Grafikkarten: Typen, Komponenten und Funktionsweise

Was ist eine Grafikkarte?

Eine Grafikkarte ist eine Hardware-Komponente eines Computers, die für die Erzeugung des Bildes verantwortlich ist, das auf dem Monitor angezeigt wird. Grafikkarten haben sich von einer bloßen Schnittstelle zwischen dem Prozessor und dem Display, die lediglich Informationen eines 80x24 Zeichen-Bildschirms in ein mit dem Monitor kompatibles analoges Signal übersetzte, zu komplexen Systemen entwickelt, die Bilder mit einer Auflösung von 1024x768 Pixeln oder mehr, mit Millionen von Farben und Bildwiederholfrequenzen von über 70 Hz verarbeiten können. Moderne Grafikkarten verfügen über eine eigene dedizierte CPU für Grafikoperationen und einen eigenen RAM, dessen Kapazität sich der des Systems annähert und diese sogar übertreffen kann.

Komponenten einer Grafikkarte

Eine Grafikkarte besteht aus drei Hauptkomponenten:

• **Grafikchipsatz**
• **RAM**
• **RAMDAC**

Der Grafikchipsatz

Der Grafikchipsatz ist die integrierte Schaltung, die das Kerngeschäft der Grafikkarte ausführt. Da er zu Überhitzung neigt, ist meist ein Kühlkörper oder ein Lüfter darüber montiert. Die wichtigsten Chipsatz-Hersteller sind Intel, ATI, nVidia und Matrox.

Der RAM

Die Grafikkarte verfügt über einen eigenen RAM-Speicherbereich, in dem die Bilder gespeichert werden, die an den Monitor gesendet werden sollen. Dieser Speicherbereich wird auch vom Chipsatz für seine Berechnungen und Operationen verwendet. Aktuelle Grafikkarten haben zwischen 128 MB und 1 GB RAM. Der von Grafikkarten verwendete RAM-Typ ist SDRAM.

Die Farbtiefe

Die Farbtiefe gibt die Anzahl der Bits an, die Informationen über die Farbe jedes einzelnen Pixels enthalten. Normalerweise werden Farbtiefen von 8, 16, 24 oder 32 Bit verwendet. Der Speicherbedarf für ein Bild mit 1024 x 768 Pixeln und einer Farbtiefe von 16 Bit beträgt: 1024 x 768 x 16 = 12.582.912 Bit = 1,5 MB.

Der RAMDAC

Die Aufgabe des RAMDAC besteht darin, die im RAM der Grafikkarte gespeicherten Bildinformationen in analoge Signale umzuwandeln, die an den Monitor gesendet werden. Die Kapazität des RAMDAC bestimmt die maximale Auflösung, Farbtiefe und Bildwiederholfrequenz, die eine Grafikkarte unterstützen kann. Beispielsweise benötigt eine Auflösung von 1024 x 768 Pixeln und einer Farbtiefe von 32 Bit 3 MB RAM. Um eine Bildwiederholfrequenz von 85 Hz zu erreichen, muss der RAMDAC in der Lage sein, 3 MB RAM 85 Mal pro Sekunde zu lesen. Das heißt, der RAMDAC sollte in der Lage sein, auf den RAM mit einer Geschwindigkeit von 3 x 85 = 255 MB/s zuzugreifen.