圖形處理器（英語：Graphics Processing Unit，縮寫：GPU），又稱顯示核心、視覺處理器、顯示晶片，是一種專門在個人電腦、工作站、遊戲機和一些移動裝置（如平板電腦、智慧手機等）上影象運算工作的微處理器。

用途是將計算機系統所需要的顯示資訊進行轉換驅動，並向顯示器提供行掃描訊號，控制顯示器的正確顯示，是連線顯示器和個人電腦主機板的重要元件，也是“人機對話”的重要裝置之一。顯示卡作為電腦主機裡的一個重要組成部分，承擔輸出顯示圖形的任務，對於從事專業圖形設計的人來說顯示卡非常重要。

什麼是 GPU 加速計算？

GPU 加速計算是指同時利用圖形處理器 (GPU) 和 CPU，加快科學、分析、工程、消費和企業應用程式的執行速度。GPU 加速器於 2007 年由 NVIDIA® 率先推出，現已在世界各地為政府實驗室、高校、公司以及中小型企業的高能效資料中心提供支援。GPU 能夠使從汽車、手機和平板電腦到無人機和機器人等平臺的應用程式加速執行.

GPU 如何加快軟體應用程式的執行速度

GPU 加速計算可以提供非凡的應用程式效能，能將應用程式計算密集部分的工作負載轉移到 GPU，同時仍由 CPU 執行其餘程式程式碼。從使用者的角度來看，應用程式的執行速度明顯加快.

GPU 與 CPU 效能比較

理解 GPU 和 CPU 之間區別的一種簡單方式是比較它們如何處理任務。CPU 由專為順序序列處理而優化的幾個核心組成，而 GPU 則擁有一個由數以千計的更小、更高效的核心（專為同時處理多重任務而設計）組成的大規模平行計算架構。

GPU 擁有數以千計的核心，可高效地處理並行任務

那麼，CPU與GPU如何協同工作？下圖展示了CPU與GPU的並存體系模式。

在需要GPU進行運算時，以NVIDIA推出的CUDA(Compute Unified Device Architecture)為例，整體的原理如下：

整體分為4步：

1、從主機記憶體將需要處理的資料copy到GPU的記憶體
2、CPU傳送資料處理執行給GPU
3、GPU執行並行資料處理
4、將結果從GPU記憶體copy到主機記憶體
CUDA提供了對於一般性通用需求的大規模併發程式設計模型，使使用者可以對NVIDIA GPU方便的對於 GPU進行併發性程式設計。如果進行編譯優化會在特定作業系統裡面把計算並行化分配到GPU的多個core裡面，由於GPU有多個core（上千個），所以併發度大大提高，運算效率會比CPU高。