GPU

노란색 카트(?)가 바로 GPU.

APU의 독립 버전. 차량 위에 설치되어 필요시 이동하여 전원 공급을 할 수 있다. 물론 APU를 사용할 수도 있지만 배기 가스 및 소음 등의 문제로 GPU가 있는 공항에서는 대개 GPU를 사용한다.


또한 비슷한 모양으로 외장 에어컨 또한 존재하며


엔진 시동용으로 압축공기 공급장치도 존재한다.


대형 공항의 경우, 사진처럼 아예 보딩브릿지 하단에 GPU를 장비해 놓고 사용한다. (오른쪽 보딩브릿지 하단에 달린 상자 모양 커다란 물건이 바로 GPU) 또한 이런 경우 기내 에어컨 가동을 위하여 에어컨도 같이 연결해 줄 수 있다.(사진의 노란 파이프)

말 그대로 컴퓨터 그래픽을 처리하는 장치로, 그래픽 카드를 구성하는 가장 중요한 핵심 요소이다. 그 다음으로 중요한 요소는 당연히 GPU 외부에 탑재된 그래픽 메모리(VRAM)이다.

과거에는 DP(Display Processor), VP(Video Processor), 그래픽 프로세서, 그래픽 가속기 등으로 불렸고, 단순히 CPU가 기록한 비디오 램의 데이터를 베이스로 화면을 출력하거나, 직접 이미지 파일을 화면으로 그려내는 비교적 단순한 역할을 하는 경우가 전부였다.

지금의 GPU라고 부르게 된 것은 1999년 하드웨어 T&L이라고도 부르는 3D 지오메트리 연산과 조명 연산을 프로세서 자체적으로 지원하는 NVIDIA의 GeForce 256부터 시작했다. 라이벌 회사였던 ATi는 당시 VPU(Video Processing Unit)라고 말했었는데 그래서 VPU 리커버리라는 오류 메시지가 있다. 다만 언제부터인가 ATi도 그냥 GPU로 통칭하기 시작했다.

현재 컴퓨터의 부품 중 부동소수점 실수 연산과 벡터 연산에서 CPU를 초월하는(10배 이상) 성능을 가지고 있다. 이러한 이유로 각종 업체들은 2000년대 후반부터 GPU를 3D 그래픽 이외의 컴퓨팅 분야에 사용하기 시작했는데 이것이 GPGPU이다. 역할을 나눠놨더니 효율성을 위해 다시 합치고 있다. 그러다가 GPGPU만으로는 특정 기능인 레이트레이싱이나 딥 러닝 성능이 부족해서 그 기능들만 다시 나누고 있다

이 GPU라는 녀석의 성능을 짐작하려면 요즘 나오는 대작 게임들의 그래픽 수준을 보자. 머리카락 하나까지 재현하는 모델링 정밀도에 각종 물리엔진, 파티클 엔진, 광원 효과 등 온갖 것들을 초당 60프레임, 못 해도 초당 30프레임 이상으로 소화해내는 게 요즘 그래픽카드이다. 그래픽카드가 1920×1080 해상도에 60FPS를 구현하려면 이론적으로 1초에 1920×1080×60(= 124,416,000)개의 픽셀을 그려내는 성능, 1프레임으로 따지면 1920×1080(= 2,073,600)개의 픽셀들을 아무리 늦어도 0.016초 안에 다 그려내야 한다.
언뜻 정신나간 요구사항으로 보이는데 저 정도는 현대의 엔트리급 그래픽카드도, 심지어 그래픽 감속기라 욕먹는 인텔 내장 그래픽만으로도 충분히 소화하는 성능이다. 물론 이것의 4배(3840×2160) 해상도쯤 되면 지금 시점에서도 버겁기는 하지만 엔트리급 이상의 그래픽카드, 옵션타협하면 인텔 내장 그래픽으로도 충분히 소화할 수 있다.

허나, 단순 픽셀 채우기 속도(필레이트)는 GPU의 성능을 결정해주는 지표들 중 하나에 불과하다. 3D 그래픽을 표현하기 위한 복잡한 절차(그래픽 파이프라인)를 거쳐야 하는데 이들을 모두 수행하려면 GPU의 기능이 복합적이어야 하기 때문. CPU의 명령을 받아서 발행하는 커맨드 프로세서, 명령들을 각각의 연산 코어들에게 적절하게 스케줄링 및 분배해줄 디스페치, 지오메트리 처리를 위한 버텍스 인출, 버텍스 셰이딩 연산, 카메라 변환, 투영, 조명, 클리핑, 뷰포트 변환, 스트림 출력, 픽셀 단위로 바꿔줄 래스터라이제이션, 텍셀 단위로 매핑하고 필터링해줄 텍스처링, 픽셀 단위로 색을 연산해줄 픽셀 셰이딩 연산, 블렌딩이나 안티에일리어싱 및 기타 후처리에 관여해줄 렌더링까지 모두 GPU 안에 들어 있다.

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