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Der
eine oder andere hat sich bestimmt schon
gefragt, wie die Grafikkarte enstanden ist
und wie sie funktioniert. Hier findet ihr
die Antwort auf eure Frage.
Die Schnittstelle
zur visuellen Ausgabe von Daten ist die
Grafikkarte. An ihr wird der Bildschirm
angeschlossen, der dann die Darstellung
der Benutzerschnittstelle zum Betriebssystem
oder der Anwendungsprogramm übernimmt.
Seit dem die ersten Computer gefertigt wurden,
haben sich die Grafikkarten zu einer Komponente
entwickelt, die maßgeblich die Systemleistung
und Eigenschaften eines Computers bestimmen.
Hier einige
Informationen zu den verschiedenen Grafikkarten
Typen:
MDA
- Monochrome Display Adapter
In den 80er Jahren entstand
die erste Grafikkarte,die man aber nicht
als solche bezeichnen konnte, denn
sie konnte die einzelnen Pixel eines Bildschirms
nicht ansteuern. Es war mit einer
Auflösung von 720 x
350 Pixel nur möglich Texte
auf den Bildschirm zu zaubern und das auf
einer Fläche von 9 x
14 Pixel! Somit hatte man eine Textauflösung
von 80 Spalten(Zeichen) und 25 Zeilen.Um
Tabellenkalkulationen und normale Textprogramme
verwenden zu können, war es ausreichend,
doch auf dem Monitor konnten nur zwei Farben
dargestellt werden und zwar grünmonochrom
und bernsteinmonochrom.
CGA
- Color Graphics Adapter
Der erste Farbgrafikstandard
war CGA,mit dem man vier Farben in der Auflösung
320 x 200 darstellen konnte. Man konnte
mit diesem Standard anders wie beim MDA
Monochrome
Display im Textmodus plötzlichnur noch
mit einer Auflösung von 640x200 den
Monitor anfahren. Sozusagen war die ein
Rückschritt.
EGA
- Enhanced Graphics Adapter
Mit
der
EGA-Grafikkarte konnte
man nun erstmals Auflösung und Farbdarstellung
akzeptabel darstellen. Die Auflösung
lag bei 640 x 350 Pixel mit 16 Farben, die
aus einer Farbpalette von 64 entstand. Im
Textmodus war eine Auflösung von 80
x 25 Standard, doch man konnte auch je nach
dem von welchen Hersteller die Karte war,
andere Auflösungen anwählen. Doch
ihr Fortbestehen war nur von sehr kurzer
Dauer, denn sie wurde schon sehr bald von
der VGA Karte abgelöst.
VGA
- Video Graphics Array
Der VGA-Standard
ist seither der gängige Standard das
hat sich nicht geändert. Man kann den
Monitor mit einer Auflösung von 640x480
Pixel mit 16 Farben betreiben.
Je nach dem, wie groß der Bildspeicher
einer Grafikkarte war, sind z. B. auch 256
oder mehr Farben möglich gewesen.
Der 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. Die Standard-VGA-Grafikkarten
unterstützten eine Auflösung von
640 x 480 Pixel mit 16 Farben. Je nach dem,
wie groß der Bildspeicher einer Grafikkarte
war, sind z. B. auch 256 oder mehr Farben
möglich gewesen.
SVGA
- Super-VGA
Durch die Weiterentwicklung
des VGA-Standards
wurde eine Auflösung
von 800 x 600 Pixel bei 256(Standard), 65536
(HiColor) oder 16,7 Mio. (TrueColor) Farben
ermöglicht.

Doch heutzutage
wird man solche niedriege Auflösungen
nicht mehr vorfinden, denn mittlerweile
ist eine hohe Auflösung von 2048x1536
Pixel schon zum Standart geworden, die eine
aktuelle Grafikkarte bewältigen kann.
Die heutigen
Grafikkarten sind nicht mehr an eine Auflösung
gebunden. Allerdings wird der VGA- und SVGA-Standard
durchgängig eingehalten. Die Größe
der Auflösung und die Anzahl der Farben
sind nur noch von der Größe des
Bildspeichers der auf der Karte verbaut
wurde abhängig. Aufgrund des hohen
Datenaufkommens zwischen Prozessor und Grafikkarte,
werden 2D/3D Grafikkarten mit einem eigenen
Prozessor ausgestattet, der speziell auf
die Berechnung von grafischen Objekten zugeschnitten
ist. In diesem Zusammenhang spricht man
auch von "Accelerator" Grafikkarten,
sogenannte "Beschleunigerkarten",
die den Prozessor mit parallel laufenden
Rechenoperationen entlasten sollen.
Heutzutage
werden nur noch 2D/3D Grafikkarten eingesetzt
(Sie beherrschen die Verarbeitung von 2D
und 3D Anwendungen in einem Chip). Während
mit einer Accelerator-Karte das Zeichnen
von Kreisen und Rechtecken und das Verschieben
und Kopieren von Bildschirmausschnitten
möglich war, geht eine 2D/3D Kombi
Grafikkarte einige Schritte weiter. Die
räumliche Darstellung von Gegenständen
mit Schatten und bewegten Szenen ist das
Anwendungsgebiet einer 3D Grafikkarte. Um
die dabei aufkommenen Datenmengen zwischen
Prozessor und Grafikkarte bewältigen
zu können, hat Intel einen Steckplatz
nur für Grafikkarten auf dem Motherboard
eingeführt. Es handelt sich dabei um
den AGP Port (Accelerator Graphics Port).
Der
Aufbau einer Grafikkarte

Die Komplexität
eines aktuellen Grafikchips z.B. GeForce
FX 5950, oder Radeon 9800XT übersteigt
die eines Prozessors bei weitem. Wichtiger
Bestandteil einer Grafikkarte ist der RAM-DAC.
Das ist die Ausgangsstufe, die die digitalen
Informationen des Bildspeichers in ein Analogsignal
umwandelt, das der Monitor darstellen kann.
Die Leistungsfähigkeit des RAM-DAC
wird durch seine Geschwindigkeit in MHz
bestimmt. Je höher dieser Wert, desto
höhere Auflösungen und Farbtiefen
(Farbanzahl) sind möglich. Das Herz
der Grafikkarte ist der Grafikchip, der
die wesentlichen Leistungsmerkmale einer
Grafikkarte bestimmt. Bei einer heute üblichen
2D/3D Grafikkarte ist dieser Chip auch für
die 3D Berechnungen zuständig.
Heutzutage
sind die Grafikchips so hoch getaktet, (z.B.
Radeon 9800XT VPU-Takt von 412 MHz, oder
GeForce FX 5950 475 MHz) das sie schon seit
längerer Zeit mit Kühlkörper
und Aktivlüfter versehen werden müssen.
Für die enormen Datenmengen, die diese
3D Chips verarbeiten, steht den Karten ein
Bildspeicher zwischen 64 und 256 MB zur
Verfügung. Im Normalfall wird auch
eine spezielle Speicherart eingesetzt. z.
B. SDRAM oder DDR-SDRAM, DDR2 SDRAM oder
bald auch der GDDR3 SDRAM. Mit dieser Hardwareausstattung
ist es möglich realistische Animationen
mit flüssigem Ablauf auf dem Bildschirm
darzustellen.
Aufrund der
hohen Transistorzahlen die in solchen 3D
Monstern verbaut werden, sind die meisten
Grafikkarten mit einem zusätzlichem
Stromanschluss versehen und der PC braucht
ein Netzteil was mindesten 350 Watt zur
Verfügung stellen kann.
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