多和田新也のニューアイテム診断室

「GeForce 9800 GX2」と「Radeon HD 3870 X2」のQuad GPU環境を比較




 3月18日(米国時間)にNVIDIAが発表したGeForce 9800 GX2は、1枚のビデオカードに2個のGPUを搭載しており、これを2枚用いることで、4個のGPUによるレンダリングを行なう「Quad SLI」環境を構築できる。AMDもRadeon HD 3870 X2を2枚用いたQuad CrossFireの提供を開始しており、同種の製品が両社から揃った格好となる。今回は、これのパフォーマンスを見てみたい。

●電源は要注意だが1,000W未満の推奨品も

 GeForce 9800 GX2(写真1)については、発表時の記事で紹介しているので、詳細は割愛するが、SLI端子を1つ備えており、ビデオカード2枚を接続すれば、通常の2-way SLIと同じ条件でQuad SLIを構築できる(写真2)。

【写真1】GeForce 9800 GX2を搭載するXFXの「PV-T98U-ZHF9」 【写真2】GeForce 9800 GX2が備えるSLI端子。2枚を接続することで、2GPU×2枚のQuad SLI構成となる

 NVIDIA Control Panel上の表示も、GeForce 9800 GX2を単体使用した場合は、「マルチGPUモード」、「マルチディスプレイモード」の切り替えを行なう格好となるが、SLIが構築できる環境になると「Quad SLI有効」、「Quad SLI無効」の2つの選択肢へ切り替わる(画面1)。

 先述の記事でも触れているが、SLIを構築した場合は片側のビデオカードが持つディスプレイ端子のみを使用する、シングルディスプレイ環境となる。この際、HDMI端子またはDVI端子を利用することになるが、有効なHDMI端子脇の青色LEDが点灯するので、どの端子を利用できるか一目で判断できる(写真3)。

 Quad SLIを構築しようと考えている人が気にしているポイントの1つが電源ユニットだろう。3枚のGeForce 8800 GTX/Ultraを使用する3-way SLIでは、推奨電源に1,000W以上の電源ユニットが並んでおり、その消費電力の高さは目立った。

 表1はNVIDIAによって、GeForce 9800 GX2のQuad SLIが動作することを確認された電源のリストだ。意外に低い総出力の電源で動作している印象は受ける。もっとも、このリストには“厳密なリストではない”との但し書きがある。リファレンスボードの最大消費電力が197W。これが2枚になることで、ピーク時にはビデオカードのみで400W程度を必要になる。1枚あたりの最大消費電力が200W弱のGeForce 8800 GTX/Ultraの3-way SLIよりは余裕があるが、なるべく大容量のものを選んだ方が良いだろう。

【画面1】2枚のGeForce 9800 GX2を認識させると、NVIDIA Control PanelからQuad SLIを有効にすることができるようになる 【写真3】Quad SLI構築時、ブラケット部の青色LEDが点灯している方がマスタ側となる

【表1】GeForce 9800 GX2のQuad SLIにおけるNVIDIAによるテスト済みの電源
メーカー 製品名または型番 出力 PCI Express電源端子
ATNG APE-1100FM 950W 6ピン×4/8ピン×2
ATNG APE-1100XM 950W 6ピン×4/8ピン×2
Channel Well CWT-1000VC 1,000W 6ピン×3/8ピン×3
Channel Well CWT-1200VC 1,200W 6ピン×3/8ピン×3
Cooler Master RealPower Pro 1250W
RS-C50-WMBA-D2
1,250W 6ピン×6/8ピン×2
Cooler Master Real Power ESA 1000W
RS-A00-EFAM-A3
1,000W 6ピン×4/8ピン×2
GIGABYTE Odin Pro 1200W
GE-MK20A-D1
1,200W 6ピン×3/8ピン×3
Meridian XClio Diamondpower 1080W 1,080W 6ピン×3/8ピン×3(アダプタにより6ピン×2)
Meridian XClio Diamondpower 880W 880W 6ピン×2/8ピン×2アダプタにより6ピン×2)
Silverstone Decathlon DA1200 1,200W 8ピン×4、6ピン×4、6ピン×4/8ピン×2から選択
Silverstone Strider ST1000 1,000W 8ピン×4、6ピン×4、6ピン×4/8ピン×2から選択
ThermalTake Toughpower 850W(W0131RU) 850W 6ピン×2/8ピン×2
ToPower EP-1200P10 1,200W 6ピン×6、6ピン×4/8ピン×2から選択

●SLIとCrossFireのQuad比較

 それでは、ベンチマーク結果を紹介したい。テスト環境は表2に示した通り。現在ではSLIとCrossFireの両方を使えるIntelのSkulltrailプラットフォームが存在するが、これはあまりに普通でない環境と判断し、あえてチップセットはそれぞれに異なるものを用意した。SLI環境はシングル構成のテストでも利用したnForce 790i Ultra SLIマザーボード(写真4)、CrossFire環境は、ASUSTeKのIntel X38 Express搭載マザーボードを使用した(写真5)。

 マザーボードの違いによる性能差に関して補足しておくと、前回の記事でRadeon HD 3870 X2をnForce 790i Ultra SLIマザーボードと、Intel X38 Expressマザーボードに接続して利用した場合の性能が参考になる。World in Conflictのフィルタ適用時にIntel X38 Expressで大きなスコア低下が見られた以外は、多少バラつきはあるものの、一長一短であり、どちらか一方が極端に悪いというのは見られない。ほぼ同等レベルのスコアを出せる環境と見て良いだろう。

 今回は、基本的にQuad SLIとQuad CrossFireの比較を中心とする。ただし、GeForce 9800 GX2のQuad SLIの性能が、どのレベルにあるのかを判断するための参考として、前回紹介したGeForce 8800 GTX/GTS 512MBのSLI環境の結果も併せて掲載している。テストに使用したビデオカードは、以下の写真の通り(写真6〜9)。

【表2】テスト環境
ビデオカード GeForce 9800 GX2
GeForce 9800 GX2(Quad SLI)
GeForce 8800 GTX×2(2way SLI)
GeForce 8800 GTS 512MB×2(2way SLI)
ATI Radeon HD 3870 X2
ATI Radeon HD 3870 X2(Quad Cross Fire)
CPU Intel Core 2 Extreme QX9650
マザーボード XFX nForce 790i Ultra SLI Motherboard
グラフィックドライバ ForceWare 174.51 ForceWare 169.44β CATALYST 8.3
Driver Package Version:8.47-080206a-059417E-ATI
メモリ DDR3-1066 1GB×2(7-7-7-20)
HDD Seagete Barracuda 7200.11(ST3500320AS)
OS Windows Vista Ultimate Service Pack 1

【写真4】nForce 790i Ultra SLIを搭載する、XFXの「nForce 790i Ultra SLI Motherboard」 【写真5】Intel X38 Expressを搭載するASUSTeKの「P5E3 Deluxe」 【写真6】ATI Radeon HD 3870 X2のリファレンスボード
【写真7】GeForce 8800 GTXのリファレンスボード 【写真8】GeForce 8800 GTS 512MBを搭載する、XFXの「PV-T88G-YDD4」 【写真9】GeForce 8800 GTS 512MBを搭載する、ZOTACの「ZT-88SES2P-FSP」

 まずは「3DMark06」(グラフ1〜4)と「3DMark05」(グラフ5)の結果である。ここでは、Radeon HD 3870 X2が非常に高いスコアをマークした。わりと低い解像度からでもスコアを伸ばしており、これは高く評価できるポイントだ。

 GeForce 9800 GX2では、SM2.0テストにおけるスコアのばらつきや伸び悩みが見られるのでCPUがボトルネックになった可能性はあるものの、シングルビデオカード時からのスコア向上も大きくなく、ドライバのチューニング不足という印象もある。

 また、Feature Testにおいても、Pixel Shaderの能力差が影響するテストではGeForce 9800 GX2が素晴らしい伸びを示す一方、バーテックスシェーダで伸び悩むという、傾向の違いが顕著に表れている。このあたりもドライバのチューニング不足という印象を持った1つの理由だ。

 3DMark05はSLIではCPUのボトルネックが顕著に出ている。しかし、Radeon HD 3870 X2では同じCPUでもスコアを伸ばす傾向にあることから、SLIに改善の余地はあるだろう。2つの3DMarkの結果は、いずれもRadeon HD 3870 X2の良さが光る結果となった。

【グラフ1】3DMark06 Build 1.1.0
【グラフ2】3DMark06 Build 1.1.0(SM2.0)
【グラフ3】3DMark06 Build 1.1.0(HDR/SM3.0)
【グラフ4】3DMark06 Build 1.1.0(Feature Test)
【グラフ5】3DMark05 Build 1.3.0

 「F.E.A.R.」(グラフ6)の結果は、GeForce 9800 GX2のQuad SLIがSXGA解像度からスコアを伸ばす結果を見せている。スコアそのものも優秀で、Radeon HD 3870 X2に対してアドバンテージを握っている。描画負荷が高まるほど、そのアドバンテージが広がっていくのも、このクラスのビデオカードにとって負荷が低いアプリケーションにおいては大きなポイントといえるだろう。

【グラフ6】F.E.A.R.(Patch v1.08)

 「Call of Duty 4:Modern Warfare」(グラフ7)は描画負荷が低いところでCPUによるボトルネックが発生しているが、UXGAのフィルタ適用以上の負荷をかけるとQuad SLIの効果が現れ始める。Quad SLIでは、今回試したテスト条件すべてでCPUがボトルネックになってしまっており、この性能の高さは目に留まる。

 Radeon HD 3870 X2との差も大きいが、GPU数による性能の伸びを語る以前に、Quad CrossFireが2-way SLIにも劣るあたり、アプリケーションの向き不向きという面も大きいように感じられる。

【グラフ7】Call of Duty 4(Patch v1.5)

 「Crysis」(グラフ8)の結果は、Quad SLIの効果が非常に大きく出ている。Very Highという厳しい条件だが、2-way SLIを遙かに凌駕する結果を見せており、現在最高レベルの描画負荷となっているCrysisを、少しでも高いクオリティで楽しみたいユーザーにとっては、魅力的な結果ではないだろうか。

 もっともスコアが伸びたUXGA解像度では1.45倍程度。3-way SLIでは、2枚から3枚に増やしたときも、それほど大きくは伸びなかった。今回の結果がハードウェアの限界なのかは分からないが、2GPUから4GPUにすることで性能が上がるというのが重要な結果だといえる。

 一方のRadeon HD 3870 X2では、Quad CrossFireにすることで性能が下がるという現象が見られた。以前に行なった、CATALYST 8.1ベースのβドライバを使用したテストでは、わずかながら性能が上がる傾向が見られただけに、新しいドライバによって劣化した部分も発生していることになる。

【グラフ8】Crysis(Patch v1.2)

 「COMPANY of HEROES OPPOSING FRONTS」(グラフ9)は、もともとNVIDIA勢がかなり優秀なスコアを出しているわけだが、Quad SLIはさらにスコアを伸ばすことに成功している。フィルタ類を適用しないときの方が大きな伸びを示す傾向にあるのは興味深い結果だ。

 一方のRadeon HD 3870 X2は、もっとも負荷の高いWUXGA+フィルタ適用の条件でのみ効果が出ているような結果が見られる。ただ、全般にスコアが下がる傾向が色濃く、Quad化による性能向上に期待を抱くことができない状況といえる。

【グラフ9】COMPANY of HEROES OPPOSING FRONTS(Patch v2.202)

 「World in Conflict」(グラフ10)の結果はRadeon HD 3870 X2について、まず補足しておきたい。先述の通り、前回行なったnForce 790i Ultra SLI環境とIntel X38 Express環境でスコアが顕著に表れたのが、このアプリケーションである。しかも、Quad化によってスコアが大幅に下がるという結果も出ており、環境に依存する何らかの問題が発生しているのかも知れない。細かく追求できていないので、ここでは参考値とさせていただきたい。

 GeForce 9800 GX2の結果は、というと、フィルタを適用したときのみ効果が見られる結果となった。このアプリケーションは普通に使うとCPUのボトルネックが発生しやすい一方、フィルタ類を適用すると途端にメモリ周りの要求が高くなる傾向が、これまでのテストにおいて発生している。

 フィルタを適用しない状態ではQuad SLIにとっては軽すぎるアプリケーションで、フィルタを適用したときに、分散処理の効果が現れ、かつメモリが極端なボトルネックにならずに処理が進められている、と見ることができる。

【グラフ10】World in Conflict(Patch v1.004)

 「Call of Juarez DirectX 10 Benchmark」(グラフ11)は、AMDのビデオカードが優秀な結果を示す傾向が強いアプリケーションであるが、ここではGeForce 9800 GX2のQuad SLIが非常に大きな伸びを見せた。Quad CrossFireは大きいところでも1.35倍程度の伸びとなるが、Quad SLIは2倍を超えるところがあるほど。

 ただ、Radeon HD 3870 X2は逆にスコアが下がるところが見られるなど、ややドライバが不安定な動きを見せており、これがピーク性能と言い切れない要素もある。だが、現時点において、その善し悪しが非常に明確であることは間違いない。

【グラフ11】Call of Juarez DirectX 10 Benchmark

 「Unreal Tournament 3」(グラフ12)の結果は、Radeon HD 3870 X2のQuad CrossFireが優秀な傾向にある。botを動作させないFlyThroughの結果において、非常に高い伸びを見せた。GeForce 9800 GX2もUXGA以上の解像度で多少の伸びを見せているが、インパクトは強くない。

 一方、botを動作させた場合の結果は、全般に2GPUビデオカードや2-way SLIの成績が良好だ。このフレームレートの値からも分かる通り、3Dグラフィックスの描画負荷としてはかなり軽い。解像度を上げてもQuad環境においてスコアが下がる傾向が出ており、botを動作させたときに発生するCPU処理のオーバーヘッドの大きさを感じさせる。FlyThroughでスコアが伸びたとはいえ、このアプリケーションにおいてはQuad化を積極的に行なう必要はなさそうである。

【グラフ12】Unreal Tournament 3(Patch v1.2)

 「LOST PLANET EXTREME CONDITION」(グラフ13)は、もともとGeForceシリーズが良い結果を出す傾向が強いアプリケーションであるが、やはりGeForce 9800 GX2のQuad SLIは非常に高い性能を示した。グラフィック性能の影響が色濃いSnowでは、Radeon HD 3870 X2のQuad CrossFireに対して3倍以上のフレームレートを発揮した。

 一方、CPU処理の影響も大きく混じるCaveにおいては、テスト条件を変えても、ほとんどフレームレートが下がらないという結果になった。Quad SLIの良さをいかんなく発揮した結果といえるだろう。

【グラフ13】LOST PLANET EXTREME CONDITION

 最後に消費電力測定の結果(グラフ14)である。すべての環境において、恵安の1,200W電源「ELEPHANT-MAX 1200W (KT-1200GTS)」を使用している。ここでは補足がいくつか必要だろう。

 1つはマザーボードの違いによる消費電力の違いだ。前回の消費電力測定におけるRadeon HD 3870 X2の結果と、今回の結果を比較するとアイドル時の消費電力が下がる一方、3DMark06は似たような値、Crysisは消費電力が下がる傾向が見られた。電力管理チップであるEPUを搭載したマザーボードでもあり、CPU周りの消費電力変化がnForce 790i Ultra SLIより大きいはずで、その動作状態にも左右される。その意味では横一線の比較は難しい環境といえる。

 もう1つ、Radeon HD 3870 X2のCrysis動作中の電力が予想より抑えられていた点が気になっている。ベンチマーク結果もスコアの伸び悩みが見られたように、2つのビデオカードがフルに動いていないのは確実で、この点でもQuad SLIとの比較は妥当とは言い切れない。パフォーマンスも低いが消費電力も低い、という構図はハイエンド製品には求められないからだ。

 ということで、この結果から分かることは、それほど多くないのが現実である。まずアイドル時の消費電力に関しては、何W程度という具体的な数字を出すのは難しいが、少なくともRadeon HD 3870 X2の方が消費電力が小さいことは間違いなさそうなほど差が付いている。この点はRadeon HD 3870 X2、Quad CrossFireのアドバンテージといって良いだろう。

 続いて、GeForce 9800 GX2を1枚利用したときと、2枚利用したときで、Crysisにおいて185Wの差が出た。ボードのピーク消費電力として提示されている197Wに近い値が出ており、この536Wという値は、かなりビデオカードへの負荷が相当高い状態と想像できる。環境が異なるものの、GeForce 8800 Ultraの2-way SLIと似たようなレベルに収まっており、3-way SLIが750Wを超えていたことも見れば、意外に低い消費電力に収まっている。

【グラフ14】各ビデオカード使用時の消費電力

●現時点の完成度はQuad SLIに軍配

 GeForce 9800 GX2のQuad SLIが、本稿で試しているアプリケーションの多くでQuad化の効果を見せる結果となった。3DMark06/05、Unreal Tournament 3ではRadeon HD 3870 X2のQuad CrossFireが優秀な傾向を見せたものの、前者はベンチマークテスト、後者は負荷が軽めのアプリケーションで、致命的な差をつけられているとは言いがたい。マルチGPUの最適化のプロセスにおいて、現時点ではNVIDIAの方が一歩リードしているといえるだろう。

 ただ、Radeon HD 3870 X2環境に関しても、以前にテストしたドライバの方が良いパフォーマンスを見せているなど、ポテンシャルがフルに発揮されているとは言い難い。発展途上であることがありありと感じられる結果とも言える。

 以前にテストした、CATALYST 8.1ベースのドライバはフィルタ類を適用すると多くのアプリケーションがダウンするなど、非常に不安定さを持ったドライバだった。今回使ったCATALYST 8.3は、アプリケーションのダウンもほとんどなく、動作自体は安定している。CATALYST 8.3は正式リリースのドライバなので、安定志向なのかも知れない。何も変わっていないという状況ではないことは、逆に今後、良化の期待を抱かせてくれる。

 Quad SLIに話を戻すと、こうしたマルチGPUの効果は、描画負荷が高い場面でしか効果を見せないということが多かったものの、大局的な印象ではあるがQuad SLIはUXGAやWUXGAのような解像度でも十分に効果が出ている印象を受ける。24型WUXGAクラスのディスプレイを持っている人なら、恩恵を受けられるだろう。

 Quad SLIが登場した2005〜2006年前半は、WUXGA以上の解像度を持つディスプレイが非常に高価で、その恩恵を得られる環境を持つユーザーが絶対的に少なかった。しかし、WUXGA解像度の液晶は5万円程度でも入手できるようになった上、その上の30型クラスも10万円強というところまで下がってきている。高いパフォーマンスを堪能する周辺環境も整えやすくなったわけだ。

 もちろん、8万円を超えるGeForce 9800 GX2を2枚必要とするので、コストという障壁は残る。しかし、GeForce 9800 GX2単体でも2-way SLI並みの性能を得られ、そしてQuad SLI環境も、トータルで見れば過去のQuad SLIや3-way SLIに比べれば割安に済む。その意味では、以前に比べれば超ハイエンド環境がかなり現実の物になってきていると思う。限られたユーザーの物ということに変わりはないが、GeForce 9800 GX2の登場がそうしたユーザー層の拡大に繋がるだろうと期待している。

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(2008年3月26日)

[Text by 多和田新也]


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