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ITパスポート試験

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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

ITパスポート試験

  • 画像処理や並列演算に特化した装置であることを押さえる。
  • CPU(汎用処理)との役割分担を理解する。
  • AIや機械学習での活用が広がっていることを把握する。

最終更新日: 2026/09/23