A GPU é a unidade de processamento gráfico. É a CPU da placa de vídeo.
Tradicionalmente, a CPU fazia todo o processamento gráfico até os fabricantes de placas de vídeo começarem a incluir GPUs nos adaptadores de vídeo. A GPU era uma peça de hardware dedicada semelhante à antiga FPU (unidade de ponto flutuante dedicada à execução de rotinas matemáticas avançadas mais rapidamente que a CPU), capaz de executar rotinas gráficas comuns muito rapidamente. (Na verdade, as GPUs vieram com a mudança dos fabricantes de placas de vídeo para incorporar a aceleração gráfica na placa, em vez de exigir uma placa separada, assim como a função das FPUs acabou sendo incorporada diretamente nas CPUs.)
Eventualmente, as GPUs superaram as CPUs, de modo que um processador gráfico realmente tinha mais transistores, rodou mais rápido (e mais quente) e assim por diante. Os fabricantes de placas gráficas perceberam que a GPU agora era uma peça realmente poderosa de hardware que geralmente fica ociosa (por exemplo, ao navegar na Internet, editar documentos etc.). Assim, começando com o X1300, as placas da ATI incluíam o AVIVO , o que permitiria usuário executar o software de conversão de vídeo no processador da placa de vídeo, em vez de fazê-lo apenas na CPU mais lenta. A Nvidia respondeu com o CUDA , o primeiro GPGPU verdadeiro que basicamente é uma maneira de usar o GPU em uma placa de vídeo como processadores suplementares de uso geral que podem ser usados para qualquer finalidade, não apenas para gráficos ou vídeo.
Como uma GPU é altamente otimizada para executar cálculos avançados, como aritmética de ponto flutuante, aritmética de matriz e similares, ela pode executar funções como conversão de vídeo, pós-processamento e tarefas como BOINC ou Folding @ Home muito melhor do que com uma CPU sozinha.
Um computador moderno pode ser bastante poderoso, com uma CPU com vários núcleos e placas de vídeo com várias GPUs que podem atuar como super CPUs, o poder de processamento dos computadores de hoje é realmente incrível. Melhor ainda, os fabricantes estão tornando os chips mais eficientes em termos de energia, para que sejam realmente poderosos, mas também consumam o mínimo de energia e gerem o mínimo de calor possível quando não forem necessários, dando-nos o melhor dos dois mundos!