Там хуже все, в GPU есть микруха, которая управляет этим самым устройством (в PowerVR это mips, meta и недавно risc-v завезли). На нем запускается прошивка, которая по сути является микро-rtos. Помимо загрузки самой прошивки ещё и передается куча памяти, которая она сама внутри будет управлять (это все на уровне ядра). PCI-e является шиной(да, я кэп) она изоляцию делает на уровне примерно никакой. DMA нужно, чтобы синхронизировать память устройства с RAM памятью (про P2PDMA не говорю). В общем случае у тебя запускается на микрухе блоб, которая находится в PCI-e (в случае дискретной карты), прокидывается туда память (то есть там микруха, которая читает и записывает в/из RAM), и она сама себе работает. Раз уж пошла такая пьянка, то вот ещё история из моего GPU-драйверописания. В случае с закрытым драйвером все ещё хуже (а насколько понял из новости это именно он). Так как они в линуксах не могут использовать большинство API из-за GPL, то обычно они вообще пилят все свою инфраструктуру вместо использования готового (свои аллокаторы, кучи, синхронизации, и.т.д.), склеивают как-то с линуксовым ядром и выносят большую часть функционала в user-space библиотеки (дабы не делиться исходниками). Это все выглядит примерно так: вместо x + y, в программе вызывается ioctl с инициализацией x и y, которое идет в ядро. Модуль ядра берет свой написанный аллокатор поверх alloc_pages возвращает какие-то дескрипторы в структуру (в моем случае ImgTec полностью соблюдали венгерскую аннотацию, из-за чего любое название выглядело как записи чернокнижников). После этого в user-space происходит какая-то проверка и вызывается ioctl с "вызывать операцию для операторов", где ядро уже складывает x + y и возвращает сумму в x. После чего вызывается ioctl для синхронизации x, y. И в ядерном модуле вызывается уже самописные memory barrier'ы на ассемблере (спрятанные по десятком макросов). Потом программа просит ядро экспортировать хэндл x (тоже через ioctl), и наконец выводит сумму. О качестве кода такого драйвера можно догадаться (зато в стиле микроядра).