Unitat de procés gràfic

Les GPU modernes són descendents dels xips gràfics dels finals dels 70. Aquests xips tenien soport BitBLT limitat a la forma de sprites i usualment no eren capaces de dibuixar figures. Algunes GPU podien executar diverses i usaven DMA per a reduir la càrrega del processador amfitrió. Un exemple seria el coprocessador ANTIC usats en els ATARI 800 i 5200. A partir dels finals dels 80 els microprocessadors de propòsit general d'alta velocitat van començar a ser molt populars i això va permentre incoroporar-los a les GPU més avançades. Les targetes de gamma més alta per a PCs i estacions de treball usaven Processadors Digitals de Senyal (DSP) tals com la sèrie TMS340 de Texas Instruments que eren capaces d'implementar funcions de dibuix ràpid. A més algunes impressores laser van començar a incorporar una petita GPU integrada a un processador RISC que seriva per a fer l'escombrat d'imatges "PostScript".

A mesura que la tecnologia dels semiconductors va millorar va ser possible traslladar les funcions de dibuix i BitBLT a una única placa i posteriorment a un mateix xip aconseguint crear controladors de frames VGA. Aquests acceleradors 2D no eren tan flexibles com els basats amb microprocessadors però eren molt més fàcils d'implementar i vendre. El Commodore d'AMIGA va ser el primer ordinador que portava inclosa una unitat "blitter" i un sistema gràfic (IBM 8514).

Tot i que ho podria semblar no és possible substituir la GPU per una CPU, ja que una CPU tot i tenir una major freqüencia de rellotge treballa d'una forma molt diferent. Les GPU s'estan desenvolupant ràpidament gràcies a la seva especialització específica als gràfics (només estan pensades per a una tasca) i estant optimitzades per al càlcul de valors en coma flotant usuals en entorns 3D a diferència de les CPU molt ineficients en aquesta tasca.

Moltes aplicacions gràfiques necessiten un alt nivell de paral·lelisme al tenir unitats fonamentals de càlcul (vertex i pixels) completament independents. Per tant, és una bona estratègia usar la força bruta de les GPU per a completar altres càlculs al mateix temps. Els models actuals de GPU solen tenir 6 processadors de vertex (que executen vertex shaders) i entre dos i tres cops més de processadors de pixels (que executen fragment shaders). Així una freqüencia de rellotge d'uns 600 MHz (estandard actualment a les GPU i baixa en comparació a una CPU de per exemple 4 GHz) es tradueix en una potència de càlcul molt major per a la GPU gràcies a l'arquitectura en paral·lel.

Així, la major diferència entre GPU i CPU és l'arquitectura. Les CPU solen usar un model de Von Neumann i en canvi les GPU es basen en el Model Circulant, un model que facilita el processament en paral·lel i la segmentació de les tasques.

 

Conegudes també col·loquialment com targetes gràfiques interaccionen amb la placa base usant una ranura d'expansió (PCI Express, Peripheral Component Interconnect o AGP). El terme "dedicada" significa que la targeta té memòria RAM pròpia i dedicada exclusivament per al seu propi ús, evitant així fer servir memòria del sistema, que resulta d'un accés molt més lent. A l'abril de 2008, les targetes porten habitualment entre 256 i 512 MB de RAM del tipus DDR2 SDRAM o DDR3. El seu preu pot oscil·lar entre els 100 i els 400 euros i el consum elèctric dels models més potents pot ser de l'ordre dels 150 watts.

Es diuen integrades, ja que estan físicament integrades (i soldades) a la placa base, en comptes de ser targetes físicament separades i intercanviables entre diferents plaques base. No tenen memòria RAM pròpia sinó que fan servir la del sistema. El seu consum elèctric és de l'ordre dels 10 watts i el seu rendiment és també molt menor, especialment en l'acceleració de gràfics 3D com els que es fan servir a CAD o a molts videojocs.

Aquest nou tipus de GPU competeix amb les targetes de gràfiques integrades. Les implementacions més comunes són la Hipermemory de ATI i la TurboCache de nVidia. Les targetes gràfiques hibrídes solen ser més costoses que les integrades però menys que les dedicades i malgrat que segueixin utilitzant memoria RAM del sistema, posseeixen una petita part de memòria muntada a la mateixa targeta per a operacions d'alta prioritat. El disseny d'aquestes targetes ha estat possible gràcies a la tecnologia PCI Express i sovint s'anuncia que per exemple aquesta targeta pot tenir fins a 512 MB de RAM. Amb aquesta expressió s'indica la màxima memòria del sistema que es compartirà amb la targeta.

• ATI Technologies (actualment d'AMD).
• Nvidia Corporation.
• Fujitsu.
• 3Dlabs.
• Matrox.
• XGI Technology.
• Intel.
• 3dfx (actualment de NVIDIA).
• S3 Graphics (actualment de VIA Technologies).
• Falanx Microsystems - actualment ARM Norway.

• Maquinari.
• Monitor d'ordinador.
• Atac per la força bruta.
• Rv870.

En altres projectes de Wikimedia:
	Commons (Galeria)
	Commons (Categoria)

• NVIDIA -Que és una GPU? (anglès)
• techPowerUp! Base de Dades de GPU al mercat (anglès)