnittstellen. Die eine ist DirectX von Microsoft und die andere ist OpenGL. OpenGL ist ein offener Standard, der in fast allen Betriebssystemen enthalten ist. Schnittstellen für GrafikkartenAnfangs wurden Grafikkarten über den internen Systembus betrieben. Mit steigender Auflösung, Forderung nach Multimedia und 3D-Darstellung wurden die Datenmengen immer größer, die zur Grafikkarte transportiert werden mussten. Um die steigenden Datenmengen zwischen Prozessor, Arbeitsspeicher und Grafikkarte bewältigen zu können, hat Intel den AGP-Steckplatz für Grafikkarten eingeführt. Dieser Steckplatz war ausschließlich für Grafikkarten gedacht. Ein paar Jahre später wurde der AGP zusammen mit dem PCI durch den PCI Express (PCIe) ersetzt. Die heutigen Grafikkarten sind PEG-Grafikkarten (PCIe). Schnittstellen zum Bildschirm/MonitorIst die Darstellung schlecht, dann wird fast immer der Bildschirm dafür verantwortlich gemacht. Wird der Bildschirm analog, also über den VGA an die Grafikkarte angeschlossen, dann kann die Signalqualität des VGA für das schlechte Bild verantwortlich sein. Obwohl man annehmen könnte, dass das heute kein Problem mehr sein sollte, weisen manche Grafikkarten eine jämmerliche Signalqualität auf. Insbesondere die VGA-Anschlüsse haben diese Probleme. Vorzugsweise sollte man den DVI- oder DisplayPort-Anschluss verwenden.
Obwohl mit DVI eine digitale Schnittstelle für qualitativ hochwertige Bild- und Video-Signale verfügbar ist macht die Einführung neuer Schnittstellen durchaus Sinn. Denn DVI ist für hohe Auflösungen nicht geeignet. Der DisplayPort soll DVI (Digital Visual Interface) im PC und HDMI (High Definition Multimedia Interface) in der Unterhaltungselektronik ersetzen.
Auflösung 4:3 Displays - normales Seitenverhältnis
16:10 Displays - Widescreen / Breitbildschirme
WUXGA ist die Bezeichnung für die Auflösung eines Wide-Screen-Displays mit dem Bildformat 16:10. Ein Flachbildschirm stellt 1920 x 1200 Bildpunkte bei 16,7 Millionen Farben dar. Übersicht: Alte Grafikstandards
MDA - Monochrome Display AdapterDie erste Grafikkarte, aus den 80ziger Jahren, war in dem Sinne keine Grafikkarte. Sie konnte die einzelnen Pixel eines Bildschirms nicht ansteuern. Die Darstellung auf den Bildschirmen war nur in zwei Farben (monochrom) möglich. CGA - Color Graphic AdapterDer erste Farbgrafik-Standard war CGA. Mit ihm war es möglich in einer Auflösung von 320 x 200 vier Farben darzustellen. Im reinen Textmodus war, im Gegensatz zu MDA, nur eine Auflösung von 640 x 200 möglich. Es hat sich dabei praktisch um einen technischen Rückschritt gehandelt. EGA - Enhanced Graphic AdapterDie EGA-Grafikkarte war die erste Grafikkarte, die Auflösung und Farbdarstellung in akzeptabler Weise möglich machte. Bei einer Auflösung von 640 x 350 Pixel war die Darstellung von 16 Farben aus einer Farbpalette von 64 Farben möglich. VGA - Video Graphic ArrayDer VGA-Standard ist praktisch immer noch ein aktueller Standard. Das bezieht sich zwar nur auf den reinen Textmodus, damit lässt sich aber z. B. das BIOS konfigurieren. SVGA - Super Video Graphic ArrayDie Weiterentwicklung des VGA-Standards ermöglichte eine Auflösung ab 800 x 600 Pixel bei 256 (Standard), 65536 (HiColor) oder 16,7 Mio. (TrueColor) Farben. AnzeigegeräteWeitere verwandte Themen:
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