======Grafikkarten und Monitore======
===== Grafikkarten =====
Die Grafikkarte wandelt Daten,die sie vom Prozessor bekommt, in ein Bild um,dass dann auf dem Monitor erscheint.
Das ist ein Beispiel einer Grafikkarte:
{{:inf:hardware:grafikkarte.jpg?300|Ein Beispiel einer Grafikkarte}}
=== Grafikspeicher ===
Die Größe des Grafikspeichers bestimmte die maximale Farbtiefe und Bildauflösung. Da früher Grafikkarten in der Regel mit 4 oder 8 Megabyte Grafikspeicher ausgeliefert wurden, hätte man für eine Auflösung von 1600*1200 eine Grafikkarte mit mindestens 8 Megabyte Grafikspeicher benötigt.
Heute werden ausschließlich Grafikkarten mit sehr viel mehr Speicher gebaut, als zur reinen Bildspeicherung notwendig wäre. Beim Rendern dreidimensionaler Grafiken werden hier zusätzlich zum Framebuffer die Daten der Objekte, beispielsweise Größe, Form und Position, sowie die Texturen, die auf die Oberfläche der Objekte gelegt werden, gespeichert. Besonders die immer höher auflösenden Texturen haben für einen starken Anstieg der Speichergröße bei aktuellen Grafikkarten gesorgt. So gibt es heutzutage schon größere Grafikspeicher: 256 MB, 512 MB, 1024 MB, 2048 MB), 128 MB und weniger sind selten geworden. Bei Spielegrafikkarten ist die Obergrenze Anfang 2009 bei 2 GB, wohingegen professionelle Grafikkarten schon mit bis zu 16 GB Grafikspeicher ausgestattet werden können.
=== Hardwareschnittstellen ===
Die bekanntesten Hardwareschnittstellen für Grafikkarten sind Peripheral Component Interconnect(PCI), Accelerated Graphics Port(AGP) und PCI-Express, früher waren auch Industry Standard Architecture(ISA) oder VESA Local Bus gängig. Diese Schnittstellen sind entweder Bussysteme oder Direktverbindungen (AGP, PCI-Express), die den Buscontroller mit der Grafikkarte verbinden. Da die Spezifikation der Schnittstellen zumeist durch Interessenverbände vorgenommen wird, in denen sowohl die Controller- als auch die Grafikkarten- bzw. Grafikchiphersteller Mitglied sind, funktionieren (im Idealfall) alle konformen Grafikkarten mit allen konformen Controllern. Es gab in der Vergangenheit aber verschiedene Probleme mit einigen Schnittstellen, die die Interoperabilität einschränkten, beispielsweise „AGP Fast Writes“ bei AGP (auf Intel-Plattformen konnte es die Leistung erhöhen, auf AMD-Plattformen für Instabilität sorgen) oder IRQ-Probleme bei PCI (mögliche Abstürze/Einfrieren oder Leistungseinbrüche, Ursache meist schlechte/fehlerhafte Implementierung der Schnittstelle).
Bei anderen Plattformen als den IBM-kompatiblen Rechnern gab es entsprechend den dort üblichen Stecksystemen Grafikkarten für die Apple-II-Steckplätze, später bei den ersten Macs für nuBus (später PCI und Nachfolger wie bei PC), für Amiga's für deren Zorro-Bus und auch Europakarten für Systeme, die auf letzteren aufbauen.
=== Spielegrafikkarten ===
Diese Grafikkarten gibt es in verschiedenen Preisklassen von rund 25 bis zu 1000 Euro, wobei die teuren Karten das technisch Machbare im Bereich 3D-Darstellung widerspiegeln. Bei Spielekarten konkurrieren hauptsächlich AMD und NVIDIA miteinander, deren Chips von einer Vielzahl von Herstellern auf deren Grafikkarten verwendet werden. Daneben gibt es noch Anbieter wie S3 Graphics, Matrox (gehörte zu den Pionieren der 3D-Spielegrafikkarten, wurde aber von der mächtigen Konkurrenz in den professionellen Markt zurückgedrängt) und XGI Technology, die aber nur eine untergeordnete Rolle spielen und meist in Büro-PCs Verwendung finden.
Da die meisten Spiele für Microsofts Direct3D-Schnittstelle (ein Teil der Windows-Systemkomponente DirectX) entwickelt werden, sind Spielegrafikkarten auf Höchstleistung mit diesem System optimiert. Grafikkarten, die volle Hardwareunterstützung für die aktuelle DirectX-Version bieten, können praktisch alle technisch realisierbaren 3D-Rendering-Funktionen in Echtzeit berechnen. Manche Spielehersteller setzen aber auf OpenGL, allen voran id Software.
Seit 2006 befindet sich die Version 10 von DirectX auf dem Markt, die allerdings nur in Verbindung mit den Microsoft-Betriebssystemen Windows Vista und Windows 7 funktioniert. DirectX10 wird seitens NVIDIA von der NVIDIA-GeForce-8-Serie und aufwärts unterstützt, seitens AMD von den Karten der ATI-Radeon-HD-2000-Serie und aufwärts. Karten ab der ATI-Radeon-HD-3000-Serie unterstützen sogar bereits die Nachfolgerversion DirectX10.1, die mit dem Service Pack 1 für Windows Vista ausgeliefert wird und nur geringe Neuerungen bringt (Verwendung in nur wenigen Spielen, etwa dem Luftkampfspiel Tom Clancy’s H.A.W.X.). DirectX10 erhöht viele Beschränkungen in der Shaderprogrammierung und soll einen geringeren Overhead als DirectX9 aufweisen, wodurch das Ausführen von Direct3D-Befehlen schneller vonstatten gehen soll. Der Nachteil ist, dass seit der Einführung von DirectX10 nur wenige Spiele für DirectX10 optimiert werden (prominentestes Beispiel: Crysis), da der kommerzielle Verkauf von Windows Vista erst am 30.Januar 2007 begann und die Nutzung der neuen Effekte von DirectX10 eine enorme Rechenleistung benötigen und folglich nur auf High-End-Grafikkarten zufriedenstellend funktionieren. Viele neue Spiele unterstützen oftmals immer noch nur DirectX9 und manchmal parallel DirectX11, DirectX10 hat daher nur noch eine geringe Bedeutung.
Seit Ende 2009 gibt es DirectX in Version 11. Diese Version wird bei den Karten von ATI (bzw. AMD) ab der „HD5000“-Reihe und ab der „GTX-400“-Serie von nVidia unterstützt. Noch (Stand: Anfang 2011) sind nicht viele Spiele für DirectX11 optimiert und meistens sind die Gewinne bei der Optik gering, jedoch lief der Start von DirectX 11 besser als der von DirectX 10, da es bei Einführung von Windows 7 und damit DirectX 11 bereits ein Spiel mit DirectX11 gab (Battleforge) und weitere schnell folgten. Die Spiele unterstützen nebenbei jedoch noch alle DirectX9. Demnächst erscheinen erste größere Produktionen auf Basis der Frostbite Engine 2 etwa Battlefield 3, die nur noch DirectX11 unterstützen. Ältere Grafikkarten sowie das Betriebssystem Windows XP werden damit ausgeschlossen.
Im Gegensatz dazu ist ebenfalls die Version 3.0 von OpenGL angekündigt, das laut ARB alle Funktionen von DirectX 10 und noch mehr unterstützen soll.
2 Beispiele für Spielegrafiken:
{{:inf:hardware:crysis2.jpg?600|Beispielbild für das Spiel Crysis 2}}
{{:inf:hardware:hawx2.jpg?650|Beispielbild für das Spiel H.A.W.X}}
===== Monitore =====
==== Typen nach Bildgebungsverfahren ====
=== Röhrenmonitore ===
Durch die Verwendung unterschiedlicher Leuchtstoffe unterscheiden sich Computermonitore von Fernsehgeräten durch den darstellbaren Farbraum. Zudem besteht eine unterschiedliche Normung: YUV-Farbmodell beim Fernseher, RGB-Farbraum beim Computermonitor.
=== Flüssigkristallbildschirme ===
Während beim Computermonitor die Pixel quadratisch sind (Pixelseitenverhältnis 1:1), sind sie bei SDTV-Bildschirmen rechteckig, um ein Bildseitenverhältnis von 2:3 zu erreichen. Bei 1920 x 1080 quadratischen Pixeln wird das HDTV-Bildseitenverhältnis von 16:9 erreicht. WUXGA-Monitore (VESA-Norm) besitzen jedoch 1920 x 1200 Pixel (16:10).
=== Vektorbildschirme ===
Vektorbildschirme beruhen, wie ein Oszilloskop, auf Kathodenstrahlröhren ohne Bildpunktmaske. Sie können kontinuierliche Bilder darstellen und finden in Spezialsystemen Anwendung.
===== Fragen =====
- Was ist die Aufgabe einer Grafikkarte?
- In welcher Einheit werden die Größen von Grafikkarten angegegeben?
- Nenne eine Hardwareschnittstelle für Grafikkarten!
- Nenne zwei wichtige Computermonitortypen!
===== Quellen =====
* [[http://http://de.wikipedia.org/wiki/Computermonitor|Computermonitor(Wikipedia)]]
* [[http://http://de.wikipedia.org/wiki/Grafikkarte|Grafikarte(Wikipedia)]]