Die GPU oder Graphical Processing Unit ist eine der wichtigsten Komponenten in jedem Computer. Es ist die Hardwarekomponente, die für die Verarbeitung der von Ihrem Computer erzeugten visuellen Elemente bestimmt ist. Wenn Sie ein Video ansehen, ein Spiel spielen oder Fotos bearbeiten, spielt Ihre GPU eine wichtige Rolle dabei, wie schön die Grafiken sind oder wie reibungslos sie animiert werden.

Dank der Fortschritte bei der Funktionsweise von GPUs werden sie auch für nicht-grafische Zwecke verwendet^{(non-graphical purposes)} . Da sie aus vielen einfachen Prozessoren bestehen, sind GPUs gut darin, bestimmte Arten von Aufgaben mit unglaublich hohen Geschwindigkeiten zu erledigen. Beispielsweise können viele Videobearbeitungs- und Fotobearbeitungspakete die GPU verwenden , um Codierungs- und Konvertierungsaufgaben zu beschleunigen.

Allerdings sind nicht alle GPUs gleich. Es gibt eine Klasse professioneller GPU - Produkte der Workstation-Klasse, die oberflächlich betrachtet ziemlich seltsam erscheinen. Ihre Kernspezifikationen und Leistung sind nicht weit entfernt von GPUs , die für Gamer und allgemeine Verbraucher vermarktet werden.

Sie kosten jedoch einen erstaunlichen Betrag mehr als diese Mainstream-Karten. Was macht professionelle Arbeitsplatzkarten so besonders? Wenn Sie diese Frage genervt hat, ist es an der Zeit, das Problem zu lösen.

Sie sollen für sich selbst bezahlen^(Meant)

Um die Rolle professioneller Workstation-Grafikkarten zu verstehen, müssen Sie Ihre Einstellung grundlegend ändern. Alles, was Sie wissen müssen, ist, dass diese Karten so konzipiert und bepreist sind, dass sie sich selbst tragen.

Mit anderen Worten, die Karten werden Geld generieren und schnell eine Rendite auf die Investition bringen, die Kunden in sie investiert haben. Das ist ein großer Hinweis darauf, ob Sie sich überhaupt eine Workstation-Karte ansehen sollten. Wenn Sie keine Anwendung für die Hardware haben, die am Ende mehr Wert generiert, als Sie ursprünglich investiert haben, sind sie wahrscheinlich nicht für Sie bestimmt.

Schauen wir uns also an, wohin das ganze Geld fließt, wenn Sie den geforderten Preis für Karten wie die Nvidia Quadro oder AMD FirePro aufstocken^{(AMD FirePro)} .

^(Software)Zertifizierung^{(Driver Certification)} und Prüfung von ^(Testing)Software und Treibern

In jedem professionellen Computerbereich gibt es eine Reihe von branchenüblichen Softwarepaketen. Denken Sie an AutoCAD für Design oder Catia für erweitertes 3D-Rendering. Dann gibt es wissenschaftliche Simulations- und Datenanalyseprogramme wie Gaussian für die Chemie oder Simulia für den Maschinenbau.

Die Unternehmen, die professionelle Workstation-Karten herstellen, arbeiten direkt mit den Menschen zusammen, die diese professionellen Tools herstellen. Sie versuchen sicherzustellen, dass Hardware, Treiber und Software einwandfrei zusammenarbeiten. Wieso den? Denn jede Minute Stillstand bedeutet einen direkten Einkommensverlust.

Für die Kunden, die professionelle Karten kaufen, ist Zeit buchstäblich Geld. Im Vergleich zu dem, was sie zu verlieren haben, ist der Premium-Preis der Hardware selbst geradezu angemessen!

Aftermarket-Service

Natürlich gibt es keine Perfektion, egal wie viele Tests in ein Produkt fließen. Was passiert also, wenn etwas schief geht? Professionelle GPU-^{(Professional GPU)} Benutzer erhalten Updates und Fixes so schnell wie möglich.

Sie erhalten in der Regel auch vorrangige Unterstützung, um ihre individuellen Probleme schnell zu lösen. Die Zertifizierung eines professionellen Produkts für eine bestimmte Verwendung verpflichtet die Beteiligten, Abhilfe zu schaffen, wenn das Produkt nicht wie beworben funktioniert.

Neben einem besseren und längeren Support für professionelle Karten gibt es oft exklusive Partnerprogramme, die nur Organisationen offenstehen, die die professionellen Produkte nutzen. Lohnt sich oft^(Often) für unternehmenskritische Operationen.

Unmengen von Spezial-RAM

Während sich die Dinge ständig ändern, verfügen Mid- bis High-End-Gaming - GPUs in der Regel über sechs bis acht Gigabyte Videospeicher. Dieser Speicher wird verwendet, um Texturdaten und alle anderen Informationen zu speichern, die die GPU benötigt, um das Bild richtig zu rendern.

Wie viel Videospeicher eine Gaming-Karte benötigt, hängt hauptsächlich davon ab, wie detailliert die Spieltexturen sind und mit welcher Auflösung das Spiel gespielt werden soll. Spieleentwickler sind natürlich sehr gut darin, die Nutzung des Videospeichers zu optimieren und ihre Spiele so zu erstellen, dass sie bestimmten Anforderungen entsprechen.

Professionelle Anwender befinden sich in einer ganz anderen Situation. Ihre Nutzung des Videospeichers ist bei weitem nicht so vorhersehbar und professionelle Workloads können zu viel, viel größeren Speicheranforderungen führen.

Da diese Karten verwendet werden, um mit sehr komplexen 3D-Modellen oder riesigen Datensätzen zu arbeiten, ist es sehr wichtig, dass sie über genügend Speicher verfügen. Wenn sie das nicht tun, muss die Karte beginnen, Speicherinhalte mit dem eigenen RAM des Computers auszutauschen, was die Arbeit drastisch verlangsamt!

Daher werden Sie professionelle Karten mit sehr hohen Speicherkapazitäten sehen. Statt 8 GB^(GBs) sind Zahlen wie 12,16 und 24 keine Seltenheit.

Es geht auch nicht nur um die reine Kapazität. Wie bei Servern und Workstation - RAM ist professioneller GPU -Speicher ein spezieller, fehlerkorrigierender Typ. Wenn eine Speicherbeschädigung auf einer Spielkarte auftritt, ist das Ergebnis normalerweise ein kleiner visueller Fehler oder ein winziger Fehler, den der Benutzer nicht einmal bemerkt.

Wenn Sie wissenschaftliche Simulationen durchführen, Daten analysieren oder professionelle Grafiken für einen Hollywood - Blockbuster rendern, kann selbst ein einziges Byte an der richtigen Stelle schlimme Folgen haben.

Aufgerüstete Komponenten

Abgesehen von speziellem Speicher werden professionelle GPUs nach einem höheren Standard gebaut als die ohnehin schon hohen Maßstäbe für Consumer-Karten. Unter der Haube werden sie bessere Spannungsregelungskomponenten, Kondensatoren und Leiterplatten haben.

Die GPU selbst wird wahrscheinlich „binned“ sein, ein Begriff, der sich auf die Auswahl von Chips bezieht, die sich besonders gut für Premium-Produktlinien bewährt haben. Noch einmal, die gesamte Designphilosophie dieser professionellen Karten hat eine viel geringere Toleranz für Mängel jeglicher Art, was wiederum ihre Kosten in die Höhe treibt.

Stabilität vor Leistung

Gaming-Karten haben einen sehr starken Schwerpunkt auf Rohleistung. Verbraucher^(Consumers) achten darauf, die höchsten Grafikeinstellungen zu erreichen und gleichzeitig so viele Bilder pro Sekunde zu pushen, wie die Hardware aufbringen kann. Bei dieser Verfolgung treten gelegentlich Treiberinstabilitäten oder andere Probleme auf, die das Spielerlebnis kurzzeitig beeinträchtigen können.

Professionelle Karten müssen ebenfalls^{(also )} gut funktionieren, aber niemals auf Kosten der Stabilität. Aus diesem Kernwert ergibt sich, wie sich diese Karten im realen Gebrauch verhalten. Qualitativ anders als die Produkte, die Gamer lieben, aber dennoch jeden Cent ihrer Preisvorstellung wert.

What’s the Difference Between Consumer and Professional Workstation Graphics Cards?

The GPU or Graphical Processing Unit is one of the most important components in any computer. It’s the hardware component dedicated to processing the visuals produced by your computer. When you watch a video, play a game or edit photos, your GPU plays a major role in how pretty the graphics are, or how smoothly they animate.

Thanks to advances in how GPUs work, they are also used for non-graphical purposes. Since they consist of many simple processors, GPUs are good at doing certain sorts of tasks at incredibly high speeds. For example, many video editing and photo manipulation packages can use the GPU to accelerate encoding and conversion tasks.

However, not all GPUs are made equal. There’s a class of professional, workstation-class GPU products that seem rather strange on the surface. Their core specifications and performance aren’t far off from GPUs marketed towards gamers and general consumers.

Yet, they cost a staggering amount more than those mainstream cards. What makes professional workstation cards so special? If that question has been bugging you, it’s time to put the issue to rest.

They Are Meant to Pay for Themselves

To understand the role of professional workstation graphics cards, you need one fundamental shift in attitude. All you need to know is that these cards are designed and priced from the perspective that they will pay for themselves.

In other words, the cards will generate money and quickly provide a return on the investment customers put into them. That’s a big clue as to whether you should even look at a workstation card. If you have no application for the hardware that will end up generating more value than you invested in the first place, they probably aren’t meant for you.

So let’s have a look at where all the money goes when you stump up the asking price for cards like the Nvidia Quadro or AMD FirePro.

Software and Driver Certification and Testing

In every professional computing field there are a number of industry-standard software packages. Think of AutoCAD for design or Catia for advanced 3D rendering. Then there are scientific simulation and data analysis programs such as Gaussian for chemistry or Simulia for  mechanical engineering.

The companies that make professional workstation card cooperate directly with the people who make these professional tools. They try to ensure that the hardware, drivers and software work together flawlessly. Why? Because every minute of downtime translates into a direct loss of income.

For the customers that buy professional cards, time is literally money. Compared to how much they stand to lose, the premium price of the hardware itself is downright reasonable!

Aftermarket Service

Of course, no matter how much testing goes into a product, there’s no such thing as perfection. So what happens when things go wrong? Professional GPU users will get updates and fixes as quickly as possible.

They also usually get priority support to resolve their individual issues quickly. Certifying a professional product for a specific use puts an obligation on the stakeholders to make things right when the product doesn’t work as advertised.

Beyond better and longer support for professional cards, there are often exclusive partner programs that are only open to organizations that make use of the professional products. Often worth it for mission-critical operations.

Oodles of Special RAM

While things are always changing, mid- to high- end gaming GPUs tend to sport between six and eight gigabytes of video memory. This memory is used to store texture data and any other information the GPU needs to render out the picture properly.

How much video memory a gaming card needs is mainly determined by how detailed the game textures are and at what resolution the game is to be played. Game developers are of course very good at optimizing video memory use and create their games to fit within certain requirements.

Professional users are in a completely different situation. Their use of video memory isn’t nearly as predictable and professional workloads can lead to much, much larger memory requirements.

Since these cards are used to work with very complex 3D models or huge datasets, it’s very important that they have enough memory. If they don’t, the card will have to start swapping memory contents with the computer’s own RAM, slowing down the work drastically!

As such, you’ll see professional cards with very high memory amounts. Instead of 8 GBs, numbers like 12,16 and 24 are not uncommon.

It’s not just about pure capacity either. Just as with servers and workstation RAM, professional GPU memory is a special, error-correcting type. When memory corruption happens on a gaming card, the result is usually a small visual glitch or tiny flaw the user won’t even notice.

When you’re doing scientific simulation, data analysis or rendering professional graphics for a Hollywood blockbuster, even a single byte out of place can have dire consequences.

Beefed Up Components

Apart from special memory, professional GPUs are built to a higher standard than the already high bar set for consumer cards. Under the hood they will have better voltage regulation components, capacitors and circuit boards.

The GPU itself is likely to be “binned”, a term that refers to picking chips that have come out especially well for premium product lines. Once again, the entire design philosophy of these professional cards has a much lower tolerance for defects of any kind, which in turn drives up their cost.

Stability over Performance

Gaming cards have a very strong emphasis on raw performance. Consumers care about achieving the highest graphical settings while pushing as many frames per second as the hardware can muster. In this pursuit we get the occasional driver instability or other issue that can briefly sour the gaming experience.

Professional cards also need to perform well, but never at the cost of stability. From that core value flows how these cards act in real life use. Qualitatively different from the products that gamers love, but still worth every penny of their asking prices.

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