Ursprünglich war die Grafikkarte nur dazu gedacht, die digitalen Bildinformationen des Computers in analoge Signale für den Bildschirm umzuwandeln. Mittlerweile übernimmt die Grafikkarte jedoch (besonders bei Spielen) Aufgaben, die früher die CPU zu erledigen hatte. Während der Prozessor früher Befehle wie "mach das Pixel mit den Koordinaten 300 und 423 blau" für jeden Bildpunkt einzeln zur Grafikkarte schickte, reicht heute "mach ein Dreieck in blau mit folgenden Koordinaten: ...". Das bedeutet eine enorme Arbeitsersparnis für den Prozessor, da nicht die Eigenschaften von jedem einzelnen Pixel zur Grafikkarte übertragen werden müssen, sondern nur noch die "Bauanleitung" für geometrische Figuren.

 

Die Grafikkarte erhält ihrer Anweisungen über einen Bus (PCI-Express, AGP oder PCI, früher auch ISA), die Aufgaben werden im Grafikprozessor abgearbeitet und im Bildspeicher abgelegt. Der Bildspeicher wird mit der eingestellten Bildwiederholfrequenz von RAMDAC ausgelesen (das hat nichts mit der Taktfrequenz der Speicherbausteine zu tun) und dann in analoge Signale für den Monitor umgewandelt.

Anschlüsse zum Monitor:

Moderne Grafikkarten besitzen nicht mehr nur einen analogen VGA-Anschluss (Farbe blau), sondern auch einen digitalen DVI-Anschluss zum Monitor (Farbe weiß). Darüber hinaus verfügen auch noch viele Grafikkarten über einige Anschlüssen zu einem Fernseher oder Beamer. Auf vielen älteren Grafikkarten befindet sich ein runder S-Video Anschluss. Auf modernen Motherboards mit onboard-Grafikkarten befinden sich mehrere Anschlüsse zum Monitor oder Ausgänge zu einem Fernseher oder Beamer. Auf dem Bild links befindet sich rechts neben dem DVI-Anschluss ein digitaler HDMI-Anschluss.

Schnittstelle zum Motherboard:

Heutige Grafikkarten verfügen über eine so genannte PCI-E Schnittstelle. Es ist der Nachfolger der AGP-Schnittstelle. Hier ein kleiner Vergleich von AGP und PCI-E:

Hersteller von Chips für Grafikkarten:

3dfx-Karten	ATI-Karten	nVIDIA-Karten
Kyro-Karten	Matrox-Karten	S3-Karten

Moderne Grafikkarten:

Moderne Grafikkarten verfügen durchweg über 3D Chips sowie über die Möglichkeit, Filme oder Videos in HD (high definition - hochauflösend) wiederzugeben. Aber unter den 3D Chips gibt es noch sehr große Unterschiede, je nach Einsatzgebiet der Grafikkarte. Für Büroanwendungen reichen einfache Grafikkarten mit 32 oder 64 MB Speicher. Liegt der Haupteinsatz der Grafikkarte allerdings im Spieleinsatz, so sollte eine Grafikkarte mit einem speziellen Beschleunigerchip eingesetzt werden. Der Speicher der Grafikkarte liegt dann bei mindestens 512 MB, nicht selten auch bei 768 MB oder bei 1024 MB.
Außerdem ist für Spieler die Busbreite einer Grafikkarte wichtig. Je breiter der Bus, desto schneller können Daten verarbeitet werden. Einfache Grafikkarten haben einen Bus von 64 oder 128 Bit. Karten für Spiele verfü- gen über eine Karte mit mindestens 256 Bit. Es gibt aber auch Karten mit einem 384 oder 512 Bit-Bus.
Die meisten modernen Grafikkarten verfügen über einen aktiven Lüfter, der den Prozessor kühlt. Grafikkarten für Spieler sind so leistungsstark, dass sie einen separaten Stromanschluss zum Netzteil benötigen. Beim Betriebssystem Windows Vista oder Windows 7 von Microsoft gibt es die Schnittstelle DirectX 10 (Vista) bzw. DirectX 11 (Windows 7). Diese Schnittstelle werden von AGP-Karten nicht mehr unterstützt. Für Spielefans gibt es außerdem die Möglichkeit, mehrere Grafikkarten quasi zusammen zu schalten und somit die Grafikleistung nochmals zu erhöhen (so genanntes SLI - siehe weiter unten).

Motherboard mit SLI. Hier können 2 Grafikkarten zusammengeschaltet werden, um die Grafikleistung zu erhöhen. Allerdings muss die Grafikkarte als auch das Motherboard SLI unterstützen.

Aktiv oder passiv:

Unterschiede gibt es auch noch zwischen einer aktiven und passiven Kühlung. Der Vorteil bei einer passiven Kühlung liegt eindeutig darin, dass sie lautlos ihren Dienst verrichten. Aber auch eine aktiv gekühlte Grafikkarte muss nicht unbedingt laut sein. Der Lüfter dreht, je nach Beanspruchung des Prozessors, schneller oder weniger schnell.
Bei der Verarbeitung der Daten wird, je nach Beanspruchung, der Prozessor der Grafikkarte extrem gefordert und muss, wie etwa die CPU (Prozessor) des Rechners, gekühlt werden. Für so genannte Office-Rechner reicht oftmals eine passiv gekühlte Grafikkarte. Für echte Spieler kommt eigentlich nur eine Grafikkarte mit einer aufwendigen Kühlung in Frage. Aber auch bei den "Gamer-Karten" gibt es Grafikkarten mit einer aufwendigen passiven Kühlung. Hier einige Beispiele:

Hier zwei einfache Grafikkarten für den Officebereich mit passiver Kühlung.

Hier eine High-End Grafikkarte mit einer aufwendigen passiven Kühlung.

Eine einfache Grafikkarte mit einem einfachen Lüfter. Diese Karten sind für einfache Spiele geeignet.

Hier eine High-End Grafikkarte. Diese Karte benötigt einen separaten Stromanschluss für das Netzteil. Manche Grafikkarten brauchen unter Volllast bis zu 200 Watt Leistung. Daher sollte das Netzteil über entsprechende Leistung verfügen, also 750 Watt oder mehr.

Für Spielefans - SLI oder Crossfire:

Für High-End-Gamer gibt es eine spezielle Möglichkeit, ein Spiel mit möglichst hoher Auflösung und hoher Framerate zu spielen. Rendering und Texturen mit möglichst höchster Qualität und realistischer Darstellung. Aber auch für Spieler, die eine nicht mehr ganz aktuelle Grafikkarte besitzen, ist diese Technik eine gute Möglichkeit, die Leistung bei Spielen zu erhöhen, ohne dass man sich eine neuere Grafikkarte kaufen muss. SLI (bei nvidia) oder Crossfire (bei ATI) ist die Möglichkeit, mehrere Grafikkarten zu einer Einheit zusammenzuschalten. Zwei oder drei Grafikkarten des selben Typs fungieren dabei als eine Einheit. Die Grafikkarten werden über ein spezielles Kabel verbunden. Das Motherboard muss natürlich über entsprechende Slots für die Grafikkarten verfügen. Dabei muss beachtet werden, dass eine Grafikkarte bis zu 200 Watt Leistung benötigt. Bei bis zu drei zusammengeschalteten Grafikkarten sind dies bis zu 600 Watt.

Auch das ist mit einigen Grafikkarten möglich. SLI-Betrieb mit passiv gekühlten Grafikkarten. Die Geräuschentwicklung ist auch unter Volllast gleich Null.

SLI mit aktiv gekühlten Grafikkarten. Unter Volllast sind die Karten deutlich hörbar. Außerdem sollte das Netzteil des Rechners über entsprechende Leistung verfügen.

Für den High-End-Spieler - SLI mit drei Grafikkarten.

 

Die Geschichte und Entwicklung der Grafikkarten finden Sie ► Hier

Benchmarktests für Grafikkarten ► Hier