grafiikkakiihdyttimet

Grafiikkakiihdyttimet, eli grafiikkaprosessorit, ovat erikoistuneita tietokoneiden laitteita, jotka nopeuttavat visuaalisen sisällön renderöintiä sekä rinnakkaislaskentaa. Ne vapauttavat CPU:n grafikkatehtävistä ja mahdollistavat korkearesoluutioiset kuvat, sujuvan pelikokemuksen sekä tehokkaan laskennan ammattimaisissa sovelluksissa.

Ne koostuvat yleensä näytönohjaimesta (GPU), muistista (VRAM) sekä ohjaus- ja ajurikerroksesta, ja ne liitetään PCI Express -väylän kautta. GPU:ssa on useita rinnakkaislaskennan yksiköitä, shader- ja rasterointiyksiköitä sekä muistinhallintaa. Kiihdyttimet tukevat grafiikka- ja laskentaprosesseja rajapintojen kuten OpenGL, DirectX, Vulkan ja Metal kautta sekä laskentaprotokolleja kuten CUDA ja OpenCL. Valmistajat tarjoavat sekä erillisiä (discrete) että integroituja ratkaisuja (integrated GPUs).

Käyttökohteita ovat pelaaminen, ammattimainen visuaalinen laskenta (CAD/3D-mallinnus, videoeditointi), tieteelliset simuloinnit sekä tekoälyyn liittyvä laskenta. Nykyisin monet kortit tukevat reaaliaikaista ray tracing -renderöintiä sekä tekoälyyn liittyviä ominaisuuksia, ja ne voivat hallita useita näyttöjä sekä HDR-sisällön esityksen. Ajurit ja ohjelmistokehykset mahdollistavat tehokkaan hyödyntämisen sovelluksissa.

Historia grafiikkakiihdyttimissä ulottuu 1990-luvulle, jolloin 3D-kiihdytys yleistyi erillisissä näytönohjaimissa. 2000-luvulla ohjelmoidut shaderit ja grafiikkarajapinnat mullistivat renderöinnin, ja 2010-luvulla integroidut ratkaisut sekä erillisten korttien kehitys paransivat suorituskykyä ja energiatehokkuutta. Viime vuosina reaaliaikainen ray tracing sekä tekoälyyn liittyvä laskenta ovat tulleet yleisemmiksi ominaisuuksiksi.