Video Adapter Interfaces

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Autor:in: Sam Goldheart

Jeder Videoadapter, ob integriert oder eigenständig, verfügt über mindestens zwei Schnittstellen:

Eine Schnittstelle zwischen dem PC und dem Videoadapter
Mindestens eine Schnittstelle zwischen dem Videoadapter und dem bzw. den Display(s).

Einige Videoadapter bieten eine Kombination von Schnittstellen für zwei oder mehr Computer-Displays (analog und/oder digital), TV-Video-HF-Eingang, TV-Video-HF-Ausgang, S-Video-(Y/C)-Eingang, S-Video-(Y/C)-Ausgang oder andere.

Klein, aber fein

Fast alle PCIe-Grafikkarten passen nur in den standardmäßigen PCI-Express-x16-Steckplatz voller Länge, der in Abbildung 10-1 dargestellt ist. Ein ungewöhnlicher Videoadapter, die Matrox Millennium G550 PCIe (http://www.matrox.com), passt in jeden PCIe-Steckplatz, einschließlich x1, x4, x8 und x16, und ihr Low-Profile-Format bedeutet, dass sie in jedes SFF-System passt. Diese Karte unterstützt zwei hochauflösende analoge oder digitale Displays und zielt eng auf Nutzer ab, denen die 3D-Grafikleistung oder das DX-Level weniger wichtig ist, die aber die bestmögliche Qualität für 2D-Text wünschen.

Die erste Überlegung bei einem Grafik-Upgrade ist die Art der PC-zu-Videoadapter-Schnittstelle, die von deinem Motherboard bereitgestellt wird. Abhängig vom Alter und Typ des Motherboards bietet es eine oder mehrere der folgenden Schnittstellen, die hier in absteigender Reihenfolge ihrer Wünschbarkeit aufgeführt sind:

PCI Express (PCIe) ist der aktuelle Standard für Videoschnittstellen. Hersteller von Grafikkarten verwenden den Großteil ihrer Ressourcen auf die Entwicklung neuer, schnellerer PCIe-Adapter. PCIe-Grafikkarten decken das gesamte Spektrum ab, von Einsteigerkarten für unter 50 $ bis hin zu leistungsstarken Karten für über 500 $, die für das Spielen 3D-grafikintensiver Spiele wie Doom 3, Half-Life 2 und andere entwickelt wurden. Wenn dein Motherboard über einen PCIe-Steckplatz verfügt, hast du buchstäblich Hunderte von Modellen zur Auswahl. Der PCIe-Standard ist starr definiert, daher besteht kaum ein Zweifel daran, dass jeder PCIe-Videoadapter, den du kaufst, physikalisch und elektrisch mit dem PCIe-Steckplatz deines Motherboards kompatibel ist. Die meisten PCIe-Grafikkarten unterstützen DX9 oder höher. Abbildung 10-1 zeigt einen standardmäßigen schwarzen PCI-Express-x16-Grafikerweiterungssteckplatz, der sich zwischen den beiden weißen PCI-Steckplätzen und dem Chipsatz-Kühlkörper oben im Bild befindet.

Abbildung 10-1: Standardmäßiger PCI-Express-x16-Grafikerweiterungssteckplatz

PCIe-HALTEMECHANISMEN

Beachte den Haltemechanismus am rechten Ende des Steckplatzes. Wenn du einen PCIe-Videoadapter installierst, rastet der Haltemechanismus ein, verbindet sich mit einer Aussparung im Videoadapter und sichert diesen im Steckplatz. Wenn du einen PCIe-Videoadapter entfernst, achte darauf, den Haltemechanismus zu lösen, bevor du versuchst, die Karte aus dem Steckplatz zu ziehen. Andernfalls könntest du die Karte und/oder das Motherboard beschädigen.

AGP 3.0 (Accelerated Graphics Port oder Advanced Graphics Port), auch AGP 8X/4X genannt, ging dem PCIe-Standard unmittelbar voraus, und AGP-3.0-Motherboards sowie -Grafikkarten werden noch einige Zeit erhältlich sein. Obwohl PCIe die Zukunft ist, können es sich Grafikkartenhersteller nicht leisten, die riesige installierte Basis an AGP-3.0-Systemen zu ignorieren. Erhältliche AGP-3.0-Grafikkarten reichen von 20-$-Einsteigerkarten bis hin zu High-End-3D-Gaming-Karten. Die meisten aktuellen AGP-3.0-Videoadapter unterstützen DX9, ältere Modelle unterstützen jedoch möglicherweise nur DX8 oder DX7. Abbildung 10-2 zeigt einen standardmäßigen braunen AGP-3.0-Grafikerweiterungssteckplatz, der sich zwischen dem weißen PCI-Steckplatz und dem Chipsatz-Kühlkörper oben im Bild befindet. Beachte die Kodierlasche im Gehäuse des Steckplatzes, die sich rechts von der Mitte in Richtung der Vorderseite des Systems befindet.

AGP-HALTEMECHANISMEN

Beachte den Haltemechanismus am rechten Ende des Steckplatzes, der dem PCIe-Haltemechanismus ähnelt. Wenn du einen AGP-Adapter installierst, stelle sicher, dass der Haltemechanismus einrastet, um den Adapter im Steckplatz zu sichern; wenn du einen AGP-Adapter entfernst, löse den Mechanismus, bevor du die Karte herausziehst.

Abbildung 10-2: Ein AGP-3.0-Grafikerweiterungssteckplatz

AGP 2.0, auch AGP 4X/2X oder AGP 1,5V genannt, ist funktional veraltet, obwohl Millionen von AGP-2.0-Motherboards im Einsatz sind und einige wenige AGP-2.0-Grafikkarten auf dem Markt bleiben. AGP-2.0-Videoadapter unterstützen DX8 oder DX7 und verwenden sehr alte Chipsätze, die keine konkurrenzfähige 3D-Grafikleistung mehr bieten. AGP-2.0-Motherboards verwenden denselben Steckplatz wie AGP-3.0-Motherboards, einschließlich derselben Kodierung, sodass es unmöglich ist, die beiden visuell zu unterscheiden. Das spielt jedoch kaum eine Rolle, da viele aktuelle AGP-Grafikkarten in AGP-2.0-Motherboards verwendet werden können.

AGP 1.0, auch AGP 3,3V genannt, ist längst veraltet, und die meisten Motherboards, die es verwendeten, sind außer Betrieb genommen worden. Wenn du jedoch ein AGP-1.0-Motherboard hast, das du weiterhin verwenden möchtest, verzage nicht. Viele aktuelle AGP-Grafikkarten können in AGP-1.0-Motherboards verwendet werden. Abbildung 10-3 zeigt einen standardmäßigen hellbraunen AGP-1.0-Grafikerweiterungssteckplatz. Du kannst einen AGP-1.0-Steckplatz visuell daran unterscheiden, dass die Kodierlasche im Gehäuse des Steckplatzes nach links (in Richtung der Rückseite des Systems) versetzt ist und kein Haltemechanismus vorhanden ist.

Abbildung 10-3: Ein AGP-1.0-Erweiterungssteckplatz

Zuletzt (und am wenigsten geeignet) ist die PCI-Schnittstelle. Im Gegensatz zu Karten, die für spätere Videostandards entwickelt wurden, sind PCI-Grafikkarten nicht auf einen dedizierten Videosteckplatz abgestimmt. Stattdessen können sie in jedem verfügbaren Standard-PCI-Steckplatz installiert werden. Obwohl einige wenige PCI-Grafikkarten auf dem Markt verblieben sind, ist ein System, dessen Motherboard nur über PCI-Steckplätze verfügt, wahrscheinlich zu alt, um wirtschaftlich aufgerüstet zu werden.

PCI-X VERSUS PCIe

PCI-X (nicht zu verwechseln mit PCI Express oder PCIe) ist eine verbesserte Version von PCI, die hauptsächlich auf Servern und Workstations verwendet wird. Obwohl (sehr) wenige PCI-X-Videoadapter verfügbar sind, handelt es sich hierbei nicht um Mainstream-Geräte, und sie sollten niemals installiert werden, selbst auf einem Desktop-System, das zufällig über einen PCI-X-Steckplatz verfügt.

AGP-Karten und -Steckplätze können mit 8X, 4X, 2X oder 1X Geschwindigkeit betrieben werden, wobei 1X als 266 MB/s definiert ist. Alle AGP-Karten und -Steckplätze sind hinsichtlich der Geschwindigkeit abwärtskompatibel. Zum Beispiel kann eine 8X-AGP-Karte auch mit 4X, 2X und 1X betrieben werden. AGP-Karten und -Steckplätze können mit 3,3 V, 1,5 V oder 0,8 V betrieben werden. (Ältere Komponenten verwenden die höheren Spannungen.) AGP-Karten und -Steckplätze können so ausgelegt sein, dass sie mit einer, zwei oder allen drei dieser Spannungen kompatibel sind. Geschwindigkeiten und Spannungen stehen in folgendem Zusammenhang:

Ein AGP-8X-Gerät muss mit 0,8 V betrieben werden.
Ein AGP-4X-Gerät kann mit 1,5 V oder 0,8 V betrieben werden.
Ein AGP-2X- oder 1X-Gerät kann mit 3,3 V oder 1,5 V betrieben werden.

AGP-Karten und -Steckplätze sind kodiert, um zu verhindern, dass eine Karte in einen inkompatiblen Steckplatz installiert wird, was die Karte, das Motherboard oder beides beschädigen könnte. Abbildung 10-2 zeigt die 1,5-V-Kodierlasche, die in AGP-2.0- und AGP-3.0-Steckplätzen verwendet wird. Diese Kodierung unterteilt die AGP-Steckplatzkontakte in Gruppen von 21 und 41 Pins, wobei sich die kleinere Gruppe in Richtung der Rückseite des Systems befindet. Abbildung 10-3 zeigt die 3,3-V-Kodierlasche, die in AGP-1.0-Steckplätzen verwendet wird. Diese Kodierung unterteilt den AGP-Steckplatz ebenfalls in Gruppen von 21 und 41 Pins, jedoch mit der kleineren Gruppe in Richtung der Vorderseite des Systems.

Es gibt sechs Arten von AGP-Motherboards und sechs Arten von AGP-Grafikkarten. Tabelle 10-1 listet die Geschwindigkeiten, Kodierungen und Spannungen nach AGP-Motherboard-Typ auf, und Tabelle 10-2 nach Videoadapter-Typ.

Tabelle 10-1: AGP-Kompatibilität von Motherboards

Tabelle 10-2: AGP-Kompatibilität von Videoadaptern

VORSICHT BEI SEHR ALTEN AGP-KARTEN UND -MOTHERBOARDS

Einige frühe AGP-1.0- und 2.0-Karten und -Steckplätze waren fehlerhaft kodiert. Bevor du eine neue AGP-Karte in ein sehr altes Motherboard einbaust (oder umgekehrt), prüfe die Dokumentation von Karte und Motherboard, um sicherzustellen, dass die Karte tatsächlich mit dem Steckplatz kompatibel ist.

Wenn du aufmerksam bist, hast du möglicherweise eine Unklarheit in den Tabellen 10-1 und 10-2 bemerkt. Es ist physikalisch möglich, eine 0,8-V-AGP-3.0-Grafikkarte in ein AGP-1,5-V-Motherboard zu installieren, das keine 0,8-V-Karten unterstützt. Wenn du das tust, wird die Grafikkarte nicht beschädigt, aber sie funktioniert möglicherweise nicht ordnungsgemäß (oder gar nicht).

UNIVERSAL-AGP

Einige AGP-Steckplätze und -Karten unterstützen nur einen Standard (AGP 1.0, 2.0 oder 3.0), aber die meisten aktuellen Karten und Steckplätze, auf die du stoßen wirst, sind universell. Zusammenfassend:

Universal 1,5V AGP 3.0 (U1.5VAGP3.0)-Steckplätze und -Karten unterstützen den 1X-, 2X-, 4X- oder 8X-Betrieb bei 1,5 V oder 0,8 V unter Verwendung eines Universal-Steckers. Eine U1.5VAGP3.0-Karte kann in jeden AGP-Steckplatz außer einem 3,3-V-AGP-1.0-Steckplatz installiert werden. Ein U1.5VAGP3.0-Steckplatz akzeptiert jede AGP-Karte außer einer 3,3-V-AGP-1.0-Karte.
Universal AGP 3.0 (UAGP3.0)-Steckplätze und -Karten unterstützen den 1X-, 2X-, 4X- oder 8X-Betrieb bei 3,3 V, 1,5 V oder 0,8 V unter Verwendung eines Universal-Steckers. Eine UAGP3.0-Karte kann in jedem AGP-Steckplatz verwendet werden. Ein UAGP3.0-Steckplatz unterstützt jede AGP-Karte.

Du kannst den Typ des AGP-Steckplatzes und der Karte überprüfen, indem du die Dokumentation konsultierst, die mit der Komponente geliefert wurde oder auf der Website des Herstellers verfügbar ist.

Abbildung 10-4 zeigt den AGP-Stecker-Teil einer ATI All-In-Wonder 9800 Pro AGP-Grafikkarte. Das Vorhandensein beider Kodierschlitze an der Kontaktkante belegt, dass es sich entweder um eine Universal-AGP-Karte oder eine Universal-AGP-3.0-Karte handelt. Das bedeutet, dass diese Karte ohne Angst vor Beschädigungen in jeden AGP-Steckplatz eingebaut werden kann. (Eine Universal-AGP-3.0-Karte funktioniert ordnungsgemäß in jedem AGP-Steckplatz; eine Universal-AGP-Karte funktioniert möglicherweise nicht ordnungsgemäß in einem reinen 0,8-V-AGP-3.0-Steckplatz, aber es wird nichts beschädigt.) Beachte auch den hakenförmigen Teil ganz rechts an der Kontaktkante. Dieser Teil des Steckers rastet in den AGP-Haltemechanismus auf dem Motherboard ein, um die Karte im Steckplatz zu sichern.

Abbildung 10-4: Eine Universal-AGP-Karte mit den zwei Kodierschlitzen am AGP-Stecker

Ein Videoadapter ist nutzlos ohne eine Möglichkeit, ihn mit dem Display oder den Displays zu verbinden. Dementsprechend enthält jeder Videoadapter mindestens einen primären Videoausgang, und einige enthalten auch einen sekundären Videoausgang. Diese Ausgänge sind von einem oder beiden der folgenden Typen:

Ältere Videoadapter und einige aktuelle Modelle bieten den vertrauten DB-15 analogen Videostecker, der meist als VGA-Stecker bezeichnet wird. Fast alle Röhrenmonitore (CRT) und viele digitale Flachbildschirme können an einen VGA-Stecker angeschlossen werden. (Günstige Flachbildschirme verfügen möglicherweise nur über einen analogen Videostecker.)

Viele aktuelle Videoadapter bieten einen DVI-(Digital Visual Interface)-Stecker. DVI definiert drei Arten von Steckern. Diese Stecker sind kodiert, um zu verhindern, dass ein analoges Display an eine rein digitale Schnittstelle angeschlossen wird oder umgekehrt, was das Display, die Schnittstelle oder beides zerstören könnte.

Der DVI-Analog-(DVI-A)-Stecker, der in Abbildung 10-5 gezeigt wird, unterstützt nur analoge Displays und ist so kodiert, dass der Anschluss eines digitalen (DVI-D) Displaykabels verhindert wird.

Abbildung 10-5: Ein rein analoger Stecker

Der DVI-Digital-(DVI-D)-Stecker, der in Abbildung 10-6 gezeigt wird, unterstützt nur digitale Displays und ist so kodiert, dass der Anschluss eines analogen (DVI-A) Displaykabels verhindert wird.

Abbildung 10-6: DVI-D rein digitaler Stecker

Der DVI-Integrated-(DVI-I)-Stecker, der in Abbildung 10-7 gezeigt wird, unterstützt analoge und digitale Displays und akzeptiert entweder ein DVI-A- oder ein DVI-D-Kabel.

Abbildung 10-7: DVI-I hybrider analoger/digitaler Stecker

Das Anschließen eines analogen DB-15-Displays an eine DVI-A- oder DVI-I-Schnittstelle erfordert einen Adapter, wie er in den Abbildungen 10-8a und 10-8b gezeigt wird. Fast alle eigenständigen Videoadapter, die eine DVI-Schnittstelle bieten, verwenden die DVI-I-Variante und enthalten einen solchen Adapter. Falls dein Adapter keinen enthält, kannst du einen DVI-VGA-Adapter bei den meisten Online-Händlern für Computerkomponenten kaufen.