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2 Grafikkarten in einem Spiele-PC

Die Aufgabe einer Grafikkarte besteht darin, Signale in verständliche Bildschirmanzeigen umzuwandeln und damit dem Benutzer die Kommunikation mit der Hardware zu ermöglichen. Aktuelle Modelle bieten dafür in der Regel mehr als einen Anschluss, über den Sie Ihren PC mit dem Bildschirm oder Fernseher verbinden können. Grundsätzlich differenziert man gegenwärtig zwischen vier Anschlussarten: VGA, DVI, HDMI und Display Port. In diesem Beitrag erklären wir Ihnen, wie sich die einzelnen Grafikkarten-Anschlüsse unterscheiden und welcher davon am besten für Ihre Anforderungen geeignet ist.

Kann ich meinen Monitor über einen beliebigen Anschluss verbinden?

Nein. Neben dem Anschluss an der Grafikkarte ist auch entscheidend, welche externen Signaleingänge der Monitor besitzt. Unterstützen beide Anschlüsse dasselbe Übertragungssignal (analog bzw. digital), kann die Verbindung zwischen zwei Anschlussarten auch mittels Adapter und speziellem Kabel hergestellt werden. Ist das nicht der Fall, benötigen Sie einen Video-Konverter, was meist aber mit Einbußen bei der Bildqualität verbunden ist.

Welche Möglichkeiten gibt es, eine Grafikkarte in einen PC zu integrieren?

Grafikkarten gibt es als Erweiterungskarten, die über AGP- oder PCIe-Steckplätze eingebunden werden, oder in Form eine integrierten Chipsatzes, der fest auf dem Mainboard verlötet ist (OnBoard-Grafikkarte). Während Erweiterungskarten über einen eigenen Speicher verfügen, nutzen OnBoard-Grafikkarten die Ressourcen des Arbeitsspeichers mit und sind aus diesem Grund im Vergleich auch weniger leistungsfähig.

Ist DisplayPort der Nachfolger von HDMI?

Nein. DisplayPort ist zwar eine lizenzfreie Alternative zur Übertragung von Video- und Audiosignalen, positioniert sich aber klar als Konkurrenz zu HDMI.

1. Die verschiedenen Grafikkarten-Anschlüsse in der Übersicht

1.1. VGA (Video Graphics Array)

VGA Kabel eines Windows PCs

Die PC-99-Norm schreibt seit dem Jahr 1999 vor, dass die Buchsen und VGA-Stecker blau sein müssen.

VGA ist ein analoger Bildübertragungsstandard für Kabel- und Steckverbindungen und lange das bevorzugte Format für die Videoübertragung zwischen Computer und Monitor. Aufgrund des Steckersystems (15-polig mit 3 Anschlussreihen) wird der VGA-Anschluss häufig auch als „D-Sub 15“ bezeichnet. Die VGA-Technik wurde ursprünglich für eine Auflösung von 640 x 480 Pixeln entwickelt, erlaubte dank besserer Hardware mit der Zeit aber sogar Auflösungen von bis zu 1280 x 1024 und Full HD mit 1920 x 1080 Pixeln.

Gut zu wissen: Die PC-99-Norm schreibt seit dem Jahr 1999 vor, dass die Buchsen und VGA-Stecker blau sein müssen. Damit lässt sich der richtige Anschluss auf den ersten Blick herausfinden.

Das analoge Signal wird dabei durch den RAMDAC der Grafikkarte erzeugt. Je höher die Auflösung ist, desto größer muss gleichzeitig auch die Videobandbreite des analogen Signals sein. Dadurch kam es vor allem durch die zunehmende Verbreitung von 4K-Monitoren vermehrt zu Problemen. Ende des Jahres 2010 gaben AMD und Intel schließlich bekannt, dass ab dem Jahr 2015 keine VGA-Unterstützung mehr in den Produkten gibt. Inzwischen wurde der Anschluss vollständig durch die digitalen Verbindungsarten DVI, DisplayPort und HDMI ersetzt.

1.2. Grafikkarten-Anschlüsse: DVI (Digital Visual Interface)

DVI Stecker für Grafikkarten Anschlüsse

Ein DVI-Stecker besteht daher immer aus zwei Bereichen: einem digitalen Teil mit bis zu 24 Pins und einem analogen Teil mit bis zu 5 Pins.

Der DVI-Anschluss entstand in der Übergangszeit von analoger zu digitaler Bildübertragung und ist daher in der Lage, beide Signalarten wiederzugeben. Ein DVI-Stecker besteht daher immer aus zwei Bereichen: einem digitalen Teil mit bis zu 24 Pins und einem analogen Teil mit bis zu 5 Pins. Der Vorteil im Vergleich zu VGA ist dabei, dass die digitalen Signale der Grafikkarte nicht erst in analoge Signale umgewandelt werden müssen, sondern direkt (und damit ohne Qualitätsverlust) an den Bildschirm übergeben werden.

Für die Umwandlung der Videodaten ist bei der DVI-Schnittstelle der sogenannte TMDS-Transmitter („Transition Minimized Differential Signaling“) verantwortlich, der die drei Farbkanäle in ein serielles Dreikanal-Signal umkonvertiert. Die Taktrate auf 165 MHz (Mega-Hertz) begrenzt und erlaubt eine Auflösung von bis 1600 x 1200 Pixeln bei einer Bildwiederholfrequenz von 60 Hertz.

Gut zu wissen:  Höhere Auflösungen können mit dem Dual-Link-Verfahren erreicht werden, bei dem die Videodaten auf zwei TMDS-Transmitter verteilt werden. Damit erreicht man mit einer Taktrate von 330 MHz eine Auflösung von 2.560 x 1.600 Pixel bei einer Bildwiederholfrequenz 60 Hz.

Es gibt drei verbreitete Arten von DVI-Anschlüssen:

  • DVI-I (integrated) überträgt sowohl analoge als auch digitale Signale und existiert in den Varianten 18+5 (Single Link) und 24+5 (Dual Link). Mit einem DVI-I auf VGA-Adapter können Sie beispielsweise einen alten Röhrenmonitor an dieser DVI-Schnittstelle betreiben.
  • DVI-D (digital) überträgt ausschließlich digitale Signale und existiert als 18+1 (Single Link) und 24+1 (Dual Link). Über den DVI-D-Dual-Link werden hochauflösende Bildsignale für Bildschirme mit bis zu 30 Zoll übertragen.
  • DVI-A (analog) überträgt ausschließlich analoge Signale (12+5), kommt in der Praxis aber eher selten vor.

1.3. HDMI (High Definition Multimedia Interface)

Über den universellen HDMI-Anschluss lassen sich Bild und Ton digital und in hoher Auflösung gleichzeitig über ein gemeinsames Kabel übertragen. Die Schnittstelle ist gegenwärtig Standard für Spielekonsolen, Fernseher, Soundbars, Streaming-Sticks und Player aller Art und auch AV-Receiver, Digitalkameras und Grafikkarten sind mittlerweile damit ausgestattet. Aufgrund der kompakteren Bauweise können anstelle von zwei DVI-Steckplätzen meist zwei HDMI-Anschlüsse und ein zusätzlicher DVI auf der Grafikkarte untergebracht werden. Dadurch ist die analoge Videoübertragung weiterhin gewährleistet und es werden auch mehrere Monitore über HDMI unterstützt.

Gut zu wissen: Der HDMI-Standard wird seit 2002 von verschiedenen Unternehmen (darunter z.B. Philips, Toshiba und Sony) in Kooperation entwickelt und ist mit HDMI 2.1 aktuelle bereits in der 13. Version verfügbar.

Den Standard-HDMI-Anschluss bezeichnet man als „Typ A“. Er bietet eine Auflösung von 720 Pixeln bzw. 1080i bei 60 Hertz sowie eine Übertragungsrate von mindestens 1,782 GBit/s unterstützt alle HDMI-Versionen bis 1.3.

HDMI Kabel

Grafikkarten-Anschlüsse: HDMI ist gegenwärtig Standard für Spielekonsolen, Fernseher, Soundbars, Streaming-Sticks und Player aller Art.

1.3.1. Arten von HDMI-Anschlüssen

Daneben gibt es aber noch weitere Anschluss-Typen, mit denen unterschiedliche Datenübertragungsraten respektive Auflösungen erzielt werden können:

  • HDMI High Speed bietet eine Auflösung von 2160 Pixeln bei 30 Hertz und einer Übertragungsrate von mindestens 8,16 Gbit/s. Der Anschluss unterstützt alle HDMI-Versionen bis 1.4 und überträgt 3D-Inhalte in Full HD.
  • HDMI Premium High Speed bietet eine Auflösung von 4096 Pixeln (4K) bei 60 Hertz und einer Übertragungsrate von 18 Gbit/s. Unterstützt werden 32 Audiokanäle, HDR sowie alle HDMI-Versionen bis 2.0. 3D-Inhalte überträgt HDMI Premium High Speed auch in UHD.
  • HDMI Ultra High Speed unterstützt alle HDMI-Versionen bis 2.1. Die Auflösung liegt bei bis zu 8K bei 60 Hertz und einer Übertragungsrate von 48 Gbit/s.
  • Zusatzbezeichnung „Ethernet“: Steht hinter dem Produktnamen noch die Bezeichnung „Ethernet“ können Sie neben dem Videosignal auch eine Netzwerkverbindung über das HDMI-Kabel übertragen, wodurch ein zusätzliches Ethernet-Kabel entfällt.

Gut zu wissen: Für Laptops und andere mobile Geräte gibt es in Form des Micro-HDMI (Typ D) oder Mini-HDMI (Typ C) auch eine „kleiner Version“ des HDMI-Anschlusses. Für dessen Nutzung benötigen Sie allerdings einen Adapter oder ein Kabel mit entsprechenden Anschlussmöglichkeiten.

1.4. Grafikkarten-Anschlüsse: DisplayPort

Display Port ist im Gegensatz zu den vorher genannten Anschlussarten kein Nachfolger des jeweils vorherigen Standards, sondern steht in Konkurrenz zu HDMI. Die lizenzfreie Alternative zur Übertragung von Video- und Audiosignalen wird seit 2006 durch die VESA (Video Electronics Standards Association) genormt und kommt vorwiegend bei PCs, Notebooks, Tablets und Bildschirmen im Allgemeinen zum Einsatz. Während der weit verbreitete HDMI-Anschluss lediglich eine Kabellänge von maximal 10 Metern erlaubt, bevor es zu Übertragungsschwierigkeiten kommen kann, sind es beim DisplayPort bis zu fünf Meter mehr. Und auch in Hinblick auf die Übertragungsgeschwindigkeit hat HDMI mit knapp 48 Gbit pro Sekunde gegenüber der neuesten Version von DisplayPort mit rund 77 Gbit das Nachsehen.

Gut zu wissen: DisplayPort ist vor allem für Gamer interessant, da es sowohl G-Sync von NVIDIA als auch Freesync von AMD unterstützt und die Reihenschaltung von Monitoren erlaubt.

Die erste Version von DisplayPort beherrschte bereits 4K bei 30 Hertz, während HDMI noch nicht über 1440 Pixel hinauskam. Technisch gesehen basiert der Anschluss auf einer Hauptverbindung („Main Link“), die wiederum aus vier Lanes besteht. DisplayPort ist das erste Video-Interface, bei dem der Datentransfer paketiert in eine Richtung stattfindet. Im Gegensatz zu HDMI oder DVI, bei denen eine permanente Datenübertragung stattfindet, verwendet DisplayPort Datenpakete mit dedizierten Raten wie es sie beispielsweise auch bei USB, Ethernet oder PCI Express gibt.

Mit dem Mini DisplayPort gibt auch den DisplayPort-Anschluss noch in einer „kleineren Version“. Diese ist elektrisch kompatibel zum „großen Bruder“ und 2008 von Apple als proprietäre Technologie eingeführt worden. 2009 übernahm VESA Mini DisplayPort mit in die DisplayPort Spezifikation.

 

 

Name

Signal

Entwicklungsjahr

VGA Grafikkarten Anschluss

VGA

Analog

1987

DVI Anschluss auf einer älteren Radeon-Grafikkarte

DVI

Analog / Digital

1999

HDMI Grafikkarten Anschlüsse Switch mit Netzteil

HDMI

Digital

2002

Display Port Kabel für Grafikkarten Anschlüsse

DisplayPort

Digital

2006


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Grafikkarten-Anschlüsse: Welche gibt es und was zeichnet sie aus?
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