主要作用
GPU是顯示卡的“大腦”，它決定了該顯卡的檔次和大部分性能，同時也是2D顯示卡和3D顯示卡的區别依據。2D顯示芯片在處理3D圖像和特效時主要依賴CPU的處理能力，稱為“軟加速”。3D顯示芯片是将三維圖像和特效處理功能集中在顯示芯片内，也即所謂的“硬件加速”功能。顯示芯片通常是顯示卡上最大的芯片(也是引腳最多的)。現在市場上的顯卡大多采用NVIDIA和AMD-ATI兩家公司的圖形處理芯片。
今天，GPU已經不再局限于3D圖形處理了，GPU通用計算技術發展已經引起業界不少的關注，事實也證明在浮點運算、并行計算等部分計算方面，GPU可以提供數十倍乃至于上百倍于CPU的性能，如此強悍的“新星”難免會讓CPU廠商老大英特爾為未來而緊張，NVIDIA和英特爾也經常為CPU和GPU誰更重要而展開口水戰。GPU通用計算方面的标準目前有OPENCL、CUDA、ATISTREAM。其中，OpenCL(全稱OpenComputingLanguage，開放運算語言)是第一個面向異構系統通用目的并行編程的開放式、免費标準，也是一個統一的編程環境，便于軟件開發人員為高性能計算服務器、桌面計算系統、手持設備編寫高效輕便的代碼，而且廣泛适用于多核心處理器(CPU)、圖形處理器(GPU)、Cell類型架構以及數字信号處理器(DSP)等其他并行處理器，在遊戲、娛樂、科研、醫療等各種領域都有廣闊的發展前景，AMD-ATI、NVIDIA産品都支持OPENCL。
1985年8月20日ATi公司成立，同年10月ATi使用ASIC技術開發出了第一款圖形芯片和圖形卡，1992年4月ATi發布了Mach32圖形卡集成了圖形加速功能，1998年4月ATi被IDC評選為圖形芯片工業的市場領導者，但那時候這種芯片還沒有GPU的稱号，很長的一段時間ATI都是把圖形處理器稱為VPU，直到AMD收購ATI之後其圖形芯片才正式采用GPU的名字。
NVIDIA公司在1999年發布GeForce256圖形處理芯片時首先提出GPU的概念。從此NV顯卡的芯就用這個新名字GPU來稱呼。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，并進行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時。GPU所采用的核心技術有硬體T&L、立方環境材質貼圖和頂點混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等，而硬體T&L技術可以說是GPU的标志。
與DSP區别
GPU在幾個主要方面有别于DSP(DigitalSignalProcessing，簡稱DSP(數字信号處理)架構。其所有計算均使用浮點算法，而且還沒有位或整數運算指令。此外，由于GPU專為圖像處理設計，因此存儲系統實際上是一個二維的分段存儲空間，包括一個區段号（從中讀取圖像）和二維地址（圖像中的X、Y坐标）。此外，沒有任何間接寫指令。輸出寫地址由光栅處理器确定，而且不能由程序改變。這對于自然分布在存儲器之中的算法而言是極大的挑戰。最後一點，不同碎片的處理過程間不允許通信。實際上，碎片處理器是一個SIMD數據并行執行單元，在所有碎片中獨立執行代碼。
盡管有上述約束，但是GPU還是可以有效地執行多種運算，從線性代數和信号處理到數值仿真。雖然概念簡單，但新用戶在使用GPU計算時還是會感到迷惑，因為GPU需要專有的圖形知識。這種情況下，一些軟件工具可以提供幫助。兩種高級描影語言CG和HLSL能夠讓用戶編寫類似C的代碼，随後編譯成碎片程序彙編語言。Brook是專為GPU計算設計，且不需要圖形知識的高級語言。因此對第一次使用GPU進行開發的工作人員而言，它可以算是一個很好的起點。Brook是C語言的延伸，整合了可以直接映射到GPU的簡單數據并行編程構造。經GPU存儲和操作的數據被形象地比喻成“流”（stream），類似于标準C中的數組。核心（Kernel）是在流上操作的函數。在一系列輸入流上調用一個核心函數意味着在流元素上實施了隐含的循環，即對每一個流元素調用核心體。Brook還提供了約簡機制，例如對一個流中所有的元素進行和、最大值或乘積計算。Brook還完全隐藏了圖形API的所有細節，并把GPU中類似二維存儲器系統這樣許多用戶不熟悉的部分進行了虛拟化處理。用Brook編寫的應用程序包括線性代數子程序、快速傅立葉轉換、光線追蹤和圖像處理。利用ATI的X800XT和Nvidia的GeForce6800Ultra型GPU，在相同高速緩存、SSE彙編優化Pentium4執行條件下，許多此類應用的速度提升高達7倍之多對GPU計算感興趣的用戶努力将算法映射到圖形基本元素。類似Brook這樣的高級編程語言的問世使編程新手也能夠很容易就掌握GPU的性能優勢。訪問GPU計算功能的便利性也使得GPU的演變将繼續下去，不僅僅作為繪制引擎，而是會成為個人電腦的主要計算引擎。
識别軟件
說起處理器識别工具CPU-Z，其知名度和必備度無需贅言。硬件網站TechPowerUp又給我們提供了一個類似的工具，用于顯卡識别的“GPU-Z”，支持Winxp/vista/win7/2000/2003。最新版本是2013年4月24日更新的1.6.4，文件大小為1.4MB。
更新說明：
GPU-Zv1.64
1、新增對英特爾Atom"Cloverview"處理器支持
2、新增對英特爾IvyBridge-E/EP/EX處理器支持
3、新增對AMDRichlandAPUs支持
GPU-Z0.6.2
修正NVIDIA開普勒Boost工作頻率顯示問題
GPU-Z0.6.1
新增支持GeForce605，NVIDIAGeForceGTX690，GTX670，GT640,GT630，Quadro3000MGTX675M，GTX670M。
新增支持AMDRadeonHD7970M，HD7450
新增支持英特爾SandyBridge和IvyBridge集成顯卡
修正GK107ROP偵測和顯示
改進對NVIDIA開普勒Boost工作頻率檢測
修正在沒有安裝驅動情況下，AMD南方群島顯卡GPU－Z崩潰問題
修正在WindowsXP不能正常工作問題
禁用NVIDIA開普勒不完整BIOS保存
BIOS文件另存為.rom
修正傳感器圖表重繪，并提高其性能
相關問題
第一個問題：
GPU的競争遠比CPU的競争來得激烈。通用PC的CPU就隻有英特爾和AMD兩家大廠。而在GPU方面領先的是NVIDIA和AMD兩家廠商，但能生産中低端産品的還有英特爾、三星等好幾家廠商。它們的産品雖然不如前兩家，但在很多應用方面也能滿足用戶的需要，所以N記和A記隻有拼命往前跑才不會死掉。CPU廠商沒有采用GPU的先進工藝是因為CPU廠商都有自己投資的生産線，不可能一下把原來的生産線都淘汰了上新的生産線，那樣做可能連當初投入的資金都難以收回。而GPU廠商由于種種原因，一般都是自己設計由别人代工的，比如找台積電代工。代工廠商為了能接到業務，隻有不停升級自己的生産設備，這樣才能生存下來。所以造成以上原因。
第二個問題：
CPU除了處理遊戲的AI，情節等方面的數據外，對于有些圖像方面也是由它完成的。當微軟每次發布新的DX時，并不是每款GPU都能支持DX新的特性，所以有些圖像方面的任務還得由CPU來完成。還有有些特性比如重力特性以前是由CPU來完成，有些GPU也能支持了，這些任務就由GPU來完成了。
第三個問題：
GPU相當于專用于圖像處理的CPU，正因為它專，所以它強，在處理圖像時它的工作效率遠高于CPU，但是CPU是通用的數據處理器，在處理數值計算時是它的強項，它能完成的任務是GPU無法代替的，所以不能用GPU來代替CPU。另外，AMD在2006年以54億美元的巨資收購了ATI公司，AMD看到今後CPU和GPU隻有走一條融合的道路才能地競争中占得先機。CPU和GPU如何配合默契才能最大地提高工作效率是AMD考慮的問題，也是英特爾的問題。
第四個問題：
微軟發布Windows7其中一個顯著特性就是聯合GPU和CPU的強大實力，提升GPU在硬件使用的價值，在Windows7中，CPU與GPU組成了協同處理環境。CPU運算非常複雜的序列代碼，而GPU則運行大規模并行應用程序。微軟利用DirectXCompute将GPU作為操作系統的核心組成部分之一。DirectXCompute。它讓開發人員能夠利用GPU的大規模并行計算能力，創造出引人入勝的消費級和專業級計算應用程序。簡單的說，DirectXCompute就是微軟開發的GPU通用計算接口，欲統一GPU通用計算标準。也就是說windows7以後GPU的硬件地位将僅次于CPU，發揮出更大的效用。英特爾發布的酷睿二代SandyBridge處理器集成的核芯顯卡和AMDLlanoAPU已經将集成顯卡提升到了一個新的高度，英特爾下一代IvyBridge處理器更是進一步增強了核芯顯卡的能力。
供應商
GPU有非常多的廠商都生産，和CPU一樣，生産的廠商比較多，但大家熟悉的卻隻有3個，以至于大家以為GPU隻有AMD、NVIDIA、Intel3個生産廠商。
intel
intel的GPU完全是集成顯卡，用于intel的主闆和intel的筆記本。可能你想不到，要是隻按發售數量計算，intel随着他主闆發售的集成GPU占據了整個GPU市場的60%以上。
Nvidia
現在最大的獨立顯卡生産銷售商，他的顯卡包括大家熟悉的Geforce系列，比如GTX760GTX770GTX780GTX690GTX680GTX580GTX480GTX470GTX460GTX295等，還有專業的Quadro系列等。還有目前為止的單芯卡皇GTXTiTanBlack。
他也同樣銷售固化在主闆上的集成顯卡，這些顯卡随着主闆一起發售，但是由于AMD兼并ATI後自身主闆芯片能力提高，NV主闆已經失去了顯卡界的半壁江山。
AMD(ATI)
世界上大型獨立顯卡生産銷售商，他的前身就是ATI。他的顯卡主要就是大家熟悉的HD系列，比如HD7970,HD7950,HD6970,HD6990等。在專業領域有FireGL系列。
由于AMD收購ATI後，其主闆市場全面擴大，已經奪取了NVIDIA在AMD處理器主闆的全部份額。就發售量和發售盈利方面，AMD顯卡方面仍然略輸于NVIDIA，不過兩者不相伯仲，差距隻是幾個百分點。
Matrox
當年和NVIDIA,ATI一起争奪獨立顯卡市場份額的一家公司，在曾經的一個時期Matrox的顯卡和NVIDIA,ATI曾經在性能上比肩過。但由于後來其開發能力日漸衰退，在GF5時期，也就是ati的9000系列時期，Matrox由于性能上整整落後了GF5900和Raden9800一個世代而逐漸被淘汰，淡出了民用獨立顯卡市場。
但Matrox仍然在工程用專業顯卡方面有自己的地位。這些顯卡用于工程主圖和多頭輸出仍然很強力。與nv和amd的專業顯卡不同，nv,ati的專業顯卡涉足的是3D領域，而Matrox的專業顯卡涉足的是2D領域，也就是CAD。
但由于cuda的日漸普及，DX10以上顯卡将在所有支持CUDA的程序上表現出驚人的性能，也就是說當CUDA在各種運用軟件普及的那天，Matrox也必将退出2D專業卡的市場。
sis和via
矽統和威盛是對孿生兄弟，但他們曾經也是分開的兩家公司，并且都生産自己主闆的集成顯卡。但這可憐的兩兄弟已經逐步在淡出主闆市場了，也就必定将淡出GPU市場。由于GPU的利益多，也許以後也會誕生出新的廠商。
