GPU

GPU, Graphics Processing Unit: spezialisierter Prozessor, der primär für die Berechnung von Bilddaten in Computern, Spielkonsolen und mobilen Geräten konzipiert ist. Im Gegensatz zur klassischen CPU mit wenigen, sehr flexiblen Kernen verfügt eine GPU über hunderte bis tausende einfachere Recheneinheiten, die parallel arbeiten.

Eingeführt wurde der Begriff GPU 1999 von Nvidia mit der GeForce-256. Seither sind GPUs zentral für die Echtzeit-Berechnung dreidimensionaler Grafik in Computerspielen, in der Bild- und Video-Bearbeitung, im 3D-Rendering und in CAD-Anwendungen. Verbaut sind GPUs entweder als dedizierte Grafikkarte (etwa Nvidias GeForce-Reihe, AMDs Radeon und Intels Arc) oder als in den Prozessor integrierte Einheit (Intel UHD/Iris, AMDs APUs, Apples M-Reihe).

Mit der Einführung von Programmierschnittstellen wie Nvidias CUDA (2007) und der offenen Plattform OpenCL hat sich das Einsatzfeld der GPU deutlich erweitert. Heute werden GPUs auch in wissenschaftlichen Berechnungen, Krypto-Mining und vor allem im Training und beim Einsatz künstlicher neuronaler Netze („Deep Learning”) verwendet. Damit gelten GPUs als zentrale Hardware der aktuellen KI-Welle: das Training großer Sprachmodelle und Bildgeneratoren erfolgt überwiegend auf Tausenden vernetzter GPUs.

Wirtschaftlich gehört Nvidia mit den Datacenter-GPUs der A100-, H100- und Blackwell-Generation zu den profitabelsten Hardware-Herstellern weltweit. AMD und der chinesische Hersteller Huawei mit der Ascend-Reihe sowie Apple mit den hauseigenen ARM-Chips konkurrieren in unterschiedlichen Marktsegmenten. Im Heim-PC-Markt sind GeForce- und Radeon-Karten weit verbreitet, in mobilen Geräten dominieren in Smartphones und Tablets ARM-basierte Lösungen.