Um acelerador gráfico (também conhecido como acelerador de vídeo ou GPU) é um microprocessador especializado ou parte de um sistema de computador projetado para executar operações relacionadas ao processamento gráfico e de vídeo.

A principal tarefa do acelerador gráfico é processar e exibir dados Gráficos na tela, o que inclui renderização de gráficos 2D e 3D, mapeamento de textura, execução de efeitos gráficos complexos e conversão de imagens.

O dispositivo do acelerador gráfico
Os aceleradores gráficos consistem nos seguintes componentes:

• núcleos de computação. Os aceleradores gráficos contêm muitos núcleos de computação (de várias centenas a milhares) que funcionam em paralelo. Esses núcleos são capazes de realizar muitas operações computacionais simples simultaneamente;
• memória. Os aceleradores gráficos geralmente têm sua própria memória de alta velocidade-VRAM. Ele é usado para armazenar dados gráficos, texturas, buffers de quadros e resultados de cálculos intermediários;
• a arquitetura SIMD. As GPUs geralmente possuem uma arquitetura SIMD (Single Instruction, Multiple Data). Isso significa que eles são capazes de executar a mesma instrução simultaneamente em vários elementos de dados;
• uma unidade textural. Os aceleradores gráficos contêm unidades de textura especiais que processam texturas e as aplicam à superfície dos objetos;
• shaders. Shaders são programas executados na GPU que controlam o processo de renderização e fornecem a implementação de vários efeitos, iluminação e materiais;
• rasterizador. Um rasterizador é uma parte da GPU que converte dados vetoriais, como vértices, linhas e triângulos, em uma imagem bitmap que pode ser exibida na tela;
• saída para a tela. Os aceleradores gráficos podem controlar a saída de informações gráficas para a tela, o que inclui o controle de saídas de vídeo, monitores e outros dispositivos de saída.

Vantagens do acelerador gráfico
Comparados aos gráficos integrados, os aceleradores gráficos apresentam uma série de vantagens.

• Eficiência. Os aceleradores gráficos são projetados para resolver tarefas complexas de processamento gráfico e têm maior desempenho em comparação com gráficos integrados.
• Memória. Ao contrário dos gráficos integrados, que usam memória compartilhada com o processador, os aceleradores gráficos possuem memória dedicada, O que permite processar gráficos de forma mais rápida e eficiente.
• Qualidade. Os aceleradores gráficos suportam resoluções mais altas e reproduzem imagens mais detalhadas e realistas, proporcionando uma melhor experiência visual.

O impacto dos aceleradores gráficos na computação visual
Os aceleradores gráficos influenciaram significativamente a computação visual devido ao alto desempenho e aos recursos de computação paralela, o que possibilita processar e exibir com eficiência gráficos e vídeos complexos.

Aqui estão alguns dos principais aspectos do impacto dos aceleradores gráficos na computação visual.

• Gráficos e aceleração de jogos. Os aceleradores gráficos melhoram o desempenho em jogos e aplicativos com gráficos exigentes. Eles podem lidar com modelos 3D complexos, renderização, iluminação e efeitos.
• Melhoria da qualidade visual. Os aceleradores gráficos permitem melhorar a qualidade dos gráficos e do vídeo processando texturas, suavizando bordas, filtragem anisotrópica e outras técnicas gráficas.
• Processamento de vídeo e multimídia. Os aceleradores gráficos possuem recursos especializados para processar dados de vídeo, incluindo decodificação e codificação de vários formatos, além de aplicar filtros e efeitos ao vídeo.
• Visualizações científicas e de engenharia. No campo da computação científica e de engenharia, os aceleradores gráficos são usados para criar visualizações de dados complexos e resultados de cálculos.
• Realidade Virtual e aumentada. Os aceleradores gráficos desempenham um papel fundamental na criação de efeitos visuais atraentes em realidades virtuais e aumentadas.
• Visualização médica e científica. Aceleradores gráficos são usados em pesquisas médicas e científicas para visualizar dados médicos e simular processos biológicos.