グラフィックチップ (GPU)

グラフィックチップ (GPU)

Graphics Processing Unit(グラフィックス プロセッシング ユニット、略してGPU)とは、パーソナルコンピュータやワークステーション等の画像処理を担当する主要な部品のひとつ。
Visual Processing Unit(ビジュアル プロセッシング ユニット、VPU)という名称もある。
コンピュータシステムにおいて画像表示を担当するASICであるグラフィックコントローラから発展したもので、GPUはジオメトリエンジンなどの専用ハードウェアによって画像データ処理を行う集積回路をさす。
現在の高機能GPUは高速のVRAMと接続され、グラフィックスシェーディングに特化した演算器を複数搭載するマイクロプロセッサとなっている。

ビデオメモリ (VRAM)

ビデオメモリ (VRAM)

表示する描画情報を保持するためのフレームバッファとして利用されるメモリ領域。
大容量化に伴い、オフスクリーンバッファやシェーディングバッファなどとしても利用されるようになっている。
グラフィックチップとは専用バスでポイント・ツー・ポイント接続される。
広帯域で接続したほうが性能的には有利だが、コスト・実装面積・発熱などを優先しグラフィックチップの仕様より狭い帯域幅で接続することもある。
ビデオメモリには高速性と低価格性の両立が求められるため、汎用のDRAMだけでなく専用のRAMが用いられることも多い。
かつては専用モジュールによりビデオメモリの増設に対応する製品も存在したが、2000年代以降、ビデオメモリの増設に対応したビデオカードは存在していない。
実装面積を重視するモバイル用途ではグラフィックチップのLSIパッケージにビデオメモリ用RAMを同梱している製品も存在する。

Unified Memory Architecture (UMA)

Unified Memory Architecture (UMA)とは独立したビデオメモリを持たず、メインメモリと共有するシステムである。
シェアメモリ・共有メモリなどとも呼ばれる。
メインメモリは同世代の専用ビデオメモリと比較すると低速であり、システムとメモリ帯域を共有するためシステムパフォーマンスが低下するなどのデメリットがある。
反面、実装面積が少なく省スペース性に優れる、部品点数が少なく安価であるなどのメリットがあり、チップセット統合グラフィックス機能で多く採用されている。
メインメモリの高速化に伴い、単体型のグラフィックチップにおいてもNVIDIA社のTurbo Cache、AMD社のHyperMemoryなどメインメモリをビデオメモリ領域として利用する技術が登場している。

Unified Memory Architecture (UMA)

▲Page Top