ה- GPU (יחידת עיבוד גרפיקה) הוא מכשיר אלקטרוני המיועד לבנייה ועיבוד של תמונות דו-ממדיות או תלת-ממדיות ותצוגתן הבאה על גבי המסך. GPUs נמצאים בשימוש נרחב במערכות מחשוב שולחניות, טלפונים ניידים, שרתים וקונסולות משחק.
יישומי GPU
שבבי גרפיקה מודרניים מותקנים בכרטיסי גרפיקה ממוחשבים או משולבים בלוחות אם בכדי לחסוך מקום במחשב. GPUs מאפשרים עיבוד יעיל של גרפיקה ממוחשבת, מה שהופך אותם לסוג השבב הנפוץ ביותר להצגת מידע גרפי על המסך.
לראשונה, המונח GPU שימש בשנת 1999 על ידי Nvidia בהצגת כרטיס המסך GeForce 256, שהיה באותה עת הלוח היצרני ביותר של החברה. מעבד הדגם יכול לעבד כ -10 מיליון מצולעים גרפיים בשנייה.
פונקציות
ה- GPU מורכב מטרנזיסטורים מיוחדים, שרובם משמשים לעיבוד תמונה בתלת מימד. בתחילה נוצרו מעבדים גרפיים במטרה לזרז את בניית המרקמים ואת מהירות העיבוד של מצולעים גרפיים על ידי מחשבים, אך לימים ליבות גרפיקה למדו לבצע חישובים גיאומטריים, מה שהאיץ גם את מהירות ואיכות הצגת התמונות.
ההתפתחויות האחרונות ב- GPU כוללות הפעלת תמיכה בשיידרים מתוכנתים, טכנולוגיה להפחתת ההשפעות של אלמנטים תמונה חופפים זה על זה. כמו כן, GPUs חדשים מסוגלים לשחזר צבעים בצורה מדויקת יותר על הצג.
כרטיסי מסך מודרניים תומכים בהזרמת וידאו ממקורות שונים המחוברים באמצעות ממשקים מיוחדים.
סוגי GPU
ניתן לחלק כרטיסי גרפיקה לשלושה סוגים: דיסקרטי, מוטבע והיברידי. כרטיסי מסך נפרדים מותקנים בחריץ נפרד על לוח האם של מחשב או מכשיר נייד (מחשב נייד) באמצעות ממשק מיוחד (למשל, PCI-Express או AGP). סוג זה של GPU בעל מאפייני הביצועים החזקים ביותר בשל המבנה המיוחד של מודול הווידאו ומחווני הכוח שלו. כמו כן, במידת הצורך, ניתן להחליף כרטיס מסך נפרד בקלות בלוח מדגם אחר.
טכנולוגיות כמו SLI או CrossFire מאפשרות לשלב כרטיסי מסך מרובים כדי לשפר עוד יותר את ביצועי הגרפיקה.
GPUs משובצים משמשים במכשירים ניידים ובעלי ביצועי חישוב צנועים בשל גודל הלוח הקטן והמורכבות של מערכות הקירור והתכונות המבניות שלהם. כרטיסי גרפיקה היברידיים הם סוג חדש של מתאמים המיועדים להחליף מודולים על הלוח והדיסרטים. הטכנולוגיה החדשה נוצרת במטרה להגביר את מהירות חילופי הנתונים עם זיכרון ה- RAM והמעבד לשיפור ביצועי הגרפיקה באופן כללי. ניתן לבנות את הכרטיס ההיברידי בלוח האם, אך במקביל לפעול על בסיס הטכנולוגיה של כרטיסי גרפיקה PCI-Express נפרדים.
