什么是圖像處理器

　　圖形處理器（英語：Graphics Processing Unit，縮寫：GPU），又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備（如平板電腦、智能手機等）上圖像運算工作的微處理器。

　　用途是將計算機系統所需要的顯示信息進行轉換驅動，并向顯示器提供行掃描信號，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件，也是“人機對話”的重要設備之一。顯卡作為電腦主機里的一個重要組成部分，承擔輸出顯示圖形的任務，對于從事專業圖形設計的人來說顯卡非常重要。

　　工作原理

　　簡單說GPU就是能夠從硬件上支持T&L（Transform and Lighting，多邊形轉換和光源處理）的顯示芯片，由于T&L是3D渲染中的一個重要部分，其作用是計算多邊形的3D位置與處理動態光線效果，也能稱為“幾何處理”。一個好的T&L單元，能提供細致的3D物體和高級的光線特效；只不過大多數PC中，T&L的大部分運算是交由CPU處理的（這就也就是所謂軟件T&L），因為CPU的任務繁多，除了T&L之外，還要做內存管理和輸入響應等非3D圖形處理工作，所以在實際運算的時候性能會大打折扣，一般出現顯卡等待CPU數據的情況，CPU運算速度遠跟不上時下復雜三維游戲的要求。即使CPU的工作頻率超出1GHz或更高，對它的幫助也不大，因為這是PC本身設計造成的問題，與CPU的速度無太大關系。

　　功能作用

　　顯卡的處理器稱為圖形處理器（GPU），它是顯卡的“心臟”，與CPU類似，只不過GPU是專為執行復雜的數學和幾何計算而設計的，這些計算是圖形渲染所必需的。某些最快速的GPU集成的晶體管數甚至超過了普通CPU。

　　時下的GPU多數擁有2D或3D圖形加速功能。如果CPU想畫一個二維圖形，只需要發個指令給GPU，如“在坐標位置（x， y）處畫個長和寬為a×b大小的長方形”，GPU就可以迅速計算出該圖形的所有像素，并在顯示器上指定位置畫出相應的圖形，畫完后就通知CPU “我畫完了”，然后等待CPU發出下一條圖形指令。

　　有了GPU，CPU就從圖形處理的任務中解放出來，可以執行其他更多的系統任務，這樣可以大大提高計算機的整體性能。

　　GPU會產生大量熱量，所以它的上方通常安裝有散熱器或風扇。

　　GPU是顯示卡的“大腦”，GPU決定了該顯卡的檔次和大部分性能，同時GPU也是2D顯示卡和3D顯示卡的區別依據。2D顯示芯片在處理3D圖像與特效時主要依賴CPU的處理能力，稱為軟加速。3D顯示芯片是把三維圖像和特效處理功能集中在顯示芯片內，也就是所謂的“硬件加速”功能。顯示芯片一般是顯示卡上最大的芯片（也是引腳最多的）。時下市場上的顯卡大多采用NVIDIA和 AMD-ATI 兩家公司的圖形處理芯片。

　　GPU已經不再局限于3D圖形處理了，GPU通用計算技術發展已經引起業界不少的關注，事實也證明在浮點運算、并行計算等部分計算方面，GPU可以提供數十倍乃至于上百倍于CPU的性能，如此強悍的“新星”難免會讓CPU廠商老大英特爾為未來而緊張， NVIDIA和英特爾也經常為CPU和GPU誰更重要而展開口水戰。GPU通用計算方面的標準目前有OpenCL、CUDA、ATI STREAM。其中，OpenCL（全稱Open Computing Language，開放運算語言）是第一個面向異構系統通用目的并行編程的開放式、免費標準，也是一個統一的編程環境，便于軟件開發人員為高性能計算服務器、桌面計算系統、手持設備編寫高效輕便的代碼，而且廣泛適用于多核心處理器（CPU）、圖形處理器（GPU）、Cell類型架構以及數字信號處理器（DSP）等其他并行處理器，在游戲、娛樂、科研、醫療等各種領域都有廣闊的發展前景，AMD-ATI、NVIDIA時下的產品都支持OPEN CL。

　　什么是顯卡

　　顯卡（Video card，Graphics card）全稱顯示接口卡，又稱顯示適配器，是計算機最基本配置、最重要的配件之一。顯卡作為電腦主機里的一個重要組成部分，是電腦進行數模信號轉換的設備，承擔輸出顯示圖形的任務。顯卡接在電腦主板上，它將電腦的數字信號轉換成模擬信號讓顯示器顯示出來，同時顯卡還是有圖像處理能力，可協助CPU工作，提高整體的運行速度。對于從事專業圖形設計的人來說顯卡非常重要。 民用和軍用顯卡圖形芯片供應商主要包括AMD（超微半導體）和Nvidia（英偉達）2家。現在的top500計算機，都包含顯卡計算核心。在科學計算中，顯卡被稱為顯示加速卡。

　　工作原理

　　數據（data）一旦離開CPU，必須通過4個步驟，最后才會到達顯示屏：

　　1．從總線（Bus）進入GPU（Graphics Processing Unit，圖形處理器）：將CPU送來的數據送到北橋（主橋）再送到GPU（圖形處理器）里面進行處理。

　　2．從 Video Chipset（顯卡芯片組）進入 Video RAM（顯存）：將芯片處理完的數據送到顯存。

　　3從顯存進入Digital Analog Converter （= RAM DAC，隨機讀寫存儲數—模轉換器）：從顯存讀取出數據再送到RAM DAC進行數據轉換的工作（數字信號轉模擬信號）。但是如果是DVI接口類型的顯卡，則不需要經過數字信號轉模擬信號。而直接輸出數字信號。

　　4．從DAC進入顯示器（Monitor）：將轉換完的模擬信號送到顯示屏。

　　顯示效能是系統效能的一部分，其效能的高低由以上四步所決定，它與顯示卡的效能（Video Performance）不太一樣，如要嚴格區分，顯示卡的效能應該受中間兩步所決定，因為這兩步的資料傳輸都是在顯示卡的內部。第一步是由CPU（運算器和控制器一起組成的計算機的核心，稱為微處理器或中央處理器）進入到顯示卡里面，最后一步是由顯示卡直接送資料到顯示屏上。

　　顯卡和圖形處理器的區別和聯系

　　圖形處理器簡稱GPU，通常又稱顯示核心、顯示芯片，是一種專門在PC個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備（如平板電腦、智能手機等）上專門進行圖像運算工作的微處理器。圖形處理器是顯卡最核心的部分，是顯示卡的“心臟”，可以說它決定了顯卡的檔次和大部分性能。

　　顯卡的核芯是圖形處理器；圖形處理器依附顯卡上的其余零部件實現工作的。

　　GPU是相對于CPU的一個概念，由于在現代的計算機中（特別是家用系統，游戲的發燒友）圖形的處理變得越來越重要，需要一個專門的圖形的核心處理器。

　　圖形處理器（英語：Graphics Processing Unit，縮寫：GPU），又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備（如平板電腦、智能手機等）上圖像運算工作的微處理器。

　　顯卡（Video card，Graphics card）全稱顯示接口卡，又稱顯示適配器，是計算機最基本配置、最重要的配件之一。顯卡作為電腦主機里的一個重要組成部分，是電腦進行數模信號轉換的設備，承擔輸出顯示圖形的任務。