Como funciona GPU?

Bem agora vou explicar como as imagens são processadas até chegar ao nosso monitor:

As imagens produzidas pelo monitor são formadas por pixels, que são pontos pequenos. O computador consegue montar uma imagem (saída de dados) mudando a cor de cada pixel. Mas para isso, ele precisa de um “tradutor”, que traduz os dados binários vindos do processador para uma imagem.

Funcionamento Básico:

O processador envia informações sobre uma imagem para a placa de gráfica, que por sua vez decide como usar os pixels na tela para formar a imagem. Essa imagem é transferida até o monitor por meio de um cabo.

Essa tarefa exige muito processamento, principalmente quando se tratam de imagem em 3 dimensões. Neste caso, a placa gera um “esqueleto” da imagem, e depois preenche os pixels restantes. A placa de vídeo também adiciona efeitos de iluminação, cor, textura, entre outros. Agora imagine no caso de jogos mais recentes, que possuem muitos efeitos, e ainda exigem que o computador gere esses gráficos mais de 30 vezes por segundo?

Por isso a placa de vídeo se faz nescessária, pois sem ela o processador não conseguiria gerar esses gráficos sozinho a uma velocidade adequada para jogos.

GPU/Qualidade/Texturas

Depois do processador, memória e Disco rígido (HDD), a placa gráfica é provavelmente o componente mais importante do PC. Originalmente, as placas gráficas eram dispositivos simples, que se limitavam a mostrar o conteúdo da memória de vídeo no monitor. A memória de vídeo continha um simples bitmap da imagem atual, atualizada pelo processador, e o RAMDAC (um conversor digital-analógico que faz parte da placa de vídeo) lia a imagem periodicamente e a enviava ao monitor. A resolução máxima suportada pela placa de vídeo era limitada pela quantidade de memória de vídeo. Na época, memória era um artigo caro, de forma que as placas vinham com apenas 1 ou 2 MB. As placas de 1 MB permitiam usar no máximo 800x600 com 16 bits de cor, ou 1024x768 com 256 cores. Estavam limitadas ao que cabia na memória de vídeo.

Para terem uma noção tinham esta qualidade... Video tem de 4 a 16 Bits.
16Bits Gamer

Em seguida, as placas gráficas passaram a suportar recursos de aceleração, que permitem fazer coisas como mover janelas ou processar arquivos de vídeo de forma a aliviar o processador principal. Esses recursos melhoram bastante a velocidade de atualização do monitor (em 2D), tornando o sistema bem mais rápido. Finalmente, as gráficas deram o passo final, passando a suportar recursos 3D. Imagens em três dimensões são formadas por polígonos, formas geométricas como triângulos e retângulos em diversos formatos. Qualquer objeto em um game 3D é formado por um grande número destes polígonos, Cada polígono tem sua posição na imagem, um tamanho e cor específicos. O "processador" incluído na gráfica, responsável por todas estas funções é chamado de GPU (Graphics Processing Unit, ou unidade de processamento gráfico).
Para tornar a imagem mais real, são também aplicadas texturas sobre o polígonos. Uma textura é uma imagem 2D comum, aplicada sobre um conjunto de polígonos. O uso de texturas permite que um muro realmente tenha o aspecto de um muro de pedras, por exemplo, já que podemos usar a imagem de um muro real sobre os polígonos. O uso das texturas não está limitado apenas a superfícies planas. É perfeitamente possível moldar uma textura sobre uma esfera, por exemplo. Quanto maior o número de polígonos usados e melhor a qualidade das texturas aplicadas sobre eles, melhor será a qualidade final da imagem.

Para terem uma noção de como texturas de alta resolução melhora os gráficos de um jogo, aqui fica uma imagem :

                                 

CrossFireX/SLI

Placa gráfica, também chamada de GPU, é um componente de um computador que envia sinais para o monitor, de forma que possam ser apresentadas imagens ao utilizador. Normalmente possui memória própria, com capacidade medida em octetos.
Nos computadores de baixo custo, as placas de vídeo estão incorporadas na placa-mãe, não possuem memória dedicada, e por isso utilizam a memória viva do sistema, normalmente denomina-se memória compartilhada. Como a memória viva de sistema é geralmente mais lenta do que as utilizadas pelos fabricantes de placas de vídeo, e ainda dividem o barramento com o processador e outros periféricos para acessá-la, este método torna o sistema mais lento. Isso é notado especialmente quando se usam recursos tridimensionais ou de alta definição.
Já em computadores bons e mais sofisticados, a placa gráfica pode ter um processador próprio. Trata-se de um processador capaz de gerar imagens e efeitos visuais tridimensionais, e acelerar os bidimensionais, aliviando o trabalho do processador principal e gerando um resultado final melhor e mais rápido. Esse processador utiliza uma linguagem própria para descrição das imagens tridimensionais, algo como "crie uma linha do ponto x1, y1, z1 ao ponto x2, y2, z2 e coloque o observador em x3, y3, z3" é interpretado e executado, gerando o resultado final, que é a imagem da linha vista pelo observador virtual. O resultado final normalmente é medido considerando-se o número de vezes por segundo que o computador consegue redesenhar uma cena, cuja unidade é o FPS (frames per second). Comparando-se o mesmo computador com e sem processador de vídeo dedicado, os resultados (em FPS) chegam a ser dezenas de vezes maiores quando se tem o dispositivo.
Tais processadores, em geral, estão disponíveis em equipamento a ser adicionado ao computador (adaptadores de vídeo), embora existam placas mãe e mesmo computadores portáteis que possuam esse recurso.
Também existem duas tecnologias voltadas aos usuários de softwares 3D e jogadores: SLI e CrossFireX. Essa tecnologia permite juntar duas placas gráficas para trabalharem em paralelo, duplicando o poder de processamento gráfico e melhorando seu desempenho. SLI é o nome adotado pela nVidia, enquanto CrossFireX é utilizado pela ATI. Apesar da melhoria em desempenho, ainda é uma tecnologia cara, que exige, além dos dois adaptadores, uma placa-mãe que aceite esse tipo de upgrade. E a energia consumida pelo computador torna-se mais alta, muitas vezes exigindo uma fonte de alimentação melhor.
Para ter um computador com a técnologia SLI/CrossFireX é necessário ter 2 placas gráficas com o mesmo modelo! Exemplo : Ter 2 nVidia GeForce 9400GT, o mesmo serve para exemplificar CrossFireX.


SLI: 

CrossFireX: 

Neste exemplo vemos que o dono do computador, tem o computador em CrossFireX, que no total está com 4 Placas Gráficas!