GPGPU (general purpose graphics processing unit)

Un GPU à usage général (GPGPU) est une unité de traitement graphique (GPU) qui effectue des calculs non spécialisés qui seraient typiquement effectués par le CPU (unité centrale de traitement). D'ordinaire, le GPU est dédié au rendu graphique.

Les GPGPU sont utilisés pour des tâches qui étaient auparavant le domaine des CPU de grande puissance, comme les calculs de physique, le cryptage/décryptage, les calculs scientifiques et la génération de monnaies cypto comme le Bitcoin.&nbsp ; Comme les cartes graphiques sont construites pour un parallélisme massif, elles peuvent éclipser le taux de calcul des CPU les plus puissants pour de nombreuses tâches de traitement parallèle. Les mêmes cœurs de shaders qui permettent le rendu simultané de plusieurs pixels peuvent également traiter plusieurs flux de données en même temps. Bien qu'un cœur de shader soit loin d'être aussi complexe qu'un CPU, un GPU haut de gamme peut avoir des milliers de cœurs de shader ; en revanche, un CPU multicœur peut avoir huit ou douze cœurs.

Les GPGPU font l'objet d'une attention accrue depuis que DirectX 10 a inclus des shaders unifiés dans ses spécifications de cœur de shader pour Windows Vista. Des langages de plus haut niveau sont développés en permanence pour faciliter la programmation des calculs sur le GPU.  AMD/ATI et Nvidia ont tous deux des approches du GPGPU avec leurs propres API (OpenCL et CUDA, respectivement).

L'histoire des GPU à usage général
Le GeForce 3 de Nvidia a été le premier GPU doté de shaders programmables. À l'époque, l'objectif était de rendre les graphiques 3D tramés plus réalistes ; les nouvelles capacités du GPU permettaient d'effectuer des calculs de transformation 3D, de bump mapping, de specular mapping et d'éclairage. Le GPU 9700 d'ATI, la première carte compatible avec DirectX 9, s'est approché de la flexibilité de programmation des CPU, bien que peu de calculs généraux aient été effectués à l'époque. Avec l'introduction de Windows Vista, accompagné de DirectX 10, les cœurs de shaders unifiés ont été spécifiés comme faisant partie de la norme. Le nouveau potentiel des GPU a démontré des augmentations de performance de plusieurs ordres de grandeur par rapport aux calculs basés sur les CPU.

Les GPU et l'avenir de l'infographie
Les GPU qui ont été développés à l'origine pour accélérer la 3D rastérisée (car le raytracing était trop coûteux en calcul) ont dépassé les performances des CPU pour les graphiques pré-rendus raytracés. Bien que le raytracing ne soit pas encore utilisé dans les jeux, il y a eu des démonstrations en temps réel. Les progrès des GPGPU signifient que, dans un avenir pas si lointain, l'infographie devrait être capable du même type de géométrie et d'éclairage intensifs que les films en 3D.