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图形处理单元(GPU)是一种单芯片处理器，主要用于管理和提高视频和图形的性能。GPU不仅用在视频卡或主板上的PC中，还用于移动电话、显示适配器、工作站和游戏机。

GPU 功能包括：

二维或三维图形 数字输出到平板显示器监视器 纹理映射 应用程序支持 AutoCAD 等高强度图形软件 渲染多边形 支持 YUV 色彩空间 硬件覆盖 MPEG 解码

这些功能旨在减少 CPU 的工作并产生更快的视频和图形。

该术语也称为视觉处理单元(VPU)。

第一个 GPU 是由 NVidia 于 1999 年开发的，称为 GeForce 256.这种 GPU 模型每秒可处理 1000 万个多边形，并拥有超过 2200 万个晶体管。GeForce 256 是一款单芯片处理器，集成了变换，绘图和 BitBLT 支持，灯光效果，三角形设置/剪裁和渲染引擎。

随着对图形应用程序的需求增加，GPU 变得越来越流行。最终，它们不仅仅是一种增强功能，而且是 PC 性能最佳的必要条件。专用逻辑芯片现在允许快速图形和视频实现。通常，GPU 连接到 CPU 并且与主板完全分离。随机存取存储器(RAM)通过加速图形端口(AGP)或外围组件互连快速(PCI-Express)总线连接。一些 GPU 集成在主板上的北桥上，并将主存储器用作数字存储区域，但这些 GPU 速度较慢且性能较差。

大多数 GPU 使用他们的晶体管进行 3D 计算机图形处理。但是，有些已经加速了映射顶点的内存，例如地理信息系统(GIS)应用程序。一些更现代的 GPU 技术支持可编程着色器实现纹理，数学顶点和精确的颜色格式。计算机辅助设计(CAD)等应用程序每秒可处理超过 2000 亿次操作，每秒可处理多达 1700 万个多边形。许多科学家和工程师使用 GPU 进行更深入的计算研究，利用矢量和矩阵特征。