GPU (Graphics Processing Unit) je elektronické zariadenie určené na konštrukciu a spracovanie 2D alebo 3D obrazov a ich následné zobrazenie na obrazovke. GPU sú široko používané v desktopových výpočtových systémoch, mobilných telefónoch, serveroch a herných konzolách.
Aplikácie GPU
Moderné grafické čipy sa inštalujú na grafické karty počítača alebo sa integrujú do základných dosiek, aby sa šetrilo miesto v počítači. GPU umožňujú efektívne spracovanie počítačovej grafiky, čo z nich robí najpoužívanejší typ čipu na zobrazovanie grafických informácií na obrazovke.
Prvýkrát použil výraz GPU v roku 1999 spoločnosť Nvidia pri predstavení grafickej karty GeForce 256, ktorá bola v tom čase najproduktívnejšou doskou spoločnosti. Procesor modelu dokázal spracovať asi 10 miliónov grafických polygónov za sekundu.
Funkcie
GPU je tvorený špeciálnymi tranzistormi, ktoré sa väčšinou používajú na spracovanie 3D obrazu. Spočiatku boli grafické procesory vytvárané s cieľom urýchliť stavbu textúr a rýchlosť spracovania grafických polygónov počítačmi, neskôr sa však grafické jadrá naučili vykonávať geometrické výpočty, čo tiež zrýchľovalo rýchlosť a kvalitu zobrazovania obrázkov.
Posledný vývoj v oblasti GPU zahŕňa aktiváciu podpory programovateľných shaderov, čo je technológia znižujúca účinky prekrývajúcich sa obrazových prvkov na seba. Nové GPU sú tiež schopné presnejšie reprodukovať farby na monitore.
Moderné grafické karty podporujú streamovanie videa z rôznych zdrojov pripojených prostredníctvom špeciálnych rozhraní.
Typy GPU
Grafické karty možno rozdeliť do troch typov: diskrétne, vložené a hybridné. Diskrétne grafické karty sa inštalujú do samostatného slotu na základnej doske počítača alebo prenosného zariadenia (notebooku) prostredníctvom špeciálneho rozhrania (napríklad PCI-Express alebo AGP). Tento typ GPU má najvýkonnejšie výkonové charakteristiky vďaka špeciálnej štruktúre video modulu a indikátorom napájania. V prípade potreby je tiež možné samostatnú grafickú kartu ľahko vymeniť za dosku iného modelu.
Technológie ako SLI alebo CrossFire umožňujú kombinovať viac grafických kariet, aby sa ďalej zlepšil grafický výkon.
Zabudované GPU sa používajú v prenosných zariadeniach a majú malý výpočtový výkon kvôli malým rozmerom dosky a zložitosti ich chladiacich systémov a štrukturálnych vlastností. Hybridné grafické karty sú novou triedou adaptérov, ktoré majú nahradiť palubné a diskrétne moduly. Nová technológia sa vytvára s cieľom zvýšiť rýchlosť výmeny údajov so systémovou pamäťou RAM a procesorom, aby sa celkovo zlepšil grafický výkon. Hybridná karta môže byť zabudovaná do základnej dosky, ale zároveň pracuje na báze technológie samostatných grafických kariet PCI-Express.
