GPU (Graphics Processing Unit) on elektrooniline seade, mis on mõeldud 2D- või 3D-piltide ehitamiseks ja töötlemiseks ning nende järgnevaks kuvamiseks ekraanil. GPU-sid kasutatakse laialdaselt lauaarvutitesüsteemides, mobiiltelefonides, serverites ja mängukonsoolides.
GPU rakendused
Kaasaegsed graafikakiibid paigaldatakse arvuti graafikakaartidele või integreeritakse emaplaatidesse, et arvutis ruumi kokku hoida. GPU-d võimaldavad arvutigraafika tõhusat töötlemist, muutes need graafikainfo ekraanil kuvamiseks kõige sagedamini kasutatavaks kiibitüübiks.
Nvidia kasutas esimest korda terminit GPU 1999. aastal videokaardi GeForce 256 esitlusel, mis oli tol ajal ettevõtte kõige produktiivsem juhatus. Mudeli protsessor suudaks sekundis töödelda umbes 10 miljonit graafika hulknurka.
Funktsioonid
GPU koosneb spetsiaalsetest transistoridest, millest enamikku kasutatakse 3D-pilditöötluseks. Esialgu loodi graafikaprotsessorid eesmärgiga kiirendada arvutite tekstuuride ehitamist ja graafika hulknurkade töötlemise kiirust, kuid hiljem õppisid graafikasüdamikud tegema geomeetrilisi arvutusi, mis kiirendas ka piltide kuvamise kiirust ja kvaliteeti.
GPU hiljutised arengud hõlmavad programmeeritavate varjundite toe aktiveerimist - tehnoloogiat, mis vähendab kattuvate pildielementide mõju üksteise peal. Samuti suudavad uued GPU-d monitoril värve täpsemini taasesitada.
Kaasaegsed videokaardid toetavad video voogesitust erinevatest allikatest, mis on ühendatud spetsiaalsete liideste kaudu.
GPU tüübid
Graafikakaarte saab jagada kolme tüüpi: diskreetsed, manustatud ja hübriidsed. Diskreetsed videokaardid paigaldatakse spetsiaalse liidese (näiteks PCI-Express või AGP) kaudu arvuti või kaasaskantava seadme (sülearvuti) emaplaadi eraldi pesasse. Seda tüüpi GPU-l on kõige võimsamad jõudlusomadused tänu videomooduli spetsiaalsele struktuurile ja selle toitenäitajatele. Samuti saab vajadusel diskreetse videokaardi hõlpsasti asendada teise mudeli plaadiga.
Sellised tehnoloogiad nagu SLI või CrossFire võimaldavad graafika jõudluse täiendavaks parandamiseks ühendada mitu videokaarti.
Sisseehitatud GPU-sid kasutatakse kaasaskantavates seadmetes ja nende arvutuslik jõudlus on tagasihoidlik tänu väiksele plaadi suurusele, nende jahutussüsteemide keerukusele ja struktuurilistele omadustele. Hübriidgraafikakaardid on uus klass adaptereid, mis on ette nähtud rongisiseste ja diskreetsete moodulite asendamiseks. Uut tehnoloogiat luuakse eesmärgiga suurendada andmevahetuse kiirust süsteemi RAM-i ja protsessoriga, et graafika jõudlust üldiselt parandada. Hübriidkaarti saab sisse ehitada emaplaati, kuid see võib samal ajal töötada ka diskreetsete PCI-Expressi graafikakaartide tehnoloogia alusel.
