Teil 5: Die Grafikkarte - Schneller Bildermacher

So konnten die ersten "MDA"-Grafikchips ("Monochrome Display Adapter") in den 80er Jahren gerade einmal 80 Spalten und 25 Zeilen mit zwei Farben darstellen – wobei eine Spalte jeweils mit nur einem Zeichen besetzt werden konnte. Auf vier und 16 Farben begrenzt waren die weiterentwickelten "CGA"- ("Color Graphics Adapter") und "EGA"-Chips ("Enhanced Graphics Adapter").

Wirklich bunt wurde es aber erst mit der Einführung des "VGA"-Standard ("Video Graphics Array"), der 640 Pixel in der Breite und 480 in der Höhe darstellen kann. Jeder Pixel, der kleinste Bildpunkt einer Grafik, kann einen der 256 zur Verfügung stehenden Farbwerte annehmen. Auch heute noch findet die "reine" VGA-Grafik Verwendung: Die angezeigten Texte beim Starten des Computers oder beim Konfigurieren des BIOS greifen auf den 16- und 256-Farbenstandard zurück.

Mit 65.536 ("HiColor") und 16,7 Millionen ("TrueColor") darstellbaren Farben bei einer Auflösung von 800 x 600 Pixeln war "Super-VGA" schließlich der große Durchbruch Mitte der 90er Jahre. Auch alle heutigen Grafikkarten arbeiten mit dieser Farbpalette.

Ursprünglich war der Prozessor des Computers für die Ausgabe der Grafik verantwortlich: Alle Informationen eines Bildes, jeder Pixel, wurde von der CPU errechnet, "eingefärbt" und anschließend zur Grafikkarte geschickt. Diese musste dann lediglich die digitalen Bildinformationen in analoge Signale umwandeln und an den Monitor senden.

Da aber Programme und besonders die Computerspiele im 3D-Bereich nicht nur bunter, sondern auch immer komplexer wurden, statteten die Entwickler ihre Grafikkarten mit eigenen Prozessoren aus, die der CPU des Rechners einen Großteil der Arbeit abnahmen. Seither muss die CPU nur noch die "Bauanleitung" für das Bild errechnen – die Umsetzung erfolgt auf der Grafikkarte. Nachdem diese Grafikbeschleuniger für einige Zeit als Zusatzkarten verkauft wurden, bringen aktuelle Grafikkarten alles unter einen Hut:

Für einen schnellen Datentransfer werden nur noch Grafikkarten mit Anschlüssen für den AGP-Port ("Accelerated Graphics Port") des Mainboards hergestellt.

Neben einem hochleistungsfähigen Grafik-Chip, der speziell für die Berechnung der grafischen Elemente zuständig und inzwischen ähnlich komplex gebaut ist, wie eine CPU (gängig sind der "GeForce"-Chip von nVidia oder der "Radeon"-Chip von ATI), findet sich auf der Steckkarte auch RAM, in dem die Bilddaten zwischengespeichert werden. Zumeist wird hier auf den neuen DDRAM zurückgegriffen, da er die Daten doppelt so schnell lesen und schreiben kann, als SDRAM. Der Arbeitsspeicher der Grafikkarte ist jedoch vom RAM des Computers unabhängig – in einen Computer mit SDRAM-Speicher kann also ohne Probleme auch eine Grafikkarte mit DDRAM-Speicher eingebaut werden.

Ein ebenfalls wichtiger Bestandteil der Grafikkarte ist der RAMDAC ("RAM Digital-Analog Converter"). Er wandelt die digitalen Informationen des Bildspeichers in das Analogsignal um, das der Monitor darstellen kann. Die Leistungsfähigkeit wird hier durch die Geschwindigkeit in MHz bestimmt. Je höher der Wert, desto mehr Pixel pro Sekunde können zum Monitor gesendet werden – somit sind höhere Auflösungen und Farbtiefen möglich.

Für Otto-Normalverbraucher eher unwichtig sind die Zusatzangaben der unterschiedlichen Befehlssätze der Grafikchips. Zu den Multimedia-Schnittstellen "DirectX", "Direct3D" und "OpenGL" sind inzwischen beinahe alle gängigen Grafikkarten kompatibel. 3D-Techniken wie "Bilinear Filtering", "Bump-Mapping" oder "Gourad Shading" sind eher für Experten oder Grafikfreaks interessant.

Beim Kauf einer neuen Grafikkarte sollte darauf geachtet werden, für welche Zwecke die Karte genutzt werden soll, da die Preise von 50 bis 500 Euro variieren. Für Office-Anwendungen wie Text- oder Tabellenverarbeitung genügen auch billigere Pixelmacher.

Sollen allerdings aktuelle 3D-Spiele geschmeidig animiert werden, sollte besonders darauf geachtet werden, welcher Chip auf der Karte verbaut wurde. Gerade vom aktuellen "GeForce"-Chip existieren nämlich mehrere Versionen – einige leistungsfähiger, andere aber auch in "abgespeckter" Form zum beinahe gleichen Preis. Grundsätzlich gilt: Je schneller die Taktung von Grafikchip und RAMDAC und je größer der verfügbare RAM-Speicher und dessen Taktfrequenz, desto leistungsfähiger ist die Grafikkarte. (ste)