基本情報技術者試験
じーぴーゆー
GPU
GPU
Graphics Processing Unit
GPU(Graphics Processing Unit)は、グラフィック描画からAIの処理まで、高速化を要する計算処理に特化したプロセッサです。汎用のCPUと、AIの処理専用に設計されたTPUの中間に位置づけられ、機械学習の計算を担う代表的なハードウェアの一つです。
詳しい説明
高速化を要する処理に特化したチップ
GPU(Graphics Processing Unit)は、計算処理を行うプロセッサの一種です。Googleの公式ブログの解説では、グラフィック描画からAIの処理まで、高速化を要する計算処理に特化したチップと説明されています。同じ解説は、GPUがこうした処理の主力になっていると述べています。
ASICの一種という位置づけ
同解説はGPUを、ASIC(application-specific integrated circuit、特定用途向け集積回路)の一種と位置づけています。ASICは、一つの特定の目的のために設計されたチップを指します。身近なところでは、高性能なゲーミング機器や一部のデスクトップ機器にGPUが搭載されています。
CPU・TPUとの並び
CPUは汎用のチップ、GPUは高速化を要する処理に特化したチップ、TPUはGoogleがAIの処理専用に設計した独自のASICです。登場した順は、CPUが1950年代後半、GPUが1990年代後半です。TPUはそれより後で、Googleが構想を始めたのは約10年前とされています。
機械学習でGPUが向くモデル
Google Cloudの文書は、Cloud TPUとの使い分けを説明する中で、GPUが向くモデルとして次の3つを挙げています。
- カスタムのPyTorch/JAX演算を多く含み、それらを少なくとも部分的にCPU上で実行する必要があるモデル
- Cloud TPUでは使えないTensorFlow演算を含むモデル
- 実効バッチサイズがより大きい、中規模から大規模のモデル
シラバスでの扱い
GPUは、G検定シラバス2024の中項目11 ニューラルネットワークとディープラーニングのキーワードに含まれています。
試験で問われること
基本情報技術者試験
- 並列処理能力が高いという特性を理解する。
- 行列演算など、科学技術計算やAI分野での優位性を押さえる。
- 描画機能から汎用計算(GPGPU)への発展を理解する。
最終更新日: 2026/09/23