Grafikkarten – jeder hat diesen Begriff wohl schon einmal gehört. Viele wissen auch, dass Grafikchips in einem Computer verbaut sind und der Begriff Grafik, also irgendetwas „zeichnen“ ist auch bekannt. Doch die Frage ist doch, welche Rolle Karten in einem Computer spielen. Sind sie wichtig? Was wäre, wenn wir sie nicht hätten? Wer hat sie erfunden? Diese Seite soll diese Fragen und noch einige weitere beantworten, sodass Sie am Ende sehr gut über Grafikchips informiert sind.

Grafikkarten Vergleich: Worauf sollte man beim Kauf achten?

Erst einmal allgemein: Was ist überhaupt eine Videokarte? Personen, die sich eine solche Steckkarte schon einmal angeguckt haben, haben vielleicht gesehen, dass viele kleine Gegenstände auf einer meist grünen Platte montiert sind. An einer Seite der Karte finden sich ganz unterschiedliche Anschlüsse. Wenn Ihr Computer einmal defekt ist und der Hardwarediagnosetest die Meldung „Grafikkartenfehler“ ausgibt, so stehen sie vor der Frage, welcher Chip jetzt der Richtige für den Computer ist. Vielleicht haben Sie schon einmal im Freundeskreis zugehört und sich überlegt, was der Grafikspeicher eines Grafikchips ist. Viele kommen bei dieser Frage nicht weiter und suchen deshalb einen Computerspezialisten auf. Diese kann zwar meist helfen, doch ist eine solche Reparatur meist sehr teuer und dabei doch gar nicht zu schwer, um sie selbst durchzuführen, es sei denn, Sie besitzen einen Laptop, der häufig weitaus schwieriger zu reparieren ist, da die selbe Leistung, wie bei einem Computer in viel kleinerem Raum verbaut ist und ein nicht fachgerechter Austausch das Notebook nur irreparabel beschädigen kann. Hier empfiehlt sich wirklich das Gerät zum Hersteller zu senden.

In einem PC jedoch sind die Bauteile etwas größer und der Grafikchip ist leicht zu erkennen. Hat man dann die Videokarte gefunden und von der Hauptplatine, also dem Motherboard entfernt, so folgt als Nächstes der Gang in ein Elektrogeschäft, um eine neue zu kaufen. Diese gibt es in unterschiedlichen Preisklassen. Es sind einfach zu viele. ATI, Nvidia, Matrox, S3…. Dies sind alles Hersteller von Grafikchips. Die Grafikchips dieser Unternehmen unterscheiden sich vor allem in einem: dem Preis. Wohingegen ATI und Nvidia, die bekannten Grafikkartenhersteller sich auch den Namen bezahlen lassen, müssen S3 und Matrox eher mit Qualität überzeugen. Worauf Sie beim Kauf der richtigen Videokarte achten sollten und welche Videokarte für Ihren Zweck gut geeignet ist, soll auf den folgenden Seiten beantwortet werden.

Grafikkarten – Wofür nutzt man Grafikkarten?

Die Antwort auf diese Frage ist nicht schwer! Ein Grafikchip steuert alle Prozesse in einem Computer, die etwas mit einer Bildschirmanzeige zu tun haben. Sie wandelt die Signale des Prozessors so um, dass wir sie schließlich auf dem Bildschirm betrachten können. Um diesen Ablauf des Computers zu verstehen und um zu erkennen, wofür eine Steckkarte in dem System da ist, folgt ein kurzer Ablaufplan.

Nehmen wir an, eine Person tippt in den Computer ein A ein. Die Eingabe wird von dem Computer als elektrischer Impuls wahrgenommen. Da der Computer weiß, von welcher Stelle die Eingabe kam, kann er genau sagen, welchen internen Code diese Eingabe hat. In dem Computer wird die Eingabe dann überprüft und es werden Berechnungen durchgeführt, wenn der Nutzer zum Beispiel ein A eingetippt hat, nachdem es eine Abfrage gab, ob A oder B. Tippt der Nutzer den Buchstaben A jedoch nur in ein Textdokument, so erscheint er auf dem Bildschirm, doch wie schafft es der Computer den internen Code so darzustellen, dass er auf dem Bildschirm aussieht wie ein A. Die Antwort ist einfach. Hier kommt der Grafikchip ins Spiel. Wie oben bereits erwähnt, wandelt er die digitalen Signale des Computers in Bildschirmsignale um, welche dann ausgegeben werden können. Das ganze System ist also ein „Eingabe – Verarbeitung – Ausgabesystem“, wobei der Videochip zwischen Verarbeitung und Ausgabe steht. Hätten wir den Grafikchip nicht, dann würden wir also nichts sehen.

Sicherlich hätte man den Chip auch in den Hauptprozessor mit einbauen können, aber das hätte dazu geführt, dass dieser sehr aufwendig und dadurch sehr langsam geworden wäre. Die Videokarte als externes Bauteil in einen Computer einzusetzen dient also überwiegend der Entlastung des Prozessors. Benutzt wird eine Steckkarte besonders dann, wenn der Computer ein grafisch aufwendiges Programm ausführen muss. Hierzu zählen Videoschnittprogramme, aber auch Fotobearbeitungsprogramme belasten den Chip massiv. Rekordhalter unter den grafisch aufwendigen Programmen sind und werden es auch bleiben Computerspiele.

In den häufig dreidimensionalen Welten müssen ständig Bildelemente berechnet werden, da sich die Situation in dem Spiel dauernd ändert. Es gibt also Nutzer, die brauchen einen Grafikchip mit höherer Leistung. Die Anfangsfrage lässt sich hier also erweitern: Wofür braucht man einen guten Grafikchip? Spiele sind sicherlich ein Teilgebiet von Software, die eine hohe Grafikleistung benötigen. Aber auch sämtliche 3D-Programme, wie CAD-Anwendungen benötigen eine hohe Kapazität des Grafikchips. Zur Erklärung: Mit Programmen wie WinCAD lassen sich aufwendige Modelle von Bauteilen anfertigen. Die Pläne sind dreidimensional und die Modelle können von bestimmten Maschinen dann genauso gefertigt werden. Die Frage, wofür Videokarten also benötigt werden ist also hiermit geklärt, doch welche Sie wirklich benötigen, soll auf den folgenden Seiten geklärt werden.

Grafikkarten Kaufberatung – Worauf sollte man achten?

Wie bereits in dem Einleitungstext angesprochen, stehen Sie bei dem Kauf eines Grafikchips vor einer schwierigen Frage. Welchen Grafikspeicher muss der Chip haben, welchen Prozessor, welche Schnittstellen und ist der Preis angemessen? Um diese Fragen klären zu können, erst einmal zu den einzelnen Begriffen. Der Grafikspeicher bestimmt die maximale Auflösung des Grafikchips und die Farbtiefe. Früher hatten Grafikchips einen Grafikspeicher von 4 oder 8 MB. Heute übersteigt die Größe des Grafikspeichers diesen Wert jedoch um ein Vielfaches. Eine moderne Videokarte der Mittelklasse bietet ca. 512 – 1024 MB Grafikspeicher; Business-Lösungen sogar einen Grafikspeicher von 3072 MB. Das ist das 384-fache des Grafikspeichers, der noch vor 15 Jahren als hoch gegolten hat.

Auch der Grafikprozessor spielt eine wichtige Rolle für die Leistung und die Geschwindigkeit des Chips. Er nimmt die Aufgabe der eigentlichen Berechnung der Bildschirmausgabe wahr. Analog zu dem Hauptprozessor auf dem Computer arbeitet er nach dem „Eingabe – Verarbeitung – Ausgabe Prinzip“. Die digitalen Signale des Hauptprozessors werden verrechnet (Verarbeitung) zu einem Signal, welches auf dem Bildschirm ausgegeben werden kann.

Des Weiteren spielen die Schnittstellen eine wichtige Rolle für die Funktionalität des Grafikchips. Die PCI-Schnittstelle ist wohl die am meisten verbreitete Schnittstelle. Sie ist wie ein Universaladapter zur Verbindung des Prozessors mit Peripheriegeräten, also Bauteilen, die nicht direkt zu dem eigentlichen Prozessorkern gehören. Hierzu zählen Soundarten ebenso wie Netzwerk- und Grafikchips. Auf gleicher Stufe mit der PCI-Schnittstelle steht der AGP-Port. Dieser Port verwendet den Arbeitsspeicher des Hauptcomputers, wenn der Grafikspeicher auf dem Chip nicht mehr ausreicht, und hat daher den Vorteil, dass Grafikchips einen nicht noch höheren Grafikspeicher benötigen, sondern auf den Haupt-Arbeitsspeicher verweisen können. Ob Sie in ihrem PC einen Grafikchip mit PCI- oder AGP-Schnittstelle einbauen müssen, hängt davon ab, ob der PC über eine PCI- bzw. AGP-Schnittstelle verfügt.

Eine modernisierte Form dieser Schnittstellen ist die Peripheral-Component-Interconnet-Express-Schnittstelle, oder kurz PCI-Express oder PCIe. Sie bietet die Möglichkeit einer höheren Datenübertragungsrate pro Pin.

Es gibt also sehr viele Dinge, auf die man beim Kauf einer PCIe-Karte achten sollte. Sollten Sie sich unsicher sein, so können Sie bei einem Defekt ihrer PCIe-Karte, diese mit in das Geschäft nehmen. Dort wird man Ihnen dann sicher sagen können, welchen Chip Sie benötigen. Wichtig ist jedoch auch auf den Preis zu achten, denn eine teure Videokarte ist nicht unbedingt gut und eine günstige nicht unbedingt schlecht. Es gibt aber Angebote von besonders billigen Grafikchips, die einen Grafikspeicher nennen, den die Grafikkarte gar nicht hat. Die Computerzeitschrift „Computerbild“ hat Grafikchips getestet und festgestellt, dass diese häufig die Aufschrift Turbocache auf der Verpackung stehen haben. Dieser Begriff meint, dass die Steckkarten neben ihrem eigenen Speicher auch noch den Arbeitsspeicher verwenden. Wenn die Grafikkarte dies in dem oben angesprochenen kleinem Maßstab tut, dann ist das nicht schlimm, jedoch gibt es Billig-Karten, die den Arbeitsspeicher zu einem großen Teil benutzen und so den PC sehr langsam machen.

Grafikchips-Arten – Merkmale, Einsatzgebiete, Stärken

Welche PCIe-Karte für Sie die Richtige ist, können nur Sie selbst entscheiden, jedoch kann dieser Text als Berater fungieren, um die Entscheidung zu vereinfachen. Im Wesentlichen gibt es drei verschiedene Anwendungsgebiete von Grafikchips: Office-Anwendungen, Business-Lösungen und Spiele-Anwendungen.

Bei PC´s, die nur Office-Anwendungen durchführen müssen, bieten sich die relativ preiswerten Onboard-Lösungen an, das heißt, dass der Grafikchip mit auf der Hauptplatine verbaut ist, was vor allen Dingen in Laptops einen Sinn ergibt, da so erheblich Platz gespart wird. Teilweise hat die IGP-Karte, also die Integrated Graphics Processor Graphics Card nur einen sehr geringen eigenen Grafikspeicher und verwendet den Arbeitsspeicher des Hauptcomputers mit, was die Leistung des Computers allerdings erheblich vermindert.

In Business-Lösungen findet sich ein solches IGP – Verfahren nicht. Hier spielt die Leistung eine größere Rolle und die braucht nun einmal seinen Platz. Ihr Augenmerk ist auf die 3D-Funktionen und CAD-Anwendungen gelegt. Sie bieten eine deutlich verbesserte Leistung im Gegensatz zu den IGP-Varianten, da sie ihren eigenen Grafikspeicher nutzen und nur im Extremfall auf den des Hauptcomputers zurückgreifen.

Die Königsklasse unter den Grafikchips bilden die Spielegrafikkarten, die neben einer hohen Abwärme auch jede Menge Leistung zur Verfügung stellen, was sie besonders beliebt macht, wenn es um aufwendige Spiele geht, die einen hohen Grafikspeicher benötigen. Hier ist die bereits angesprochene Kühlung besonders wichtig, da ohne sie das Bauteil überhitzen kann und das ganze Gerät beschädigt werden kann. Viele dieser Spielegrafikkarten haben bereits einen eigenen Lüfter verbaut, sodass dieses Problem schon einmal gelöst ist. Beachtet werden muss auch, dass der Preis von solchen Spielegrafikkarten meist sehr hoch ist. Viel Leistung kostet eben. Für bis zu 1000 € erhalten Interessenten dann aber auch eine Videokarte mit 3GB Grafikspeicher oder mehr.

Sie müssen nun entscheiden, wie viel Leistung sie von einer Graphics Card benötigen. Doch eine Sache ist klar. Für Anwendungen wie Word oder Excel werden sicherlich keine großen Grafikchips benötigt. Hier treiben sie nur grundlos den Stromverbrauch in die Höhe!

Grafikkarten Kühlung – Aktiv, Passiv oder Wasser?

Da die Leistung der Videokarten in den letzten Jahren immer größer geworden ist, hat auch die Wärmeentwicklung bei Grafikchips zugenommen. Da es teilweise Chips mit einer Leistung von 250 Watt gibt, wird auch die Kühlung, die die Steckkarten vor einem Überhitzen schützt immer größer. Es bieten sich deshalb verschiedene Kühlmöglichkeiten an. Zuerst ist die aktive Kühlung zu nennen. Diese Kühlung ist eine Standardkühlung wird mittlerweile in jedem PC verwendet und das nicht nur für die Kühlung der PCIe-Karte. Auch bei der Prozessorkühlung kommt der 12cm Lüfter zum Einsatz. Der physikalische Hintergrundgedanke ist die Luftumwälzung in dem Computer um einen ständigen Luftaustausch herbeizuführen. Das Problem ist jedoch, dass diese Lüfter häufig relativ laut sind und so Störgeräusche auftreten können. Ein weiteres Problem bei dieser Kühlungsmöglichkeit ist, dass mit der Luft auch eine Vielzahl an Schmutzpartikeln in das PC-Gehäuse gelangen und mit der Zeit eine Kühlung vollständig verhindert wird, was wiederum zu einer Überhitzung der wichtigen Bauteile in dem Computer, wie zum Beispiel dem Prozessor und der Videokarte führen würde.

Bei PCIe-Karten mit einer eher schwachen Leistung bietet sich auch die passive Kühlung an. Diese besteht aus einem Kühlkörper, der um den Chip gelegt wird und dadurch die Wärmeenergie aufnimmt. Hierbei muss beachtet werden, dass diese Kühlkörper häufig sehr groß und schwer sind und dadurch zum einen durch ihr Gewicht die Schnittstelle belasten und zum anderen auch eventuell dicht anliegende weitere Schnittstellen blockieren können. Doch anders geht es bei diesem Kühlungstyp nicht, da die Wärme nur über eine große Oberfläche abtransportiert werden kann. Kupfer ist ein in diesem Zusammenhang häufig verwendeter Stoff, der eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist und daher noch die kompakteste Bauweise zulässt.

Die wohl eleganteste, aber auch die teuerste Lösung für das Problem „Grafikkartenkühlung“ ist die Wasserkühlung. Da Wasser eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit besitzt, ist es in der Lage die Wärme aufzunehmen und über einen Wärmetauscher an die Umgebungsluft außerhalb des Computers abzugeben. Es entstehen hierdurch keine wahrnehmbaren Störgeräusche. Der entscheidende Vorteil bei der passiven Kühlung, als auch bei der Wasserkühlung ist, dass nicht wie bei dem Rotorlüfter Staub angesaugt wird und das Gehäuse weitgehend sauber bleibt. Es ist also eine eher subjektive Entscheidung, ob die Störgeräusche, die von einem Lüfterkühler verursacht werden störend sind. Auch das Staubargument lässt sich wohl damit abschwächen, dass es immer möglich ist, das PC-Gehäuse zu öffnen und mit einem Staubsauger oder einem fusselfreien und trockenen Tuch den Computer zu reinigen. Diese Reinigung wird bei Notebooks, die oft nur wenig freien Raum besitzen schwieriger.

Weitere Informationen zum Thema Grafikkarten gibt es z.B. auf der Website www.grafikkarten.net