GPU

Jest skrótem od „Graphics Processing Unit”. GPU to procesor przeznaczony do obsługi operacji związanych z grafiką. Obejmuje to zarówno obliczenia 2D, jak i 3D, choć procesory GPU specjalizują się przede wszystkim w renderowaniu grafiki 3D.

Historia

Wczesne komputery PC nie zawierały procesorów GPU, co oznaczało, że CPU musiał wykonywać wszystkie standardowe obliczenia i operacje graficzne. W miarę wzrostu wymagań stawianych oprogramowaniu i rosnącego znaczenia grafiki, zwłaszcza w grach wideo, pojawiła się potrzeba zastosowania osobnego procesora do renderowania grafiki. 31 sierpnia 1999 roku firma NVIDIA wprowadziła pierwszy dostępny komercyjnie procesor GPU do komputera stacjonarnego, nazwany GeForce 256. Mógł on przetwarzać 10 milionów wielokątów na sekundę, dzięki czemu przejmował znaczną część przetwarzania grafiki od CPU.

Sukces pierwszego procesora graficznego sprawił, że zarówno twórcy sprzętu, jak i oprogramowania szybko zaczęli wdrażać obsługę GPU. Płyty główne produkowano z szybszymi gniazdami PCI, a gniazda AGP, zaprojektowane wyłącznie dla kart graficznych, również stały się powszechną opcją. Utworzono programistyczne interfejsy API, takie jak OpenGL i Direct3D, aby pomóc twórcom wykorzystywać procesory GPU w ich programach. Obecnie dedykowane przetwarzanie grafiki jest standardem nie tylko w komputerach stacjonarnych, ale także w laptopach, smartfonach i konsolach do gier.

Działanie

Głównym zadaniem procesora GPU jest renderowanie grafiki 3D, która składa się z wielokątów. Ponieważ większość przekształceń wielokątów obejmuje liczby dziesiętne, procesory GPU są projektowane do wykonywania operacji na liczbach zmiennoprzecinkowych, a nie obliczeń na liczbach całkowitych. Ta specjalistyczna konstrukcja pozwala procesorom GPU renderować grafikę wydajniej niż nawet najszybsze procesory CPU. Przeniesienie przetwarzania grafiki na wydajne procesory GPU umożliwia współczesne granie.

Choć procesory GPU doskonale sprawdzają się w renderowaniu grafiki, ich surową moc można również wykorzystać do innych celów. Wiele systemów operacyjnych i programów komputerowych obsługuje obecnie GPGPU, czyli obliczenia ogólnego przeznaczenia na procesorach graficznych. Technologie takie jak OpenCL i CUDA pozwalają twórcom wykorzystywać procesor GPU do wspomagania CPU w obliczeniach niezwiązanych z grafiką. Może to zwiększyć ogólną wydajność komputera lub innego urządzenia elektronicznego.