Die Ersten Informationen zu Grafikkarten Das wichtige eben zuerst

Zu einer Grafikkarte gehört auch immer ein Monitor, der die Daten, die von der Grafikkarte ausgehen entschlüsselt und für den Benutzer sichtbar macht. Bei Grafikkarten muss man zwischen zwei grundlegend unterschiedlichen Typen unterscheiden: Dazu gehören die Grafikkarten, die auf dem Mainboard angebracht sind, sogenannte OnBoard-Grafikkarten, und solche, die mit dem Mainboard über einen Slot, meistens den AGP-Slot verbunden sind. Von der Leistung her sind diese beiden Typen nicht sehr unterschiedlich, jedoch bekommt man für die OnBoard-Grafikkarten nicht so leicht ein Update, anders als bei den AGP-Grafikkarten.

Das soll heißen: Wenn die OnBoard-Grafikkarten nicht mehr den Ansprüchen entspricht, kann man diese zwar per Jumper (bei modernen automatisch) deaktivieren, was sich aber nicht immer als einfach herausstellt. Wenn es dann aber geschafft ist, kann man eine Grafikkarte über einen Slot hinzuschalten. Jedoch gibt es Mainboards, bei denen andere Slots erst gar nicht vorhanden sind.
Eine jede Grafikkarte besitzt auch einen Bild-/Zwischenspeicher, der nötig ist, um ein Bild auf dem Monitor überhaupt erst als stehend empfinden zu können. Denn, wie es wohl jeder weiß, wird ein Bild mindestens 50x in der Sekunde auf den Bildschirm projiziert. Um ein wirklich ruhiges Bild zu erhalten, sind mindestens 75 Wiederholungen in der Sekunde nötig, was aber heute schon Standard ist.
Die Bildspeicher erhalten wie jeder andere Speicherbaustein im PC eine bestimmte Adressierung und enthält das aktuelle Monitorbild als digitale Abbildung. Der Grafikcontroller, der auf jeder Grafikkarte zu finden ist, wird über sogenannte I/O-Adressen angesprochen und besitzt spezielle Register für die Bildsteuerung. Alle Grafikkarten die moderner als eine einfache VGA-Karte sind, haben nach dem Controller noch einen DAC (Digital Analog Converter) nachgeschaltet, der alle digitalen Ausgangssignale in analoge Signale umwandelt, damit der Monitor diese abbilden kann.

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Die Grafikkarten-Anschlüsse haben sich im Laufe der letzten Jahre stark verändert. Genaues dazu aber weiter unten.
Der Standard-Anschluss für den Monitor ist eine 15-polige DSUB-Buchse. Schon hiervon gibt es zwei Ausführungen. Eine kleine, Mini-DSUB genannt, die für einen normalen PC üblich ist und eine große Ausführung, wie man sie bei Apple Macintosh-Computern findet. Hierbei ist auch die Signalbelegung unterschiedlich. Doch ist es egal, welches Kabel man benutzt, denn dieses wird meistens mit dem Monitor mitgeliefert und besitzt auf der einen Seite (zur Grafikkarte hin) immer einen Mini-DSUB-Anschluss. Das Kabel ist innen dann immer entsprechend verdrahtet, sofern es für den PC vorgesehen ist.

Für den Datenverkehr und um die Plug&Play-Fähigkeit zu verbessern wurde der DDC (Display Data Channel) entwickelt, durch den der Monitor seine Signale an die Grafikkarte senden kann, so dass diese erkennt, um was für einen Monitor es sich handelt. Der Monitor sendet dafür dauernd 128 KByte-Datenblöcke (genannt EDID für Extended Display Identification), wobei die vertikale Synchronisation als Taktsignal fungiert. Jedoch muss, um dieses Feature benutzten zu könne, ein entsprechender Treiber installiert werden. Diese Treiber werden aber meist schon mit dem Betriebssystem zusammen installiert. Der gesamte Datenverkehr wird benötigt, damit die Grafikkarte eine optimale Bildwiederholrate und Auflösung wählen kann.

Als vor wenigen Jahren die Flüssigkristallbildschirme auf den Markt kamen, mussten sich auch die Anschlüsse an der Grafikkarte ändern, da diese Bildschirme die digitalen Signale direkt verwerten können. Diese Anschlüsse wurden DFP (Digital Flat Panel) genannt und sie sind 20polig. Denn es macht keinen Sinn, wenn die Grafikkarte die digitalen Signale per RAMDAC in analoge umwandelt um diese dann vom LCD bzw. TFT-Monitor wieder in digitale Signale umwandeln zu lassen. Deshalb wurden daraufhin Grafikkarten entwickelt, die sowohl normale als auch LCD bzw. TFT-Bildschirmanschlüsse besitzen.
Kurz darauf haben sich einige Hersteller einen neuen Anschluss für Flüssigkristallbildschirme ausgedacht. Den sogenannten DVI (Digital Visual Interface). Dieser DVI-Anschluss ist gegenüber den DFP-Anschlüssen eine große Neuerung, denn DVI hat zwar keine USB- bzw. IEEE1394-Signale, dafür können mit ihm aber Videodaten auf 2 Links mit je 3 Kanälen übertragen werden. Auch können mit diesem Anschluss Auflösungen von bis zu 2048 x 1536 erreicht werden. Das erlaubt DVI auch den sogenannten HDTV (Auflösung: 1920 x 1080). DFP war dahingegen auf eine maximale Auflösung von 1280 x 1024 bei einer Bildfrequenz von 85 Hz begrenzt. Diese DVI-Anschlüsse haben sich heute als Standard für Flachbildschirme durchgesetzt.

Der Display Data Channel (DDC) und die Digital Interfaces (sprich DFP, DVI) basieren auf dem Transmission Minimized Differential Signaling Protokoll (kurz: TMDS). Als eine Digitalverbindung zwischen der Grafikkarte und dem entsprechenden Monitor kommen sogenannte spezielle Panel-Link-ICs zum Einsatz. Das heißt: Die Karte produziert aus den 24-Bit-Signalen 3 serielle Signale, die differentiell (mit +/- 0,5V) auf je zwei Leitungen (RGB-Leitungen) übertragen werden. Zwei weitere Leitungen sind für den Transport der Taktsignale zuständig. In den Monitoren befindet sich ein Panel-Link-Empfänger, der daraus wieder die ursprünglichen Video- & Steuersignale generieren kann.
Heutzutage hat die VESA (Video Electronics Standard Association) alle in diesem Artikel genannten Anschlüsse standardisiert. Doch von dem DVI-Anschluss gibt es auch eine Combined-Version mit analogen Signalen (ein 29poliger Anschluss) und einen Plug&Play-Port (30poliger EVC (Enhanced Video Connector)), der ohne analoge Signale arbeitet. Seither wurde das Ganze noch unübersichtlicher als es vorher schon war.

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