Die Grafikkarte – dieses unbekannte Wesen

Als zentrales Bauteil des Computers spielt die Grafikkarte eine unverzichtbare Rolle für den Betrieb jedes beliebigen PC. Dieses wichtige Bauteil sorgt für die Darstellung sämtlicher grafischer Informationen auf dem Monitor. Ihre Aufgabe besteht darin, Grafikdaten zu berechnen, um dem Anwender eine ansprechende Bildausgabe zu liefern. 

Definition und Nutzen

Die Grafikkarte ist mit dem Bildschirm verbunden (über einen VGA-, DVI-, USB- oder HDMI‑Anschluss). Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Last vom Prozessor Ihres Computers zu nehmen.

Genauer gesagt übernimmt dieses Element die Analyse der Grafikdaten, um zu nutzen :

• Die Funktionen des Betriebssystems
• Programme zur Bildbearbeitung oder zum Videoschnitt.
• Den Start eines Videospiels (das eine leistungsstarke Grafikkarte benötigt).

Ein kleiner Tipp: Aktualisieren Sie regelmäßig die Treiber (Drivers) Ihrer Grafikkarte, um bestimmte Probleme zu vermeiden, etwa :

• Flimmern des Bildes
• Einfrierende Bilder
• Schwarze Bildschirme
• BSOD (Blue Screen Of Death)

Eine Grafikkarte ist ein kleiner Computer in Ihrem PC. Sie verfügt nämlich über einen eigenen Prozessor, eigenen RAM und sogar ein eigenes Kühlsystem (Lüfter).

Je nach Leistung kann eine Grafikkarte Bilder in sehr hohen Auflösungen ausgeben (8 K, 4 K, 1080 P, 720 P). Wenn Sie also eine besonders hohe Bildqualität genießen möchten, sollten Sie zu einer leistungsstarken Karte greifen.

Auswahlkriterien für die Grafikkarte

Auf dem Markt bieten verschiedene Hersteller Grafikkarten an (AMD, NVIDIA, INTEL). In dieser Fülle an Angeboten ist es nicht leicht, den Überblick zu behalten. Folgende Kriterien helfen bei der Auswahl :

• Je nach Einsatzzweck der Grafikkarte: Büroarbeit, Multimedia, Gaming oder professionelle Anwendungen (Buchhaltungs‑, Architektur‑Software …).
• Die Abmessungen der Grafikkarte, die zu Ihrem Gehäuse passen müssen
• Das Budget, das Sie bereit sind zu investieren
• Die Stromaufnahme, in der Regel in Watt angegeben
• Der verfügbare Speicher sowie die unterstützte Taktfrequenz
• Kompatible Kabel: VGA für den Anschluss an den Monitor, S‑Video für Fernseher oder Beamer, HDMI für die Verbindung mit HD‑Bildschirmen, DVI für Monitore und Fernseher, DisplayPort …

Die Grafikkarte wird über den PCI‑EXPRESS-Steckplatz mit dem Mainboard verbunden. So kann der Hauptprozessor frei mit den Komponenten der Grafikkarte kommunizieren. 

• Der Grafikprozessor oder GPU: eine Recheneinheit, die die Grafikdaten verarbeitet. 
• Die RT Cores (nur bei Nvidia): kleine Prozessoren, die speziell für Raytracing‑Berechnungen zuständig sind (eine Grafiktechnik, die Schatten im Rendering verbessert).  
• Der Videospeicher oder VRAM: das Element, das die Bilddaten verwaltet. Er übernimmt die Verarbeitung von Systeminformationen und Bildausgabe. Die neuesten Modelle erreichen bis zu 24 GB VRAM.
• Das BIOS: ein Programm, das im ROM gespeichert ist und alle nötigen Daten für den Start der Grafikkarte enthält.

Die Typen von Grafikkarten

Chiphersteller (AMD, NVIDIA, INTEL) und Marken (ASUS, EVGA …)

Um möglichst viel Leistung zu erhalten, sollte die Wahl so durchdacht wie möglich sein. Tatsächlich gibt es je nach Chiphersteller Unterschiede zwischen den Grafikkarten. Die gängigsten Chiphersteller sind: AMD und Nvidia. Diese verkaufen die Karten allerdings nicht selbst. Sie entwickeln vor allem die Chip-Architektur und stellen ihre Technologie anderen Herstellern zur Verfügung, wie etwa :

• Asus,
• Gigabyte,
• EVGA,
•  KFA2
• …

Diese Hersteller optimieren Parameter wie die Taktfrequenzen, verbauen mehr Speicher und entwickeln Kühllösungen. Der Unterschied liegt daher im Zusammenspiel von Leistung und Preis. Die Langlebigkeit hängt von der Taktfrequenz, dem verbauten Speicher und dem Kühlsystem ab.

• Bei NVIDIA : Die Generationen der Grafikkarten lassen sich an der Hunderterstelle der Nummer erkennen. Eine Karte der Serie GeForce GTX 7XX ist zum Beispiel eine Karte, die 2017 erschienen ist. Danach folgte die Serie GeForce 9XX, die 2015 auf den Markt kam. 2018 erschien die Serie GeForce RTX 20XX. Kürzlich haben die „Grünen“ die Serie 3 000 herausgebracht, die extrem leistungsstark ist (in der Lage, Spiele in 4K auszuführen).

Eine Serie steht für sich: die GeForce TITAN. Sie gilt als die ultimative Grafikkarte. Das jüngste Modell dieser Reihe ist die NVIDIA RTX TITAN. Außerdem bietet der Hersteller Karten, die speziell für bestimmte Aufgaben ausgelegt sind, etwa die Serien Tesla, Quadro oder Maximus.

• Bei AMD : Das Prinzip der Generationen ist ähnlich wie bei NVIDIA. Die Grafikkarten sind chronologisch geordnet: Radeon Rx300 für das Jahr 2014, Rx400 für 2015 und Rx500 für 2016. Im Jahr 2017 hingegen stellte dieser Hersteller eine neue Architektur vor und gab ihr einen neuen Namen: Radeon Rx Vega.

Baureihen und Generationen von Grafikkarten

Grundsätzlich gilt: Je aktueller das Erscheinungsjahr der Grafikkarte, desto leistungsfähiger ist sie. Im Schnitt verbessert sich die Leistung mit jeder neuen Generation um etwa 20 %.

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal von Grafikkarten sind die Baureihen. Bei Nvidia gilt: Je höher die Referenznummer, desto höherwertiger ist die Karte. So ist eine GeForce RTX 3060 weniger leistungsstark als eine GeForce RTX 3080 oder die RTX 3090.

Bei AMD ist das Prinzip ähnlich. Eine Radeon RX550 ist ein Einstiegsmodell im Vergleich zu einer Radeon RX580. Kürzlich wurde die Nomenklatur geändert, man spricht nun von RX 6XXXX XT oder non XT.

Ein GPU arbeitet in Megahertz – das ist die Einheit für die Rechengeschwindigkeit der Karte. So lassen sich Grafikkarten derselben Baureihe vergleichen. Je höher die Taktfrequenz, desto höher die Bildrate (Frames per Second).

Auch der Speicher unterscheidet Grafikkarten voneinander. Er dient zum Ablegen großer Texturen und zum Hinzufügen bestimmter Effekte. Ziel ist es, das Videospiel feiner und schöner darzustellen. Aktuell verfügen Gaming‑Karten über 8 bis 11 GB Speicher. Beim Kühlsystem sind manche Karten mit zwei Lüftern, andere sogar mit drei Lüftern ausgestattet – für mehr Langlebigkeit und Performance.

IGP – im Prozessor integrierter Grafikchip

Einige Prozessoren enthalten einen kleinen integrierten GPU (INTEL, AMD). Diese Modelle funktionieren grundsätzlich genauso wie klassische Grafikkarten. Der Unterschied liegt in der Leistung. Sie sind deutlich schwächer und daher nicht geeignet, um ein Videospiel der neuesten Generation flüssig zu spielen. Ihr Einsatzbereich beschränkt sich auf Büroanwendungen, das Abspielen von Medien und das Surfen.

Installation der Grafikkarte

Eine leistungsstarke, aber falsch eingebaute Grafikkarte kann nicht optimal funktionieren. Hier einige Tipps, damit die Installation gelingt :

• Entfernen Sie die Schutzaufkleber auf der Karte und auf den Lüftern
• Verwenden Sie ein leicht mit Alkohol angefeuchtetes Papierhandtuch, um eventuelle Rückstände zu entfernen
•  Stecken Sie die Grafikkarte in einen der PCI‑Express‑16x-Steckplätze des Mainboards. Wenn mehrere vorhanden sind, wählen Sie den obersten
• Entfernen Sie die Slot-Blenden des Gehäuses. Befestigen Sie die Karte mit den Haltewinkeln im Gehäuse und schrauben Sie sie gerade und gleichmäßig fest.
• Schließen Sie die Grafikkarte an das Netzteil des PC an (6‑Pin, 8‑Pin, 8×2‑Pin …).
• Stecken Sie das Kabel ein, das die Grafikkarte mit dem Monitor verbindet
• Prüfen Sie, ob die Grafikkarte vom Computer (über das Betriebssystem) erkannt wird
• Installieren Sie anschließend die Treiber; Sie können diese kostenlos auf der Website der Hersteller herunterladen.
• Führen Sie einige Tests durch – zum Beispiel mit einem Benchmark‑Tool –, um den Zustand der Grafikkarte zu überprüfen (Leistung, Temperatur …).