EMZETT.Grafikkarten
Kurz: Erweiterungskarten mit eigenem Prozessor (GPU) und Speicher, spezialisiert auf die parallele Berechnung von Bildinhalten — zentral für Gaming, Videobearbeitung und zunehmend auch KI-Training.
Genauer: Während eine CPU wenige, sehr vielseitige Kerne hat, besitzt eine GPU tausende einfachere Kerne, die für massiv parallele Aufgaben (z. B. jedes Pixel eines Bildes gleichzeitig berechnen) optimiert sind. Die Karte wird über PCIe angebunden und über HDMI/DisplayPort mit dem Monitor verbunden.
Im Detail
CPU vs. GPU: unterschiedliche Parallelität
Der architektonische Grundunterschied zwischen CPU und Grafikkarte (GPU) erklärt, warum beide nebeneinander existieren: Eine CPU hat wenige, aber extrem vielseitige Kerne, optimiert für komplexe, sequenzielle Entscheidungslogik. Eine GPU hat dagegen tausende einfachere Kerne, die zwar einzeln weniger können, dafür aber dieselbe Operation massiv parallel auf riesige Datenmengen gleichzeitig anwenden — genau das Muster, das beim Rendern von Bildern anfällt, wo z. B. Millionen Pixel unabhängig voneinander berechnet werden können. Dieses Parallelitätsprinzip macht GPUs zusätzlich hervorragend geeignet für KI-Training und wissenschaftliche Berechnungen, die sich in viele gleichartige Teilaufgaben zerlegen lassen.
VRAM als eigener Speicher
Neben dem eigentlichen Grafikchip besitzt eine dedizierte Grafikkarte eigenen, sehr schnellen Videospeicher (VRAM), der unabhängig vom System-RAM arbeitet — seine Kapazität begrenzt, wie hochauflösende Texturen und wie viele gleichzeitige Grafikdaten verarbeitet werden können, bevor Daten langsamer nachgeladen werden müssen. VRAM ist dabei auf besonders hohe Bandbreite (nicht unbedingt niedrigste Latenz) optimiert, da beim Rendern oft riesige, zusammenhängende Datenmengen (Texturen, Bildpuffer) übertragen werden müssen.
Integrierte vs. dedizierte Grafik
Man unterscheidet außerdem integrierte Grafik (direkt in der CPU verbaut, nutzt den normalen System-RAM, spart Kosten und Strom, aber begrenzt in der Leistung) von dedizierten Grafikkarten (eigene Erweiterungskarte mit eigenem Speicher, deutlich leistungsfähiger, aber teurer und stromhungriger) — für anspruchsvolles Gaming oder professionelle Grafikarbeit führt an einer dedizierten Karte meist kein Weg vorbei, während integrierte Grafik für Büroarbeit, Videowiedergabe und einfache Anwendungen meist völlig ausreicht.
Kühlung und Stromverbrauch
Leistungsstarke Grafikkarten gehören oft zu den stromhungrigsten Einzelkomponenten eines PCs — High-End-Modelle können mehrere hundert Watt verbrauchen, deutlich mehr als eine typische CPU. Das erfordert entsprechend dimensionierte Netzteile und leistungsfähige Kühlsysteme (oft mit mehreren großen Lüftern direkt auf der Karte), da die entstehende Abwärme sonst nicht zuverlässig abgeführt werden kann.
Siehe auch: PCIe, HDMI, DP (DisplayPort), CPU, RAM