Grafikverarbeitungseinheit GPU

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Was ist eine GPU?

Eine Grafikverarbeitungseinheit (englisch: Graphics Processing Unit, GPU) ist ein Parallelprozessor, der es ermöglicht, sich wiederholende Berechnungen innerhalb einer Anwendung gleichzeitig auszuführen.

GPUs wurden gegen Ende des letzten Jahrhunderts eingeführt, um die zentralen Recheneinheiten (CPUs) bei der Bewältigung der riesigen Anzahl von Berechnungen zu unterstützen, die für animierte Videospiele erforderlich sind.

Der Grafikprozessor führte die sich wiederholenden Berechnungen gleichzeitig aus, während der Rest der Anwendung weiterhin von der CPU ausgeführt wurde.

Als die Nachfrage nach Grafikanwendungen gegen Ende des letzten Jahrhunderts zunahm, wurden GPUs immer beliebter. Schließlich wurden sie nicht nur eine Erweiterung, sondern eine Notwendigkeit für die optimale Leistung eines PCs.

Heute sind GPUs leistungsfähig genug, um schnelle mathematische Berechnungen für Deep-Learning-Algorithmen parallel durchzuführen, und werden in fast allen Arten von Computergeräten eingesetzt, darunter Mobiltelefone, Tablets, Display-Adapter, Workstations und Spielkonsolen.

Techopedia erklärt die GPU

Grafikprozessoren (GPUs) spielen eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung redundanter Berechnungen in allen Bereichen, von Virtual-Reality-Anwendungen (VR) bis hin zu selbstfahrenden Autos. Während jeder Kern in der CPU autonom an einer anderen Aufgabe arbeitet, arbeiten die GPU-Kerne parallel an den iterativen Berechnungen, die das maschinelle Lernen (ML) antreiben.

GPUs können entweder eingebettet oder diskret sein. Eingebettete GPUs, auch integrierte GPUs genannt, befinden sich auf demselben Chip wie die CPU und teilen sich den Speicher der CPU.

Diskrete GPUs haben ihr eigenes Substrat und ihren eigenen Speicher. Wenn GPUs in die CPU eingebettet sind, werden sie über einen AGP-Bus (Accelerated Graphics Port) oder einen PCI-Express-Bus (Peripheral Component Interconnect Express) mit dem Arbeitsspeicher (RAM) eines Computergeräts verbunden.

Geschichte des Grafikprozessors

Der erste Grafikprozessor wurde 1999 von NVidia entwickelt und GeForce 256 genannt. Dieses GPU-Modell konnte 10 Millionen Polygone pro Sekunde verarbeiten und hatte mehr als 22 Millionen Transistoren. Der GeForce 256 war ein Ein-Chip-Prozessor mit integrierter Transformations-, Zeichen- und BitBLT-Unterstützung, Beleuchtungseffekten, Dreieckseinrichtung/Clipping und Rendering-Engine.

Zu den Funktionen gehörten:

  • Tastendes Rendering von Polygonen in 2D- und 3D-Grafiken
  • Digitale Ausgabe auf Flachbildschirmen
  • Textur-Zuordnung
  • Anwendungsunterstützung für hochintensive Grafiksoftware wie AutoCAD
  • Unterstützung für den YUV-Farbraum
  • Hardware-Überlagerungen
  • MPEG-Dekodierung

Verwandte Begriffe

Margaret Rouse
Redaktion
Margaret Rouse
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Margaret Rouse ist eine preisgekrönte technische Autorin und Dozentin. Sie ist für ihre Fähigkeit bekannt, komplexe technische Themen simpel und nachvollziehbar zu erklären. In den letzten zwanzig Jahren sind ihre Erklärungen auf TechTarget-Websites erschienen und sie wurde in Artikeln der New York Times, des Time Magazine, USA Today, ZDNet, PC Magazine und Discovery Magazine als Quelle und Expertin zitiert. Wenn Sie einen Vorschlag für eine neue Definition haben oder eine technische Erklärung verbessern möchten, schicken Sie einfach Margaret eine E-Mail oder kontaktieren Sie sie auf LinkedIn oder Twitter.