多和田新也のニューアイテム診断室

3D性能向上とハイエンド向け機能を実装した「AMD 790GX」




 AMDは8月6日、グラフィック統合型チップセットの「AMD 790GX」を発表した。HyperTransport 3.0に対応した同社の統合型チップセットとして、AMD 780Gの上位モデルという位置付けになるが、CrossFireXへの対応や、SB750の採用など、ハイエンド向けのグラフィック非統合型チップセットであるAMD 790FXを上回る部分もある。この製品のポテンシャルをチェックしてみたい。

●Radeon HD 3300とSB750が特徴のAMD 790GX

 最初に、AMD 790GXの特徴について、まとめておきたい。まずは、主な仕様を表1、ブロックダイヤグラムを図1に示す。

【表1】AMD 790GX/AMD 780G比較表
IGP AMD 790GX AMD 780G
HyperTransport Link HT3.0 HT3.0
グラフィックコア Radeon HD 3300
(DirectX 10/Shader Model 4.0)
Radeon HD 3200
(DirectX 10/Shader Model 4.0)
シェーダユニット 統合シェーダ:40基 統合シェーダ:40基
動画再生支援 Avivo HD(with UVD) Avivo HD(with UVD)
ディスプレイ出力 ミニD-Sub15ピン/DisplayPort/HDMI/DVI ミニD-Sub15ピン/DisplayPort/HDMI/DVI
PCI Expressインターフェイス PCI Express 2.0 x16:1基
or PCI Express 2.0 x8:2基
PCI Express 2.0 x1:6基
PCI Express 2.0 x16:1基
PCI Express 2.0 x1:6基
サウスブリッジ SB750 SB700
USB USB2.0:12基
USB1.1:2基
USB2.0:12基
USB1.1:2基
SATA 6基(RAID 0/1/5/10対応) 6基(RAID 0/1/10対応)
IDE 1ch(2デバイス) 1ch(2デバイス)
PCI 6スロット 6スロット

【図1】AMD 790GXのブロックダイヤグラム

 AMD 790GXは2チップ構成のチップセットで、ノースブリッジ側は、AMD 780Gに次ぐ、HyperTransport 3.0に対応したグラフィック統合チップとなる。統合されているグラフィックコアは、Radeon HD 3300で、型番からも分かる通り、Radeon HD 3000世代の製品である。

 コアクロックは700MHz。シェーダユニットはAMD 780Gに統合されているRadeon HD 3200と同じ40基を搭載。MPEG-2 HDやH.264、VC-1のハードウェアアクセラレーション機能であるUniversal Video Decoder(UVD)も搭載しており、基本的にはRadeon HD 3200のクロックアップ版という解釈で良さそうである。

 また、SidePortと呼ばれるローカルフレームバッファを実装することも可能だ。今回テストするGIGABYTEの「GA-MA790GP-DS4H」(写真1)は、ELPIDA製の128MB DDR3 SDRAM「J1116BASE-DJ-E」を搭載(写真2)。フレームバッファに関しては、メモリ上からUMAのみを利用するのか、SidePortも活用するのか指定できるようになっている(画面1)。また、AMD純正オーバークロックツールである「AMD OverDrive」からは、GPUコアクロックに加えて、このSidePortの動作クロックを変化させることができるようになった(画面2)。

【写真1】AMD 790GX+SB750を搭載する、GIGABYTEの「GA-MA790GP-DS4H」 【写真2】ノースブリッジの脇にSidePortと呼ばれるローカルフレームバッファを搭載。使われているチップはELPIDAの128MB DDR3である「J1116BASE-DJ-E」
【画面1】GA-MA790GP-DS4HのBIOS設定画面。内蔵グラフィックの動作モードとして、UMAのみを使用するか、SidePortを併用するかの指定が行なえる 【画面2】AMD OverDriveから、内蔵グラフィックのコアクロック、SidePortの動作クロックを変更できる

【写真3】GA-MA790G-DS4HのI/Oリアパネル。ディスプレイ出力はD-Sub15ピン、DVI-D、HDMIを搭載

 ディスプレイ出力周りは、AMD 780Gに内蔵されたRadeon HD 3200と同等。やはりDisplayPortに対応する点を特徴として挙げなければならないが、GA-MA790GP-DS4Hでは、ミニD-Sub15ピン、DVI-D、HDMIの構成となっている(写真3)。

 ノースブリッジに設けられるPCI Expressインターフェイスも、AMD 780Gとは仕様が少し異なる。合計レーン数自体はAMD 780Gと同じ22レーンとなるが、AMD 780GではサポートされていなかったPCI Express x8×2のコンフィグレーションを可能とした。これにより、2枚のビデオカードを利用したCrossFireXをサポートすることになるのだ。また、AMD 780Gと同様、ローエンドビデオカードと内蔵GPUを連携させるHybrid Graphicsもサポート。これにより、統合型チップセット→ローエンドビデオカードとのHybrid Graphics→性能の良い単体ビデオカード→CrossFireX、とグラフィック機能の選択は非常に幅広いものになった。NVIDIAのnForce 780a SLIなども内蔵グラフィック単体使用からSLIを活用した構成までを可能としており、従来はローエンド〜ミドルレンジ環境専用製品ともいえた統合型チップセットのトレンドは大きく様変わりした印象を受ける。

 ちなみに、AMDのチップセットラインナップにおいて、最上位モデルの立場は引き続きAMD 790FXとなる。AMD 790FXは4本のPCI Express x16スロットを持てるという点でエンスージアストに対して強いアピールを持っている製品であり、プラットフォーム戦略上、この製品が最上位に据え置かれることは納得できる。

 ただし、AMD 790GXは内蔵グラフィック以外にも、AMD 790FXを超える機能を有している。それは、AMD 790FXのサウスブリッジが公式にはSB600という1世代前のものであるのに対して、AMD 790GXではSB750という最新チップが使用されることにある。

 SB750は、SB700とインターフェイスの種類や数に大きな違いはないものの、SATAポートがRAID 5をサポートしたのが大きな特徴となっている。AMDのチップセットは、この点でIntel、NVIDIAのチップセットで後れをとっていたことを否めないわけだが、SB750の登場で追いついたことになる。

 また、ユニークな機能として、サウスブリッジとCPUとを接続し、オーバークロック耐性を向上させる「Advanced Clock Calibration」という機能が追加された(図2)。この機能が具体的に何をやっているかについては情報がないため分からないのだが、AMDの資料によると、より高い電圧を設定できる点や、より低い電圧で高いクロックを出せるようになる、といった機能が紹介されている(図3)。

【図2】SB750とCPUを接続するラインを設けることでオーバークロック耐性を上げるAdvanced Clock Calibration機能
【図3】より高い電圧で駆動させることでOC耐性を上げるほか、逆に低電圧動作も可能にする

 また、Advanced Clock Calibrationが有効な環境では、AMD OverDriveに項目が表示されるという(図4)。ただ、今回テストした環境では、画面2の通り該当部分がグレーアウトしており試すことができなかった。

【図4】AMDの資料に掲載されたスクリーンショット。AMD OverDriveからAdvanced Clock Calibrationの設定を行なえる/small>

 あくまでも推測にはなるのだが、こうした点を総合して考えてみると、サウスブリッジから信号を送ることでクロックと電圧を制御可能にしたもので、AMD OverDriveを利用して設定するというのが主体の機能に思われる。ソフトウェアを使うことで、従来よりもインテリジェンスな動作が組み込まれているのかも知れない。

 この機能をノースブリッジに組み込まなかったのは、AMD 790FXへの採用を意識してのことだろう。SB750はAMD 790FXとも組み合わせは可能だ。AMD 790FXはSB600やSB700もサポートするが、登場時期の問題が大きく、現実にはSB600を組み合わせ製品が市場に多く存在している。Advanced Clock Calibrationのようなエンスージアスト向け機能が追加されたことで、AMD 790FX搭載マザーのマイナーチェンジを含むモデルチェンジが進む可能性はありそうだ。

●AMD 780Gとのプラットフォーム性能比較

【写真4】AMD 780Gを搭載する、BIOSTARの「TA780G M2+」

 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に示した通りで、ここではAMD 780Gとの比較をメインにする。AMD 780G搭載マザーは、BIOSTARの「TA780G M2+」を使用(写真4)。

 テストパターンについては、チップセットとしての基本性能を知るためのテストでは、各チップセット内蔵グラフィックと、外付けビデオカードを使用した場合の計5パターン。3D性能のテストでは、これにHybrid Graphics環境を加えた7パターンを試している。

 UMAのサイズはSidePort使用の有無に関わらず256MBに固定。Radeon HD 3450単体テスト時は内蔵グラフィックを無効にしたほか、Hybrid Graphics時はSidePortを使用せずUMAのみの設定にしている。

 ドライバは、AMD 780GとRadeon HD 3450を利用した従来からの環境については、AMDの公式サイトにアップされているCATALYST 8.6を使用。AMD 790GXについては、AMDから提供されたテスト用ドライバを使用している。

【表2】テスト環境
チップセット AMD 790GX AMD 780G
マザーボード GA-MA790GP-DS4H TA780G M2+
グラフィック機能
(Driver Package Version)
AMD 790GX内蔵(8.521.1-080724a-067385E-ATI)
AMD 790GX内蔵+Radeon HD 3450(8.521.1-080723n-067358E-ATI)
AMD 780G内蔵(8.501-080602a-065783C-ATI)
AMD 780G内蔵+Radeon HD 3450(8.501-080602a-065783C-ATI)
Radeon HD 3450(8.501-080602a-065783C-ATI)
CPU Phenom X4 9950 Black Edition
メモリ DDR2-800 1GB×4(5-5-5-15)
HDD Seagete Barracuda 7200.11(ST3500320AS)
OS Windows Vista Ultimate Service Pack 1

 まずは、SandraのProcessor Arthmetic BenchmarkとMulti-Media Benchmarkの結果から見ていきたい(グラフ1)。この結果では、わずかにAMD 790GXを使った環境のスコアが良好な結果が感じられるが、ほぼ同程度といっていいだろう。CPUの性能は、どの環境も同程度に引き出されている印象を受ける。

【グラフ1】Sandra XII (Processor Arithmetic/Multi-Media Benchmark)

 PCMark05の結果(グラフ2)も似たようなもので、CPUスコアに関しては、ほぼ同程度になっている。ただ、メモリ、グラフィック、HDDのところでスコアに大きな開きがある。グラフィックに関しては別項で触れるとして、メモリ、HDDに関して少し細かく見てみることにする。

【グラフ2】PCMark05 Build 1.2.0

 まずメモリ周りは、SandraのCache & Memory Benchmark(グラフ3)、PCMark05のMemory Test(グラフ4、5)を参考にしたい。キャッシュ性能については4KB未満のところでは誤差が大きく、先に紹介したPCMark05のスコアはこの影響も色濃く出てしまったように見受けられる。

 SandraではRadeon HD 3450を使った場合にはメインメモリへのアクセスが高速になるほか、内蔵グラフィック使用時にAMD 790GXの結果が良好になっている。PCMark05ではそうした傾向が見られないものの、AMD 790GXのメモリレイテンシが好スコアを見せるといった結果は出ている。

 また、SidePortを利用した場合、PCMark05の結果でメモリレイテンシが軽減する結果も出ているが、UMAも併用する設定であるためか、ほかの部分ではとくに優位性のある結果は見られない。

 全体に一貫した傾向は見出しづらい一連の結果であるが、多少ながらAMD 790GXの内蔵グラフィックスにおけるメモリアクセス性能は良くなっている印象は受ける結果となっている。

【グラフ3】Sandra XII(Cache & Memory Benchmark)
【グラフ4】PCMark05 Build 1.2.0(Memory Test)
【グラフ5】PCMark05 Build 1.2.0(Memory Latecy Test)

 次にHDD周りの性能であるが、SandraのFile Systems Benchmark(グラフ6)、PCMark05のHDD Test(グラフ7)、PCMark VantageのHDD Test(グラフ8)の結果を見てみたい。

 Sandraの結果ではAMD 790GXのランダムライト性能が際だって良好だ。PCMark05はわりとバラつきのあるスコアになっているが、ライト性能でAMD 780Gが一気に落ち込む場面が発生している。逆にAMD 780Gが優れた結果を見せたのがPCMark Vantageで、こちらはすべての結果においてAMD 790GXがAMD 780Gを下回る結果となった。

 これまた一貫性のある傾向が見出せない結果にはなっているが、少なくとも同じコントローラであるとは思えない明確な違いが出ている。SB700からSB750になってRAID 5対応となったわけだが、このストレージコントローラ周りはそれ以上に手が加えられていると想像される。

【グラフ6】Sandra XII (File Systems Benchmark)
【グラフ7】PCMark05 Build 1.2.0(HDD Test)
【グラフ8】PCMark Vantage Build 1.0.0.0(HDD Test)

 続いて、両チップセットで実際のアプリケーションを動かした場合に、どの程度の性能差があるかを見るため、PCMark Vantage(グラフ9)、動画エンコードテスト(グラフ10)、3DMark Vantage CPU Test(グラフ11)、3DMark06 CPU Test(グラフ12)の結果をチェックしておきたい。

 全体の傾向として、内蔵グラフィック使用時にはAMD 790GXがAMD 780Gを上回る傾向となるのに対して、Radeon HD 3450(つまり外付けビデオカード)使用時にはAMD 780Gを使った方が良好という結果が見られる。後者について補足すると、PCMark Vantageはスコアの重み付けの問題からか、OverallスコアはAMD 790GXの方が優れているが、各テスト項目では後塵を拝する結果が目立つ。

 PCMark05のGraphicsスコアでもAMD 790GX上でRadeon HD 3450を使った場合のスコアが伸び悩んだように、若干、この環境はパフォーマンスを発揮しづらい傾向が見て取れる。BIOS、ドライバレベルの問題であれば、早急に対処してほしい。

【グラフ9】PCMark Vantage Build 1.0.0.0
【グラフ10】動画エンコード
【グラフ11】3DMark Vantage Build 1.0.1(CPU Test)
【グラフ12】3DMark 06 Build 1.1.0(CPU Test)

 次に、これらの環境における消費電力である(グラフ13)。基本的には、AMD 790GXの消費電力が10W前後増している結果である。内蔵グラフィック使用時はアイドル時の電力がしっかり抑えられているように見受けられるが、外付けビデオカードを使うとその効果は失われており、内蔵グラフィックを無効にしても電力を多く消費する傾向にあることには留意しておくべきだろう。

【グラフ13】消費電力

●Radeon HD 3300とHybrid Graphicsの性能を見る

 続いては、3Dグラフィック関連のテスト結果を見てみたい。テストは、「3DMark Vantage」(グラフ14)、「3DMark06」(グラフ15〜16)、「3DMark05」(グラフ17)、「F.E.A.R.」(グラフ18)、「Unreal Tournament 3」(グラフ19)、「LOST PLANET EXTREME CONDITION」(グラフ20)である。

 まず、AMD 790GXは非常に素晴らしいスコアといって良いと思う。AMD 780Gからのスコアの伸びは非常に大きく、多くの場面で30%を超える性能向上を見せた。コアクロックは40%増しなので、こうした結果も納得できる。また、外付けビデオカードであるRadeon HD 3450を安定して上回るスコアを出せており、ローエンドビデオカードの存在意義が一層失われる感じも受ける。

 ちょっと意外だったのはSidePortの効果が薄いこと。明確な効果が表れているのは3DMark Vantageのみで、ほかはUMAのみを使用した場合と同等程度に収まっている。使用するアプリケーションや設定などに左右されることになりそうだ。

 Hybrid Graphicsに関しても、内蔵グラフィックの性能向上があってか非常に優れた結果となった。Unreal Tournament 3の結果が分かりやすいが、こうしたクラスの製品が本来対象とするような、わりと軽量なゲームにおいて、AMD 780Gよりもワンランク上の解像度を許容できるようになったと見てよさそうである。

【グラフ14】3DMark Vantage Build 1.0.1 (Graphics Score)
【グラフ15】3DMark06 Build 1.1.0 (SM2.0 Test)
【グラフ16】3DMark06 Build 1.1.0 (HDR/SM3.0 Test)
【グラフ17】3DMark05 Build 1.3.0
【グラフ18】F.E.A.R. (Patch 1.08)
【グラフ19】Unreal Tournament 3 (Patch v1.2)
【グラフ20】LOST PLANET EXTREME CONDITION

 最後にグラフィック使用時の消費電力の結果である(グラフ21)。AMD 790GXは性能も増したが、クロック増による消費電力アップも非常に大きい。また、AMD 780GのHybrid Graphicsは消費電力が増加しないことも大きな特徴であったが、AMD 790GXとの組み合わせでは大きく増加してしまっている。

 また、SidePortを有効にした場合、わずかではあるが、その分の消費電力増と思われる結果も見られる。そのわりに性能は伸びないわけで、ちょっとSidePortの存在には疑問が残る。中途半端な容量ではなく、UMAを完全に無効にしても安心して利用できる256MB程度の容量を搭載してしまった方が良さそうに思う。

【グラフ21】消費電力

●AMD 780Gとは違う価値を持つ製品

 以上の通り結果を見てきたが、チップセットの性能としては非常に優れている印象だ。機能面だけでなく、パフォーマンスも良好で、とくに3Dグラフィックスはローエンドビデオカードの存在価値を一気に失わせるだけのものがあると思う。

 そもそも、Radeon HD 4850のようなセミハイエンド級が2万円前後で購入できる現在、ミドルレンジビデオカードが1万台半ばをカバーすれば、ローエンドビデオカードのマーケットは非常に小さくなっている。1万円台前後のマーケットは統合型チップセットで十分だと思うからだ。従来のローエンドビデオカードであるRadeon HD 3450を軽く上回る性能を見せる統合型チップセットが登場したことはその流れを加速するだろう。

 また、AMD 780G搭載マザーのなかには、140W TDPのPhenom X4 9950を正式サポートしない製品もあるが、140W TDP製品計画後に発表された本製品の場合、そのハイエンド向け機能を活かす意味もあって、ほぼすべての製品がサポートするであろうことは想像に難くない。この点でも、統合型チップセットの上位モデルが登場したことは歓迎されることだ。

 ただ、AMD 790GXは、AMD 780Gとはまったく違ったユーザーが使うべき製品という印象も残る。Hybrid GraphicsやCrossFireXへの対応、Advanced Clock Calibrationといった機能の数々は、従来のようなコスト面を重視して統合型チップセットを選ぶという価値観とは、どうもマッチしないように思うからだ。また、消費電力が増してしまっている点をデメリットと捉える向きもあるだろう。省電力CPUの魅力が高まっているAMDプラットフォームだからなおさらである。

 こうした面から、AMD 790GXは一定以上の性能を求めるユーザーが選ぶ統合型チップセットという、これまでには存在しなかった新しいジャンルの製品だと感じている。逆にいえば、本製品の登場で影が薄くなる可能性もあったAMD 780Gも、ローコストや省電力を求めるユーザーには高い価値を持つ製品として存在意義が残ると思う。

 これで、前半でも少し触れたAMD 790FX+SB750の搭載マザーが登場することになれば、AMDプラットフォームのチップセットはハイエンドからローエンドまで魅力あるラインナップを揃えることになりそうだ。

□関連記事
【3月5日】【多和田】AMDのプラットフォーム戦略第2弾「AMD 780G」
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2008/0305/tawada133.htm
【2007年11月19日】【多和田】AMD初のPCI Express 2.0対応チップセット「AMD 790FX」
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2007/1119/tawada117.htm

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(2008年8月6日)

[Text by 多和田新也]


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