图形处理器(英语：Graphics Processing Unit，缩写：gpu)，又称显现中心、视觉处理器、显现芯片，是一种专门在个人电脑、作业站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上图画运算作业的微处理器。
用处是将核算机体系所需求的显现信息进行转化驱动，并向显现器供给行扫描信号，操控显现器的正确显现，是衔接显现器和个人电脑主板的重要元件，也是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，承当输出显现图形的使命，关于从事专业图形规划的人来说显卡十分重要。
gpu由于前史原因，是为了视频游戏而发生的(至今其首要驱动力仍是不断添加的视频游戏商场)，在三维游戏中常常出现的一类操作是对海量数据进行相同的操作，如：对每一个极点进行相同的坐标改换，对每一个极点依照相同的光照模型核算色彩值。
gpu的众核架构十分合适把相同的指令流并行发送到众核上，选用不同的输入数据履行。在 2003-2004年左右，图形学之外的范畴专家开端注意到gpu异乎寻常的核算才能，开端测验把gpu用于通用核算(即GPgpu)。之后NVIDIA发布了CUDA，amd和等公司也发布了OpenCL，gpu开端在通用核算范畴得到广泛应用，包含：数值剖析，海量数据处理(排序，Map- Reduce等)，金融剖析等等。
简而言之，当程序员为cpu编写程序时，他们倾向于运用杂乱的逻辑结构优化算法然后削减核算使命的运转时刻，即Latency。当程序员为gpu编写程序时，则运用其处理海量数据的优势，经过前进总的数据吞吐量(Throughput)来掩盖 Lantency。现在，cpu和gpu的差异正在逐步缩小，由于gpu也在处理不规则使命和线程间通讯方面有了长足的前进。别的，功耗问题关于gpu比cpu更严峻。
gpu是显现卡的“心脏”，也就适当于cpu在电脑中的作用，它决议了该显卡的层次和大部分功用，一起也是2D显现卡和3D显现卡的差异根据。
2D显现芯片在处理3D图画和特效时首要依靠cpu的处理才能，称为“软加快”。3D显现芯片是将三维图画和特效处理功用会集在显现芯片内，也即所谓的“硬件加快”功用。显现芯片通常是显现卡上最大的芯片(也是引脚最多的)。gpu使显卡削减了对cpu的依靠，并进行部分本来cpu的作业，尤其是在3D图形处理时。gpu所选用的中心技能有硬体T&L、立方环境原料贴图和极点混合、纹路紧缩和凹凸映射贴图、两层纹路四像素256位烘托引擎等，而硬体T&L技能能够说是gpu的标志。
gpu作业原理-作业原理
简略的说gpu就是能够从硬件上支撑T&L(Transform and LighTIng，多边形转化与光源处理)的显现芯片，由于T&L是3D烘托中的一个重要部分，其作用是核算多边形的3D方位和处理动态光线作用，也能够称为“几许处理”。一个好的T&L单元，能够供给详尽的3D物体和高档的光线特效;只不过大多数PC中，T&L的大部分运算是交由cpu处理的(这就也就是所谓的软件T&L)，由于cpu的使命繁复，除了T&L之外，还要做内存办理、输入呼应等非3D图形处理作业，因而在实践运算的时分功用会大打折扣，常常出现显卡等候cpu数据的状况，其运算速度远跟不上今日杂乱三维游戏的要求。即便cpu的作业频率超越 1GHz或更高，对它的协助也不大，由于这是PC自身规划构成的问题，与cpu的速度无太大联系。
gpu图形处理，能够大致分红 5 个进程，如下图箭头的部分。分别为 vertex shader、primiTIve processing、rasterisaTIon、fragment shader、tesTIng and blending。
第一步，vertex shader。是将三维空间中数个(x，y，z)极点放进 gpu 中。在这一进程中，电脑会在内部模拟出一个三维空间，并将这些极点放置在这一空间内部。接着，投影在同一平面上，也是咱们将看到的画面。一起，存下各点间隔投影面的垂直间隔，以便做后续的处理。
这个进程就像是本地球观看星星一般。地球的天空，就像是一个投影面，一切的星星，不论远近皆投影在同一面上。本地球的咱们，抬起头来观看星星，分不出星星的远近，只能分辨出亮度。gpu 所投影出的成果，和这个状况相似。
从地球所看到的星空，星星就像是投影到一球面上，除非运用特别的仪器，否则分不出星星和地球的间隔
第二步，primitive processing。是将相关的点链接在一起，以构成图形。在一开端输入数个极点进入 gpu 时，程序会特别注记哪些点是需求组合在一起，以构成一线或面。就像是看星座的时分相同，将相干系的星星连起来，构成特定的图画。
第三步，rasterisation。由于电脑的屏幕是由一个又一个的像素组成，因而，需求将一条接连的直线，运用绘图的演算法，以方格绘出该直线。图形也是以此方法，先标出边线，再用方格填满整个平面。
第四步，fragment shader。将格点化后的图形着上色彩。所需着上的色彩也是于输入时便被注记。在玩耍游戏时，这一步适当消耗 gpu 的核算资源，由于光影的作用、物体外表原料皆是在这一步进行，这些核算决议着游戏画面的精密程度。因而在玩耍游戏时，调高游戏画面质量大幅添加这一步的核算担负，下降游戏质量。
将一个三角形，用方格出现近似原始图画，并着上色彩。一块又一块的方格，就是显现器上的像素
最终一步，testing and blending。就是将第一步所取得的投影垂直间隔取出，和第四步的成果一同做最终处理。在去除被会被其他较近间隔的物体挡住的物体后，让剩余的图形放进 gpu 的输出内存。之后，成果便会被送到电脑屏幕显现。
