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USB-Grafikkarten: Alternative für zweiten Monitor

15:20 - Mittwoch, 9. April 2008 von Pierre Dandumont
Kommentare
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2 - USB-Grafikkarten: So funktioniert's

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Befassen wir uns einmal mit der technischen Seite und sehen uns an, wie USB-Grafikkarten funktionieren. Zunächst handelt es sich genau genommen gar nicht um Grafikkarten, auch wenn das Endergebnis vergleichbar ist. Die USB-Grafikkarte dient hauptsächlich dazu, Daten zu entschlüsseln, die von einem Programm gesendet werden.

Ein sehr wichtiges Programm

Um es einfach zu machen: Die Technologie basiert auf einem Programm, das sich zwischen dem System und der Anzeige einklinkt. Alle Anfragen an die Grafikkarte werden von diesem Programm abgefangen. Das Programm bearbeitet dann die Daten, die für den USB-Bildschirm bestimmt sind. Das Ergebnis wird an die USB-Grafikkarte gesendet, so dass das System glaubt, es arbeite mit einer klassischen Grafikkarte. Wie man sieht, ist der Treiber dabei sehr wichtig, denn erst er macht es möglich, die Funktionen der USB-Grafikkarte festzulegen. Die neueste Version ermöglicht z.B. die Unterstützung von Direct3D unter Windows Vista. Außerdem ist auch der PC-Prozessor ein wichtiges Glied in der Kette: Er muss die Bilder komprimieren, die an die USB-Grafikkarte gesendet werden.

usb lcd grafikkarte

USB-Dekoder

Die USB-Grafikkarte selbst empfängt lediglich einen komprimierten Datenstrom vom Programm. Der Chip verfügt über einen kleinen Speicher (16 oder 32 MB) und dekomprimiert nur die vom Programm gesendeten Bilder. Technisch gesehen kann jede denkbare Technologie, die in der Lage ist, Daten zu transportieren, unterstützt werden, von Ethernet über FireWire bis hin zu Wi-Fi (WLAN).

Nur Bewegungen

Um die USB-Bandbreite und die Leistung des Prozessors nicht über Gebühr zu beanspruchen, stellt das Programm fest, welche Bereiche des Bildschirms in Bewegung sind und komprimiert (und überträgt) nur diese. Je weniger sich auf dem Bildschirm bewegt, desto weniger werden USB-Bandbreite und Prozessor in Anspruch genommen (und umgekehrt). Das System bietet die Möglichkeit, die erforderliche Bandbreite zu begrenzen und mehrere Grafikkarten zu verknüpfen. Einige Modelle verfügen auch über einen USB-Hub.

usb lcd grafikkarte

Kompression je nach Bandbreite

Um permanent eine effiziente Performance bringen zu können, bedient sich DisplayLink eines kleinen Tricks: Die Übertragungsart kann variieren. Je mehr Bewegung auf dem Bildschirm stattfindet, desto mehr steigt die Komprimierungsrate (und die CPU-Auslastung) an und desto geringer wird die erforderliche Bandbreite. DisplayLink arbeitet mit fünf Komprimierungsraten: drei ohne Verlust, zwei mit Verlust (JPEG-Komprimierung), jeweils immer mit einer etwas höheren CPU-Auslastung. In der Praxis verwendet eine Website mit einigen Animationen ein Profil ohne Verlust und mit schwacher CPU-Auslastung, während für ein Vollbild-Video die höchste Komprimierungsrate mit Verlust und einer hohen CPU-Auslastung erforderlich ist.

Die Technologie macht eine Anpassung an die relativ schwache USB-Bandbreite möglich, so dass eine Komprimierung mit Verlust nur selten und nur bei Benutzern erforderlich sein wird, die z.B. Vollbild-Videos auf mehreren Monitoren ansehen wollen.

Ein Beispiel:

Hier zwei Fotos desselben Videos über USB und über DVI. Wir verwenden hier Fotos zum Vergleich, weil bei Screenshots die Bilder vor der DisplayLink-Komprimierung gesichert werden.

usb lcd grafikkarteusb lcd grafikkarte

Wie man sehen kann (wenn man die Farbabweichungen im DVI-Bild einmal unberücksichtigt lässt), ist das Bild auf dem DVI-Bildschirm schärfer. In der Praxis wird das deutlich, wenn man näher an den Bildschirm herangeht. Auf den Fotos ist der Unterschied nicht gravierend, aber auf dem USB-Bildschirm sind die Pixel im Video ausgeprägter. Außerdem ist die Prozessorauslastung bei der Nutzung über USB höher, was aber bei einem Monitor kein Problem darstellt (sofern der Prozessor leistungsstark genug ist).


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Kommentare zum Beitrag
goch 09/04/2008 15:41
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goch

Auf der 4 Seite ist glaube ein Fehler, oder hat der Bildschirm wirklich so viel?!:

Zitat :Der Bildschirm verfügt über einen Flash-Speicher von 8 GB, zugänglich über USB.

Anonymer Nutzer 09/04/2008 15:48
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Hallo,
gibt es irgendwo eine Quelle zu der im Artikel genannten Studie, dass ein Mehr-Monitor-Arbeitsplatz die Produktivität um mindestens 9% steigert? Das würde mich sehr interessieren, leider habe ich bisher nichts dazu gefunden.

lrlr 09/04/2008 16:06
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lrlr

>"jedoch normalerwiese nur VGA" weil dein DVI..

mit VGA meint ihr wohl nicht die auflösung 640x480

gemeint ist wohl "nur RGB (analog)" (was allerdings beiweitem besser ist als jede USB lösung..)




klopod 09/04/2008 17:12
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klopod

bestimmt besser als 8800 ultra^^

chuck 09/04/2008 17:16
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chuck

also einen preis von 100€ scheint mir maßlos übertrieben
eine weitschenllere pci grafikkarte gibts schon für 20€ (zb geforce 2) oder ab 50€ schon (fast) aktuelle (zb geforce 6600) und sogar eine geforce 8600gt hab ich für 94€ gefunden also für den pc daheim die bessere wahl und diemeisten werden bestimmt noch in einem alten pc eine pci grafikkarte stecken haben

laptops haben fast immer einen vga ausgang der keine der mankos der usb grafikkarte hat

also würde nur die gruppe von anwendern bleiben die den pc nicht öffnen können/dürfen und nur einen monitor ausgang haben (wobei sich die frage stellt ob solch "alte" systemem usb2 besitzen) das scheint mir ne arg kleine zielgruppe

ach ja ne weitere pci grafikkarte neben der pci-e is keine problem hab neben meiner 8800gt noch ne 3dfx banshee drin fürn 3. monitor reingesteckt, treiber installiert fertig

interessant wäre die technik über ein schnelles w-lan dann brauch ich keine kabel mehr ins wohnzimmer legen

brosi 09/04/2008 17:17
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brosi

Ich wäre vorsichtig den hier vorgestellten 19" Monitor als TFT der Spitzenklassen zu bezeichnen, wenn dieser offensichtlich nur über ein TN-Panel verfügt.

Ich finde die Technik ist interessant für Leute, die an ihrem Laptop einen digitalen Grafikausgang nachrüsten wollen.

Kerring 09/04/2008 17:48
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Kerring

Habt Ihr noch nichts von MaxiVista gehört?

MaxiVista erlaubt die Nutzung eines Laptops als Zweitbildschirm für den Desktop-PC. Und man kann das Laptop sogar vom Desktop-PC fern steuern.

Youtube Video:
http://youtube.com/watch?v=tYxQ300rW7Q

Oder hier:
http://www.maxivista.de

Kowa 09/04/2008 18:00
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Kowa

Viele Notebooks haben eine ATI Radeon mobility. Diese geht meist nicht mit GoogleEarth zusammen. Kann man dies mit den USB-Adaptern kompensieren?

derGhostrider 10/04/2008 02:57
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derGhostrider

IrIr:
Auch wenn der Schreiber mit VGA etwas daneben liegt, liegst Du mit RGB ebenfalls falsch - sogar noch etwas mehr. Gemeint ist wohl 15pin D-sub (HD15). Also das, was gemeinhin als "VGA-Anschluß" bezeichnet wird, da es eben auch noch aus dieser Zeit stammt.
"RGB" klingt sehr nach den Kabeln mit Koaxialsteckern, die man im Heim-Video-Bereich vorfindet.
Beim 15-pin D-sub sind aber mehr als nur 3 pins für RGB belegt. Es werden halt auch DDC und Sync-Daten getrennt übertragen. (Ausnahme bei Sync-on-Green).

Laut Wikipedia (also nur mit Vorsicht zu genießen), heißt dieser Anschluß auch "VGA-Anschluß" - wenn man nun an Wikipedia glaubt, dann ist "VGA" als Kurzform von "VGA-Anschluß" sogar schon irgendwie richtig.
Ich weiß aber ganz genau, daß schon in den 90ern jeder mit etwas Ahnung sagte: Das ist nicht VGA, das ist ein d-sub. Liegt wohl dadran, daß es schon damals unterschiedliche Bauformen gab um VGA-Signale zu übertragen. Im Wikipediaartikel ist auch einer der anderen Stecker, die ich selbst kennengelernt habe: 13W3. Ein überlegener Standard, da R, G und B als einzeln abgeschirmte Miniaturkoaxialstecker im Stecker ausgeführt waren. Dadurch konnten die nicht verbiegen, der Stecker war selbst bei größeren Fertigungstoleranzen nicht falschrum anzuschließen und die Signale wurden besser abgeschirmt. Leider war der Stecker an sich größer und bestimmt auch teurer in der Herstellung.

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@Brosi:
Ich muß Dir zustimmen!

DER Monitor ist bestimmt kein High-End! Das kann man sogar schon am Preis sehen.

Ein "NEC Spectraview 1990" ist high-end für 19". Der kostet dann fast 1000 Euro.


Aber was will man denn schon erwarten? Wenn die "Farbabweichungen über DVI" als merkmal beschrieben werden, dann tut mir das in der Seele weh.

Vergleicht doch mal zwei unterschiedliche Grafikkarten gegeneinander am SELBEN Monitor! Da sind auch Farbunterschiede! Oder einfach nur zwei unterschiedliche Monitore... selbst bei zwei baugleichen Monitoren gibt es Abweichungen! Das nennt man Serienstreuung. Daher muß man Monitore zumindest per Hand einstellen, (semi-)professionelle User kalibrieren ihre Geräte mit entsprechenden Colorimetern. Eben aus dem Grund, damit sie zumindest schonmal halbwegs gleiche Darstellungen erreichen.
Hier, wo dann vollkommen unterschiedliche Darstellungsoptionen gewählt sind (andere "Grafikkarte" UND anderer Monitor!) dann etwas über Farbunterschiede zu schreiben ist schon ein Knüller.

Ich möchte damit nicht sagen, daß bei der Komprimierung die Farben unangetastet blieben. Nein, das auf keinen Fall. Vermutlich ist es eine verlustbehaftete Kompression und dann stimmen auch die Farbwerte nicht mehr, aber so lapidar, wie es im Artikel abgetan wurde, bringt die Aussage gar nichts und ist, wenn überhaupt, falsch.

Da wäre ein Satz wie: "Wir gehen auf die farblichen Abweichungen der Darstellung nicht weiter ein" vielleicht der beste Weg aus dem Dilemma. Es ist aber auch schwierig soetwas gut zu untersuchen. Man könnte vielleicht versuchen beide Monitore per Software und Colorimeter zu kalibrieren - wenn dann schon bei der Kalibration des USB-Monis herauskommt, daß man ein riesiges DeltaE erreicht, dann liegt das wohl an der Kompression.
Vorher ist jedoch darüber überhaupt keine Aussage möglich. Es kann also genau so gut sein, daß die Farben überhaupt nicht leiden, aber einfach durch die andere Grafikkarte und den anderen Monitor, wie oben bereits einmal gesagt, es anders aussieht. Also ein ganz normaler Effekt.

lrlr 10/04/2008 08:24
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lrlr

@derGhostrider

ja, stimmt schon was du schreibst ..



mir ging es eher darum, dass dieser "nur VGA" anschluss 100x besser ist als die usb-lösung... und deshalb dieser "nur VGA" anschluss eher ein argument GEGEN die usb-lösung ist...


lrlr 10/04/2008 08:27
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lrlr

ausserdem steht da "normalerweise nur in VGA"
was darauf schließen lässt, dass thg schon die vga-auflösung (640x480) meint !?!?



mark00 10/04/2008 08:57
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mark00

Das Niveau des Artikels ist auf dem Level der Bild-Zeitung, das hat mit einer Hardware Website nichts mehr zu tun.

Allein bei diesem Satz sträuben sich mir die Haare:

Zitat :oder aber man schließt eine zweite Grafikkarte an (PCI-Express oder VGA)

slurm_mckenzie 10/04/2008 10:56
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slurm_mckenzie

@mark00: Sei bitte nicht so harsch in deinem Urteil.:) Diese Vergleiche mit BILD finde ich ungerechtfertigt. Der Fehler ist mit auch aufgefallen - gemeint ist natürlich AGP - tut aber dem Artikel keinen Abbruch. Jede Person, die eine diskrete Graka nachrüsten kann, ist mit einer 2. Karte besser bedient. Das wurde im Text und auch noch mal Fazit explizit erwähnt.

"Besitzer von tragbaren PCs, die mit mehreren Monitoren arbeiten wollen, oder von Bürocomputern, bei denen ein Auf- bzw. Nachrüsten nicht möglich ist, werden die USB-Grafikkarten sicher gut nutzen können, für die breite Masse oder Bastler bieten sie jedoch keinen Vorteil."

Diese Geräte sind auch nur für Büroanwendungen geeig