La naissance du GPU a été une rupture radicale motivée par l' "impératif temps réel": la exigence incontournable de rendre des scènes 3D complexes en moins d'une $1/60^{e}$ seconde (16,67 ms). Alors que les processeurs CPU ont suivi une trajectoire trajectoire multicœur optimisée pour une exécution séquentielle à faible latence, ils ont atteint leurs limites lorsque les résolutions ont augmenté.

1. La contrainte de 16,67 ms

Dans les années 90, le jeu vidéo est arrivé à un point critique. Un processeur CPU séquentiel, chargé de l'intelligence artificielle et de la physique, ne pouvait pas calculer assez rapidement des millions de valeurs de pixels pour maintenir un mouvement fluide. Cela a obligé à créer des matériels dédiés afin de décharger la pipeline graphique répétitive pipeline graphique.

2. Interlacement de lignes (SLI)

Avant les tableaux parallèles internes, 3dfx a introduit Interlacement de lignes (SLI). En utilisant deux cartes physiques pour calculer des lignes horizontales alternées, l'industrie a changé son axe d'attention de la vitesse d'un seul thread vers un débit brut de « force brute ».

3. Débit versus latence

La conception initiale du GPU a privilégié l'espace silicium pour des unités arithmétiques simples plutôt que pour des prédictions de branches complexes. Cette philosophie « large et lente » a permis aux GPU de gérer les calculs répétitifs des triangles tandis que le CPU se concentrait sur la logique non parallèle.