Die Grafikkarte

Die Grafikkarte ist eine PC-Erweiterungssteckkarte, die auf das Motherboard eines Rechners gesteckt wird bzw. auf dem Mainboard bereits integriert ist (Onboard) und die Informationen in sichtbare und verständliche Zeichen, Grafiken und Bilder umsetzt, die auf einem Monitor dargestellt werden können. Der Erweiterungssteckplatz ist direkt mit dem PC-Bus (über ISA, PCI, AGP oder PCI-Express -Bussysteme) verbunden. Über ihn empfängt die Grafikkarte, die im Wesentlichen aus dem Grafikprozessor und dem Grafikspeicher besteht, die bereitgestellten Informationen, die sie verarbeitet und an den angeschlossenen Monitor als analoge oder digitale Signale überträgt. Die maximale zu fahrende Auflösung und Anzahl der gleichzeitig darstellbaren Farben pro Bildpunkt (Farbtiefe) hängt im wesentlichen von der verwendeten Grafikkarte bzw. Bildschirmkarte ab.

CPU auf dem Mainboard berechnet Bildinformationen
Über die BUS-Schnittstelle Weiterleitung der Bildinformationen an die Grafikkarte bzw. direkt an den Grafikkartenchip
Verarbeiten der Bildinformationen im GPU (Grafikkartenchip)
Ablegen der Bildinformationen im Video-Ram
RAM DAC ließt Video-Ram ein und wandelt die digitalen Signale in analoge Signale um bzw. Direkte Weiterleitung der digitalen Signale
Kontinuierliche Signalweiterleitung an den Monitor

2D-Grafikkarten
- Hauptaufgabe ist die Verarbeitung von Text und einfachen Grafiken
- Ablegung des Textes als Zeichenfolge im Bildspeicher
- Dabei werden jedem Zeichen noch Attribute zugefügt: Farbe, Größe, Schrift usw.
- Keine/kaum Entlastung der CPU, weil diese die Hauptverarbeitung übernimmt z.b bei Low-budget-PC's übernimmt die CPU meistens die 3D-Darstellung
3D-Grafikkarten / 3D-Beschleunigerkarten
- Übernehmen komplette Grafikberechnung und Grafikerzeugung
- Berechung von Geometrischen Figuren auf der Z-Ebene (Z-Buffer)
- Sehr große Entlastung der CPU

Auf ihm Befindet sich der Video-BIOS und grundlegende Informationen über die Grafikkarte
Er verbindet den Grafikprozessor mit dem System
Verarbeiten der Bildinformationen im GPU (Grafikkartenchip)
Dadurch ist direkt nach dem Rechnerstart eine Bilddarstellung möglich, bevor die Treiber aktiv werden

Er übernimmt die Grafikrelevanten Berechnungen
Es wird eine 2-Dimensionale und 3-Dimensionale Darstellung ermöglicht
Neuere GPU's übernehmen auch die Verarbeitung von Texturen und Belichtung etc.
Durch grafikkarteneigene GPU wird eine Entlastung der CPU ermöglicht
Programmierung direkt auf der GPU möglich durch Pixel/Vertexshader
Neuere GPU's haben Taktfrequenzen von bis zu 600 Mhz was eine schnelle Informationsverarbeitung ermöglicht

Maßgeblich entscheidend für maximale Auflösung und Farbtiefe: Speicherbedarf = horizontale Auflösung * vertikale Auflösung * Farbtiefe (in Bit)
Auf ihm werden die Bildelemente in einzelne Bildpunkte zerlegt und gespeichert
Der Video-RAM-Speicher ist speziell für Grafikanwendungen konzipiert
Der Video-RAM-Speicher verkürzt die Zugriffszeiten erheblich
Der Video-RAM-Speicher dient zur Ablage von Pixel und Texturen
Shared Memory, d.h der Speicher wird vom Arbeitsspeicher geklaut kommt bei älteren Grafikkarten noch vor bzw. bei Low-Budget-PC's

Umwandlung von digitalen Bildinformationen in analoge Signale
Nur für Röhrenmonitore oder alte LCD's benötigt nicht für neuere TFT's/LCD's
Die Darstellung auf dem Monitorschirm erfolgt durch kontinuierliches Wiederholen der Bildpunktmatrix aus dem Grafikspeicher

TV-Out
- Ermöglicht den Anschluß eines Fernseher/Beamers etc.
- Die Signalqualität ist nicht so hoch, weil es analoge Signale sind
TV-IN
- Dient zum digitalisieren von analogen Signalen
D-Sub-Out
- Es kann ein Röhrenmonitor, Projektor oder alter Flachbildschirm angeschlossen werden.
- Die Qualität besser als bei TV-OUT
DVI-Out
- Liefern ein digitales Signal
- Fast beste Bildqulität
- Mit einem Adapter der die digitalen Signale umwandelt in analoge, auch Anschluss eines Röhrenmonitors möglich
HDMI-Out
- Videosignal ist digital und gegebenenfalls mit HDCP verschlüsselt ausgegeben

Treiber sind dazu da das die Grafikkarten immer einwandfrei funktionieren. Heute kann man sich die neusten von fast jeder Internetseite die etwas mit Computer zu tun hat herunterladen. Man braucht diese Treiber um z.b die Bildwiederholungsrate oder um einfach nur die Auflösung am Computer zu verstellen.

Keine echte Grafikkarten
Monochrome Textdarstellung ohne Grafik
Nur 2 "Farben" darstellbar: An und aus, aus = Schwarz; an = Weiß, Beige, Grün
Zeichenmatrix 9x14 Bildpunkte pro Zeichen
Auflösung mit 25 Zeilen mit je 80 Zeichen
Keine Ansteuerung von Bildpunkten
Benutzten BIOS und Speicher des PCS

Erste Farbgrafikkarte für den PC
Grafikmodus:
- Auflösung von 320x200 Pixel mit 4 Farben oder 640x200 mit 2 Farben
Textmodus:
- Auflösung von 640x200 Pixel
- Ansonsten ähnlich wie MDA
Quasi Rückschritt
Benutzen BIOS und Speicher des PCS

Auflösung eines Wide-Screen-Displays mit dem Bildformat 16:10
Ein Flachbildschirm stellt 1920 x 1200 Bildpunkte bei 16,7 Millionen Farben dar
Üblicherweise wird dieses Format für TV-Displays verwendet
Im Notebook-Bereich setzt sich dieser Standard langsam durch
Mit ihm lassen sich Filme ohne schwarze Balken, oben und unten, ansehen

Ab 1996 Entwicklung von diversen 3D-Grafikkarten/Beschleunigern durch verschiedenste Firmen
Immer höhere Auflösungen und schnellere bessere 3D Verarbeitung
ATI und NVidia übernehmen zur Zeit den Markt zum größten Teil
Ihr Umsatz beläuft sich auf jeweils ca. 13 Milliarden Dollar

http://www.die-grafikkarte.de/phpBB2/portal.php
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/0506191.htm
http://referate.mezdata.de/sj2003/grafikkarten_stefan-kuhn/ausarbeitung/referat.html#Einleitun