Damals waren die sogenannten Grafikkarten, keine richtige Grafikkarten sondern
eher Steckkarten mit den man die auf der Hauptplatine integrierte Grafikeinheiten
verstärken konnte. Diese Technologie wurde erstmals 1977 im Apple II Mikrocomputer
verwendet. Dies führte dazu, das jeder Hersteller versuchte, Steckkarten mit immer
mehr Leistung zu entwickeln. Die erste Steckkarte überhaupt war der
Monochrome Display Adapter(MDA). Er wurde erstmals im ersten IBM-PC 1981 verwendet.
Diese Steckkarte konnte nur einfarbige Texte darstellen.
Monochrome Display Adapter
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Noch im selben Jahr erschien der Color Graphics Adapter(CGA).
Diese Steckkarte konkurrierte mit der Monochrome Display Adapter.
Während der MDA durch seinen Drucker-Port und seiner geringen Auflösung
der Text-Modus Zeichen eher für die geschäftliche
Nutzung geeignet war, ist der CGA eher für den grafischen Bereich bestimmt.
Außerdem hat der CGA durch seine Rasterung (8x 8 für alle Zeichen)
ein Darstellungsproblem was zur schlechteren Lesbarkeit führt.
Spezifikation:
- Vram: 16.384 Byte
- Textmodi: 40 x 25 Zeichen ; 80 x 25 Zeichen
- Vorder- und Hintergrundfarbe sind für jedes Zeichen einzeln
aus einer Palette von 16 Farben frei wählbar (Wikipedia.de)
- [A]lle Farbcodes werden in Grautöne umgesetzt (Wikipedia.de)
- Grafikmodi:
- 160 × 200 Punkte bei 16 Farben
(Composite Mode, vom BIOS nicht unterstützt,
nur auf Composite-Monitoren verwendbar)(Wikipedia.de)
- 320 × 200 Punkte bei 4 Farben
(eine frei wählbar, drei festgelegt durch eine von zwei Farbpaletten,
die zusätzlich noch in hoher oder niedriger Intensität
gewählt werden kann)(Wikipedia.de)
- 640 × 200 Punkte bei 2 Farben
(eine frei wählbar, eine auf schwarz festgelegt)(Wikipedia.de)
Danach erschien im Jahr 1984 der Enhanced Graphics Adapter(EGA).
Der EGA war sozusagen der Nachfolger vom CGA und löste ihn komplett ab,
der einzige Unterschied der zwischen beiden herrscht ist,
dass der EGA bei einer Auflösung von 320 x 200 Pixeln und bei
640 x 200 Pixeln zwischen 16 Farben auswählen kann.
Enhanced Graphics Adapter
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1987 war dann die erste Video Graphics Array(VGA) Steckkarte auf dem Markt.
Diese Unterstützte eine Auflösung von 640x480 Pixeln mit 16 Farben.
Er besaß einen Grafikspeicher von 64 KB und konnte somit auch
256 Farben
darstellen, jedoch nur bei < 640x480.
"Durch Palettenoperationen wiesen die Karten bis dahin ungeahnte Multimedia-Fähigkeiten auf.
Zum Beispiel konnte man ein Bild nur durch Umrechnung der 3x256 Palettenregister
(Rot, Grün, Blau auf 256 Farben) aus-und einblenden - schon auf damaligen Rechnern recht flott.
Auch Farbrollen war möglich, man positionierte einfach alle Farben,
die im Bild nebeneinander lagen, auch in der Palette nebeneinander und ließ bestimmte Farben
der Palettenregister einfach durchlaufen.
Man muß sich das vorstellen wie eine Schlange,
bei der man sich, wenn man vorn raus geht, direkt wieder Hinten anstellt.
Wollte man also Farben 10-15 rollen lassen, mußte man nur die Farbe aus Register 10 merken,
11-15 um eins nach Vorne schieben und die gemerkte Zahl aus Register 10 nach 15 schreiben." (Zitat aus 3DCenter)
ELSA Winner 1000 für den ISA und EISA Bus. (VGA Karte)
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Windows- und 3D Beschleuniger
Ab 1991 fing man an, Grafikkarten mit einer Graphics Processing Unit(GPU) zu entwickeln.
Die Grafikkarte hat jetzt seine eigene kleine Engine und
kann der Central Processing Unit(CPU) einige Arbeiten abnehmen.
Dies war die Generation der Windows Beschleuniger, danach erschien der 3D Beschleuniger.
Windows Beschleuniger:
- durch die GPU hat man neue Funktionen wie z.B.
das Verschieben von Fenstern in Windows oder
grafische Benutzeroberflächen zu beschleunigen.
- Videowiedergaben beschleunigen (.avi)
- Dekodierungen von Videodaten (.mpeg)
- der Videospeicher derzeit betrug je nach Auflösung
zwischen 4KB und 2048 KB
3D Beschleuniger:
- 1990 ist das erste 3D-Spiel Doom entstanden
- der erste 3D-Beschleuniger war die Vodoo-Grafikkarte von 3dfx
- es ist nun möglich in einem dreidimensionalen Raum
eine geometrische Figur darzustellen.
Dadurch entstandene Flächen werden mit Polygone gefüllt.
Dieser Vorgang wird "Rendern" genannt.
Multi GPU-Grafikkarten
Heutzutage ist es möglich mehrere Grafikkarten max. mit bis zu vier GPUs
auf einem Mainboard anzuschließen und miteinander zu verkoppeln.
Die Vorraussetzungen dafür sind, dass das Mainboard genügend
PCI Express Steckplätze zur Verfügung hat und man ein leistungsstarkes Netzteil besitzt.
Es gibt 2 Möglichkeiten um ein Multi-GPU System zu betreiben.
- Man kann max. 2 Grafikarten mit 2 GPUs auf einer Grafikkarte betreiben
- oder man schließt 4 Grafikkarten mit nur einer GPU pro Grafikkarte an.
Die Leistung zwischen diesen beiden Möglichkeiten, ist die selbe doch man sollte bedenken,
dass der Stromverbrauch bei 4 Grafikkarten um das 4xfache ansteigen wird.
Die Firmen Nvidia und AMD benutzen für Nutzung von MGPUs
sogennante SLI-(NVIDIA) oder Crossfirebridges(AMD) um die
einzelnen Grafikkarten miteinander zu verkoppeln.
Die Technik mit Multi GPUs hat naürlich noch einige Nachteile.
Und zwar hat man ständig das Problem mit sogennanten Microrucklern.
Diese Microrucklern sind je nach Auge unterschiedlich sichtbar.
Manche finden diese Ruckler als störerisch und manche bemerken es kaum.
Aber wie entstehen Microruckler ?
Die CPU braucht eine gewisse Zeit um die Daten für die Grafikkarte
zur Darstellung am Monitor vorzubereiten.
Sie ist wesentlich kürzer als die, die die GPU dafür benötigt um diese Daten zu rendern.
Diese Daten werden jetzt zu GPU Nr.1 geschickt, er fängt dann an diese zu rendern.
Während dessen bereitet die CPU die nächsten Daten für Grafikkarte
vor und sendet diese dann zu GPU Nr.2 der es dann natürlich auch anfängt zu rendern.
Danach wartet die CPU bis GPU Nr. 1 fertig ist,
und kann erst danach die weiteren Daten an GPU Nr. 1 senden.
Direkt danach wird GPU Nr. 2 fertig und so weiter.
Sodurch entstehen dann verschiedene Latenzen zwischen den einzelnen
Frames(Video = Bilder pro Sekunde/Frame per second/FPS).
Und wie gesagt jedes Auge nimmt diese Ruckler ander wahr,
man sollte auch noch erwähnen das die Ruckler pro GPU immer stärker werden.
Also 2 GPUS = Ruckler < 3 GPUS = starke Ruckler < 4 GPUS = sehr starke Ruckler.
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