GPUとは　小さな計算器を大量に並べて同時に動かす半導体、画像処理からAIの主役へ

GPU（Graphics Processing Unit）は、もともと画面の画像を描くために生まれた半導体です。画面の多くの点の色を同時に計算するため、単純な計算器を大量に並べる設計になりました。この性質がAIの計算に合い、今ではデータセンターでAIの学習と推論を担う中心の半導体になっています。

小さな計算器の集団

CPUは、少数の高性能なコアで、複雑な処理を順番に素早くこなします。GPUは逆に、1つ1つは単純な計算器を大量に持ち、それをいくつかの塊に分けて、同じ命令を多くのデータに一斉に実行させます。AIの計算は、大きな行列の掛け算と足し算の繰り返しで、まさにこの並列の計算です。

AI向けのGPUには、行列の計算をまとめて速く行う専用の回路も入っています。計算に使う数の桁を少なくして（16ビット、8ビット、4ビットなど）、同じ回路でより多くの計算をこなす工夫も進みました。

メモリと、GPU同士のつなぎ方

計算器がどれだけ速くても、データが届かなければ遊んでしまいます。そこでAI向けのGPUは、DRAMを積み重ねたHBMを同じパッケージの中に置き、広い通り道でデータを受け取ります。GPUとHBMを並べて1つにする工程には、TSMCのCoWoSなどの先端のパッケージ技術を使います。

大きなAIのモデルは1基のGPUに収まらないため、多くのGPUを高速の配線でつないで1台の計算機のように使います。エヌビディアの「Vera Rubin NVL72」は、Rubin GPUを72基、Vera CPUを36基、専用の接続「NVLink 6」でつないだラックです。

データセンター向けGPUの2社の数字

会社	期間	部門の売上	前年同期比	主な製品
エヌビディア	2026年5〜7月	890億ドル	+117%	Blackwell、Vera Rubin
AMD	2026年7〜9月	85億4,600万ドル	+97%	Instinct MI450シリーズ

両社の数字はデータセンター部門の売上で、GPU以外のCPUやネットワークの製品も含みます。

作る会社

エヌビディアの2026年5〜7月期の売上は962億2,100万ドルで、データセンター部門が92.5%を占めました（計算）。8〜10月期の見通しは1,080億ドル（上下2%）です。AMDは7〜9月期に、AI向けGPU「Instinct MI450」シリーズの出荷を始め、データセンター部門の売上が全社の63.9%になりました（計算）。インテルも、データセンター向けの新しいGPU「Dシリーズ」の詳細を示しています。

関連する用語

• HBM：DRAMを積み重ねてGPUの隣に置くメモリ。
• CoWoS：GPUとHBMを1つのパッケージにまとめるTSMCの技術。
• カスタムASIC：大手IT企業が自社のAIの計算向けに作らせる専用品。GPUと使い分けられる。

エヌビディアは11月17日（米国時間）に、2026年8〜10月期の決算を発表します。