Grafikprozessor

Ein Grafikprozessor (englisch graphics processing unit, kurz GPU; dieses teilweise lehnübersetzt Grafikeinheit^[1] und seltener auch Video-Einheit^[1] oder englisch video processing unit sowie visual processing unit, kurz VPU genannt^[2]) ist ein auf die Berechnung von Grafiken spezialisierter und optimierter Prozessor für Computer, Spielkonsolen und Smartphones. Zusätzlich gibt er die berechneten Grafiken an ein Display oder mehrere aus. Früher hatten Grafikkarten gar keine eigenen Rechenfähigkeiten und waren reine Ausgabekarten („Videoadapter“, anfangs sogar noch in Text- und Grafikadapter unterschieden;^[3] siehe auch Videomodus). Ab Mitte der 1990er Jahre wurden zuerst 2D-Fähigkeiten und später rudimentäre 3D-Fähigkeiten integriert, der Grafikprozessor war festverdrahtet oder seine Programmierbarkeit war beschränkt auf seine Firmware. Seit Mitte der 2000er Jahre kann der Hauptprozessor (CPU) Programme auf die Grafikkarte oder auch in die Grafikeinheit laden, welche so in beschränktem Rahmen flexibel programmierbar ist.

Grafikprozessoren findet man auf dem Die von Hauptprozessoren mit integrierter Grafikeinheit, oder auf der Hauptplatine als Teil des Chipsatzes (Onboard, als integrierter Grafikprozessor) – beides oft auch als „iGPU“ (für integrierte Grafikeinheit bzw. Grafikkarte) bezeichnet – wie auch auf Erweiterungskarten oder direkt auf der Hauptplatine (meist verlötet, etwa bei Notebooks) – auch als „dedizierte“ Grafikeinheit/Grafikkarte, manchmal auch „dGPU“, bezeichnet. Auf einer Grafikkarte sind mehrere Grafikprozessoren (GPUs) möglich, bzw. bei Steckkarten in weiteren Steckplätzen auch mehrere Grafikkarten pro Computer, was allerdings von Hard- und Software unterstützt sein muss (Multi-GPU). Nicht nur für Notebooks gibt es externe Erweiterungsboxen, in die eine Grafikkarte gesteckt werden kann – oft mit „eGPU“ (für „externe“ GPU) bezeichnet. In Dockingstationen kann eine eigene Grafikeinheit verbaut sein. Fast alle heute produzierten Grafikprozessoren für Personal Computer stammen von AMD, Intel oder Nvidia. Die Integration auf Steckkarten liegt dagegen bis auf Sonder- und Referenzmodelle seit einiger Zeit bei anderen Herstellern.

1. ↑ ^{a b} Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Einzelbeleg zur Grafik- und Video-Einheit.
2. ↑ Der ehemalige Grafikchip-Hersteller 3DLabs nutzte die Abkürzung VPU, um auf die volle Programmierbarkeit von Fragment- und Vertex-Shadern seiner Produkte zu verweisen.
3. ↑ Mike Meyers: CompTIA A+ All in One – Prüfungsvorbereitung und Hardware-Buch. 5. Auflage. mitp, 2013, ISBN 978-3-8266-9427-1, Anzeige: Bildschirm und Grafikkarte, S. 905 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche – amerikanisches Englisch: CompTIA A+ Certification All-in-One Exam Guide. Übersetzt von Gerhard Franken, Knut Lorenzen): „In den ersten Tagen des PC wurde eine neue Art Grafikkarte erfunden, die auch Grafiken darstellen konnte. Sie ähnelte dem reinen Textadapter. Der Textadapter war jedoch auf die 256 ASCII-Zeichen beschränkt, während die Programme beim Grafikadapter beliebige Pixel auf dem Bildschirm ein- und ausschalten konnten.“