Grafikkarte Test - für besonders gute Darstellungsqualität - Vergleich der besten Grafikkarten 2023

Was ist eine Grafikkarte

Die Grafikkarte wird bei Computern für die Grafikausgabe verwendet. Die Karte wandelt die vom Prozessor berechneten Daten so um, dass ein Monitor die Daten als Bild wiedergeben kann. Die Grafikkarten (extern) werden über PCI-Steckplätze auf dem Motherboard mit dem Computer verbunden oder sind bereits im Chipsatz (intern) auf der Hauptplatine vorhanden. Bei den neuesten Entwicklungen sind Bestandteile der Grafikausgabe bereits in den Hauptprozessoren enthalten.

Diagramm zum Preis-Leistungs-Verhältnis der Grafikkarten

Aufbau / Funktionen eine Grafikkarte

Kurz zusammengefasst besteht die externe Grafikkarte aus:

Grafikprozessor

Der Hauptprozessor CPU überträgt die Daten an die Grafikkarte. Da sehr viele Daten anfallen, benötigen die Karten zur Unterstützung und Verarbeitung einen eigenen Prozessor. Die GPU ist auf die Berechnung von Grafiken spezialisiert. Insbesondere geht es um die Darstellung und Berechnung von 3D-Animationen oder Grafikfunktionen wie Kantenglättung.

Inzwischen sind die Grafikprozessoren flexibel programmierbar wie die CPUs. Sie sind als integrierte Grafikeinheit einer CPU, auf dem Mainboard und auf PC-Erweiterungskarten bzw. Grafikkarten verbaut.

Grafikspeicher

Die Grafikkarten besitzen einen eigenen Arbeitsspeicher und zusätzlicher Speicheranbindung mit hohen Taktraten. Der Speicher speichert die Daten und dient als Ablage für die GPU. Die Kapazität des Speichers bestimmt die Bildauflösung und die maximale Farbtiefe des Monitors. Viele Grafikspeicher besitzen heute die Größe eines RAM von mehreren GB mit der entsprechenden Leistung. Unser Festplatten Dockingstation Test könnte Sie auch interessieren.

Zu Kontrollzwecken wird ein Speichercontroller auf der Grafikkarte verbaut, der den Zugriff auf den Speicher steuert. DDR steht als Abkürzung für „Double Date Rate“ und kennzeichnet einen bestimmten Typ von Arbeitsspeicher, wobei die Transferrate bei der Datenübertragung verdoppelt wird. Die MSI AMD Radeon R9 390 kann auf 8 GB DDR5 Speicher verweisen, wobei die 5 die Bezeichnung für die fünfte Version ist. Der Arbeitsspeicher der Grafikkarte ist in einzelne Speicherbereicht unterteilt. Dazu gehören:

Jeder einzelne Bereich erfüllt verschiedene Funktionen. Pixel und zugehörigen Informationen wie Lage, Position oder Farbtiefe eines dargestellten Objektes werden in den jeweiligen Bereichen abgespeichert.

Framebuffer

Der Bildspeicher ist der Teil des Video-RAM, der der digitalen Kopie eines Monitorbildes entspricht. Jedem Bildschirmpixel wird genau ein Bereich des Framebuffers zugewiesen. Die Farbtiefe des Framebuffers legt die Maximalzahl der auf dem Bildschirm angezeigten Farben fest. Die üblichen Pixelformate geben an, wie viele Bits pro Pixel auf die Farbkanäle vergeben werden.

Die Bildauflösung gibt die Anzahl der Pixel des Framebuffers an. Aus der horizontalen und vertikalen Pixelanzahl kann das Seitenverhältnis ausgerechnet werden. Typische Framebuffer-Auflösungen sind die folgenden Angaben:

Vertex-Shader

Vertex-Shader sind ein spezieller Typ von Shadern, die in der Grafikpipeline ausgeführt werden. Sie sind für die Verarbeitung aller Eckpunkte zuständig. Die Koordinaten der Eckpunkte der Oberflächen werden transformiert, sodass eine Verschiebung, Rotation oder Skallierung durchgeführt wird. Dadurch lassen sich Formen von Objekten beeinflussen, was auch in der Beleuchtung Ausdruck findet.

Die nachfolgende Tabelle gibt Aufschluss darüber, welche Shader Version von welcher Grafikkarte unterstützt wird.

Pixel-Shader

Pixel-Shader verändern die zu rendernden Fragmente, um eine realistische Darstellung von Material- und Oberflächeneigenschaften zu erreichen. Sie verändern auch die Texturdarstellung. Beispiele für die Verwendung sind Phong Shading, Spiegelungen, Schattierungen, Falloff, Blooming, Lens Flaresoder HDR-Rendering. Diese Shader sind Teil der GPU und nicht der CPU. In der GPU werden mehrere Shadereinheiten verbaut. Die Pixel-Shader, DirectX und Grafikkartenkompatibilität zeigt die nachfolgende Tabelle auf.

Shader

Es gibt mehrere Shader, wovon die beiden vorangegangenen etwas näher erläutert wurden. Die Shader und Schnittstellen, die hauptsächlich für die wichtigsten Transformationen verantwortlich sind, unterteilt man wie folgt:

Da der Funktionsumfang ständig wächst, wurde das Konzept der Unified Shader entwickelt. Der Grafiktreiber kann selbst entscheiden, welche Shader-Einheit eingesetzt wird. Alle Shader-Einheiten können damit dieselben Funktionen ausführen, was eine bessere Leistungsausbeute bei Grafikkarten bewirkt. Die Verarbeitungskette kurz zusammengefasst, wie sie bislang ablief:

Die Programmierung erfolgt anfangs in der Assemblersprache, heute in CG, GLSL oder HLSL. Für die einheitliche Nutzung der Shader bietet DirectX und OpenGL für die Anwendung Schnittstellen an. Die Shadereinheiten leisten heute mehr Berechnungen als die CPUs.

Z-Buffer

Z-Buffering ist ein Verfahren der Computergrafik für die Verdeckungsberechnung. Durch entsprechende Tiefeninformationen wird pixelweise festgestellt, welche Element gezeichnet werden müssen und welch zu verdecken sind.

Schnittstelle und Stromanschluss

Anfangs wurden die Grafikkarten über den internen Systembus mit Strom versorgt. Da die Datenmengen rasant anwuchsen, mussten auch mehr Daten über die Grafikkarten verarbeitet werden. Dafür wurden die PCI-Anschlüsse geschaffen, die sich auf dem Motherboard befinden und in die die Grafikkarten gesteckt werden. Später folgte der AGP-Anschluss, der besonders für Spiele genutzt wurde. Der noch schnellere Anschluss ist der heutige PCI-Express-Anschluss (PCIe). PCIe ist ein Businterface zwischen Grafikkarte und Mainboard.

Die Grafikdaten werden vom Hauptprozessor zur Grafikkarte und von dort zum Monitor übertragen. Der PCIe-Anschluss garantiert eine schnelle Datenübertragung auch bei großen Datenmengen. Die PCIe-Schnittstelle allein versorgt nicht mit genügend Strom. Dafür sind die 6-  bis 8-poligen PCI-Stecker vorgesehen. Es gibt aber auch sparsame Grafikkarte, die ohne zusätzliche Stromversorgung auskommen, aber trotzdem leistungsfähig sind.

Externe Signalausgänge

Anfangs konnten nur analoge Signale verarbeitet werden zum Beispiel durch einen VGA-Anschluss. Die heutigen Grafikkarten besitzen Schnittstellen für die digitale Signalausgabe. Digitale Signale versprechen eine wesentlich bessere Bildqualität als analoge. Die Darstellung auf dem Monitor hängt wesentlich von der Signalqualität ab. Da Grafikkarten auch Tondaten übertragen, verbauen bestimmte Hersteller TV-/Video-Out-, Component-Out- oder Cinch-Anschlüsse. Standardmäßig besitzen Grafikkarten heute einen VGA-, DVI-, HDMI– und neuerdings auch einen Display/Port-Anschluss.

VGA

VGA steht für Video Graphics Array und war der Standard Bildschirm-Anschluss für analoge Verbindungen. Er war einer der ersten Anschlüsse von Grafikkarten und Übertragungsquelle von Bildsignalen. Über einen VGA-Anschluss, meist blau zu erkennen, lässt sich ein LCD-/LED-TV oder ein Monitor mit der Grafikkarte verbinden.

Eine verkleinerte Version des VGA ist das Mini-VGA, das eingesetzt wird bei mobilen Geräten oder Notebooks, wo nicht genügend Platz vorhanden ist.

DVI

DVI steht für Digital Visual Interface und gilt als digitaler Nachfolger des VGA. Die Bilder können schärfer auf Monitore oder Flachbildschirme dargestellt werden. Der DVI-Anschluss besteht aus 3 Reihen mit übereinander liegenden Polen. Seitlich davon ist noch eine gesonderte Anschlussstelle. Bei DVI werden die Bilder mit einer Auflösung bis zu 1600 x 1200 Pixel mit einer Bildwiederholfrequenz von 69 MHz dargestellt. Es werden nur Videosignale keine Tonsignale übertragen. Verschiedene Versionen von DVI-Anschlüssen, die auch unterschiedlich verkabelt sind, funktionieren auch entsprechend unterschiedlich. Generell unterscheidet man:

• DVI-D:  Es werden ausschließlich digitale Signale übertragen. Man unterscheidet zwischen Single-Link-DVI und Dual-Link-DVI. Letzteres besitzt doppelt so viele Datenleitungen wie Single und liefert daher eine größere Bandbreite. Das ist besonders bei Auflösungen von mehr als 1920 x 1200 Pixel geeignet, da trotz großer Datenmenge die Bildwiederholfrequenz immer noch mindestens 60 Hertz beträgt. Der DVI-D Anschluss ist aufwärts kompatibel und lässt sich in HDMI konvertieren.
• DVI-A:  Es werden ausschließlich analoge Signale übertragen. DVI-A wird als Adapter-Kabel zu VGA eingesetzt.
• DVI-I: Der integrierte DVI-I-Anschluss kann analoge und digitale Signale übertragen.

Die Mini-DVI Variante ist wie bei VGA für Notebooks und mobile Geräte geeignet. Es werden analoge und digitale Signale übertragen.

HDMI

HDMI steht für High Definition Multimedia Interface und ist der Nachfolge-Anschluss nach DVI. HDMI-Kabel besitzen einen 19-poligen Miniatur-Stecker und sind 5 bis 20 m lang. Es werden nicht nur digitale Videosignale, sondern auch Tonsignale übertragen. Der HDMI-Anschluss unterstützt die Wiedergabe von 3D-Inhalten und eine Auflösung bis 4K (UHD). Für HDMI gibt es verschiedene Versionen mit verschiedenen Übertragungsbandbreiten und unterschiedlichen Steckern. Dazu gehören HDMI 1.1 – 1.2 – 1.3 – 1.3a/b/c – 1.4-1.4a – 2.0 – 2.0a.

DisplayPort

Dieser Anschluss ist ein neuer Verbindungsstandard für Bild- und Tonsignale. Neue Grafikkarten verfügen bereits über diesen Anschluss, der VGA und DVI ablösen soll. Der DisplayPort ist kompatibel zu VGA, DVI, HDMI und Kopierschutzverfahren wie HDCP und DPCP. Es werden digitale Videosignale und Tonsignale in hoher Bandbreite übertragen. Full-HD Auflösung 1920 x 1080 Pixel oder ein 4K-UHD Auflösung von 3840 x 2160 Pixel werden unterstützt.

Kühllösung

Die entstehende Wärmeentwicklung beim Grafikprozessor, muss natürlich vermindert werden, um ein Überhitzen oder eine Beschädigung zu verhindern. Es gibt 3 Arten von Kühllösungen

Der Radiator gibt die Hitze an die Umgebung ab und ein Kühlkörper leitet die Wärme an einen Lüfter weiter. Nachteilig ist, dass bei starker Auslastung der Grafikkarte die Kühlgeräusche störend sind.

Grafikkarten-Platine

Grafikkarten sind wie ein Mainboard als Leiterplatte verarbeitet, die auch Träger für elektronische Bauteile ist. In der Leiterplatte sind die elektrischen Verbindungen zu den einzelnen Komponenten wie Grafikprozessor, Shader oder Grafikspeicher verarbeitet. Die Leiterplatte oder Platine selbst ist ein elektrisch isolierendes Material, woran die Leiterbahnen als Verbindungen haften.

Dadurch werden alle Teile miteinander elektrisch verbunden. Um größere Elemente auf der Platine zu halten, können Klebstoff oder Verschraubungen verwendet werden.

Slotblech

Wenn die Karte in den Steckplatz eingesteckt ist, wird das Slotblech mit dem Gehäuse des PC verschraubt. Alle externen Signalausgänge sind dann gut erreichbar. Die externen Signalausgänge von Grafikkarten sind je nach Hersteller unterschiedlich.

Die grundlegenden Funktionen der Grafikkarte

Wenn alle Befehle an die Grafikkarte übermittelt wurde, wird das Bild dargestellt. Die Pixel werden in Pipelines nacheinander verarbeitet. Eine Pipeline beschreibt dabei die Schritte, die ein Grafiksystem zum Rendern, zur 3D-Darstellung auf dem Bildschirm, durchführen muss. Die Grafikpipeline unterteilt sich dabei in mehrere Schritte.

Grafikpipeline:  Anwendung > Geometrie > Rasterung > Bildschirm

Die Shader innerhalb der Grafikpipelines geben den Pixelflächen die geometrischen Formen und Farben. Stehen mehrere Pipelines zur Verfügung, kann der Bildaufbau schneller erfolgen.

Der Funktionsablauf einer Grafikkarte läuft in folgenden Schritten ab:

Vorteile und Anwendungsbereiche

Auch bei Grafikkarten sind Vor- und Nachteile abhängig vom Einsatzgebiet. Dabei muss der Unterschied, wofür wird welche Grafikkarte benötigt, welche Leistung soll sie bringen und wie teuer darf sie sein, zunächst exakt definiert werden. Es ergeben sich die folgenden Anwendungsbereiche:

Office Grafikkarten

Diese Karten sind für den alltäglichen Computerbetrieb vorgesehen wie Office-Anwendungen, Internet surfen oder das Ansehen von HD-Videos. Der Grafikspeicher beträgt hier meistens 1 GB. Mit sehr viel Grafikeinschränkungen können ältere Spiele gespielt werden. Für neuere Spiele sind diese Karten ungeeignet. Meistens besitzen die neueren PCs AMD oder Intel Prozessoren, sodass eine Nach- oder Umrüstung nicht notwendig ist.

Multimedia Grafikkarten

Multimedia Grafikkarten besitzen ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und sind für die meisten PC-Anwendungen geeignet. Hier funktionieren bereits problemlos FullHD Videos, Video- und Bildbearbeitung, CAD-Programme und alle Anwendungen, die bei einer Office Grafikkarte auch schon funktionieren.

Neuere Spiele sind meist in Bildqualität und Auflösung eingeschränkt, ältere Spiele hingegen laufen auch hier problemlos. Der Grafikspeicher weist eine Größe zwischen 1 und 2 GB auf, wobei 2 GB für Spiele vorhanden sein sollten.

Gaming Grafikkarten

Diese Grafikkarten sind vorwiegend für das Gaming am Computer geschaffen. Dabei wird Wert auf viele und aktuelle PC-Games mit hoher Grafikleistung dieser High-End Karten gelegt. Sie bieten eine hohe Grafik-Technologie und eine hohe Leistung. Ruckelfreies Game-Play mit hohen Grafikdetails, Bildauflösung in FullHD bis 4K Qualität und Kantenglättung sind gewährleistet. Dazu gehört ein 4K fähiger Monitor. Die Grafikkarte muss mit einer starken GPU und VRAM ausgerüstet sein. Der Grafikkartenspeicher liegt im Bereich zwischen 4 un 8 GB und mehr. Diese Karte ist auch für zukünftige Spielarten bestens gerüstet.

Arten einer Grafikkarte

Welche Arten von Grafikkarten können prinzipiell unterschieden werden?

Einsteiger-Grafikkarten

Das sind die günstigsten Grafikkarten auf dem Markt. Sie sind nicht besonders leistungsstark und nicht für PC-Spiele geeignet. Wird bei der Arbeit am Computer keine grafisch anspruchsvolle Anwendung gefordert, ist eine solche Karte durchaus ausreichend. Sie punkten durch den einfachen Mehrwert, da Treiber und Software im Verhältnis zu integrierten Chipsatzgrafiken um einiges besser sind.

Mittelklasse-Grafikkarten

Mit Mittelklasse-Grafikkarten können schon multimediale Inhalte, Videos im Full-HD oder Bildbearbeitungsprogramme wiedergegeben werden. Bei Spielen muss auf maximale Detailtiefe und Auflösung verzichtet werden, sie laufen aber dennoch ruckelfrei durch. Licht- und Schatteneffekte werden nicht sauber dargestellt wie bei Grafikkarten besserer Ausführung. Sie bieten keine grafische Höchstleistung, sind aber für verschiedene Spiele, für das Internet surfen oder für die Bilder Bearbeitung gut geeignet. Der Preis bewegt sich hier zwischen 60 und 120 Euro. Diese Karte ist für die Arbeit mit gängigen Anwendungsprogrammen gedacht.

Performance-Grafikkarten

Für PC-Spiele ist die günstige Gaming-Grafikkarte sehr gut geeignet. Die Performance-Grafikkarten sind leistungsstark. Ebenso sind mit dieser Karte Grafiker und Architekten in der Technik sehr gut versorgt. Mit der höheren Leistungsaufnahme geht auch ein höherer Stromverbrauch einher. Der Preis bewegt sich zwischen 150 und 320 Euro. Man erhält eine leistungsstarke Grafikkarte mit sehr guter Performance.

High-End-Grafikkarten

Diese Karten sind für Spiele auf höchstem grafischen Niveau geeignet. Alle Erwartungen werden bei diesen Karten voll und ganz erfüllt. Sie bieten eine sehr gute 3D-leistung mit entsprechend großer Leistungsaufnahme. Diese Karte benötigt nicht nur den standardmäßigen PCIe-Steckplatz, sondern noch zusätzliche Stromanschlüsse wie 6-Pin zu je 75 Watt. Der gesamte Computer muss dann wenigstens mit einem 450 Watt starken Netzteil betrieben werden, um alle Komponenten ausreichend mit Strom zu versorgen. Ebenso wird aufgrund der hohen Leistung eine Kühlkonstruktion mit mehreren Lüftern benötigt. Der Preis dieser stattlich ausgerüsteten Grafikkarte liegt in der Regel zwischen 350 und 800 Euro.

Die Gegenüberstellung der technischen Merkmale von diesen Kartenarten sind kurz tabellarisch zusammengefasst.

Neue oder gebrauchte AMD Grafikkarte

Ohne eine funktionierende Grafikkarte können Sie Ihren Laptop oder PC nicht nutzen, denn bei einem Defekt sind die Darstellungen auf dem Bildschirm nur noch eingeschränkt oder gar nicht mehr möglich.

Im folgenden Artikel informieren wir Sie zuverlässig über mögliche Reparaturen einer defekten Grafikkarte sowie über verfügbare Modelle bei einem Neukauf und deren Vor- und Nachteile.

Wann lohnt sich die Reparatur einer Grafikkarte?

Eine defekte Grafikkarte bemerken Sie meist recht schnell: Zeigt der Monitor Ihres Computers kein Bild mehr an und bleibt schwarz oder weist ein Flackern oder eine Streifenbildung auf, ist es wahrscheinlich, dass an dem für den Betrieb des Geräts essenziellen Bauteil ein Schaden vorliegt. Ist dies der Fall, stellt sich die Frage, ob die Grafikkarte repariert werden kann beziehungsweise ob sich ein solcher Eingriff finanziell rentiert. Ganz gleich, ob Sie eine Geforce RTX 2080 Ti, eine AMD Radeon oder eine Grafikkarte: 3 – 8 verwenden: Unter Umständen kann es möglich sein, einen Defekt zu beseitigen, ohne dass gleich ein Neukauf erforderlich wird. Hierzu ist aber zunächst eine exakte Fehlerdiagnose vonnöten, denn nicht immer liegt tatsächlich ein Schaden an der Grafikkarte vor.

Experten sind allerdings der Meinung, dass eine Reparatur der Grafikkarte nur in den wenigsten Fällen sinnvoll ist.

Haben Sie eindeutig ermittelt, dass es sich um eine beschädigte Grafikkarte handelt, empfiehlt sich meist die Anschaffung einer neuen AMD Grafikkarte. Diese können Sie dann durch einen Fachmann austauschen lassen. Für diesen Wechsel werden meist nur etwa 30 bis 60 Euro veranschlagt, wenn der Computerprofi eine gebrauchte und überholte Karte verwendet. Die Kosten für eine neue Grafikkarte liegen, abhängig vom Modell und der Leistungsfähigkeit, etwa zwischen 150 und 350 Euro. Besonders für Gamer lohnt sich diese Anschaffung allemal, denn in diesem Bereich sind Leistungsfähigkeit und eine hohe Auflösung zwingend erforderlich für einen maximalen Spielspaß.

Welche Reparaturen an der Grafikkarte können Sie selbst durchführen?

Laien im Computerbereich sehen sich einer beschädigten Grafikkarte oftmals hilflos gegenüber. Dabei gibt es einen bekannten Trick, den Sie ohne großen Aufwand komfortabel zuhause durchführen können, um Ihre 5600 XT, 5700 XT oder 2070 Super mit etwas Glück zu retten. Nicht selten sind defekte Leiterbahnen auf der Grafikkarte dafür verantwortlich, dass das Bauteil nicht mehr einwandfrei funktionieren kann. Eine kontrollierte Hitzezufuhr kann dabei helfen, das auf den Platinen befindlichen Lötzinn leicht zu verformen und dadurch die Leiterbahnen wieder zusammenzufügen. Auch wenn es komisch klingen mag: Dazu müssen Sie Ihre defekte Grafikkarte RX 5600 oder AMD Big Navi nur in den Backofen geben und backen! Beachten Sie dabei aber bitte folgende Hinweise:

Bauen Sie die Grafikkarte aus und heizen Sie den Backofen auf 100 °C (Ober-/Unterhitze) vor. Alle Kunststoffteile sowie der Kühler müssen von der Karte entfernt werden.
Backen Sie die Grafikkarte für 30 Minuten auf mittlerer Schiene.
Anschließend lassen Sie die Grafikkarte mit oder ohne Raytracing Technologie abkühlen und bauen Sie nach dem Auftragen neuer Wärmeleitpaste wieder in den Computer ein.

Praxistest

Test: beste AMD Grafikkarte

AMD Radeon ist ein Markenname von AMD, womit Grafikkarten und Grafikchips vermarktet werden. Die Grafikprozessoren haben die Kennung Rxxx. Die Nummerierung der Prozessoren ist nicht immer chronologisch. Alle GPUs mit nativer AGP-Schnittstelle lassen sich auf die PCI-Grafikkarten aufsetzen. Ebenso können mit den entsprechenden Brückenchips GPUs mit nativer PCIe-Schnittstelle auf AGP-Grafikkarten verwendet werden.

AMD bietet Grafikprozessoren für das Embedded-System mit einer Langzeitverfügbarkeit von 5 Jahren an. Zur Berechnung von Gleitkommazahlen gibt es noch die Streamprozessoren. Beginnend mit der Radeon-X1000-Serie können Grafikprozessoren derartige Rechenaufgaben lösen. Aufgeführt werden hier für den Desktop die Modelle:

Für den Mobilbereich und für Embedded Systeme sind weitere Modelle vorhanden.

Test: beste Nvidia Grafikkarte

Die besten Karten von Nvidia sind mit dem Markennamen GeForce betitelt. Gesteht für Geometrie und Force für Kraft. Zu den eigentlichen Treibern der GeForce Grafikkarten kommen sogenannte Stereo-3D-Treiber hinzu. Dadurch wird eine stereoskopische Ausgabe von OpenGL- oder DirectX-Grafik möglich. Der Test zeigt für die Erzeugung eines dreidimensionalen Eindrucks die Herstellung von anaglyphen Bildern. Alternativ kann ein Monitor mit kurzer Nachleuchtzeit und einer Shutterbrille verwendet werden.

Der neueste Test ergibt, dass es bereits Bildschirme mit einer bestimmten Blickwinkelbegrenzung schaffen, ein räumliches Bild ohne Brille darzustellen. Alle GPUs mit AGP-Schnittstelle lassen sich auch für PCI-Grafikkarten einsetzen. GPUs mit nativer PCIe-Schnittstelle lassen sich mit einen Brückenchip auch für AGP-Grafikkarten verwenden. Die Modellreihen umfassen

Test: beste Intel Grafikkarte

Intel Hd Graphics ist der Begriff für in CPU integrierte Grafikprozessoren. Jede neue Prozessorgeneration enthält eine neue Grafikgeneration. Die ersten eigenen Grafikkarten mit High-End-Qualität sollen 2019/2020 erscheinen.

Der Test zeigte folgende Modellreihen:

Einige Generationen werden im Test verglichen:

Test Westmere

Die 1. Core-Generation mit der 5. Grafikgeneration erschien im Januar 2010. Clarkdale oder Arrandale Prozessoren wurden als Celeron, Pentium oder Core mit HD-Grafik vermarktet.

• HD-Graphics mit 12 Shader-Einheiten

Test Sandy Bridge

Die 2. Core-Generation mit der 6. Gafikgeneration erschien 2011 mit Sandy-Bridge-Prozessoren.

• HD-Graphics mti 6 Shader-Einheiten
• HD-Graphics 200 mit 6 Shader-Einheiten und Zusatzfunktionen
• HD-Graphics 3000 mit 12 Shader-Einheiten und Zusatzfunktionen

Test Ivy Bridge

Die 3. Core-Generation mit der 7. Grafikgeneration erschien 2012.

• HD-Graphics mit 6 Shader-Einheiten
• HD-Graphics 2500 mit 6 Shader-Einheiten und Zusatzfunktionen
• HD-Graphics 4000 mit 16 Shader-Einheiten mit Zusatzfunktionen

Test Haswell

Die 4. Core-Generation mit der 7,5. Grafikgeneration wurde mit 4 unterschiedlich integrierten GPU-Modulen im September 2012 vorgestellt.

• HD Graphics GT1 mit 10 Shader-Einheiten
• HD Graphics 4200, 4400,4600,P4600, P4700 GT2 mit 20 Shader-Einheiten
• HD Graphics 5000 GT3 mit 40 Shader-Einheiten und der doppelten Performance der HD4xxx-GPUs
• Iris Graohics 5100 entspricht mit höherem Takt der HD Graphics 5000
• Iris Pro Graphics 5200 GT3e entspricht der HD Graphics 5000 mit zusätzlich 128 MB DRAM

Test Broadwell

Die 5. Core-Generation mit der 8. Grafikgeneration erschien im November 2013 für Broadwell Prozessoren mit Iris Pro Grafik.

• HD Graphics GT1 mit 12 Shader-Einheiten, 850 MHz
• HD Graphics 5300 GT2 mit 24 Shader-Einheiten, 900 MHz
• HD Graphics 5500 GT2 mit 24 Shader-Einheiten, 950 MHz
• HD Graphics 5600 GT2 mit 24 Shader-Einheiten, 1,05 GHz
• HD Graphics 6000 GT3 mit 48 Shader-Einheiten, 1 GHz
• Iris Graphics 6100 GT3 mit 48 Shader-Einheiten, 1,1 GHz
• Iris Graphics 6200 GT3 mit 48 Shader-Einheiten, 1,15 GHz

In Intel Xeon E3 v4 Prozessoren befinden sich:

• HD Graphics P5700 GT2 mit 24 Shader-Einheiten, 1 GHz
• Iris Pro Graphics P6300 GT3e mit 48 Shader-Einheiten, w,15 GHz

Test Skylake

Die 6.Core-Generation mit der 9. Grafikgeneration besitzt die folgenden integrierten Prozessoren:

• HD Graphics 510 GT1 mit 12 Shader-Einheiten, 1 GHz
• HD Graphics 515 GT2, 1 GHz
• HD Graphics 520 GT2 mit 24 Shader-Einheiten, 1 GHz
• HD Graphics 530 GT2 mit 24 Shader-Einheiten, 1,05 GHz
• Iris Graphics 540 GT3e mit 48 Shader-Einheiten, 1,05 GHz
• Iris Graphics 550 GT3e mit 48 Shader-Einheiten, bis zu 1,1 GHz
• Iris Pro Graphics 580 GT4e mit 72 Shader-Einheiten, 1 GHz

Folgende GRUs sind in Intel Xeon E3 v5 Prozessoren:

• Hd Graphics P530, GT2 mit 24 Shader-Einheiten
• Iris Pro Graphics P580 GT4e mit 72 Shader-Einheiten, 1 GHz

Test Kaby-Lake

Die 7. Core-Generation mit der 9,5. Grafikgeneration beinhalten

• HD Graphics 610 GT1 mit 12 Shader-Einheiten, 1,10 GHz
• HD Graphics 615 GT2 mit 24 Shader-Einheiten, 1,05 GHz
• HD Graphics 620 GT2 mit 24 Shader-Einheiten, 1,15 GHz
• HD Graphics 630 GT2 mit 24 Shader-Einheiten, 1,15 GHz
• Iris Plus Graphics 640 GT3e mit 48 Shader-Einheiten, 1,10 GHz
• Iris Plus Graphics 650, GT3e mit 48 Shader-Einheiten bis zu 1,15 GHz

In Intel Xeon E3 v6 Prozessoren sind die integrierten GPUs:

• HD Graphics P630 GT2 mit 24 Shader-Einheiten

Test: beste Grafikkarte von S3 Graphics

Grafikkerne von S3 Graphics werden in vielen IGPs von VIA Technologies verbaut. Zu den Desktop-Chips gehören Deltachrom S8, DelatChrom S4, GammChrome S18, die Chrome-S20-Familie oder MultiChrome. Bei den IGPs gilt die Integration von Savage-4-Grafikkernen in Chipsätze von VIA als erstes Projekt nach der Übernahme von S3 Graphics durch VIA. ProSavage und ProSavageDDR sind die verbesserten Varianten und entstanden aus einer Mischung von Savage 4 und Savage 2000 Grafikkernen.

Test: S3 Savage-Familie

Als Grafikchips werden in dieser Familie folgende Chips verbaut:

• Savage 3D
• Savage 4
• Savage 2000
• Savage XP / AlphaChrome

Für die intengrierten Chipsätze in IGP sind im Angebot:

• Twister
• ProSavage
• ProSavage DDR

Die Leistungsmerkmale der Grafikchips sind in der folgenden Übersicht gegenübergestellt:

Eigenschaften von Integrated Graohics:

Test: S3 ViRGE-Familie

Dieser Grafikprozessor war einer der ersten 2D/3D Beschleuniger für den Markt. Der ViRGE/325 wurde, ausgestattet mit einem EDO-RAM, zum schnellsten 2D-Beschleuniger der 90er Jahre (1995). Obwohl der ViRGE einfache 3D-Szenen schneller berechnen konnte als das Prozessor-Rendering, führten dennoch Features wie bilineare Filterung zu starken Geschwindigkeitseinbußen.

Besonders mit der Einführung von Voodoo Graphics 3dfx und Rendition Verite und der wachsenden Bedeutung von DirectX  konnte die 3D-Beschleunigung verbessert werden. Einen Überblick über die Modelldaten von 1995 bis 2000 zeigt die folgende Tabelle auf.

Test: S3 Chrome-Familie

Zur Chrome Familie gehören bei den Desktop-Chips:

• DeltaChrome
• GammaChrome
• Chrome S20
• Chrome 400
• Chrome 500
• Grafikprozessoren

Bei den IGPs sind es die

• UniChrome und UniChrome Pro
• Chrome9 HC

Nachfolgend stellen 3 Gegenüberstellungen die wichtigsten Eigenschaften der Grafikchips, der Grafikkarten-Modelle und der Leistungsdaten der S3 Chrome Serie gegenüber, wodurch ein schneller Überblick gewährleistet ist.

Übersicht Grafikchips der S3 Graphics Chrome Serie

Übersicht Grafikkarten-Modelle der S3 Graphics Chrome Serie

Leistungsdaten der S3 Graphics Chrome Serie:

Test: Multichrome

Bei der Multi-GPu-Technik von S3 Graphics wird die Rechenarbeit auf mehrere Grafikchips verteilt. Folgende Grafikkarten unterstützen Multichrome: Chrome S25, Chrome S27, Chrome 430 Gt, Chrome 440 GTX, Chrome 530 GT, Chrome 540 GTX. Multichrome besitzt zur Zeit 2 Betriebsmodi: AFR (Alternate Frame Rendering) und SFR (Split Frame Rendering). Folgende Grafikchips unterstützen Multichrome:

• Chrome S20 Serie
• Chrome 400 Serie
• Chrome 500 Serie

Worauf muss man beim Kauf achten

Die Vergleiche von Grafikkarten erfolgen meist auf der Basis von Ausstattung und Leistungsmerkmalen. Dabei werden vorwiegend die Taktfrequenzen, die Shader-Anzahl, Speichertakt, Speicherbandbreite und Grafikspeicher verglichen. An Bedeutung gewinnt die Bezeichnung FPS, Frames per Second, oder auch Framerate.

Das bedeutet, wie oft das Bild neu berechnet und aufgebaut wird. Eine Framerate von 30 fps liefert ein flüssiges Bild. Die Kombination aus Auflösung und Framerate lassen Vergleiche von Grafikkarten zu. Es gibt eine riesige Auswahl an Grafikkarten. Neben dem Vergleich der Testsieger sind verschiedene Punkte wichtig, die es beim Kauf zu beachten gilt.

Die Größe des Grafikspeichers spielt natürlich auch eine Rolle, besonders wenn viele Spiele gespielt werden sollen. Beim Gamer-PC müssen alle Komponenten miteinander kompatibel sein. Es muss also die erneuerte Grafikkarte ins System passen. Die PCIe-Steckerverbindungen müssen ausreichend vorhanden sein und die Powerleistung ist bei einem Upgrade auch nicht außer Acht zu lassen. Die Temperatur der CPU soll nicht über 60 °C steigen. Daher ist eine Grafikkarte mit eigener Kühlungsversorgung angebracht. Die Kompatibilität der Signalausgänge ist zu überprüfen, damit die Monitore etc. auch angeschlossen werden können.

7 führende Hersteller

Internethandel vs. Fachhandel

Die Vorteile des Internethandels gegen den Fachhandel sind nur kurz erwähnt, aber nachvollziehbar.

Vorteile des Internethandels:

Nachteile des Internethandels:

10 Vorteile gegen 7 Nachteile, die eigentlich beim Kauf von Grafikkarten nicht so sehr ins Gewicht fallen. Fakt ist, Vorteile des Internethandels sind die Nachteile des Fachhandels und umgekehrt. Es nützt mir nichts, eine Grafikkarte anfassen zu müssen, um sie zu beurteilen. Vom Tastsinn kann ich nicht auf die Eigenschaften der Grafikkarte schließen.

Einen Mindestbestellwert kann es bei Grafikkarten eigentlich gar nicht geben und ist auch nur noch selten im Internethandel anzutreffen, zum Beispiel bei Pflanzenversand oder Ähnlichem. Vom Shopping Feeling kann man höchstens beim Kauf von Kleidungsstücken, Schmuck oder Genussmitteln wie Kaffee sprechen, wenn man den Einkauf nicht in Hast und Eile sondern mit Muse erledigen will und kann. Reklamationen sind heute im Internet sehr gut abgehandelt und die Bezahlungen laufen über sichere Webseiten, sodass es selten zu Komplikationen kommt, wenn man seinen eigenen Rechner genügend mit Firewall und Antivirus abgesichert hat.

Wissenswertes und Rategeber

Geschichte der Grafikkarte

Früher wurden noch gar keine Bildschirmausgaben gemacht, sondern nur Ausgaben auf Druckern oder Plottern. Die Entwicklung geht zurück bis in das Jahr 1949 als der Whirlwind-Computer am MIT Institut entwickelt wurde. Hier wurden zum ersten Mal Ausgaben auf einen Kathodenstrahlröhrenbildschirm ausgegeben. Darauf aufbauend wurde das Luftraumüberwachungssystem SAGE vom amerikanischen Militär entwickelt, wodurch Radarinformationen auf einem Bildschirm angezeigt werden konnten. Whirlwind wird bis heute als Beginn der Computergrafik angesehen.

10 Jahre später wurde die ersten kommerziellen auf Röhren basierenden Rechner vermarktet. In den 70er Jahren sind die auch heute noch in Grafikkarten verwendeten Algorithmen entwickelt worden. Dazu zählen die Shading Verfahren, Phong und Gouraud. Ebenfalls in dieser Zeit wurden die Z-Buffer zur Berechnungen von Verdeckungen in 3D-Szenen sowie Textureigenschaften, Texture Mapping, Reflection Mapping und Bump Mapping entwickelt.

1981 folgte von IBM mit dem Monochrome Display Adapter der erste Grafikadapterstandard für die PCs. Bereits damals schon wurden die Standards für Farbgrafikkarten entwickeln. Die Color Graphics Adapter stellten bei einer Zeichengröße von 8 x 8 Pixel 80 x 25 Zeichen dar. Lediglich wurde nur der Inhalt des Video-RAM in Ausgangssignale für den Monitor umgewandelt. Entweder konnte der Textmodus genutzt werden oder es wurden im Grafikmodus bestimmte Pixel eingefärbt. 1984 erschien die erste auf Prozessoren basierende Grafikkarte von IBM, der Professional Graphics Adapter. Er bot 2D sowie 3D Beschleunigung an und konnte eine Auflösung von 640 x 480 mit 60 Bildern pro Sekunde und 256 Farben darstellen.

Durch die Fortentwicklung der grafischen Benutzeroberflächen erhöhte sich die Relevanz für hochwertige Grafikkarten. Es wurden Windows-Beschleuniger entwickelt, die nicht nur zeichneten, sondern auch Befehle ausführten. Somit konnten Flächen, Linien und Füllungen gezeichnet werden. Mit der Weiterentwicklung von Grafikkarten entwickelten sich auch Standards der Computergrafik wie OpenGL oder die Grafikpipeline. Mit dem Erscheinen von Echtzeit-3D-Spielen mussten auch die Grafikkarten entsprechend angepasst werden.

Zahlen, Daten und Fakten

Zur Zeit sind die folgenden Preisklassen für Grafikkarten auf den Markt. Diese Informationen dienen nur als Vergleichsbeispiele.

Die Preisentwicklungen sind in den letzten Monaten unterschiedliche ausgefallen. Das kann an dem Kursverlust vieler Kryptowährungen liegen, die mittlerweile auch den Grafikkarten -Markt betreffen. Fast alle Modelle sind günstiger geworden, unabhängig davon, von welchem Anbieter sie stammen. Selbst die teure Radeon 580 ist deutliche im Preis gesunken. Dafür können einige Daten verglichen werden.

Testvergleiche verhelfen immer zu einem besseren Überblick und erleichtern Kaufentscheidungen.

Montage, 10 Tipps

Die Montage wird kurz zusammengefasst. Zuerst ist die alte Grafikkarte herauszunehmen. Folgende Punkte sollten beachtet werden:

Weiter sollte man die folgenden Tipps unbedingt einhalten:

Einige Tipps zur Pflege

Bei einer konventionellen Kühlung wird über einen Kühlkörper in Form von Kühlrippen der Prozessor gekühlt. Darüber bläst eine Ventilator einen Luftstrom, um die Wärme abzuführen. Die Luftkühlung ist in alltäglichen Umgebungen unbegrenzt vorhanden und kann mittels Ventilator zugeführt werden. Wasser kann allerdings mehr thermische Energie aufnehmen als Luft. Somit sind Wasserkühlungen oft besser als Luftkühlungen. Diese Rippen und der Ventilator sollten von Zeit zu Zeit von Staub, der sich dort ansetzt, befreit werden, sonst lässt die Kühlleistung nach. Um den Rechner von Verschmutzungen zu befreien, geht man folgendermaßen vor:

benötigte Werkzeuge:

Vorgehensweise:

Alle Türen, Klappen etc.des Gehäuses sind zu entfernen. Die Schrauben sind zu lösen und die Seitenwände abzunehmen. Ebenso ist die Frontblende zu beseitigen. Nun hat man den Einblick in den PC und kann sich einen Überblick über den Verschmutzungsgrad verschaffen. Für den groben Schmutz sollte der Staubsauger an den Gehäuseteilen eingesetzt werden. Den Rest bearbeitet man mittels Druckluft
und einem weichen Pinsel.

Vorher ist natürlich die Stromzufuhr zu unterbinden. Hier kommen die Druckluft und der weiche Pinsel zum Einsatz. Der Prozessor ist ebenfalls mit Luftdruck und Pinsel von Staub zu befreien. Die CPU wird nach der Reinigung wieder auf den Sockel gesetzt und Wärmeleitpaste auftragen und den Kühlkörper wieder befestigen. Da sich am Gehäuseboden auch erheblich Schmutz ansammelt, darf
dieser bei der Reinigung nicht vergessen werden. Bei dieser Gelegenheit können Kabel geordnet und mit Bindern fixiert werden. Nach der Reinigung werden alle Teile wieder eingesetzt und das Gehäuse verschlossen.

Nützliches Zubehör

Das Zubehör ist natürlich von der jeweiligen Grafikkarte abhängig. Dazu gehören Anschluss-Kabel für DVI, HDMI & Display-Port. Ebenso ist das richtige Netzteil anzuschließen. High-End-Grafikkarten benötigen für den Betrieb 200 – 600 Watt. Adapter, Kühler, Brücken oder Adapterkabel jeweils für die entsprechenden Karten sind überall erhältlich.

10 Fragen

Wofür brauche ich eine Grafikkarte?

Eine Grafikkarte wandelt Daten in Bild[/checklist]signale um und leitet sie an den Monitor. Die Grafikkarten entlasten auch die aktuelle CPU durch einen eigenen Prozessor, der Berechnungen abnimmt. Ohne Grafikkarte würde auf dem Monitor kein Bild erscheinen.

Wodurch unterscheidet sich eine PCIe-Grafikkarte von einem AGP-Modell?

Eine PCI-Express-Grafikkarte besitzt einen anderen Anschluss und erfordert einen entsprechenden PCI-Express-Steckplatz auf dem Motherboard.

Sind die PCIe-Grafikkarten schneller als die AGP-Geräte?

Die PCIe-Grafikkarten sind in der Regel schneller als die AGP-Geräte. Es ist aber vom jeweiligen Spiel abhängig, denn die Spiele müssen auch die höhere Übertragungsgeschwindigkeit zwischen PCIe-Grafikkarte und der CPU berücksichtigen. Es können teilweise bis zur vierfachen Datenmenge pro Sekunden übertragen werden.

Besitzt jeder PC einen PCI-Steckplatz?

Dieser Steckplatz ist nur bei neueren Rechnern eingebaut. Ältere Modelle haben noch den alten AGP-Steckplatz.

Kann ich meinen alten Rechner aufrüsten?

Dafür wird eine neue Hauptplatine nötig sein mit neuem Netzteil und zusätzlichen Arbeitsspeicher. Eine Aufrüstung in diesem Umfang kann sich preislich zwischen 250 und 500 Euro bewegen.

Ist für eine neue Grafikkarte auch ein Netzteil mit mehr Leistung nötig?

Das ist nicht unbedingt immer notwendig. Moderne Grafikkarten benötigen ein Netzteil mit mindestens 350 Watt Leistung, besser sind 500 Watt. Es kann ja sein, dass das alte Netzteil bereits diese Leistung aufweist.

Was bedeutet SLI oder Crossfire?

Die SLI-Technik ermöglicht einen parallelen Betrieb von Nvidia-Grafikprozessoren und Grafikkarten. Dadurch wird noch mehr an 3D-Grafikleistung für Spiele erzeugt. Crossfire bedeutet SLI-Technik vom kanadischen Hersteller ATI.

Können alle Direct-X-10 Grafikkarten auch mit Direct-X-9 arbeiten?

Alle PCIe-Karten für Direct-X 10 sind abwärts kompatibel bis zu Direct -X 9. Damit sind sie auch in Windows XP einsetzbar.

Welche Bildschirmmodi stellen die Grafikkarten dar?

Die Grafikkarten können alle gängigen Modi darstellen. Das sind 640 x 480 Bildpunkt bis zu 1600 x 1200 Bildpunkte. Hochauflösende Filme mit Auflösungen von 1920 x 1080 Bildpunkten können auf den entsprechenden Bildschirmen wiedergegeben werden.

Was kosten Grafikkarten?

Das hängt von der Leistungsfähigkeit der Grafikkarte ab. Es gibt Karten bis zu 60 Euro und solche, die weit darüber hinaus gehen bis zu 1000 Euro für eine hochwertige High-End Grafikkarte.

5 Alternativen zum Weiterlesen

Mitunter treten Probleme auf bei Grafikkarten, wobei viele Ratgeber im Internet zu einer Lösung verhelfen können.

1. Grafikkarte wird nicht erkannt: Praxistipps
2. Grafikkarten-Probleme lösen:Probleme lösen
3. Grafikkarte auf Fehler prüfen:Fehler
4. Grafikkarte – Stresstest:Stresstest
5. Grafikkarte – reparieren:Reparatur

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