グラフィックカード-あなたが知る必要があるすべて

ゲーム用コンピュータの時代には、 グラフィックカードは CPUと同じかそれ以上に重要になっています。 実際、多くのユーザーは、テクスチャやグラフィックスに関連するすべての処理を担当するこの重要なコンポーネントにお金を投資するために、強力なCPUを購入することを避けています。 しかし、このハードウェアについてどれだけ知っていますか？ さて、ここではすべてを説明しますが、最も重要だと思うものすべてを説明します。

コンテンツインデックス

グラフィックカードとゲームの時代

間違いなく、GPUを指すために最もよく使用される用語は、グラフィックカードの用語ですが、完全に同じではないので説明します。 GPUまたはグラフィックスプロセッシングユニットは、基本的にグラフィックスを処理するために構築されたプロセッサです。 この用語は明らかにCPUとよく似ているため、2つの要素を区別することが重要です。

私たちがグラフィックスカードについて話しているとき、 それは実際には物理的なコンポーネントについて話しているのです 。 これは、マザーボードから独立したPCBから構築され、マザーボード自体に接続されるコネクタ（通常はPCI-Express）を備えています。 このPCBには、GPUがインストールされており、 グラフィックメモリまたはVRAMと、VRM、 接続ポート 、ファン付きヒートシンクなどのコンポーネントが一緒になっています。

グラフィックカードがなければ、ゲームは存在しません。特に、コンピューターやPCの場合はそうです。 最初は、コンピュータにはグラフィカルインターフェイスがなかったことを誰もが知っています。コマンドを入力するプロンプトのある黒い画面しかありませんでした。 これらの基本的な機能は、完璧なグラフィカルインターフェイスと巨大な解像度を備えた機器があり、環境やキャラクターをまるで現実の世界のように扱えるゲーム時代にはほど遠いものです。

GPUとCPUを分離する理由

プロプライエタリなグラフィックスカードについて話すには、まず、それらが何をもたらすか、なぜ今日それらがそれほど重要なのかを知る必要があります。 今日、 物理的に分離されたCPUとGPUがなければ、ゲーム用コンピューターを想像することはできませんでした 。

CPUは何をしますか

ここでは、マイクロプロセッサがコンピュータで何をしているのかをすべて理解できるので、非常に単純です。 これは中央処理装置であり、プログラムによって生成されたすべての命令と、周辺機器およびユーザー自身によって送信された命令の大部分が通過します。 プログラムは、入力刺激に基づいて応答を生成するために実行される一連の命令によって形成されます。これは、単純なクリック、コマンド、またはオペレーティングシステム自体の場合があります。

ここで、GPUが何であるかを見るときに覚えておかなければならない詳細について説明します。 CPU はコアで構成されており、大容量と言えます。 それらのそれぞれは、より多くの命令を同時に実行できるため、より多くのコアで、次々に命令を実行することができます。 PCには多くのタイプのプログラムがあり、非常に複雑でいくつかの段階に分かれる多くのタイプの命令があります。 しかし、実際には、プログラムがこれらの命令を多数同時に生成することはありません。 インストールするプログラムをCPUが「理解」していることをどのように確認しますか？ 必要なのは、いくつかの核、非常に複雑なものであり 、命令をすばやく実行するのに非常に高速であるため、プログラムが流動的であり、要求した内容に応答することがわかります。

これらの基本的な命令は、整数による算術演算、論理演算、および一部の浮動小数点演算に削減されます 。 後者は、科学表記法を使用してよりコンパクトな要素で表す必要がある非常に大きな実数であるため、最も複雑です。 CPUをサポートしているのはRAMであり、64ビットバスを介してCPUに送信するための実行中のプログラムとその命令を保存する高速ストレージです。

そして、GPUは何をしますか

正確には、GPUは以前に説明したこれらの浮動小数点演算と密接に関連しています。 実際、グラフィックスプロセッサはグラフィックス命令に多くの関係があるため、 これらのタイプの操作を実行するのに実質的にすべての時間を費やしています。 このため、これは数学コプロセッサと呼ばれることが多く、実際にはCPU内に1つありますが、GPUよりもはるかに単純です。

ゲームは何でできていますか？ ええと、基本的にグラフィックエンジンのおかげでピクセルの動き 。 それは、まるで私たち自身のように移動するデジタル環境または世界をエミュレートすることに焦点を当てたプログラムに過ぎません。 これらのプログラムでは、ほとんどの命令はピクセルとそのテクスチャを形成するための動きに関係しています。 次に、これらのテクスチャには、 色、3Dボリューム、および 光の反射の 物理プロパティが あります。 これは基本的に、同時に実行する必要がある行列とジオメトリを使用した浮動小数点演算です。

したがって、GPUには4つまたは6つのコアがありませんが、数千のコアがあり、これらの特定の操作をすべて並行して繰り返し実行できます。 確かに、これらのコアはCPUコアほど「スマート」ではありませんが、一度に多くのこのタイプの操作を実行できます。 GPUには、通常のRAMよりもはるかに高速な独自のメモリGRAMもあります。 GPUにはるかに多くの命令を送信するために、128〜256ビットのはるかに大きなバスがあります。

リンクしたままにするビデオでは、神話ハンターは、CPUとGPUの動作をエミュレートし、絵を描くことに関してはコアの数に関してエミュレートします 。

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CPUとGPUが一緒に行うこと

この時点で、ゲームコンピュータではCPUもゲームの最終パフォーマンスとそのFPSに 影響を与えるとすでに考えているかもしれません。 明らかに、そしてCPUの責任である多くの命令があります。

CPUは、 頂点の形式でGPUにデータを送信する責任があります。これにより、CPUは、テクスチャに対して行う必要のある物理的な変換 （動き）を「理解」します。 これは、 頂点シェーダーまたは運動物理学と呼ばれます。 この後、GPUはこれらの頂点のどれが表示されるかについての情報を取得し、ラスタライズによるいわゆるピクセルクリッピングを行います。 形状とその動きがすでにわかっている場合は、テクスチャをフルHD、UHD、またはその他の解像度で適用するときがあり、それに対応する効果は、 ピクセルシェーダープロセスになります。

これと同じ理由で、 CPUの能力が高いほど、GPUに送信できる頂点命令が多くなり、CPUをより適切にロックします。 したがって、これら2つの要素の主な違いは、GPUの処理における特殊化のレベルと並列度にあります。

APUとは？

GPUとは何か、PCでのGPUの機能、およびプロセッサとの関係についてはすでに説明しました。 しかし、3Dグラフィックスを処理できるのは既存の要素だけではありません。そのため、 APUまたはAccelerated Processor Unitがあります。

この用語は、同じパッケージに統合されたGPUを搭載したプロセッサを指すためにAMDによって発明されました 。 実際、これは、プロセッサ自体の内部にチップがあることを意味します。つまり、グラフィックカードと同じように 3Dグラフィックを操作できる複数のコアで構成されるチップセットです。 実際、今日のプロセッサの多くは、このタイプのプロセッサを内蔵しており、 IGP （Integrated Graphics Processor） と呼ばれています。

ただし、当然のことながら、CPU自体に統合されたIGPを備えた数千の内部コアを備えたグラフィックスカードのパフォーマンスを事前に比較することはできません。 そのため、その処理能力は 、総電力の面で、 はるかに低いです。 これに加えて、グラフィックスカードのGDDRほど高速な専用メモリがなく 、RAMメモリの一部でグラフィック管理に十分であるという事実を追加します。

独立したグラフィックカードを専用グラフィックカードと呼び、IGP 内部グラフィックカードと呼びます 。 インテルCore ixプロセッサーには、末尾に「F」が付いているモデルを除いて、ほとんどすべてがIntel HD / UHDグラフィックスと呼ばれる統合GPUを備えています。 AMDは、 Radeon RX Vega 11およびRadeon Vega 8と呼ばれるグラフィックスを備えた一部のCPU、特にRシリーズのGシリーズとAthlonで同じことを行います。

ちょっとした歴史

私たちが今持っている古いテキストのみのコンピューターははるかに遠いですが、すべての年齢に何かが存在している場合、自分を中に浸すためのますます詳細な仮想世界を作成したいという願望があります。

Intel 4004、8008、会社のプロセッサを搭載した最初の一般消費者向け機器では、すでにグラフィックスカードなどが使用されていました。 これらは、コードを解釈して画面に約40または80桁のプレーンテキストの形式で、そしてもちろんモノクロで表示することだけに制限されていました。 実際、最初のグラフィックスカードはMDA （Monocrome Data Adapter）と呼ばれていました。 完全なグラフィックスを80×25列のプレーンテキスト形式でレンダリングするために、4KB以上の独自のRAMを備えていました。

この後、 CGA （Color Graphics Adapter） グラフィックスカードが登場し、1981年にIBMが最初のカラーグラフィックスカードの販売を開始しました。 内部の16パレットから、 320×200の解像度で 4色を同時にレンダリングできました。 テキストモードでは、解像度を80×25列または640×200に上げることができました。

HGCまたはHerculesグラフィックスカードを使用すると 、その名のとおり、私たちは前進し続けます！ 解像度を720×348に上げ、CGAと一緒に機能して最大2つの異なるビデオ出力を持つモノクロカード。

豊富なグラフィックを備えたカードへのジャンプ

むしろEGAは、 1984年に作成されたEnharced Graphics Adapterです。 これは、 ATI Technologiesモデルで最大720×540の 16色と解像度を使用できる最初のグラフィックスカード自体でしたが、おなじみの音でしょうか。

1987年に新しい解像度が生み出され、 ISAビデオコネクタ は放棄され、 Sub15-Dとも呼ばれるVGA （ビデオグラフィックスアレイ）ポートを採用しました。これは、最近までCRTやパネルにも使用されてきたアナログシリアルポートです。 TFT 。 新しいグラフィックスカードは、カラーパレットを256に 、VRAMメモリを256KBに引き上げました 。 この頃、コンピュータゲームははるかに複雑に発展し始めました。

グラフィックスカードがカラーパレットの使用をやめ、 色深度の使用を開始したのは1989年のことです。 マザーボードへの接続としてVESA規格を使用して、バスは32ビットに拡張されたため、 SuperVGAポートを備えたモニターのおかげで、すでに数百万の色と最大1024x768pの解像度で動作できました。 ATI Match 32または64ビットインターフェイスを備えたMatch 64と同じくらい象徴的なカードは、当時最高のものでした。

PCIスロットが登場し、それに伴い革命が起こります

VESA規格は大きなバスの地獄だったので、1993年にPCI規格に進化しました 。 これにより、より小さなカードが可能になり、 Creative、Matrox、3dfx、VoodooおよびVoodoo 2 、および1998年にリリースされた最初のRIVA TNTおよびTNT2モデルを搭載した1つのNvidiaなどの多くのメーカーが参加しました。 当時、MicrosoftのDirectXやSilicon GraphicsのOpenGLなど、3Dアクセラレーション用の最初の特定のライブラリが登場しました。

PCIバスはすぐに小さくなり、カードは16ビットおよび3Dグラフィックスを800x600pの解像度で処理できるようになったため、 AGP （Advanced Graphics Port） バスが作成されました。 このバスには32ビット PCIのようなインターフェイスがありましたが 、RAMとの通信を高速化するために、バスを8チャネル追加しました 。 そのバスは66 MHzと256 Mbpsの帯域幅で動作し、最大8つのバージョン（AGP x8） が最大2.1 GB /秒に達し 、2004年にはPCIeバスに置き換えられます。

ここではすでに、NvidiaやATIなどの2つの優れた3Dグラフィックカード会社を確立しています。 新しい時代を特徴づけた最初のカードの1つは、 T&Lテクノロジー （照明および形状計算）を実装したNvidia GeForce 256でした。 次に、 最初の3DポリゴングラフィックスアクセラレータおよびDirect3D互換であるという点で、ライバルを上回っています。 その後まもなく、 ATIは 最初のRadeon をリリース し 、AMDによるATIの購入後も、今日まで続くゲーミンググラフィックスカードの両メーカーの名前を形成します。

PCI Expressバスと現在のグラフィックカード

そして最後に、2004年にVGAインターフェイスが機能しなくなり、 PCI-Expressに置き換えられた現在のグラフィックスカードの時代が到来しました 。 この新しいバスは、 最大4 GB /秒の転送を同時に上下に許可しました（250 MB x16レーン）。 最初はマザーボードのノースブリッジに接続され、 TurboCachéまたはHyperMemoryという名前のRAMの一部をビデオに使用します。 しかし、後でCPU自体にノースブリッジが組み込まれると、これらの16個のPCIeレーンはCPUと直接通信します 。

ATI Radeon HDとNvidia GeForceの時代が始まり 、市場に出回っているコンピュータ向けのゲームグラフィックスカードの主導的地位を確立しました 。 Nvidiaはすぐに、 DirectX 9.0cをサポートするGeForce 6800と比較して、少し遅れたATI Radeon X850 Proで先行します。 その後、両ブランドは、 Radeon HD 2000とGeForce 8シリーズを使用して、統合シェーダーアーキテクチャを開発しました。 実際、強力なNvidia GeForce 8800 GTXは、その世代で最も強力なカードの1つであり、それに続くものでさえ、Nvidiaの決定的な飛躍でした。 2006年にAMDがATIを購入したとき、そのカードはAMD Radeonに改名されました。

最後に、 DirectX 12 、 Open GL 4.5 / 4.6ライブラリと互換性のあるカードを使用します。最初のライブラリは、 Nvidia GTX 680とAMD Radeon HD 7000です。 AMDはポラリス （Radeon RX）、 GCN （ Radeon Vega）とRDNA （Radeon RX 5000）

グラフィックカードのパーツとハードウェア

グラフィックカードを購入するときに知っておく必要のある要素と技術を特定するために、グラフィックカードの主要な部分を見ていきます。 もちろん、テクノロジーは大幅に進歩しているので、ここにあるものを徐々に更新していきます。

チップセットまたはGPU

カードのグラフィックプロセッサの機能についてはすでに十分に理解していますが、内部に何があるかを知ることは重要です。 それはその中核であり 、内部には、特にNvidiaで現在使用されているアーキテクチャーで、さまざまな機能を実行する責任がある多数のコアがあります。 内部には、それぞれのコアと、通常L1とL2を持つチップに関連付けられたキャッシュメモリがあります。

Nvidia GPUの内部には 、 CUDAまたはCUDAコアがあり、いわば一般的な浮動小数点計算の実行を担当しています。 AMDカードのこれらのコアは、ストリームプロセッサと呼ばれます 。 異なるメーカーのカードの同じ番号は同じ容量を意味しません。これらはアーキテクチャに依存するためです。

さらに、NvidiaはTensorコアとRTコアも備えています。 これらのコアは、メーカーの新世代カードの最も重要な機能の1つであるリアルタイムレイトレーシングに関するより複雑な命令を備えたプロセッサを対象としています 。

GRAMメモリ

GRAMメモリは、実際にはコンピュータのRAMメモリと同じ機能を果たし、GPUで処理されるテクスチャと要素を格納します。 さらに、 現在ほとんどすべてのハイエンドグラフィックスカードに6 GBを超える非常に大きな容量があることがわかります。

RAMと同様にDDRタイプのメモリであるため、その有効周波数は常にクロック周波数の2倍であり、オーバークロックや仕様データに関しては注意が必要です。 現在、ほとんどのカードはGDDR6テクノロジーを使用しています。 ご存知のようにDDR6ですが、通常のRAMではDDR4です。 これらのメモリはDDR4よりもはるかに高速で、7, 000 MHzのクロックで効果的に最大14, 000 MHz （14 Gbps）の周波数に達します。さらに、 バス幅ははるかに大きく 、Nvidiaでは384ビットに達することもあります。トップレンジ。

しかし、 HBM2の場合、AMDがRadeon VIIに使用した2番目のメモリがまだあります。 このメモリはGDDR6ほど高速ではありませんが 、代わりに最大2048ビットの残酷なバス幅を提供します。

VRMとTDP

VRMは、 グラフィックスカードのすべてのコンポーネント 、特にGPUとそのGRAMメモリに電力を供給することを担当する要素です。 これは、マザーボードのVRMと同じ要素で構成され、 MOSFETがDC-DC電流整流器 、 チョーク 、およびコンデンサとして機能します。 同様に、これらのフェーズは、GPUとメモリのV_coreとV-SoCに分けられます。

TDP側でも、CPUとまったく同じ意味です。 プロセッサが消費する電力ではなく、動作最大負荷を生成する熱の形の電力です。

カードに電力を供給するには、電源コネクタが必要です。 現在、カードには6 + 2ピン構成が使用されています。これは、PCIeスロット自体は最大75Wしか供給できないため、GPUは200Wを超える電力を消費できるためです。

接続インターフェース

接続インターフェースは、グラフィックカードをマザーボードに接続する方法です。 PCIe 4.0バスにアップグレードされた新しいAMD Radeon XR 5000カードを除いて、現在、すべての専用グラフィックスカードはPCI-Express 3.0バスを介して機能し ます。

この16線バスで現在交換されているデータの量はその容量よりもはるかに少ないため、実際には違いはわかりません。 好奇心から、 PCIe 3.0 x16は15.8 GB /秒を同時にアップ/ダウンできる一方、 PCIe 4.0 x16は容量を31.5 GB /秒に倍増します。 間もなくすべてのGPUがPCIe 4.0になる予定ですが、これは明らかです。 標準は常に下位互換性を提供するため、PCIe 4.0ボードと3.0カードを使用することを心配する必要はありません。

ビデオポート

最後に重要なことですが、 ビデオコネクタがあります。これは、1つまたは複数のモニターを接続して画像を取得するために必要なものです。 現在の市場では、4種類のビデオ接続があります。

• HDMI ：High-Definition Multimedia Interfaceは、非圧縮の画像および音声マルチメディアデバイスの通信規格です。 HDMIバージョンは、グラフィックスカードから取得できる画像容量に影響します。 最新バージョンはHDMI 2.1で、最大解像度は10Kで、4Kを120Hzで、8Kを60Hzで再生します。 バージョン2.0は8ビットで4K @ 60Hzを提供します 。 DisplayPort ：これは、非圧縮のサウンドとイメージを備えたシリアルインターフェイスでもあります。 以前と同様に、このポートのバージョンは非常に重要であり、このバージョンは30 Hz以上で60 Hzで8K、120 Hzで4Kでコンテンツを再生するためのサポートがあるため、 少なくとも1.4にする必要があります。そしてHDRで。 間違いなく今日の最高のもの。 USB-C ：USB Type-Cは、その高速性とDisplayPortや40 GbpsのThunderbolt 3などのインターフェースとの統合により、ますます多くのデバイスに到達しています。 このUSBはDisplayPort 1.3であるDisplayPort代替モードを備えており、60 Hzで4K解像度で画像を表示することをサポートしています。 同様に、Thunderbolt 3は同じ条件下でUHDのコンテンツを再生できます。 DVI ：VGAから高精細デジタル信号への進化である現在のモニターでそれを見つけることは、ありそうもないコネクターです。 それを避けることができれば、より広く、最も普及しているのはDVI-DLです。

グラフィックカードはどれほど強力ですか

グラフィックカードの能力を参照するには、通常その仕様とベンチマークに現れるいくつかの概念を理解する必要があります 。 これは、購入したいグラフィックスカードの詳細を知り、競合他社との比較方法を知るための最良の方法です。

FPSレート

FPSはフレームレートまたはフレーム/秒です。 これは、画面にビデオ 、ゲーム、またはその上に表されているものの画像が表示される頻度を測定します 。 FPSは、画像の動きをどのように知覚するかに大きく関係しています。 FPSが多いほど、画像の流動性が高まります。 60 FPS以上のレートでは、通常の条件下で人間の目は完全に流動的な画像を理解し、現実をシミュレートします。

しかし、もちろん、すべてがグラフィックスカードに依存するわけではありません。 画面のリフレッシュレートによって、表示されるFPSがマークされるからです。 FPSはHzと同じです。画面が50 Hzの場合、GPUが100または200 FPSでゲームをプレイできる場合でも、ゲームは最大60 FPSで表示されます。 GPUが表現できる最大のFPSレートを知るには、ゲームオプションで垂直同期を無効にする必要があります。

GPUのアーキテクチャ

GPUには特定の数の物理コアがあり、その数が多いほどパフォーマンスが向上すると考える前に、GPUがそれを目にする前に、 ただし、CPUアーキテクチャの場合と同様に、速度やコアが同じでもパフォーマンスが変化するため、これは正確ではありません。 これをIPCまたは命令/サイクルと呼びます。

グラフィックスカードのアーキテクチャは、単に壮大なパフォーマンスを持つように時間とともに進化してきました。 60Hz以上の4K解像度、または8K解像度までサポートできます。 しかし、最も重要なことは、実際の目と同じように、 テクスチャをリアルタイムでライトでアニメーション化およびレンダリングできるという優れた能力です。

現在、 チューリングアーキテクチャーを備えたNvidiaがあり、12nm FinFETトランジスターを使用して新しいRTXのチップセットを構築しています。 このアーキテクチャには、これまでコンシューマ機器には存在しなかった2つの差動要素があります。それは、リアルタイムのレイトレーシング機能とDLSS（ディープラーニングスーパーサンプリング）です。 最初の関数は、現実世界で何が起こっているのかをシミュレートし、光が仮想オブジェクトにリアルタイムでどのように影響するかを計算します。 2つ目は、カードがゲームのパフォーマンスを最適化するために低解像度でテクスチャをレンダリングする一連の人工知能アルゴリズムであり、 一種のアンチエイリアスのようなものです 。 理想は、DLSSとレイトレーシングを組み合わせることです。

AMDによって、それはアーキテクチャもリリースしましたが、それは直前のカードと共存して、実際にはそうですが、Nvidiaのトップレベルのレベルではない幅広いカードを持つことは事実です。 AMDはRDNAを使用して、GPUのIPCをCNGアーキテクチャーと比較して25％向上させ、消費電力1ワットあたりの速度を50％向上させました。

クロック周波数とターボモード

アーキテクチャとともに、GPUのパフォーマンスを確認するために2つのパラメーターが非常に重要です。それらは、 ベースクロック周波数のパラメーターと、工場のターボモードまたはオーバークロックモードの増加です。 CPUと同様に、GPUは必要に応じてグラフィック処理周波数をいつでも変更できます。

見てみると、グラフィックスカードの周波数はプロセッサの周波数よりもはるかに低く、約1600〜2000 MHzです。 これは、コアの数が増えると、カードのTDPを制御するために、より高い周波数が必要になるためです。

この時点で、市場には参照モデルとパーソナライズされたカードがあることを知ることが不可欠です。 1つ目は、メーカー自身、NvidiaおよびAMDがリリースしたモデルです。 第2に、メーカーは基本的にGPUとメモリを使用して、より高性能のコンポーネントとヒートシンクで独自に組み立てます。 その場合、クロック周波数も変化し、これらのモデルは参照モデルよりも高速になる傾向があります。

TFLOPS

クロック周波数に加えて、 FLOPS（1秒あたりの浮動小数点演算）があります。 この値は、プロセッサが1秒間に実行できる浮動小数点演算を測定します。 GPUとCPUの総電力を測定する図です。 現在、TeraFLOPS またはTFLOPSからのFLOSPについて簡単に話すことはできません。

TFLOPSが増えると、グラフィックカードが優れていることを意味するものと誤解しないでください。 テクスチャをより自由に移動できるはずなので、これは通常のケースです。 しかし、メモリの量、その速度、GPUとキャッシュのアーキテクチャなど、他の要素が違いを生みます。

TMUとROP

これらはすべてのグラフィックカードに表示される用語であり、同じ動作速度についての良い考えを与えてくれます。

TMUはTexture Mapping Unitの略です。 この要素は、ビットマップ画像の寸法記入、回転、変形を行い、テクスチャとして機能する3Dモデルに配置します。 つまり、アプリオリが空になる3Dオブジェクトにカラーマップを適用します。 TMUが多いほど、テクスチャリングのパフォーマンスが高くなり、ピクセルの塗りつぶしが速くなり、FPSが向上します。 現在のTMUには、テクスチャ方向ユニット（TA）とテクスチャフィルターユニット（TF）が含まれています。

次に、 ROPまたはラスターユニットを確認します。 これらのユニットは、VRAMメモリからのテクセル情報を処理し、 行列およびベクトル演算を実行して、ピクセルに最終的な値を与えます。 これはラスタライゼーションと呼ばれ、基本的にはメモリにあるさまざまなピクセル値のアンチエイリアスまたはマージを制御します。 DLSSは、生成するこのプロセスの正確な進化です。

メモリ量、帯域幅、バス幅

VRAMメモリにはいくつかのタイプのテクノロジーがあり、 現在最も広く使用されているのはGDDR5とGDDR6で、後者は最大14 Gbpsです。 RAMの場合と同様に、メモリが多いほど、格納できるピクセル、テキスト、およびテキストデータが多くなります。 これは、私たちがプレイする解像度、世界の詳細レベル、および表示距離に大きく影響します。 現在、フルHD以上の解像度で新世代のゲームを使用するには、グラフィックスカードに少なくとも4 GBのVRAMが必要です。

メモリバス幅は、ワードまたは命令で送信できるビット数を表します。 これらは、CPUで使用されるものよりもはるかに長く、長さは192〜384ビットです。処理における並列処理の概念を思い出してみましょう。

メモリ帯域幅は、単位時間あたりに転送できる情報量であり、GB /秒で測定されます。 バス幅とメモリ周波数が大きいほど、より多くの帯域幅を使用できます。これは、バスを通過できる情報量が増えるためです。 それはちょうどインターネットのようなものです。

APIの互換性

APIは基本的に、 さまざまなアプリケーションの開発と操作に使用されるライブラリのセットです。 これはアプリケーションプログラミングを意味し、異なるアプリケーションが相互に通信するための手段です。

マルチメディアの世界に移行する場合、ゲームやビデオの操作と作成を可能にするAPIもあります。 最も有名なのはDirectXで 、2014年以来12番目のバージョンであり、最新のアップデートではレイトレーシング、プログラム可能なMSAA、仮想現実機能を実装しています。 オープンソースバージョンはOpenGLで 、バージョン4.5であり、多くのゲームでも使用されています。 最後に、AMD用に特別に開発されたAPIであるVulkanがあります（そのソースコードはAMDからのものであり、Khronosに転送されました）。

オーバークロック機能

GPUのターボ周波数について説明する前に、それをオーバークロックすることで限界を超える可能性もあります 。 このプラクティスは基本的に、ゲームでより多くのFPSを見つけようとするものであり、応答性を改善するためのより流暢さを備えています。

CPUのオーバークロック能力は約100 MHzまたは150 MHzですが、アーキテクチャや最大周波数によっては、多かれ少なかれサポートできるものもあります。

しかし、GDDRメモリをオーバーロックすることも可能です。 7000 MHzで動作する平均GDDR6メモリは、最大900 MHzと1000 MHzのアップロードをサポートしているため、最大 16 Gbpsの効率に達します。 実際、15 FPSの増加でさえ、 ゲームのFPSレートを最も増加させる要素です 。

最高のオーバークロックプログラムには、 Evga Precision X1、MSI AfterBurner、およびRadeons用AMD WattManがあります。 AORUS、Colorful、Asusなど、多くのメーカーが独自のメーカーを持っています。

グラフィックカードのテストベンチマーク

ベンチマークは 、当社のPCの特定のハードウェアサプリメントが市場での他の製品とのパフォーマンスを評価および比較するために受けるストレスおよびパフォーマンステストです。 もちろん、グラフィックカードのパフォーマンスを評価するためのベンチマークや、グラフィックCPUセットさえあります。

これらのテストは、ほとんどの場合、無次元のスコアを示します。 つまり、そのプログラムで生成されたものでのみ購入できます。 反対側にはFPSと、たとえばTFLOPSがあります。 グラフィックカードのベンチマークに最もよく使用されるプログラムは3DMarkで 、これにはPassMark、VRMark、またはGeekBenchのさまざまなテストが多数含まれています。 彼らはすべて、競争で私たちのGPUを購入するための独自の統計表を持っています。

サイズが重要です…そしてヒートシンクも

もちろん、それは友だちにとって重要なので、グラフィックカードを購入する前に、最低限私たちにできることは、その仕様に行き、それが何を測定するかを見ることです。 次に、シャーシに移動して、使用可能なスペースを測定します。

専用グラフィックスカードには、100 Wを超えるTDPを備えた非常に強力なGPUが搭載されています。 つまり、 プロセッサよりも かなり 高温になります。 このため、それらすべてに、電子回路PCBのほぼ全体を占める大きなヒートシンクがあります。

市場には基本的に2種類のヒートシンクがあります。

• 送風機 ：このタイプのヒートシンクは、たとえば、参照モデルのAMD Radeon RX 5700および5700 XTまたは以前のNvidia GTX 1000を備えたものです。単一のファンが垂直方向の空気を吸い込み、フィン付きヒートシンクを通して流れます。 これらのヒートシンクは空気をほとんど必要とせず、ヒートシンクを通過する速度が遅いため、 非常に不良です。 軸流 ：これらは一生涯のファンであり、ヒートシンクに垂直に配置され、後で側面から出てくるフィンに向かって空気を押します。 すべてのカスタムモデルで最高のパフォーマンスを提供するために使用されます。 液体冷却も可能 ：一部のモデルには、Asus Matrix RTX 2080 Tiなどの液体冷却システムを組み込んだヒートシンクがあります。

パーソナライズされたカード

Asus、MSI、Gigabyteなどの一般的なハードウェアメーカーによって組み立てられたグラフィックモデルを呼び出します。 これらは、主要な製造元であるAMDまたはNvidiaからグラフィックチップとメモリを直接購入し、それらが作成したPCBに、それらが作成したヒートシンクと一緒にマウントします。

このカードの良いところは、リファレンスモデルよりも高い周波数で工場でオーバークロックされているため、 パフォーマンスが少し向上することです。 そのヒートシンクも優れており、そのVRM、さらに多くのRGBを備えています。 悪い点は、それらは通常より高価であるということです。 もう1つの良い面は、非常に小さくコンパクトなカードで、ATX、Micro ATX、さらにはITXシャーシ用の多くのタイプのサイズを提供することです。

ゲームラップトップのGPUまたはグラフィックカードはどうですか

確かにこの時点で、ラップトップにも専用のグラフィックスカードを搭載できるかどうか疑問に思っていますが、実際にはそうです。 実際、Professional Reviewでは、専用のGPUを備えた膨大な数のゲーム用ラップトップを分析しています。

この場合、拡張ボードにはインストールされませんが、チップセットはラップトップのメインPCBに直接はんだ付けされ、CPUに非常に近くなります 。 これらの設計は、フィン付きヒートシンクがなく、ベースプレートに特定の領域があるため、通常Max-Qと呼ばれます。

この分野では、議論の余地のない王はNvidiaであり、そのRTXとGTX Max-Qを備えています。 これらはラップトップ用に最適化されたチップであり、デスクトップモデルと比較して1/3を消費し、パフォーマンスの30％しか犠牲にしません。 これは、クロック周波数を下げ、場合によっては一部のコアを削除してGRAMを遅くすることで実現されます。

グラフィックカードに応じてどのCPUをマウントしますか

遊ぶだけでなく、コンピューターであらゆる種類のタスクを実行するために、ボトルネックを回避するために、常にコンポーネントのバランスを見つける必要があります 。 これをゲームの世界とグラフィックカードに還元するには、 GPUとCPUのバランスをとる必要があります 。これにより、 GPUとCPUの両方が不足したり、他の誤用が多すぎたりしないようにします。 私たちのお金は危機に瀕しており、RTX 2080を購入してCore i3-9300Fにインストールすることはできません。

前のセクションですでに見たように、中央処理装置はグラフィックスを操作する上で重要な役割を果たします。 したがって、ゲームやビデオの物理や動きに対応し、それらをグラフィックカードにできるだけ速く送信するのに十分な速度、コア、処理スレッドがあることを確認する必要があります。

いずれの場合も、ゲームのグラフィック設定を変更して、要求に対して遅すぎるCPUの影響を軽減する可能性は常にあります。 GPUの場合、パフォーマンスの不足を簡単に補うことができます。 解像度を下げるだけで素晴らしい結果が得られます。 CPUの場合は異なります。ピクセルは少なくなりますが、物理と動きはほとんど変わらないため、これらのオプションの品質を下げると、正しいゲーム体験に大きな影響を与える可能性があります 。 GPUのCPUおよびその他に影響を与えるいくつかのオプションを次に示します。

GPUに影響を与える	CPUに影響を与える
一般的に、レンダリングオプション	一般的に、物理的なオプション
アンチエイリアス	キャラクターの動き
レイトレーシング	画面に表示されるアイテム
テクスチャー	粒子
テッセレーション
後処理
決議
環境オクルージョン

これを見ると、設備の目的に応じて、多かれ少なかれ一般的なバランスで設備を分類できます。 これにより、多かれ少なかれバランスのとれた仕様を実現することが容易になります。

安価なマルチメディアおよびオフィス機器

最も基本的なものから始めます。少なくとも、Celeronを搭載したミニPCを除いて、より基本的なものから始めます。 おそらく、 安いものを探しているなら、最善のことはAMDのAthlonプロセッサかIntelのPentium Goldに行くことでしょう 。 どちらの場合も、最初のケースのRadeon VegaやIntelの場合のUHDグラフィックスなど、 高レベルの統合グラフィックスがあり 、要求の厳しいタスクでも高解像度と適切なパフォーマンスをサポートします。

この分野では、専用のグラフィックカードを購入してもまったく意味がありません 。 それらは、カードのコストを償却するのに十分な能力を発揮しない2つのコアを持つCPUです。 さらに、統合されたグラフィックスにより、80〜100ユーロの専用GPUが提供するものと同様のパフォーマンスが得られます。

汎用機器とローエンドゲーム

汎用機器は、さまざまな状況に対応できる機器と考えることができます。 たとえば、サーフィン、オフィスでの作業、デザインでささいなことをしたり、アマチュアレベルでビデオを編集したり、 ときどきフルHDで再生したりします （ここに来てさらに多くを求めることはできません）。

この領域では、4コアの高周波Intel Core i3が 特にRadeon RX Vega 11グラフィックスと非常に調整された価格が統合されたAMD Ryzen 3 3200Gおよび5 3400Gが際立ちます。 これらのRyzenは、低品質とフルHDで威厳のある最新世代のゲームを動かすことができます。 もう少し良いものが欲しければ、次のものに移りましょう。

中高域ゲーム向けのグラフィックスカードを搭載したコンピューター

ミッドレンジゲームであるため、Ryzen 5 2600またはCore i5-9400Fを150ユーロ未満で購入でき 、 Nvidia 1650、1660、1660 Ti、またはAMD Radeon RX 570、580、590などの専用GPUを追加できます。 グラフィックカードに250ユーロ以上を費やすことを望まないのであれば、これらは悪い選択肢ではありません。

もちろん、もっと多くのことを望む場合は犠牲にする必要があります。これは、フルHDまたは2Kで高品質の最適なゲーム体験を実現したい場合です。 この場合、コメント付きのプロセッサーは6コアであるための優れたオプションですが、Ryzen 5 3600および3600XとIntel Core i5-9600Kまでアップグレードできます。 これらにより、 NvidiaのRTX 2060/2070 SuperとAMDのRX 5700/5700 XTにアップグレードする価値があります 。

熱狂的なゲームとデザインチーム

ここでは、最大で多くのレンダリングタスクとフィルターを使用して実行されるゲームがあるため、少なくとも8コアのCPUと強力なグラフィックカードが必要になります 。 AMD Ryzen 2700Xまたは3700X 、またはIntel Core i7 8700Kまたは9700Fは素晴らしいオプションです 。 それらに加えて、 Nvidia RTX 2070 SuperまたはAMD Radeon RX 5700 XTに値します。

そして、友達の羨望の的となるなら、RTX 2080 Superに乗り、Radeon 5800を少し待って、 AMD Ryzen 3900XまたはIntel Core i9-9900Kを手に入れましょう。 LGA 2066プラットフォームのIntel XとXEは高コストであり、スレッドリッパーは現時点では実現可能なオプションではありません。

グラフィックカードと推奨モデルに関する結論

これまでのところ、この投稿では、グラフィックスカードの現在の状態と、最初からの歴史について少し詳しく説明します。 ゲーム用PCは確かにコンソール以上の性能を発揮するため 、 これはコンピューティングの世界で最も人気のある製品の1つです。

実際のゲーマーは、コンピュータを使用して、特にeスポーツや世界中の競争力のあるゲームでプレーします。 それらでは常に、可能な限り最大のパフォーマンスを達成し、FPSを高め、応答時間を短縮し、ゲーム用に設計されたコンポーネントを使用するようにしてください。 しかし、グラフィックカードがなければ何もできません。

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