Aufbau einer modernen Grafikkarte

Die bunten Bilder werden in der Computertechnik von der Grafikkarte berechnet und ausgegeben. Direkt in die CPU integrierte Grafikchips sind bei mobilen Geräten der Trend. Welche Bauteile in einer Grafikkarte zusammenspielen erfährst du in diesem Artikel.

Bus-Schnittstellen

Das System sendet Informationen und Daten, die dargestellt werden sollen, über die Bus-Schnittstelle an die Grafikkarte. Heutzutage ist das über den langsamen PCI-Bus (32bit, 33MHz) oder über den extra für Grafikkarten entwickelten AGP-Bus (bei AGP 4x 1.066 MB/s, 66MHz).

Grafik-Prozessor (GPU)

Die GPU ist für alle grafikrelevanten Berechnungen verantwortlich, Sie übernimmt sowohl das Berechnen von zweidimensionalen Darstellungen als auch das Rendern von dreidimensionalen Bildern. Bei letzteren werden auch Transformationen, Beleuchtung und Texturierung mit errechnet. Die System CPU wird dadurch komplett entlastet. Aktuelle GPU-Generationen ermöglichen mit Hilfe von Pixelshader und Vertexshader eine direkte Programmierung (ähnlich der Assembler-Programmiersprache) auf dem Grafikprozessor. Die Taktfrequenz der GPU hat mittlerweile (Frühjahr 2004) die 600Mhz Marke bei den Spitzenmodellen erreicht. Die immer höheren Taktraten erfordern eine immer bessere Kühlung der Karten, Wasserkühler sind zur Zeit die effektivste Lösung.

BIOS ROM

Hier ist das Video BIOS abgelegt, welches den Grafik-Prozessor mit dem System verbindet. In Ihm sind grundlegende Informationen über die Karteneigenschaften enthalten. So ist ein Bildaufbau direkt nach dem Rechnerstart möglich, noch bevor vorhandene Grafiktreiber aktiv werden können.

VideoRAM

Hier werden Bildelemente in einzelne Bildpunkte zerlegt und gespeichert. Die VRAM-Speicher (auch Framebuffer genannt) wurden speziell für Grafikanwendungen konzipiert und verkürzen die Zugriffszeiten. Die Größe des Speichers beeinflusst unter Anderem die maximal darstellbare Farbanzahl und Auflösung.

Der theoretische Speicherbedarf kann wie folgt berechnet werden:

Speicherbedarf= horizontale Auflösung * vertikale Auflösung * Farbtiefe (in bit)

RAM DAC

Der RAM-Digital-Analog-Converter wandelt das Digitale Ausgangssignal in ein Analoges um, dass schließlich auf dem Monitor ausgegeben wird. Die Leistungsfähigkeit wird in der Pixelfrequenz (MHz) angegeben, je höher die Rate, desto schärfer ist das Bild

Monitor-Schnittstelle

Je nach Ausstattung der Karte sind hier ein oder mehrere analoge oder digitale Ausgänge vorhanden um das Bild extern darstellen zu können. Mögliche Ausgänge sind: VGA, S-Video (TV-out), DSub50 (digitale TFT´s).