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什麼是顯示卡？     顯示卡（Video card，Graphics card）全稱顯示介面卡，又稱顯示介面卡，是計算機最基本配置、最重要的配件之一。就像電腦聯網需要網絡卡，主機裡的資料要顯示在螢幕上就需要顯示卡。因此，顯示卡是電腦進行數模訊號轉換的裝置，承擔輸出顯示圖形的任務。具體來說，顯示卡接在電腦主機板上，它將電腦的數字訊號轉換成模擬訊號讓顯示器顯示出來。     原始的顯示卡一般都是整合在主機板上，只完成最基本的訊號輸出工作，並不用來處理資料。隨著顯示卡的迅速發展，就出現了GPU的概念，顯示卡也分為獨立顯示卡和整合顯示卡（見附1）。 什麼是GPU？

    GPU這個概念是由Nvidia公司於1999年提出的。GPU是顯示卡上的一塊晶片，就像CPU是主機板上的一塊晶片。那麼1999年之前顯示卡上就沒有GPU嗎？當然有，只不過那時候沒有人給它命名，也沒有引起人們足夠的重視，發展比較慢。     自Nvidia提出GPU這個概念後，GPU就進入了快速發展時期。簡單來說，其經過了以下幾個階段的發展： 1）僅用於圖形渲染，此功能是GPU的初衷，這一點從它的名字就可以看出：Graphic Processing Unit，圖形處理單元； 2）後來人們發現，GPU這麼一個強大的器件只用於圖形處理太浪費了，它應該用來做更多的工作，例如浮點運算。怎麼做呢？直接把浮點運算交給GPU是做不到的，因為它只能用於圖形處理（那個時候）。最容易想到的，是把浮點運算做一些處理，包裝成圖形渲染任務，然後交給GPU來做。這就是GPGPU（General Purpose GPU）的概念。不過這樣做有一個缺點，就是你必須有一定的圖形學知識，否則你不知道如何包裝。 3）於是，為了讓不懂圖形學知識的人也能體驗到GPU運算的強大，Nvidia公司又提出了CUDA的概念。 什麼是CUDA？     CUDA(Compute Unified Device Architecture)，通用平行計算架構，是一種運算平臺。它包含CUDA指令集架構以及GPU內部的平行計算引擎。你只要使用一種類似於C語言的CUDA C語言，就可以開發CUDA程式，從而可以更加方便的利用GPU強大的計算能力，而不是像以前那樣先將計算任務包裝成圖形渲染任務，再交由GPU處理。 注意，並不是所有GPU都支援CUDA。

CPU和GPU的關係     在沒有GPU之前，基本上所有的任務都是交給CPU來做的。有GPU之後，二者就進行了分工，CPU負責邏輯性強的事物處理和序列計算，GPU則專注於執行高度執行緒化的並行處理任務（大規模計算任務）。為什麼這麼分工？這是由二者的硬體構成決定的。     可以看出，CPU是“主（host）”而GPU是“從（device）”，GPU無論發展得多快，都只能是替CPU分擔工作，而不是取代CPU。 附1：獨立顯示卡和整合顯示卡的區別。     所謂整合，是指顯示卡整合在主機板上，不能隨意更換。而獨立顯示卡是作為一個獨立的器件插在主機板的AGP介面上的，可以隨時更換升級。     另外，整合顯示卡使用實體記憶體，而獨立顯示卡有自己的視訊記憶體。一般而言，同期推出的獨立顯示卡的效能和速度要比整合顯示卡好、快。     值得一提的是，整合顯示卡和獨立顯示卡都是有GPU的。 附2：Nvidia顯示卡分類。 GeForce系列：家庭娛樂。打遊戲必備； Quadro系列：專業繪圖設計。視訊渲染，經常使用3ds Max、Maya等軟體的必備。 Tesla系列：高階顯示卡，用於大規模的平行計算。土豪必備。     另外，目前比較流行的物理引擎PhysX，並不是所有顯示卡都支援。官方文件上說GeForce 8及之後的顯示卡都支援。
結束語： CUDA只是一種平行計算架構，相關的概念還有OpenCL、OpenMP等。我們下期再介紹。