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ジーピーユー
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  1. Graphics Processing Unit …本記事で記載する。
  2. ソヴィエト人民委員会付属国家政治局。旧ソ連における秘密警察。なお、この場合はゲーペーウーと読む。
  3. 地上動設備 (Ground Power Unit) - 航空機へ電を供給する設備。

概要

名前は"Graphics Processing Unit"。
通称GPU
PCの画像処理、画像出担当だ。
描画・物理演算HD動画再生支援は任せておけ!
ニコニコ動画Flash動画再生支援もお手のもの!
でも、お前らモニタから引っり出す仕事だけは勘弁な!!

画面に画像データを表示する(グラフィックレンリング)ための集積回路である。

PC用の3Dゲームプレイする場合、CPUよりGPUのほうが重視されることが多い。ゲームでの性幅がせいぜい2倍程度のCPUと違って、GPUでは最高峰のグラフィックカードオンボードでは十倍以上の性差もしくないため、高性カード最適化された重量級ゲームを廉価カードオンボードPCで動かすと「が足りなさ過ぎて正常起動すらしない」「コマ落ちが酷くてまともにプレイできない」といったことが起こるからである。世代交代による性向上のスピードCPUべて非常に速い。

かつては様々なメーカーがGPUを開発していたが、2023年の時点では「NVIDIA」「AMD」「Intel」の3社がPC向けのGPUを提供している。

GPUのPCへの搭載方法は、CPUチップセットへの内蔵、マザーボードへの実装、拡カードグラフィックボード)と様々で、ハイエンドのGPUは基本的に拡カード提供されているものの低価格なPCではオンボード流になっており、IntelAMD共にGPUを内蔵したCPUを販売している。

また、一方で組み込み市場への展開もあり、コンシューマーゲーム機や携帯電話にGPUが搭載されるようになっている。

マルチGPU(マルチグラフィックスプロセッサ)

GPUはCPUと同様にコンピュータ1台に対して1基搭載して動作させることが一般的であり、これを「シングルGPU(シングルグラフィックプロセッサ)」という。

しかしながら、より快適に映像処理をする為、いはより高度な映像処理をする為にコンピュータ1台に対して、GPUを複数搭載して並列動作させる「マルチGPU(マルチグラフィックプロセッサ)」という技術が存在する。

マルチGPUの構成例

  • デュアルGPU(GPUを2基搭載して並列動作させる)
  • トリプルGPU(GPUを3基搭載して並列動作させる)
  • クアッドGPU(GPUを4基搭載して並列動作させる)

マルチGPU構成にするには、

という以上の条件を全て満たしている必要がある。

また、1枚のグラフィックカードにGPUが2基搭載された、デュアルGPU構成のモデルが  グラフィックカードには存在する。この場合、グラフィックカード1枚をマザーボードに  挿すことで「デュアルGPU」構成を実現していることになる。 

一般的に1枚のグラフィックカードに搭載されるGPUの数は1基であり、「デュアルGPU」構成にするのであれば、2枚のグラフィックカードマザーボードに挿す必要がある。

マルチGPUソリューション

大手GPUメーカーである、NVIDIAAMDは両者共にマルチGPUの為の独自のソリューションをユーザー提供している。

NVIDIAマルチGPUソリューションとしては

AMDマルチGPUソリューションとしては

などが存在する。

GPGPU(GPUによる汎目的計算)

近年のトレンドとして、GPUの演算資を画像処理以外の的に活用することが進められている。これは元々一般ユーザの使用的においては余らせ気味だったGPU資を有効活用することが狙いである。一般には動画エンコード/デコードにGPUを使用することに使われる(Flash Player 10やAdobe CS4などで採用)。

GPUの特性上、一度に大量のデータを単純な計算で処理する場合、かなり劇的な効果を得られることが実されている(GPUが「簡素な設計の演算ユニット(=CPUコアに相当)を大量に並べる」という設計のため)。一方で分岐予測などを多用した複雑なプログラムコア数よりも個々のコアの性が重要)はCPUべ苦手とされている。

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77 ななしのよっしん
2023/02/08(水) 19:03:15 ID: xVZ3F2QnKh
これからのGPUグラフィックよりAIの性が問われるようになるのかねぇ。一部のゲーマー以外は

ならVRAMメインメモリが分かれてるのも流行らなくなって、CPUGPUを統合したSoCメモリ2階建てのPoPが合理的だわな、スマホみたいに
CPUGPUおまけみたいな扱いになったりして
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78 ななしのよっしん
2023/02/13(月) 02:11:27 ID: YaTeJZC5qs
CPUスマホの後追いになったからGPUもそうなるのかな
PSXBOXを見てると素人だからsocでいいじゃんとなる
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79 ななしのよっしん
2023/02/19(日) 22:19:47 ID: WURJDgTkcs
Appleがやってるのはまさにそれ。メインメモリも含めて全部統合したことでCPU-GPU間のデータコピーが不要になるので、性・電両面で優位性があるアーキテクチャになってる。バリバリトップパフォーマンスを狙うのでなければ文句なしに最強だと思う。とにかく異常バッテリー持つし。
弱点としては拡性が弱いことなんだが、ノートなんかはどうせそんなにいじれないし、ほとんどの用途にはこれで十分というラインだから特に気にならないという。
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80 ななしのよっしん
2023/03/08(水) 15:24:46 ID: xml2wseBV9
RTX3090はryzen3950でさえボトルネックになるとか初めて知った
RTX4090を使えるのスレッドリッパーぐらいとかねすごい時代だよな
値段高いけど
ようつべゆっくりでみたけどどの動画だったかなーって覚えてねー
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81 ななしのよっしん
2023/06/21(水) 12:50:15 ID: ddNXGHojl4
Jim Kellerく生成AI処理はGPGPUでやるより専用のAIアクセラレータを使った方が省電で実用的だと
く製品化してほしいな

伝説CPUアーキテクトJim Keller氏が示すAI未来
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1510214.htmlexit
Jim Keller「GPUは多数の演算器が集まっており、各々の演算器がピクセル1つ1つを処理する。つまり大規模な並列処理を行なうのに適した構造だ。
一方AIプログラムは、1つの演算器の処理の結果がほかの演算器にを及ぼす“フロー”になっている。これは人間の処理に似ている。AIプログラムがやっていることは、GPUがやれることとは異なる。AIプロセッサの方がよりAIプログラムの実行に適した構造になっている。
また、NVIDIAAMDなどのGPUは既に成功を収めているが、今、GPUAI処理を行なうには電面やコストの面からして非効率的で、AI処理は本来そんなにコストが高くあるべきではない。々はAI
(省略しています。全て読むにはこのリンクをクリック!)
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82 ななしのよっしん
2023/07/01(土) 19:35:55 ID: wWLh2qK/Hz
>>80
つっても、ボトルネックって単が本来の意味でのボトルネックCPU100%フル稼働にしてるけど、CPU自体が古くて性低すぎで高性GPUが低使用率&低消費電のまま全然働かない状態)からかなり遠く離れて独り歩きしてる状態だと思うで

高っかいグラボ使ってんのにFHD解像度FPSで200だの250だの出るようなタイトルCPU同士だけ変えてべて「こっちのCPUのほうが20FPS高い! ボトルネックだ!」みたいな感じの使われ方してるし
そこまでの高フレームレートは対人FPSでさえ過剰というか、ベンチの一環としてFPSの数値見て喜んでる感じになってる

重いゲームで高解像度・最高設定・レイトレを重視すると、フレームレート自体が手に落ち込んでどれも大差なくなるというか「ゲームするだけならCPUはそこそこ程度でいいわ」って現実に戻る事になるしな
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83 ななしのよっしん
2023/07/09(日) 11:44:09 ID: m8u0Bq9xa3
valorantかな?あれはFPS minを気にする人結構いる気がする
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84 ななしのよっしん
2023/08/07(月) 09:18:59 ID: xml2wseBV9
何ていうか昔はCPU義だったのにCPUの値段が大幅に下がって
すっかりGPUの値段が上がってしまったね
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85 ななしのよっしん
2023/08/18(金) 09:32:35 ID: RfcCmb7uap
今はCPUGPU内蔵しているから、ビデオカードハイエンドニーズしか残らんかった感じだね
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86 ななしのよっしん
2023/08/31(木) 20:10:09 ID: qDNyp8h2ur
第3勢Intel Arcはどうなんだろ?
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