GPUとは？CPUとの違いや役割・種類についてもわかりやすく解説！

パソコンには、似た表現のパーツがあります。中でも「GPU」は、パソコンには必須のパーツでありながら、「CPU」との違いが今ひとつ区別しにくいものです。企業で購入するパソコンを選ぶとき「GPUも重要なの？」「GPUってそもそも何？」と思っている担当者もいるかもしれません。

本記事では、そもそもGPUとは何なのか、CPUとの違いを確認しながらGPUの役割や種類に触れ、GPUを意識してパソコン選定をしなければならない業務についても解説します。 

GPUとは「Graphics Processing Unit」の略称で、パソコンで処理した画像などを画面へ描写するために使われる画像処理装置のパーツのことです。 

パソコンに搭載されている装置の中でも、画像描写を専門に扱います。もしGPUが搭載されていなければ、パソコンに画面表示ができません。 

ExcelやWordなどのオフィスソフトを使用するような事務処理用途のパソコンであれば、GPUの性能を気にする必要はないかもしれませんが、たとえば、3Dグラフィックスやデータ量の多い映像などを画面に映し出す際には重要なパーツです。 

GPUに似た言葉に「CPU」があります。CPUとは中央演算処理装置とも呼ばれるGPUとは役割が異なるパーツです。

GPUとCPUは、コンピューター内で処理するデータに違いがあります。 

それぞれの名前が指し示すとおり、GPUが画像処理をする役割であるのに対し、CPUはパソコン全体のデータを処理する役割を担います。パソコンで画像を表示する作業では、まずCPUが「画像を表示する」という命令と必要なデータの処理をします。その後、CPUが「画像処理」に関する仕事をGPUへ引き渡すといった流れです。 

まとめると、CPUはパソコンを動かす司令塔であり、GPUは、先にもお伝えした通り画像処理を専任する専門家。CPUとGPUの役割と関係性はご理解いただけましたでしょうか。

CPUとGPU、それぞれの違いについて詳しくは以下の記事でご紹介しています。合わせてご覧ください。

GPUには、大きく分けて2つの種類があります。それは、「内蔵GPU」と「単体GPU」です。それぞれについて詳しくみていきましょう。

内蔵GPUとは、CPUなどのパソコン内のパーツに内蔵されているGPUのことを指します。 

近年のパソコンではGPUはCPUに内蔵されています。パソコンを選定する際にGPUをそれほど意識しなくて良いのは、CPUにGPUが内蔵されているからです。 代表的なものにIntel社製のCPUに内蔵されたインテルグラフィックス（UHD グラフィックス、Iris Xe グラフィックスなど）があります。

また、内蔵GPUはマザーボードの上（オンボード）で動いています。この点が、単体GPUとの違いのひとつだといえるでしょう。 

内蔵CPUについて詳しくは、「内蔵GPUとは？外部GPUとの違いや今後の動向について解説！」をご参照ください。 

単体GPUとは、内蔵GPUとは別に、グラフィックボードとともに別途追加するパーツのことです。内蔵GPUだけでは性能が足りない場合や、GPUを搭載していないモデルでは、GPUを搭載したグラフィックボードを別途接続して利用します。 

たとえば、3Dグラフィックスなどをより鮮明に、スムーズに表示させたい場合、内蔵GPUでは性能が足りないことがあります。このとき、GPUとグラフィックボードを外部パーツとして取り付けるため、単体GPUと表現されています。 

単体GPUは、内蔵GPUに比べ高い性能をもっています。しかし、消費電力が多く高価である点は意識しておかなければなりません。 

性能でいえば内蔵GPUよりも高い単体GPUですが、注意点もございます。購入を決定する前に一つ一つ確認していきましょう。 

単体GPUは、グラフィックスの処理をするための専用パーツであるため、高価なものがほとんどです。 

単体GPUは、グラフィックボードに取り付けられ、GPUを冷やすための装置（ファンなど）が一体型になった状態で販売されています。専門的な処理を行うパーツとして高性能なため、値段が高いことに注意しましょう。 

単体GPUは、画像や映像を処理するために、コア数も多く処理も速いという特徴があります。そのため、電力消費が多くなります。 

単体GPUにファンなどの冷却パーツがついているのは、電力消費が多いため熱をもちやすいからです。それほど電力消費の多い単体GPUですので、電源ユニットや電力の確保、大型のVGAカードならば補助電源を接続するためのコネクタも考慮しなければなりません。 

単体GPUは、グラフィックボードやファンが一体型となって販売されているものも多く、パソコン本体に設置するスペースが必要です。そのため、基本的にはデスクトップパソコンに設置します。ノートパソコンの場合はGPU BOXを利用することができますが、単体GPUを使用できる環境は限られるでしょう。 

たとえば、自作パソコンに単体GPUを設置する場合は、そのスペースを確保できる本体ケースや、利用するその他の基盤の大きさなども考慮する必要があります。 

一般的なパソコン利用ではCPUの性能を確認すればよいでしょう。しかし、GPUの性能を意識すべき業務もあります。 

3Dグラフィックスを作成したり描写したりする業務においては、GPUの性能を意識してパソコン選定をしたほうがよいでしょう。 

3Dグラフィックスはデータ量も多いため、計算処理も高速でなければなりません。GPUの性能が低い場合、作成時や描画時の速度が遅くストレスになるばかりか、作業効率を低下させてしまう可能性があります。 

VRの作成についても、膨大なデータ処理が必要です。高い計算処理能力をもったGPUでなければ、なめらかな画像・映像の描写が困難でしょう。 

VRコンテンツを作成する業務についても、GPUの性能を意識したパソコン選定が重要です。 

GPUは、膨大なデータを処理する「機械学習」や「ディープラーニング」に活用されはじめています。GPUは、CPUよりも高い処理能力をもっているため、AI（人工知能）の開発ではGPUが注目されています。るのです。事実、機械学習やディープラーニングなどの業務アプリケーションのニーズに答えた機能を備える「NVIDIA RTX™」などのGPUも存在しています。 

そのため、今後AI（人工知能）の開発業務においては、特にGPUの性能を考慮したパソコン選定が重要になってくるでしょう。 

GPUは、画面に画像・映像を表示するために利用される「画像処理装置」ですので、パソコンには欠かせないパーツです。CPUにも最低限のGPUが搭載されていますので、グラフィックスを重視する業務以外ではそれほど意識することはないでしょう。しかし、パソコン選定をする上では、GPUが何であるかを理解しておくことは大切です。 

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