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Grafikkarte
Die Grafikkarte - mehr als nur ein Anzeigegerät!
Die Aufgaben einer Grafikkarte sind ja eigentlich bekannt. Sie dient zur Steuerung der Bildschirmanzeigen. Die CPU verarbeitet die Daten und sendet sie zur Grafikkarte, die diese zur Anzeige aufbereitet. Früher wurde sie rein zur Anzeige von Zeichen eingesetzt und kam mit 256 kb Grafikspeicher aus und man steckte sie in ISA-Slots. Viele Jahre und Entwicklungsstufen später, also heute, wird sie in PCIe-Slots eingebaut verrichtet dort ihren Dienst. Aus der reinen Zeichenanzeige - es war nur das Setzen einfacher Pixel möglich - wurde eine moderne Multiprozessor-Karte für komplexe 3D-Grafikberechnungen. Die wichtigsten Bestandteile: GPU, RAM und RAMDAC. Aber auch die Grafikausgänge änderten sich. Aus dem analogen VGA-Ausgang wurde über die Jahre das digitale DVI und HDMI. Letzteres brachte dann auch die Audioübertragung und den Kopierschutz HDCP mit.
Dennoch hat man aus den 80er Jahren etwas übrig behalten: Die Auflösung - 640 x 480 wird noch heute als Notfallmodus genutzt
Grafikschnittstellen
PCI - Anfang der 90er hat man die Grafikkarten aus den neuen PCI-Standart umgestellt.
AGP - Als die mögliche Datentransferleistung der PCI-Schnittstelle nicht mehr ausreichte, weil die Grafikkarten immer mehr Leistung brachten, entwickelte man den AGP-Standart. AGP steht für Advanced Graphic Port und brachte für damalige Verhältnisse schon bei AGP 1.0 beachtliche 266 Mb/s Datendurchsatz bei 66 Mhz Taktfrequenz. 2002 war AGP 3.0 verfügbar und machte 2133 MB/s möglich bei AGP 8x.
PCIe - Im Jahr 2003 stellte sich PCIe 1.0 vor worauf auch heutige Grafikkarten noch funktionieren. Allerdings wurde die Schnittstelle weiterentwickelt. Derzeit sind wir bei Version 3, die mit 16 Lanes verschaltet sind. Das ermöglicht brutto 16 Gb/s Datenübertragung, da pro Lane 1 Gb/s übertragen wird.
Grafikprozessoren
Anders als bei CPUs, die auf sequenzielles Abarbeiten der Daten optimiert sind, sind GPUs für die Parallelisierung optimiert. Es lassen sich ohne Probleme viele "Cuda-Cores" zusammenschalten und damit enorme Rechenleistung generieren.
Grafikspeicher
Der Grafikspeicher hat die gleiche Aufgabe wie der RAM, aber ist nur für die Grafikkarte allein und für gewöhnlich sehr, sehr schnell. Heute wird dafür GDDR4 verwendet. Dort werden Textur-, Geometrie- und Shaderdaten abgelegt. Es gibt noch die Shared Memory Variante. Dabei wird vom Hauptspeicher (RAM) etwas "abgezwackt" und der Grafikkarte zur Verfügung gestellt. Allerdings ist das ziemlich langsam. Üblich ist sowas bei Onboard-Grafikkarten. Dedizierte Grafikkarten haben ihren eigenen Grafikspeicher.
Grafikkarten-Anschlüsse
VGA - eine alte, analoge, 15-polige Verbindung.
DVI - eine digitale Schnittstelle für moderne TFT-Monitore.
HDMI - eine digitale Schnittstelle, die zusätzlich Audio übertragen kann
Displayport - ebenfalls eine digitale Schnittstelle für analog und digital (Apple)
