Während sich die Diskussionen über Videospiele eher auf die Grafikverarbeitung konzentrieren,
tauchen komplexe Grafiken allmählich überall auf digitalen Bildschirmen auf, nicht nur in Spielen.
Dies wäre ohne die Leistung des Grafikprozessors (GPU) nicht möglich. Selbst Ihr Smartphone ist nur
dank seines Grafikprozessors in der Lage, die von Ihnen genutzten Anwendungen darzustellen,
wobei die Chips für mobile Geräte täglich leistungsfähiger werden. Aber was macht eine GPU und
warum ist sie heute ein so wichtiger Bestandteil vieler Geräte?
Was macht eine GPU?
Eine GPU ist ein elektronischer Schaltkreis, der ursprünglich entwickelt wurde, um das Rendering von 3D-Grafiken zu beschleunigen, sodass detailliertere Szenen in kürzerer Zeit erstellt werden können. Ihre Hauptaufgabe ist die Durchführung schneller mathematischer Berechnungen für die Bildgeometrie. Dies entlastet die CPU, das Hauptrechenzentrum eines Geräts, und ermöglicht es ihr, sich auf andere, wichtigere Aufgaben zu konzentrieren. GPUs arbeiten, indem sie den Speicher eines Geräts schnell optimieren, um Bilder in einem Puffer zu erstellen, die dann auf einem Bildschirm angezeigt werden können. GPUs sind außerdem mit mehreren Prozessorspuren ausgestattet, wodurch sie große Datenmengen viel schneller und effizienter verarbeiten können als eine CPU. Sie sorgen auch dafür, dass das erzeugte Bild auf Ihrem Gerät korrekt angezeigt wird.
GPU vs. Grafikkarte
Obwohl die Begriffe GPU und Grafikkarte oft synonym verwendet werden, gibt es einen Unterschied zwischen den beiden. Ein Grafikprozessor ist der Chip auf einer Grafikkarte, der alle grafischen Berechnungen durchführt. Eine Grafikkarte ist eine Zusatzkarte, die alle Komponenten enthält, die Ihr Bild zur Verarbeitung und Anzeige benötigt, z. B. den Grafikprozessor, den Kühler, die Eingangs-/Ausgangsverbindungen und die Silikonplatte, die alles miteinander verbindet. Heute gibt es zwei verschiedene Arten von Grafikprozessoren. Integrierte Grafikkarten verfügen über einen Grafikprozessor, der auf demselben Chip wie die CPU untergebracht ist, und sind eine kostengünstige Option für Personen, die keine teure Rechenleistung benötigen. Sehen Sie sich Intel Arc Grafik bei lenovo.com an für einige Beispiele für die besten integrierten Optionen. Diskrete Grafikprozessoren hingegen verfügen über Grafikverarbeitungseinheiten auf einer separaten Platine, die an die Hauptplatine Ihres Computers angeschlossen werden und mehr Rechenleistung bieten, allerdings zu höheren Kosten.
Alternative Verwendungsmöglichkeiten für GPUs
Vor zwanzig Jahren wurden Grafikprozessoren hauptsächlich zur Beschleunigung der 3D-
Grafikverarbeitung eingesetzt, vor allem in Videospielen. Heute sind GPUs in allen Technologien, die
über ein Display verfügen, und bei umfangreichen Berechnungen, die von der Leistung der parallelen
GPU-Verarbeitung profitieren, weit verbreitet. Die Videobearbeitung und die Erstellung digitaler
Inhalte haben dank der rasanten Fortschritte bei den GPUs für Privatanwender und Profis große
Fortschritte gemacht, da die parallele Verarbeitungsleistung das Grafik- und Videorendering
vereinfacht und beschleunigt. Dies ist auch heute noch eine gängige Verwendung von
Grafikprozessoren, wobei Wissenschaftler*innen nun beginnen, einige der alternativen
Anwendungen für diese leistungsstarken Prozessoren zu erkennen.
Die Zukunft der GPUs
Eine der spannendsten neuen Anwendungen für moderne GPUs ist künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen. Aufgrund der erstaunlichen Rechenkapazitäten durch ihre parallele Verarbeitungsleistung stützen sich viele Technologien des maschinellen Lernens auf GPUs, die eine erstaunliche Beschleunigung bei Rechenaufgaben wie der KI-Bilderkennung bieten.
GPUs sind allgegenwärtig. Jeder, der gerne Filme oder Fernsehen schaut, tut dies wahrscheinlich mit einem GPU-betriebenen Gerät. Selbst wenn Sie nicht beabsichtigen, einen Grafikprozessor zu kaufen, und kein Interesse an den Verbesserungen in diesem Wirtschaftszweig haben, werden Sie dennoch von dem Angebot profitieren. Wenn Sie also das nächste Mal einen Fernseher, einen Computer oder ein Mobiltelefon kaufen, werden Sie den GPU-Bereich besser verstehen und wissen, worauf Sie achten müssen.
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