Zadaniem tych układów jest przetwarzanie generowanych komputerowo obrazów i przekształcanie danych na sygnał analogowy, przesyłany do monitora.
Pierwsze układy tego typu były w stanie wyświetlić tylko zapisane w pamięci znaki alfabetu łacińskiego, i umożliwiały pracę w trybie tekstowym na konsoli znakowej. Później wprowadzono możliwość przetwarzania informacji o pikselach, i w ten sposób wyświetlanie bardziej złożonych obrazów dwuwymiarowych, a co za tym idzie – pracę w trybie graficznym.
W drugiej połowie lat 90. firma 3dfx zaczęła na rynek wprowadzać karty Voodoo 1 – sprzętowe akceleratory grafiki 3d, wówczas jeszcze współpracujące z kartami VGA. Kolejnym krokiem było zintegrowanie układów obsługujących wyświetlanie grafiki z akceleratorem graficznym. Początkowe osiągi takich układów nie były zachwycające – niższe niż jednostek pracujących osobno. Sytuacja zmieniła się za sprawą wprowadzenia kart trzech producentów: Voodoo 2 3dfx, Rage od ATI i karty Nvidii – Riva 128.
Pierwszą kartą wykonującą obliczenia numeryczne za pomocą procesora graficznego był Geforce Nvidii. Jednostka wyposażona była we własną pamięć operacyjną, początkowo SD-RAM, później nowocześniejsze moduły DDR-RAM. Następca, Geforce 2GTS stał się w swoim czasie najwydajniejszą kartą graficzną dostępną na rynku, a wersja tańsza i okrojona – Geforce 2 MX – najlepiej sprzedającą się.
Późniejsze modele – Geforce 3, 4 utrzymywały pozycję na rynku. Podstawą Geforce’a FX były technologie Nvidii i wchłoniętej wcześniej firmy 3dfx. Układ przyciągał wydajnością, wadą jednak była mała stabilność działania. Karta była odpowiedzią Nvidii na wielki powrót ATI, która już wcześniej wypuściła bardzo udany układ Radeon 8500, a kolejna generacja – z Radeonem 9800 na czele – biła rekordy wydajności w grach. Ponadto, Radeon 9800 jako pierwszy na rynku sprzętowo wspierał wszystkie instrukcje DirectX 9.0, co – do czasu wydania Geforce FX – pozostawiło konkurencję w tyle.
Obecnie na rynku trwa nieustanna walka o palmę pierwszeństwa, między ATI a Nvidią, a za najwydajniejszy układ jest uważany Radeon HD 5970.
