什么是顯卡？

顯卡（Graphics card），全稱顯示接口卡，又稱顯示適配器，是電腦最基本的配置之一，也是最重要的配件。正如計算機需要網卡進行聯網一樣，主機中的數據要顯示在屏幕上也需要顯卡。因此，顯卡是進行數模信號轉換并承擔輸出和顯示圖形任務的計算機。具體來說，就是將顯卡連接到電腦主板上，將電腦的數字信號轉換成模擬信號供顯示器顯示。

原裝顯卡一般集成在主板上，只完成最基本的信號輸出工作，不用于處理數據。隨著顯卡的飛速發展，GPU的概念應運而生。顯卡也分為獨立顯卡和集成顯卡（見附件1）.

什么是 GPU？

GPU的概念是英偉達在1999年提出的。GPU是顯卡上的芯片，就像CPU是主板上的芯片一樣。那么在 1999 年之前，顯卡上沒有 GPU 嗎？當然有，但當時沒有人給它起名字，也沒有引起人們足夠的重視，發展也比較緩慢。

自從英偉達提出GPU的概念后，GPU進入了高速發展期。簡單來說，它經歷了以下幾個發展階段：

1）只用于圖形渲染，這個功能是GPU的初衷，從它的名字就可以看出：Graphic Processing Unit，圖形處理單元；

2） 后來人們發現GPU這種只用于圖形處理的強大設備太浪費了。它應該用來做更多的工作，比如浮點運算。怎么做 將浮點計算直接交給GPU是不可能的，因為它只能用于圖形處理（當時）。最容易想到的就是做一些浮點運算的處理，打包成圖形渲染任務，然后交給GPU來做。這就是GPGPU（通用GPU）的概念。但是這樣做有一個缺點，就是必須有一定的圖形知識，否則不知道怎么打包。

3）所以，為了讓不懂圖形的人也能體驗到GPU計算的威力，英偉達提出了CUDA的概念。

什么是 CUDA？

CUDA（Compute Unified Device Architecture），通用并行計算架構，是一種計算平臺。它包括 CUDA 指令集架構和 GPU 內部的并行計算引擎。只要你使用一種類似于C語言的CUDA C語言，就可以開發CUDA程序，這樣你就可以更方便地利用GPU強大的計算能力，而不是像以前那樣把計算任務打包成圖形渲染任務，然后交給他們超過 GPU 處理。

請注意，并非所有 GPU 都支持 CUDA。

CPU和GPU的關系

在沒有GPU之前，基本上所有的任務都交給了CPU。有了GPU，兩者有了分工。 CPU 負責邏輯事務處理和串行計算，而 GPU 則專注于執行高線程并行處理任務（計算任務）。為什么會有這樣的分工？這是由兩者的硬件構成決定的。

可以看出CPU是“主機”，GPU是“設備”。 GPU無論發展多快，也只能為CPU分擔工作，不能代替CPU。

附件一：獨立顯卡和集成顯卡的區別。

所謂集成，就是顯卡集成在主板上，不能隨意更換。獨立顯卡作為獨立設備插入主板的AGP接口，可隨時更換升級。

另外，集成顯卡使用物理內存，而獨立顯卡有自己的顯存�？偟膩碚f，同期推出的獨立顯卡的性能和速度都比集成顯卡更好更快。

值得一提的是，集成顯卡和獨立顯卡都有 GPU。

附件二：Nvidia顯卡分類。

GeForce 系列：家庭娛樂。玩游戲必備；

Quadro 系列：平面設計。視頻渲染是經常使用3ds Max、Maya等軟件的必備軟件。

特斯拉系列：用于并行計算的高端顯卡。土豪必備。

此外，并非所有顯卡都支持更流行的物理引擎 PhysX。官方文檔說支持GeForce 8及更高版本的顯卡。

結論：

CUDA 只是一種并行計算架構，相關概念包括 OpenCL、OpenMP 等。

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