GPU (graphics processing unit)

Eine Graphics Processing Unit (GPU) ist ein Grafikprozessor, der rechenintensive 2D- und 3D-Grafikberechnungen übernimmt. Der GPU-Prozessor befindet sich in der Regel auf Grafikkarten, manchmal auch auf dem Motherboard, und erhöht die Effizienz der Zentraleinheit (CPU), da sie diese von rechenintensiven Grafikberechnungen entlastet und damit die Rechenleistung der CPUs erhöht.


Die Rechenleistung moderner GPUs basiert auf ihre parallelen Verarbeitungsarchitektur und ist vergleichbar denen von Zentraleinheiten. Dominierend sind in diesem Bereich die Firmen Nvidia, AMD, Intel und AMR mit ihren Grafikprozessoren GeForce und Radeon in ihren vielfältigen Ausführungsformen. Grafikprozessoren arbeiten mit Chip-Taktraten von 1,5 GHz und höher, haben Speicherkapazitäten von über 100 GB und Synchronous Dynamic RAMs (SDRAM) mit Graphics Double Data Rate (GDDR5).

Graphics Processor Unit (GPU) GeForce 
   6200 von NVIDIA

Graphics Processor Unit (GPU) GeForce 6200 von NVIDIA

Grafikprozessoren unterstützen die verschiedensten Funktionen der Grafikberbeitung wie das Antialiasing, Rendering, Shading, Mapping, Alphablending oder Fogging. Grafikprozessoren haben viele hundert Rechenwerke (ALU), die sie in Gruppen zu SIMD-Rechnerarchitekturen bündeln. Jede einzelne SIMD arbeitet im Gleichtakt dasselbe Grafikprogramm ab, wobei sie Vektoren, Endpunkte und Fragmente berechnen für einen jeweils eigenen Datenstrom berechnen. Die GPU-Architektur mit den vielen SIMDs eignet sich bestens für die Berechnung von Computergrafiken. Durch die parallele Abarbeitung liegt die Rechenleistung von Grafikprozessoren bei mehreren zig Millionen Polygonberechnungen pro Sekunde, was mehreren hundert Milliarden Rechenoperationen pro Sekunde entspricht.

Von der Integrationsdichte her sind Grafikprozessoren in Strukturbreiten von unter 50 nm aufgebaut und bestehen aus mehreren hundert Millionen Transistoren. Die Entwicklung der Integrationsdichte verläuft sogar etwas dynamischer als die der Zentraleinheiten.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Grafikprozessor
Englisch: graphics processing unit - GPU
Veröffentlicht: 18.03.2019
Wörter: 249
Tags: #Sonstige CPUs
Links: Alphablending, AMR (anisotropic magneto-resistive), Antialiasing, Computergrafik, CPU (central processing unit)