[Feature] Neue Grafikkarten motzen Heim-PC zum Super-Computer auf

20. November 2009 | by TechFieber.de

nvidia 090224 von techfever.

Schnelle und hochleistungsfähige Grafikkarten gönnten sich bis dato in erster Linie Computerbesitzer, die das eine oder andere 3-D-Spiel auf ihrem PC laufen lassen wollten oder mit umfangreichen Videodaten arbeiteten. Für diejenigen, welche ab und an mal ein Foto bearbeiten, tat es vielfach der Grafikchip auf dem Motherboard.

Seit diese Prozessoren aber in Fließkommaberechnungen so schnell sind wie früher nur in der Wissenschaft eingesetzte Supercomputer, lohnt es sich auch für normale Computernutzer, sich etwas näher mit dem Grafikprozessor (GPU) zu befassen. Denn dieser erreicht bei Fließkommaberechnungen die 100-fache Leistung eines Hauptprozessors (CPU).

Dies mache sich etwa beim Transkodieren von Film- und Audiodateien bemerkbar, aber auch beim Drehen eines Bildes in der neuesten Version des umfangreichen und rechenintensiven Grafikprogramms Photoshop, sagt Jens Neuschäfer, Pressesprecher des Grafikchip-Herstellers Nvidia: «Dass hat sich inzwischen so etabliert, dass es jeder nutzen kann.»

Wer also eine Grafikkarte mit einem Standard wie CUDA (Computer Unified Device Architecture) und der sogenannten Unified-Shader-Architektur besitzt, erspart sich in vielen Fällen deutliche Wartezeiten. «Berechnungen, die sonst Tage oder Stunden gedauert haben, gehen dann in Stunden oder Minuten», sagt Neuschäfer.

Damit sei es möglich, die enorme parallele Rechenleistung der zahlreichen Recheneinheiten des Grafikprozessors zu nutzen. Je nach Grafikkartenmodell ließen sich dabei auch mehrere GPUs koppeln. Nvidia habe inzwischen über 170 Millionen Grafikkarten verkauft, die auf CUDA basieren.

Plugins für viele Anwendungen

Um die doppelte Rechenkraft zu nutzen, muss nach Angaben von Grafikkartenexperte Mike Holzhey von der Zeitschrift «PC-Magazin» der Nutzer nicht mehr selbst programmieren können. «Es gibt Plugins für viele Anwendungen», sagt er. Die neuen Betriebssysteme Windows 7 und Mac OS X 10.6 unterstützten von Haus aus die Arbeitsteilung zwischen CPU und GPU.

So werden etwa in einer Bildarchivierungssoftware Gesichter erheblich schneller erkannt. Das bekannte Adobe Photoshop läuft ab Version CS4 mit einer GPU-Beschleunigung. «Selbst wenn der Nutzer es nicht weiß, wird er sehen, dass viele Operationen einfach schneller gehen», sagt Neuschäfer. Dies gelte auch für viele aktuelle Netbooks, deren Grafikchip ION trotz des relativ langsamen Prozessors sogar HD-Inhalte in vernünftiger Qualität anzeigen können.

Ab 100 Euro siebenmal schneller

Kleiner Wermutstropfen: Linux-Nutzer können nach seinen Angaben noch nicht automatisch von der zusätzlichen Leistung profitieren, dort muss die GPU per Hand in Rechenoperationen eingebunden werden, was etwa bei Hochschulen gang und gäbe ist. So wurden an der TU München etwa Berechnungen für Strömungssimulationen schon mit Mittelklasse-Grafikkarten ab 100 Euro siebenmal schneller erledigt als auf herkömmlichen Rechnern.

Da lohnt sich also beim Aufrüsten des betagten PCs der Blick auch auf eine gute Grafikkarte. Entsprechende Modelle, die Standards wie CUDA unterstützen, gibt es bereits ab 60 Euro. Die Geforce GT 220 etwa bietet dafür statt der vier Rechenkerne der CPU satte 48.

Bei älteren PCs nicht sparen

Wer aus seinem betagten System ein schnelles machen will, sollte an dieser Stelle aber nicht sparen. Holzhey empfiehlt Nutzern, die viel mit Bildern und Videos arbeiten, ein Modell in der Preisklasse um 200 Euro mit mehreren Prozessoren.

Dafür könne man dann bei der CPU sparen: «Es muss kein Vierkernprozessor sein, Dual-Core und eine etwas stärkere Grafikkarte reichen völlig aus.» Nicht zu vergessen, das passende Betriebssystem beziehungsweise die richtige Software. [Ralph Bauer/ddp]

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techGlossar: GPU und CPU

Der Grafikprozessor GPU (Graphic Processing Unit) übernimmt rechenintensive Aufgaben bei 2-D- und 3-D-Anwendungen und entlastet so den Hauptprozessor (CPU). Besonders interessant ist das Einbeziehen der GPU in die Operationen etwa bei rechenintensiven Abläufen wie bei der Foto- und Videobearbeitung. Das richtige Betriebssystem oder entsprechende Zusatzprogramme vorausgesetzt, kann ein Rechner dann um ein Vielfaches schneller arbeiten. Damit können ganz normale Heim-PCs durchaus die Leistung erreichen, die noch vor wenigen Jahren nur Supercomputer schafften.

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