Home > Wissen > 5. Grafikkarte (GPU)

5. Grafikkarte (GPU)

Eine Grafikkarte mit Dual-Radiator-Kühler
Eine Grafikkarte mit Dual-Radiator-Kühler

Kommen wir zu der Komponente, die die Herzen der Gamer- und 3D-Enthusiasten schneller schlagen lässt: Die Grafikkarte, oder auch “Graphics Processing Unit” (kurz: GPU) genannt. Sie rechnet die gegebenen Daten von der CPU in eine grafische Repräsentation auf dem Bildschirm um. Wenn ihr ein Programmfenster auf eurem Desktop zur Seite schiebt, berechnet die GPU die Farbe eines jeden Pixels auf dem Bildschirm mehrmals neu. Im 3D-Bereich muss noch viel mehr berechnet werden, damit das Spiel oder die 3D-Animation auch schön und realistisch aussieht.

Der Grafikkarten-Aufbau

Ich möchte in diesem Abschnitt auf die wesentlichen Bauteile und ihre Funktion eingehen. Verschafft euch im unten stehenden Schaubild erst einmal einen Überblick, die einzelnen Bestandteile erkläre ich im Anschluss.

//GPU-Übersicht Bild

  • Der Chip: Der Grafikchip (die eigentliche GPU) bestimmt maßgeblich die Leistung einer Grafikkarte. Er besteht ähnlich wie die CPU aus vielen einzelnen elektronischen Schaltungen, die ihre eigene Funktion oder Berechnung erfüllen. Er hat einen eigenen Chiptakt mit eigener Spannung in der Stromversorgung. Da der Grafikchip viel Abwärme produziert, sind oftmals aufwendige und mehr oder weniger effektive Kühlkörper vonnöten. Der Chip wird oftmals von den verschiedenen Boardpartnern verschieden hoch übertaktet.
Grafikkarte ohne Kühler
Die GPU mit abmontierten Kühler
  • Speicherbausteine (VRAM): Die Speicherblöcke ergeben zusammen den Verfügbaren Grafikspeicher. Hat die Grafikkarte einen VRAM von 4 Gigabyte, und es sind 4 Speicherblöcke verbaut, so werden in jedem einzelnen Block bis zu 1 Gigabyte an Daten gespeichert. Dieser Speicher ist direkt mit der GPU verbunden.
  • externe Anschlüsse: Hier wird die Grafikkarte mit den Kabeln der Bildschirme verbunden, die ihr auf eurem Schreibtisch stehen habt. HDMI, DVI oder Displayport sind dabei die gängigsten Anschlussvarianten. Der Bildschirm sollte logischerweise einen der entsprechenden Anschlüsse besitzen.
Anschlüsse einer Grafikkarte
HDMI-, DVI-, sowie Displayportanschluss einer Grafikkarte
  • Kühler: Der Kühler hält den Grafikchip cool. Zusätzlich sind die Spannungswandler mit dem Kühlkörper verbunden, da sie ebenfalls viel Abwärme produzieren. Zwischen den Kühllamellen sind ein oder mehrere Lüfter verbaut, die die heiße Luft abtransportieren. Es gibt auch passive Grafikkarten, diese haben keinen Lüfter verbaut und sind somit lautlos, aber auch weniger performant.
  • interner Stromanschluss: Versorgt die Grafikkarte mit Strom. Der Anschluss wird innerhalb des Gehäuses mit dem passenden Stromstecker des Netzteiles verbunden. Je nach Strombedarf der Grafikkarte wird ein unterschiedlicher Anschlussstecker verbaut. Gängig sind 6Pin und 8Pin Anschlüsse.
Stromanschlüsse einer Grafikkarte
Stromanschlüsse einer (stromgierigen) Grafikkarte

Wieviel VRAM benötige ich?

Eine Grafikkarte hat je nach Modell unterschiedlich viel VRAM – gemeint ist der Video RAM. Üblicher ist aktuell die Bezeichnung GDDR für Graphics Double Data Rate, aktuell in Version GDDR6. Es gibt Modelle mit Speicher von ein bis 8 Gigabyte.

Der RAM-Bedarf der Programme und Spiele ist in den letzten Jahren stetig gestiegen, und wird noch weiter steigen. Warum? Die heutigen 3D Anwendungen werden immer hübscher und realistischer. Dementsprechend werden immer höherauflösendere Texturen für die 3D-Modelle verwendet, diese verbrauchen also immer mehr Speicher. Wer also eine ordentliche Optik haben möchte und viel und gerne zockt, dem sei zu mindestens 6 Gigabyte VRAM geraten. Viele aktuelle Grafikkarten haben soviel Speicher verbaut, und 4 GB wird bald nicht mehr für den Großteil der erhältlichen Spiele ausreichen, wenn auf maximaler Qualität gespielt werden soll. Doch nicht jeder Nutzer hat groß mit 3D zu tun. Für Büronutzer reicht ein Gigabyte, und für Allround-Nutzer/Gelegenheitsspieler empfehle ich 2-4 GB.

Low-, Mid- und Highend Grafikkarten

Wie immer gibt es auch bei der Grafikkarte verschiedene Ansprüche des Nutzers und verschiedene GPU-Modelle, die diesen gerecht werden sollen. 3D-Enthusiasten sollten bei dieser Komponente den größten Teil ihres Budgets investieren, für sie kommen nur High-End GPUs in Frage, während Gelegenheitsnutzer mit Vorliebe für das Heimkino mit einer Mid-End GPU auskommen. Für Nutzer, die eher Bürotätigkeiten (Emails, Web surfen, Bilder) mit ihrem Computer erledigen, brauchen meist gar keine Grafikkarte. Denn heutige Prozessoren haben eine integrierte Grafikeinheit, die sog. Onboard-GPU. Diese hat genügend Leistung für die genannten Aktivitäten. Eine derartige Lösung wird dem Low-End Segment zugeordnet.

Was ist die Onboard-GPU?

Die Onboard-Grafik, auch iGPU (integrated GPU oder IGP) genannt, befindet sich direkt im Prozessor. Damals war die Grafikeinheit noch in der Northbridge des Mainboard-Chipsatzes verbaut (On-Board), aufgrund der Performance ist die GPU heute mit in den CPU-Chip integriert, dementsprechend der Begriff integrated GPU.

Die iGPU hat ausreichend Leistung, um alle gängigen Vorhaben am Bildschirm flüssig darzustellen. Selbst manche 3D-Spiele lassen sich mit mittleren Grafikeinstellungen spielen. Und auch Videos lassen sich mit der iGPU relativ performant bearbeiten. Der Chip spart Platz und ist durch die Energieeffizienz oftmals in Laptops oder Server-Systemen verbaut. Die Kühlung ist ebenfalls günstig.

Neben der niedrigen Leistung gibt es weitere Nachteile. Durch die feste Verbindung mit der CPU greift die iGPU auf den Arbeitsspeicher zu, je nach Anwendung steht dann weniger RAM für das restliche System zur Verfügung. Das kann gerade bei Systemen mit wenig RAM zu Problemen führen. Zusätzlich wird die Speicherbandbreite der CPU ebenfalls mit der iGPU geteilt.

Boardpartner?

Wenn ihr euch in Onlineshops nach Grafikkarten umschaut, werdet ihr feststellen, dass es pro Grafikkarten-Modell verschiedene Ausführungen gibt. Diese unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Optik, Leistung und Stromverbrauch sowie Lautstärke. Daher variieren auch die Preise teils stark. Es gibt Websites, die die verschiedenen Modelle auf ihre Performance hin vergleichen. Bekannte Boardpartner sind u.a. Zotac, Sapphire, MSI, Asus, Gigabyte und Palit.

Tipps zur Grafikkarten-Auswahl

  • wie immer: mach Dir erst bewusst, wieviel Grafikleistung du für deine Anwendungen benötigst
  • achte auf Stromverbrauch, gute Kühlung, ausreichend Speicher und die Größe der Karte (falls das Gehäuse klein sein soll)
  • Benchmarks im Netz helfen, eine gezielte Leistungsübersicht der Grafikchips in verschiedenen Anwendungen zu erhalten
  • möglichst immer Modelle aus aktuellen Produktreihen wählen!
  • vergleicht auch die verschiedenen Boardpartner-Modelle, um das für euch beste Modell auswählen zu können

3D-Ansicht

[vrm360 canvas_name=s2 model_url=https://www.baudeinenpc.de/wp-content/uploads/2019/07/asus.obj aspect_ratio=1.3333 border_width=0  initial_offset=1.1 button_color=#3F8BDB backgcolor=#FFFFFF]

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.