El primer factor es la alta especialización de las GPU, ya que al estar pensadas para desarrollar una sola tarea, es posible dedicar más silicio en su diseño para llevar a cabo esa tarea más eficientemente.Por ejemplo, las GPU actuales están optimizadas para cálculo con valores en coma flotante, predominantes en los gráficos 3D.A diferencia del procesador central, que tiene una arquitectura de von Neumann, la GPU se basa en el Modelo Circulante.Este modelo facilita el procesamiento en paralelo, y la gran segmentación que posee la GPU para sus tareas.Por tanto, se establecen el vértice y el píxel como las principales unidades que maneja la GPU.Donde sí se encuentra el principal cuello de botella del chip gráfico es en el siguiente paso: el pixel shader.Aquí se realizan las transformaciones referentes a los píxeles, tales como la aplicación de texturas.Si es este último caso, han de pasar por un DAC, digital-analog converter, para ser finalmente mostrados en pantalla.La primera API usada ampliamente fue el estándar abierto OpenGL (Open Graphics Language), tras el cual Microsoft desarrolló DirectX.Tras el desarrollo de estas API, se decidió crear un lenguaje más próximo al natural utilizado por el programador.
