グラフィックスライブラリまたはグラフィックスAPIとは、コンピュータグラフィックスをモニターにレンダリングするのを支援するために設計されたプログラムライブラリです。これは通常、一般的なレンダリングタスクを処理する関数の最適化バージョンを提供することによって実現されます。これは、組み込みシステムでよく見られるように、 CPU上で実行される純粋なソフトウェアで実現することも、PCでより一般的なようにGPUによるハードウェアアクセラレーションによって実現することもできます。これらの関数を使用することで、プログラムはモニターに出力する画像を組み立てることができます。これにより、プログラマはこれらの関数の作成と最適化の作業から解放され、グラフィックスプログラムの構築に集中できるようになります。グラフィックスライブラリは主にビデオゲームやシミュレーションで使用されます。
Pixar RenderManなどのビデオ制作システムと連携したグラフィックライブラリの使用については、ここでは取り上げていません。
専用グラフィックスプロセッサは、コンピュータのメインシステムメモリではなく、グラフィックスプロセッサに直接割り当てられた RAM を使用します。この RAM は通常、グラフィックス カードの想定されるシーケンシャル ロードを考慮して特別に選択されます (GDDR を参照)。専用のディスクリート グラフィックス プロセッサを備えたシステムは、「UMA」システムと対比して「DIS」システムと呼ばれることもありました。[ 1 ] 3dfx の Scan-Line Interleave、Nvidia の SLI および NVLink、AMD の CrossFire などのテクノロジーにより、複数のグラフィックス プロセッサが同時に 1 つの画面に画像を表示できるため、グラフィックス処理に使用できる計算能力が向上します。ただし、これらのテクノロジーはますます希少になってきています。ほとんどのゲームは、ほとんどのユーザーがマルチ グラフィックス プロセッサを購入できないため、マルチ グラフィックス プロセッサのすべての機能を活用していません。[ 2 ] [ 3 ]
今日、ノートパソコンやミニ PC には強力な統合グラフィックスが必要です。多くの場合、高品質の統合グラフィックスはディスクリート グラフィックス カードの代わりになり、パフォーマンスを維持しながらノートパソコンの携帯性とミニ PC のコンパクトさを向上させます。[ 4 ]統合グラフィックス プロセッサ (IGPU)、統合グラフィックス、共有グラフィックス ソリューション、統合グラフィックス プロセッサ (IGP)、または統合メモリ アーキテクチャ (UMA) は、専用のグラフィックス メモリではなく、コンピュータの RAM の一部を使用します。IGP は、ノースブリッジ チップ セットの一部としてマザーボードに統合されている場合[ 5 ]、または中央プロセッサ (AMD APU や Intel HD Graphics など) とともに単一のチップ (集積回路) 上に統合されている場合があります。一部のマザーボードでは、AMD の IGP はサイドポート専用メモリを使用する場合があります。これは、グラフィックス プロセッサで使用するために割り当てられた、高性能メモリの独立した固定ブロックです。2007 年初頭の時点で、統合グラフィックスを搭載したコンピュータは、すべての PC 出荷の約 90% を占めていました。専用グラフィックス処理よりも実装コストは低いですが、一般的には性能が劣ります。歴史的に、統合処理は 3D ゲームやグラフィックスを多用するアプリケーションには不向きと考えられていましたが、Adobe Flash のようなリソースをあまり必要としないプログラムは実行できました。このような IGP の例としては、2004 年頃の SiS や VIA の製品が挙げられます。しかし、AMD Accelerated Processing Unit や Intel Graphics Technology (HD、UHD、Iris、Iris Pro、Iris Plus、Xe-LP) などの最新の統合グラフィックスプロセッサは、2D グラフィックスや負荷の低い 3D グラフィックスを処理できます。統合グラフィックスを搭載した最新の AMD プロセッサ、統合グラフィックスを搭載した最新の Intel プロセッサ、Apple プロセッサ、PS5、Xbox Series (その他) を含む「統合メモリアーキテクチャ (UMA)」を備えたシステムでは、CPU コアと GPU ユニットが同じ RAM プールとメモリ アドレス空間を共有します。[ 6 ]