GPU またはGraphical Processing Unitは、CPUまたはCentralよりもはるかに速い速度でグラフィック関連のタスクを特別に実行するように設計された専用のマイクロチップです処理ユニット。
一般に、GPUはビデオゲームの視覚的な側面だけでなく、ビデオ編集ソフトウェア、グラフィックデザイン、3Dデザイン、その他の類似のツールも処理します。最近、GPUは、暗号通貨マイニングなどの特定の非グラフィックタスクの実行にも使用されるようになりました。これは、独自の内部設計でうまく機能します。
GPUとCPUの違い
ラップトップ、タブレット、ゲーム機を問わず、すべてのコンピュータにCPU があります。 CPUはマシンの頭脳です。デバイスでソフトウェアを実行する場合、CPUが指示に従い、必要なすべての計算を実行します。もちろん、すべてのマイクロチップが命令を実行するので、何がCPUを特別なものにしていますか？
最近のCPUのほとんどには4つのCPUコア がありますが、この数は急速に増加しています。 CPUが同時に実行できる計算の数は、コアの数によって制限されます。ただし、CPUは、任意のタイプの少数の複雑な計算を非常に迅速に次々に実行するのに非常に適しています。
しかし、最近のGPUは非常に異なる設計哲学を持っています。少数の複雑な全機能プロセッシングコアの代わりに、特にグラフィックスに関連して、命令を並列に実行するように設計された数百または数千の単純なプロセッサコアがあります。
たとえば、画像内のピクセルに特定の方法で影を付ける指示。現代のコンピューターディスプレイには数百万のピクセルがあります。リアルな3Dグラフィックスをスムーズなフレームレートでレンダリングおよびアニメーション化するには、この大規模な並列処理能力が必要です。したがって、多数の単純なコマンドを同時に処理する場合は、GPUが必要です。
In_content_1 all：[300x250] / dfp：[640x360]- ->GPUとグラフィックカードは同じものですか？
「GPU」と「グラフィックカード」という用語を同じ意味で使用することが一般的になっています。これは、コンピュータにGPUがないと誰かが言う状況につながりますが、彼らが実際に意味するのは、コンピュータにグラフィックカードがないということです。
GPUとは？ GPUは特にマイクロプロセッサ自体を指しますが、もちろんGPUはそれ自体で動作することはできません。それはその仕事をするために他のコンポーネントを必要とします。それでは、GPUをパッケージ化するさまざまな方法について見ていきましょう。
グラフィックカード
グラフィックカードは、コンピューターのマザーボードの標準スロットに接続するディスクリートデバイスです。これは、プリント基板、GPU、メモリ、ディスプレイコネクタ、電源コネクタ、およびGPUに必要なその他のさまざまなコンポーネントで構成されています。
グラフィックスカードには、GPUを安全な動作温度に保つのに役立つ専用の冷却システムもあります。グラフィックカードの主な利点は、コンピュータ全体またはマザーボード全体を交換する必要なく、新しいモデルに簡単に交換できることです。
統合型GPU
統合型GPUは、同じモデルに組み込まれていますCPUとしてのハウジング。したがって、これらのいずれかを搭載したコンピュータは、動作するために別個のグラフィックカードを必要としません。ディスプレイコネクタはマザーボードによって提供され、GPUはCPUと同じメモリプールを共有します。もちろん、CPUとGPUも同じ冷却システムと電源を共有します。
統合されたGPUは最近非常に強力になり、中には適度なビデオゲームグラフィックスに使用できるものもありますが、主な利点はコストとスペースの節約です。これが、多くのラップトップで人気のあるソリューションである理由です。
タブレットやスマートフォンにもGPUが統合されていますが、これらは「システムオンチップ」パッケージの一部です。コンピューターでは、CPUとGPUのみが同じパッケージを共有します。SoCの場合、システム全体を構成するRAM、ストレージ、ペリフェラルコントローラー、およびその他のコンポーネントはすべて同じシリコンパッケージ上にあります。
専用GPU
専用GPUは、グラフィックスカードや統合GPUとは異なります。コンピュータに組み込まれたグラフィックカードと考えるのが最も簡単です。ラップトップは、専用GPUを使用する主要なデバイスです。
グラフィックカードと同様に、GPUには独自のメモリと冷却機能がありますが、グラフィックカードとは異なり、専用GPUを変更またはアップグレードすることはできません。交換可能なGPUモジュールを使用するラップトップは少数ですが、これはまれな例外です。
外部グラフィックカード
最近の開発である外部グラフィックスカードは、最新のコンピュータの高速ポートを利用しています。 USB C経由のThunderbolt 3 が最適なソリューションです。外付けカードは、統合ソリューションか、または適合するグラフィックスカードで使用できるエンクロージャのいずれかです。
これは、デスクでより強力なGPUソリューションを必要とするラップトップユーザーに適したソリューションです。 外部GPU について詳しくは、それらについての記事をご覧ください。
GPU仕様の理解
異なるグラフィックカードを選択する方法については、 GPU仕様の詳細については、グラフィックカード購入者ガイド をご覧ください。簡単な要約が必要な場合は、GPUに関して重要な数値を以下に示します。
残念ながら、これらの数値や詳細を知っていても、特定のGPUまたはグラフィックカードのパフォーマンスについてはあまりわかりません。最後に最も重要なのは、実行したいアプリケーションのパフォーマンスです。これは、公開されているベンチマークのオンラインで簡単に見つけることができます。
一般的なGPUコンピューティングタスク
最後に知っておくべき重要なこと最近のGPUについては、グラフィック以外の特定のタスクに使用できることです。 GPUは基本的に膨大な数の単純なプロセッサーで構成されているため、多数の計算を並行して実行する必要があるジョブは、GPUで実行するとメリットが得られます。
たとえば、NvidiaブランドカードはCUDA（Compute Unified Device Architecture）命令で動作します。 CUDAを使用してソフトウェアを記述し、GPUの独自の設計を利用して特定のタイプの計算を高速化できます。
特定のブランドのカードに取り付けられていないOpenCLもあります。 GPUは、ビッグデータ分析、機械学習、ディープラーニング、暗号通貨マイニング、および過去にスーパーコンピューターを必要としたであろう高度なジョブの増え続けるリストに適用されています。
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これらは、GPUとは何かについて知っておく必要がある最も重要な事実です。これで、それらが何であるか、何に使用されるか、他のタイプのプロセッサとどのように異なるかを理解できました。私たちは皆、GPUに感謝すべきです。コンピューターを使用する場合、コンピューターを使用しないと、それほどカラフルでなく、フレンドリーになります！