grafiikkaprosessorista

Grafiikkaprosessori (GPU) on erikoistunut piiri, jonka tehtävänä on nopeuttaa grafiikan ja kuvien käsittelyä sekä näytölle renderöintiä. Sen suurin etu on korkea rinnakkaisuus: sadoista tai jopa tuhansista pienistä laskentayksiköistä koostuva arkkitehtuuri mahdollistaa monien pikselien, kolmiopisteiden ja shader-toimintojen samanaikaisen suorittamisen.

Käytännössä GPU hoitaa koko grafiikkaprosessin pipelinen, joka sisältää geometrian käsittelyn, rasteroinnin ja varustamisen sekä lopulta kuvan muodostamisen ruudulle. Lisäksi modernit grafiikkaprosessorit tarjoavat ohjelmallisen ohjelmointirajapinnan shaderien kautta, mikä mahdollistaa monimutkaisten visuaalisten efektien toteuttamisen. GPU:t ovat myös kehittyneet yleislaskennan työvälineiksi (GPGPU), jolloin niitä voidaan käyttää rinnakkaislaskentaan ei-grafiikan tehtävissä, kuten tieteellisessä simuloinnissa tai koneoppimisessa.

Käyttökohteita ovat tietokonepelit, ammattimainen visuaalinen renderöinti ja simuloinnit sekä laskennalliset tehtävät, joissa vaaditaan suurta rinnakkaista suorituskykyä. Säteenseuranta (ray tracing) on esimerkki nykyaikaisesta tekniikasta, jota tuetaan erillisillä kiihdytyslohkoilla ray tracingin reaaliaikaista suorituskykyä parantamaan.

GPU:ille on sekä integroituja ratkaisuja, jotka ovat osa CPU:ta, että erillisiä grafiikkaprosessoreita, joilla on oma VRAM-muisti. Suositut ohjelmointirajapintatavat ja standardit ovat OpenGL, DirectX ja Vulkan, sekä laskentaan suunnatut CUDA ja OpenCL. Nykyisin grafiikkaprosessorit ovat keskeisiä sekä viihde- että työkoormien renderöinnissä ja laskennassa, ja niiden kehitys keskittyy entistä suurempaan suorituskykyyn ja energiatehokkuuteen.