Графический процессор (, GPU) — отдельное устройство персонального компьютера или игровой приставки, выполняющее графический рендеринг; в начале 2010-х годов графические процессоры стали массово применяться и в других устройствах: планшетные компьютеры, встраиваемые системы, цифровые телевизоры.
Современные графические процессоры очень эффективно обрабатывают и отображают компьютерную графику, благодаря специализированной конвейерной архитектуре они намного эффективнее в обработке графической информации, чем типичный центральный процессор.
Графический процессор в современных видеоадаптерах применяется в качестве ускорителя трёхмерной графики.
Может применяться как в составе дискретной видеокарты, так и в интегрированных решениях (встроенных в северный мост либо в гибридный процессор).
Описание
Отличительными особенностями по сравнению с ЦП являются: архитектура, максимально нацеленная на увеличение скорости расчёта текстур и сложных графических объектов; ограниченный набор команд.
Высокая вычислительная мощность GPU объясняется особенностями архитектуры. Современные CPU содержат небольшое количество ядер (по сравнению с графическими процессорами), тогда как графический процессор изначально создавался как многопоточная структура с множеством ядер. Разница в архитектуре обусловливает и разницу в принципах работы. Если архитектура CPU предполагает последовательную обработку информации, то GPU исторически предназначался для обработки компьютерной графики, поэтому рассчитан на массивно параллельные вычисленияГибридные вычислительные системы на основе графических процессоров NVIDIA Tesla .
Каждая из этих двух архитектур имеет свои достоинства. CPU лучше работает с последовательными задачами. При большом объёме однотипной обрабатываемой информации очевидное преимущество имеет GPU. Условие только одно — в задаче должен наблюдаться параллелизм.
Современные модели графических процессоров (в составе видеоадаптера) могут полноценно применяться для общих вычислений (см. GPGPU). Примерами таковых могут служить чипы 5700XT (от AMD) или GTX 1660 Super (от nVidia).
Внешний графический процессор (eGPU) Внешний графический процессор — это графический процессор, расположенный за пределами корпуса компьютера. Внешние графические процессоры иногда используются совместно с портативными компьютерами. Ноутбуки могут иметь большой объём оперативной памяти (RAM) и достаточно мощный центральный процессор (CPU), но часто им не хватает мощного графического процессора, вместо которого используется менее мощный, но более энергоэффективный встроенный графический чип. Встроенные графические чипы обычно недостаточно мощны для воспроизведения новейших игр или для других графически интенсивных задач, таких как редактирование видео.
Поэтому желательно иметь возможность подключать графический процессор к некоторой внешней шине ноутбука. PCI Express — единственная шина, обычно используемая для этой цели. Порт может представлять собой, к примеру, порт ExpressCard или mPCIe (PCIe × 1, до 5 или 2,5 Гбит / с соответственно) или порт Thunderbolt 1, 2 или 3 (PCIe × 4, до 10, 20 или 40 Гбит / с соответственно). Эти порты доступны только для некоторых ноутбуков.
Внешние GPU не пользовались большой официальной поддержкой поставщиков. Однако это не остановило энтузиастов от внедрения настроек eGPU.
История
Программное обеспечение На программном уровне видеопроцессор для своей организации вычислений (расчётов трёхмерной графики) использует тот или иной интерфейс прикладного программирования (API).
Самые первые ускорители использовали Glide — API для трёхмерной графики, разработанный 3dfx Interactive для видеокарт на основе собственных графических процессоров Voodoo Graphics.
Поколения ускорителей в видеокартах можно считать по версиям DirectX и OpenGL, которую они поддерживают.
См. также: видеодрайвер.
См. также Сравнение графических процессоров AMD Сравнение графических процессоров NVIDIA GPGPU OpenCL CUDA
AMD
NVIDIA
Kepler (микроархитектура) Maxwell (микроархитектура) Pascal (микроархитектура) Volta (microarchitecture) Turing (микроархитектура) Ampere (микроархитектура)
Примечания
Ссылки Графические продукты AMD Radeon для настольных компьютеров Официальный сайт компании NVIDIA Заметки на полях. Что быстрее, CPU или GPU? // 3DNews, 27 сентября 2009
Категория:Видеокарты Категория:GPGPU