De GPU (Graphics Processing Unit) is een elektronisch apparaat dat is ontworpen voor de constructie en verwerking van 2D- of 3D-beelden en hun daaropvolgende weergave op het scherm. GPU's worden veel gebruikt in desktopcomputersystemen, mobiele telefoons, servers en gameconsoles.
GPU-toepassingen
Moderne grafische chips worden geïnstalleerd op grafische kaarten van computers of geïntegreerd in moederborden om ruimte op de computer te besparen. GPU's maken een efficiënte verwerking van computergraphics mogelijk, waardoor ze het meest gebruikte type chip zijn voor het weergeven van grafische informatie op het scherm.
Voor het eerst werd de term GPU in 1999 door Nvidia gebruikt bij de presentatie van de GeForce 256 videokaart, op dat moment het meest productieve bord van het bedrijf. De modelprocessor zou ongeveer 10 miljoen grafische polygonen per seconde kunnen verwerken.
Functies
De GPU is opgebouwd uit speciale transistors, waarvan de meeste worden gebruikt voor 3D-beeldverwerking. Aanvankelijk werden grafische processors gemaakt met als doel de constructie van texturen en de snelheid van het verwerken van grafische polygonen door computers te versnellen, maar later leerden grafische kernen geometrische berekeningen uit te voeren, wat ook de snelheid en kwaliteit van het weergeven van afbeeldingen versnelde.
Recente ontwikkelingen in de GPU zijn onder meer de activering van ondersteuning voor programmeerbare shaders, een technologie om de effecten van overlappende beeldelementen op elkaar te verminderen. Ook kunnen nieuwe GPU's kleuren nauwkeuriger weergeven op de monitor.
Moderne videokaarten ondersteunen videostreaming van verschillende bronnen die via speciale interfaces zijn verbonden.
GPU-typen
Grafische kaarten kunnen worden onderverdeeld in drie typen: discreet, ingebed en hybride. Discrete videokaarten worden via een speciale interface (bijvoorbeeld PCI-Express of AGP) in een apart slot op het moederbord van een computer of draagbaar apparaat (laptop) geïnstalleerd. Dit type GPU heeft de krachtigste prestatiekenmerken vanwege de speciale structuur van de videomodule en de stroomindicatoren. Ook kan, indien nodig, een discrete videokaart eenvoudig worden vervangen door een bord van een ander model.
Technologieën zoals SLI of CrossFire maken het mogelijk om meerdere videokaarten te combineren om de grafische prestaties verder te verbeteren.
Geïntegreerde GPU's worden gebruikt in draagbare apparaten en hebben bescheiden rekenprestaties vanwege de kleine bordgrootte en de complexiteit van hun koelsystemen en structurele kenmerken. Hybride grafische kaarten zijn een nieuwe klasse van adapters die bedoeld zijn om on-board en discrete modules te vervangen. De nieuwe technologie wordt gecreëerd met als doel de snelheid van gegevensuitwisseling met het systeem-RAM en de processor te verhogen om de grafische prestaties in het algemeen te verbeteren. De hybride kaart kan in het moederbord worden ingebouwd, maar werkt tegelijkertijd op basis van de technologie van discrete PCI-Express grafische kaarten.
