Характеристики графического процессора определяют, насколько впечатляющую графику может обрабатывать видеокарта, чтобы она выглядела плавно. Из-за большого количества параллельных вычислений количество транзисторов в GPU больше, чем в CPU. ЦП обычно может одновременно выполнять 1–8-потоковые программы, тогда как внутри графического процессора могут быть десятки потоков, работающих параллельно. Видеоконтроллер заботится о разделении отрисовываемой графики по различным шейдерным блокам. Скорость схемы ускорителя в значительной степени зависит от количества шейдерных блоков, тактовой частоты схемы, а также ширины и скорости шина памяти.
ЦП обычно предоставляет графической карте много больших областей для рисования. Графический процессор может разделить область, которую нужно нарисовать, на более мелкие подобласти и может рисовать ее одновременно со многих разных направлений. Для обработки графический процессор использует разные блоки, которые по-своему обрабатывают рисунок. Традиционно на одной видеокарте установлено несколько блоков, но новые видеокарты основаны на унифицированном блоке шейдеров, где блоки пиксельного и вершинного шейдеров видеокарты объединены в одну большую схему. Основная задача блоков вершинных и пиксельных шейдеров — раскрашивать переданные им полигоны правильными цветами. Блоки шейдеров также освещают треугольники, как определено программами шейдеров. Видеоконтроллер также имеет модуль текстурирования, который окрашивает пиксели.
Узнать характеристики видеокарты можно с помощью программы Speccy или Furmark.
С точки зрения работы шейдерных блоков существенной частью является производительность памяти видеокарты. Благодаря более быстрой памяти шейдерным модулям не нужно долго ждать передачи графических данных из памяти в шейдерные модули или наоборот.
Шейдерные процессоры специально разработаны для выполнения матричных вычислений, используемых в 3D-графике, и программных кодов, используемых при доставке счетов. С появлением программируемых шейдерных блоков у видеокарты появилось больше задач, чем раскрашивание полигонов заданными цветами. Шейдерная программа способна моделировать, например, поведение поверхности воды, когда процессор указывает, что в точке X есть вода. После этого шейдерная программа способна самостоятельно рассчитать поведение водной поверхности, не согласовывая с ЦП промежуточные результаты. С появлением DirectX10 шейдерные процессоры заменили использовавшиеся ранее блоки пиксельных и вершинных шейдеров. Это облегчило работу программиста. Программируемость также достигла нового уровня, поскольку в DirecX10 также были включены геометрические шейдеры, способные создавать новые полигоны, требующие окрашивания.
После того, как шейдерные блоки раскрасили полигоны, изображение попадает в блок растеризации для преобразования в пиксели.
Кроме того, на производительность видеокарты влияет ширина шины памяти, а также тактовая частота и генерация используемых в ней схем памяти. Объем памяти определяет количество деталей, которые может отображать видеокарта. Объем памяти и скорость памяти влияют на производительность видеокарты. Производительность памяти зависит от ширины шины памяти и тактовой частоты памяти. Узость шины памяти можно компенсировать за счет использования схем памяти, работающих на высокой тактовой частоте.
