Графический процессор ( GPU ) — это специализированная электронная схема, предназначенная для быстрого манипулирования памятью и ее изменения для ускорения создания изображений в кадровом буфере , предназначенном для вывода на устройство отображения . Графические процессоры используются во встроенных системах , мобильных телефонах , персональных компьютерах , рабочих станциях и игровых консолях .
Современные графические процессоры очень эффективно манипулируют компьютерной графикой и обрабатывают изображения . Их высокопараллельная структура делает их более эффективными, чем центральные процессоры общего назначения (ЦП) для алгоритмов , обрабатывающих большие блоки данных параллельно. В персональном компьютере GPU может присутствовать на видеокарте или встроен в материнскую плату . В некоторых ЦП они встроены в кристалл ЦП . [1]
В 1970-х годах термин «GPU» первоначально обозначал блок графического процессора и описывал программируемый блок обработки, работающий независимо от центрального процессора и отвечающий за обработку и вывод графики. [2] [3] Позже, в 1994 году, Sony использовала этот термин (теперь он обозначает графический процессор ) в отношении графического процессора Sony, разработанного Toshiba для консоли PlayStation в 1994 году . [4] Термин был популяризирован компанией Nvidia в 1999 году, которая представила GeForce 256 как «первый в мире графический процессор». [5] Он был представлен как «однокристальный процессорсо встроенными механизмами преобразования, освещения, настройки / отсечения треугольников и рендеринга ». [6] Конкурирующая компания ATI Technologies ввела термин « визуальный процессор » или VPU с выпуском Radeon 9700 в 2002 году. [7]
Системные платы Arcade используют специализированные графические схемы с 1970-х годов. В раннем оборудовании для видеоигр оперативная память для кадровых буферов была дорогой, поэтому видеочипы объединяли данные вместе, когда изображение сканировалось на мониторе. [8]
Специальная схема переключения бочек использовалась, чтобы помочь ЦП анимировать графику кадрового буфера для различных аркадных игр 1970-х годов от Midway и Taito , таких как Gun Fight (1975), Sea Wolf (1976) и Space Invaders (1978). [9] [10] [11] В аркадной системе Namco Galaxian 1979 года использовалось специализированное графическое оборудование , поддерживающее цвет RGB , многоцветные спрайты и тайловые карты фона. [12] Оборудование Galaxian широко использовалось во времяЗолотой век аркадных видеоигр от игровых компаний, таких как Namco , Centuri , Gremlin , Irem , Konami , Midway , Nichibutsu , Sega и Taito . [13] [14]
На домашнем рынке в Atari 2600 1977 года использовался видеошифтер, называемый адаптером телевизионного интерфейса . [15] 8 - битные компьютеры Atari (1979 г.) имели ANTIC , видеопроцессор, который интерпретировал инструкции, описывающие «список отображения» — то, как линии развертки отображаются в определенные растровые или символьные режимы, и где хранится память (так не обязательно должен быть непрерывным буфером кадров). [16] Подпрограммы машинного кода 6502 могли запускаться в строках сканирования путем установки бита в инструкции списка отображения. [17] ANTIC также поддерживает гладкие вертикальные и горизонтальная прокрутка не зависит от процессора. [18]