Nvidia kommer att köpa Intel-aktier för 23,28 dollar per aktie, meddelade de två företagen på torsdagen.
Intel kommer att använda Nvidias grafikteknik i kommande datorchips och även tillhandahålla sina processorer för datacenterprodukter som bygger på Nvidia-hårdvara.
Företagen anger ingen tidsplan för när de första produkterna ska börja säljas och sade att samarbete inte påverkar deras individuella framtidsplaner.
Efter beskedet steg Intels aktie med drygt 25 procent i förhandeln.
Rättad: I en tidigare version av artikeln var valutaomvandlingen till svenska kronor felaktig.