Data modyfikacji: Środa, 10.08.2022

Procesor graficzny: co to jest i do czego służy?

Obecnie do jednego z kilku podstawowych komponentów komputera należy zaliczyć procesor graficzny, bez którego urządzenie to nie wyświetli na ekranie żadnego obrazu i nie wygeneruje dwuwymiarowej lub trójwymiarowej grafiki. Czipy te dostępne są bardzo wielu formach i odmianach.

Polecamy: Jaka karta graficzna do gier?

Pierwsze komputery potrafiące wyświetlać na ekranie tekst lub bardzo prymitywną grafikę pojawiły się w latach 50. i 60. W latach 70. i 80. za wyświetlanie obrazu na ekranach odpowiadał w dużej mierze podstawowy procesor komputera, którego w zadaniu tym wspomagały specjalnie zaprojektowane do tego celu układy elektroniczne i chipsety.

Termin procesor graficzny, który występuje bardzo często również w postaci skrótu GPU (ang Graphic Processor Unit), zaczął być używany powszechnie dopiero od względnie niedawna. Nastało to dopiero w 1999 roku roku, kiedy firma Nvidia wypuściła na rynek komputerową kartę graficzną GeForce 256, określaną przez producenta mianem pierwszego prawdziwego GPU na rynku.

Wcześniej pojęcia używało się np. do opisywania zestawu komend graficznych wykonywanych przez zwykły procesor komputerowy. Na początku lat 90. Sony przedstawiło za jego pomocą także jeden z kluczowych czipów pierwszej konsoli z serii PlayStation.

Dzięki Nvidii procesor graficzny definiujemy obecnie jako jednostkę obliczeniową przeznaczoną w całości do wykonywania operacji związanych z rysowaniem grafiki 2D i 3D. Układ ten odciąża od tego zadania zwykły procesor komputera lub innego sprzętu elektronicznego.

Obecnie procesory graficzne znajdziemy we wszystkich urządzeniach mobilnych, takich jak tablety, smartfony czy smartwatche. Ponadto nie obejdą się bez nich konsole do gier, a także telewizory z funkcjami Smart TV.

Typy procesorów graficznych

Samodzielne karty grafiki

Procesory graficzne, które umieszczone są na osobnej karcie rozszerzeniowej wpinanej do specjalnego złącza na płycie głównej komputera. Obecnie stosuje się je praktycznie wyłącznie w stacjonarnych pecetach oraz mocniejszych laptopach. Najnowsze modele reprezentują szczyt aktualnych możliwości graficznych komercyjnych GPU i dysponują ogromną mocą, stanowiąc swoisty komputer w komputerze.

Producenci wyposażają je we własną pamięć RAM oraz inne kompleksowe układy wspomagające. Wspólnie generują one ogromne zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz wydzielają wiele ciepła odprowadzanego przy pomocy wbudowanego systemu chłodzenia.

Układy zintegrowane

Procesor graficzny jest w tym przypadku częścią procesora głównego komputera. Zazwyczaj oznacza to, że został on wydrukowany na tej samej co on krzemowej płycie i jest z nim zamknięty w jednej fizycznej jednostce CPU. Poza procesorem GPU tego typu może być również częścią chipsetu płyty głównej urządzenia.

Ze względu na swoje rozmiary układy tego typu posiadają ograniczone możliwości obliczeniowe, często dzieląc zasoby z innymi podzespołami komputera, osiągając przez to znacznie niższą wydajność niż układy samodzielne. Ze względu na cenę i niskie zużycie energii są jednak używane w najtańszych modelach komputerów oraz laptopach.

Układy hybrydowe

Procesory graficzne, które współdzielą niektóre zasoby, takie jak pamięć RAM, z innymi podzespołami komputera. Są one rozwiązaniem pośrednim pomiędzy samodzielnymi kartami grafiki a układami zintegrowanymi. Popularne są wśród producentów GPU dla laptopów oraz notebooków.

Procesory zewnętrze

Procesory graficzne zamknięte w specjalnej obudowie i znajdujące się na zewnątrz komputera. Ten typ GPU jest rzadko spotykany, wykorzystuje się go np. w przypadku laptopów, które w ten sposób mogą łatwo wzmocnić swoją wydajność graficzną.

GPGPU

Procesory graficzne pełniące rolę stacji roboczych, które wykorzystywane są do wykonywania bardzo skomplikowanych obliczeń matematycznych. Zestawy tego typu układów tworzą bardzo wydajne superkomputery używane w badaniach naukowych, wojskowości oraz przemyśle.

Producenci procesorów graficznych

Od wielu lat rynek procesorów graficznych jest zdominowany przez trzech amerykańskich producentów - chodzi tu o firmy Intel, AMD i Nvidia. Dostarczają one układy GPU do komputerów stacjonarnych, laptopów, konsol do gier i urządzeń mobilnych. Mniejsi wytwórcy działający w cieniu trzech gigantów specjalizują się głównie w projektowaniu zintegrowanych układów graficznych dla smartfonów i tabletów.

Procesory graficzne Intel

Jeżeli weźmiemy pod uwagę czyste statystyki, firma Intel jest obecnie największym na świecie producentem układów graficznych. Z jej GPU korzystają na co dzień setki milionów osób na całym świecie. W przeciwieństwie do AMD i Nvidii, Intel produkuje je jednak niejako przy okazji. Praktycznie wszystkie GPU spółki, które wchodzą w skład jej linii Intel HD Graphics, są zintegrowane z procesorami Intel Core oraz Intel Celeron.

Pod względem możliwości, układy te ustępują dedykowanym kartom graficznym, ale cieszą się sporym powodzeniem zwłaszcza wśród posiadaczy tanich laptopów, pozbawionych drugiej dedykowanej karty graficznej od AMD lub Nvidii. Większość ze współczesnych modeli Intel HD Graphics pozwala na swobodne korzystanie z komputera, surfowanie w sieci, a nawet zabawę z nieco starszymi trójwymiarowymi grami.

Procesory graficzne Nvidia

Nvidia to bezapelacyjny lider jeżeli chodzi o produkcję kart graficznych, dominuje w ich prawie każdym przedziale cenowym oraz segmencie wydajnościowym. Firma jest również pionierem jeżeli chodzi o innowacje na rynku GPU i implementację najświeższych rozwiązań technologicznych.

Nadają one kierunek rozwoju branży gier komputerowych, która od lat pozostaje nierozerwalnie związana z produktami spółki. Mobilne procesory graficzne Nvidii o nazwie Tegra poza tabletami znajdziemy również w konsoli Nintendo Switch.

Procesory graficzne AMD

Firma AMD produkuje zarówno karty graficzne, wchodzące w skład serii Radeon, jak i układy zintegrowane Radeon Vega, które znajdziemy w niektórych modelach procesorów AMD Ryzen.

Vegi są niezwykle wysoko oceniane i cieszą się sporą popularnością, tym bardziej, że pod względem wydajności przerastają produkty Intela. Spółka dostarcza również procesory graficzne dla wszystkich nowych konsol z serii Xbox oraz PlayStation.