Grafiikkayksikön

Grafiikkayksikkö (engl. graphics processing unit, GPU) on elektroninen piiri tai laite, jonka ensisijainen tehtävä on kuvien ja grafiikan renderöinti sekä yleinen laskenta rinnakkaislaskennan periaatteilla. Grafiikkayksikkö voi olla integroitu prosessoriin tai erillinen näytönohjain.

Arkkitehtuuriltaan grafiikkayksiköt koostuvat lukuisista pienistä laskentayksiköistä, shader-yksiköistä sekä omasta muistista ja muistiväylistä. Ne käsittelevät tehtäviä kuten vertex- ja fragment-shadereita, tekstuurin kartoitusta sekä rasterointia, ja nykyisin ne tukevat myös compute-laskentaa (GPGPU).

GPU:illa on oma nopeasti toimiva muistinsa, VRAM, kuten GDDR6 tai HBM, sekä suuret muistiväylät. Suorituskykyä mitataan usein teraflopseina (TFLOPS) sekä muistibandwithillä. Grafiikkayksiköt tukevat ohjelmointirajapintoja kuten DirectX, OpenGL, Vulkan ja Metal sekä compute-rajapintoja kuten CUDA (NVIDIA), OpenCL ja ROCm.

Käyttökohteita ovat tietokonepelit, ammatillinen grafiikka (CAD/3D-mallinnus, videonmuokkaus) sekä tekoälyn kaltaiset tehtävät, joissa suuri rinnakkainen laskentamahdollisuus on hyödyllinen.

Grafiikkayksikön valinnoilla on vaikutus energian kulutukseen, jäähdytykseen sekä järjestelmän kokonaiskykyyn, ja ne ovat keskeisiä sekä kuluttajatuotteiden että ammattikäyttöjen suunnittelussa.