ערך זה עוסק במעבד גרפי למחשב (GPU). אם התכוונתם לסוכנות הביון הסובייטית, ראוג.פ.או..
מבנה סכמטי של מעבד גרפי.
מעבד גרפי (באנגלית:Graphic Processing Unit; בראשי תיבות:GPU) הואמעבד המצוי בכרטיס גרפי או לצד ליבת המעבד במערכת על שבב ומאפשר חלוקת עומסים עם המעבד הראשי (CPU) בחישובים גרפיים שונים, בעיקר שלסצנותתלת־ממדיות. המעבד הגרפי מתמחה בביצוע חישובים רבים במקביל. יכולת חישוב מקבילית זו שימושית למשל בעיבודי תלת-ממד ובחישובים מספריים דוגמת פעולות עלוקטורים ומטריצות.
יחידות חומרה ייעודיות לביצוע חישובים שונים והורדת העומסים מעל המעבד הראשי היו קיימות במשך שנים רבות, לדוגמה, בעולם המחשוב האישי, כרטיסי רשת מאפשרים להוריד חלק נכבד מהחישוב הקשור לביצוע תקשורת בין מחשבים. סוג אחר של יחידת חישוב ייעודית היא למשל יחידות לחישוב נקודה צפה – FPU המוטמעת בתוך המעבד הראשי.
בשנות השמונים של המאה ה-20 החלו לצוץ יחידות חישוב גרפיות – בראשית נקראו אלה מתאמי מסך ונועדו לאפשר חיבור מסכים שונים למחשב האישי, כך שהמעבד הראשי לא צריך להכיר את פרטי החומרה של מסכים שונים. תהליך יצירת התמונה נוהל על ידי המעבד הראשי של המחשב האישי והיה איטי למדי. במקביל, בעולם תחנות העבודה הגרפיות, התפתחו רכיבי חומרה ייעודיים להפקת תמונה ממודלים תלת־ממדיים. בעולם הזה שלטו חברות כמואוונס וסטרלנד (E&S),Matrox ו-Silicon Graphics. רכיבי החומרה אלו היו ייחודיים לכל חברה ולא חשפו ממשק אחוד, דבר שהאט את התפתחות התחום.
בשנות התשעים, עם עליית המחשוב האישי ובפרט משחקי המחשב, נוצר צורך ליצור תקנים תעשייתיים לממשק גרפי אחוד והופיעו ממשקים כמוOpenGL ו-DirectX. שימוש בממשק אחוד אפשר ליצרני חומרה שונים לייצר כרטיסים גרפיים ייחודיים ולכותבי התוכנה לנצל יכולות אלו.
בשנת 2003 הוציאה לשוק חברתאנבידיה, שבשלב זה הייתה אחת משלוש חברות הכרטיסים הגרפיים המובילות בעולם, כרטיס גרפי הניתן לתכנות, יכולות אלו התרחבו ובשנת 2005 הוציאה אנבידיה סביבת תכנות לכרטיסים גרפיים בשם Cuda, במקביל הומצא המושג GPU על ידי אותה חברה.
בבסיסו כרטיס גרפי נועד להתמיר מודל תלת־ממדי לתמונה דו־ממדית על מסך המחשב. בפשטות, הכרטיס הגרפי מקבל קואורדינטות של רשת מצולעים תלת־ממדית עבור כל אובייקט, את מיקום המצלמה ומיקום מקורות האור ולעיתים תמונה דו-ממדית שיש למפות על כל מצולע. המעבד הגרפי מטפל במיקום האובייקטים בחלל הווירטואלי, בניהול ההסתרות של אובייקטים ברקע על ידי אובייקטים בקדמת הסצנה ובהטלת המודל התלת־ממדי על מישור התמונה. בנוסף מנהל הכרטיס את מיתוג חוצץ המסך כך שציור תמונות עוקבות לא יצור ריצוד.
במעבדים גרפיים מתקדמים יותר התווספו יכולות של שימוש ב-(pixel shaders) ושימוש בחלקיקים נקודתיים (למשל לאפקטים של עשן וערפל). במעבדים חדישים עוד יותר הוספו יכולות שלניתוב קרניים (Ray tracing) ויכולות עיבודטנזורים המאיצות פעולה זו. המעבד הגרפי מאפשר למפתחי משחקי המחשב להציג גרפיקה מציאותית הרבה יותר ומפורטת הרבה יותר הודות ליכולות עיבוד אלו.
כריית מטבעות דיגיטליים: יצירת מטבעות דיגיטליים מבוססת על תהליך "כרייה" הדורש כמות גדולה של חישובים, עד לקבלת תוצאה "נכונה" המאפשר יצירת מטבעות חדשים והענקת "בונוס" לכורה. כורים מקצועיים משתמשים במחשבים בעלי כמות גדולה של כרטיסי מסך המאפשרים את התהליך.
פיצוח סיסמאות: הצורה המקובלת לאחסון סיסמאות היא גיבוב (Hash), ניתן להשתמש בתהליך Brute Force כדי לייצר כמות גדולה של Hash-ים ולחפש תוצאות זהות לסיסמאות מגובבות שנאספו בצורה כזו או אחרת כדי לפענח את הסיסמאות. תהליך זה הופך לישים (ברמה מסוימת) בעזרת כרטיסים גרפיים היכולים לייצר כמויות גדולות של Hash-ים בפרקי זמן סבירים
AI –למידה עמוקה: תהליכי Deep Learning מבוססים על רשתות נוירונים שהן למעשה מטריצות עם מספר גדול של ממדים כאשר תהליך האימון של רשת דורש חישובים רבים של משקולות לכל המטריצה כדי לספק תשובות מדויקות. מקובל להשתמש במערכות מבוססות GPU כדי להאיץ את תהליך אימון הרשת.
יצירת שמות לרשת Onion: הגעה למשאבים ב"רשת אפלה" דורשת יצירת שם מבוסס תהליך גיבוב. לעיתים מעוניינים ליצור שם משמעותי (דוגמה: פייסבוק יצרה את השם facebookcorewwwi.onion) דבר הדורש משאבי מחשוב חזקים היכולים להתבצע על ידי GPU.
סימולציות פיזיקאליות: לדוגמה תחזית מזג אוויר,[5] סימולציה של תגובות כימיות ועוד.
הרבה חברות מסביב העולם ייצרו מעבדים גרפיים תחת שמות מסחריים שונים. בשנת 2009 החברותאינטל,אנבידיה ו-AMD/ATI החזיקו נתח שוק של 49.4%, 27.8%, 20.6% בהתאמה. עם זאת, מספרים אלה כוללים את פתרונות הגרפיקה המשולבים של אינטל כ-GPU.[דרוש מקור] אם לא סופרים את אלה, אנבידיה ו-AMD שולטות בכמעט 100% משוק המחשוב הבייתי, נכון לשנת 2018. נתחי השוק שלהן הם 66% ו-33% בהתאמה.[דרוש מקור]
חברות חומרה רבות דוגמת חברת S3 graphics[6] (בבעלות חברת VIA Technologies) וחברת[7]Matrox משתמשות במעבדים על מנת ליצור מעבדים גרפיים.
