多和田新也のニューアイテム診断室

「GeForce GTX 480」の追加テスト
〜新ドライバ、SLI、テッセレータ



 日本時間の3月27日に発表されたGeForce GTX 480。シングルGPUにおける性能比較は発表日にベンチマーク結果をお伝えしているが、その記事中で予告したとおり、いくつかの追加テストを実施した。ここでは、その結果を紹介したい。

●Catalyst 10.3との比較

 前回記事において、Radeon HD 5870のドライバはCatalyst 10.2を使用した。これはテスト時点での最新公式ドライバだったからだ。だが、このテストを終えた直後にCatalyst 10.3がリリースされており、リリースノートを読むと、いくつかのタイトルにおいてパフォーマンス改善が行なわれたとの記載も見られる。

 パフォーマンス改善があるならば、GeForce GTX 480とRadeon HD 5870の現時点における評価も多少変わるかも知れないわけで、筆者としても心残りになっていた件である。まずは、前回記事のフォローアップということで、シングルGPU環境におけるGeForce GTX 480とRadeon HD 5870の性能を再チェックしてみることにしたい。

 テスト環境(表1)、テスト機材(写真1〜5)、テスト条件はすべて前回と同じで、GeForce GTX 480と、Catalyst 10.2使用時のRadeon HD 5870の結果は流用している。

【表1】テスト環境
ビデオカード GeForce GTX 480 Radeon HD 5870
グラフィックドライバ GeForce Driver 197.17β Catalyst 10.3
Catalyst 10.2
CPU Core i7-975 Extreme Edition(TurboBoost無効)
マザーボード ASUSTeK P6TD Deluxe(Intel X58+ICH10R)
メモリ DDR3-1333 2GB×3(9-9-9-24)
ストレージ Seagete Barracuda 7200.12×2台 (ST3500418AS/RAID 0)
電源 KEIAN KT-1,200GTS
OS Windows 7 Ultimate x64

【写真1】GeForce GTX 480のリファレンスカード 【写真2】Radeon HD 5870を搭載するXFX 「HD-587A-ZNF9
【写真3】Intel X58 Express+ICH10Rを搭載する、ASUSTeK「P6TD Deluxe 【写真4】ナナオの2,560×1,600ドット対応30型液晶「FlexScan SX3031W-H

 テスト結果はグラフ1〜12に示した。総評としては、Cataylst 10.3の効果が認められる結果となった。多くのタイトルで2〜5%程度ではあるが、安定して性能を伸ばす傾向にあるのは好ましい。とくにDiRT 2は効果が顕著で、10〜20%のフレームレート向上が見られる。

 ただしDarkest of Days、Left 4 Dead 2、Unreal Tournment 3の3つはまったく効果がない結果となっている。後者2つに関しては負荷が軽いアプリケーションということもあり、負荷が高いメジャーなタイトルを優先していると推測される。

 なお、消費電力が変わらないことは確認しており、Radeon HD 5870の対電力性能がドライバアップデートによって若干ながらも高まったといえる。

 もっとも、肝心なのはCatalyst 10.3を導入した結果、GeForce GTX 480との差がどうなるか、という点になる。目立って性能を伸ばしたDiRT2はCatalyst 10.2の際には20〜40%程度の差をつけられていたのに対して、新ドライバで10〜20%前後にまで差を詰めている。もっとも差が小さいところは10%を切っており、このタイトルに関しては、GeForce GTX 480に対するビハインドをかなり解消としたといっていい。

 ほかのタイトルについては、両GPUに多少の得手不得手があることは前回の記事で述べたとおりで、GeForce GTX 480が優勢だった条件はやや差を詰められ、劣勢だった条件はやや差が開くといった傾向はあるものの、先述のとおりCatalyst 10.2と10.3の差は大きいところでも5%程度。両GPUの性能傾向の大勢をガラリと変えるほどではない。

【グラフ1】BattleForge
【グラフ2】Colin McRae: DiRT 2
【グラフ3】Unigine Heaven Benchmark 2.0
【グラフ4】3DMark Vantage Build 1.0.2 (Graphics Score)
【グラフ5】3DMark Vantage Build 1.0.2 (Feature Test)
【グラフ6】BIOHAZZARD 5 ベンチマーク
【グラフ7】Crysis Warhead (Patch v1.1)
【グラフ8】Darkest of Days
【グラフ9】Far Cry 2(Patch v1.03)
【グラフ10】Left 4 Dead 2
【グラフ11】Unreal Tournament 3 (Patch v2.1)
【グラフ12】World in Conflict (Patch v1.011)

●マルチGPU環境のテスト

 さて、前回記事ではシングルGPUビデオカードの3製品を比較したが、GeForce GTX 480は当然ながらNVIDIA SLIをサポートしており、その際の性能スケーリングも気になるところである。ここからは、マルチGPU環境におけるベンチマーク結果を紹介していきたい。

 環境は表2のとおりで、基本的には先述のテストと同じである。Radeon環境のドライバはCatalyst 10.3を使用している。ここでは、GeForce GTX 480のSLI、Radeon HD 5870のCrossFireというマルチビデオカード構成に加え、デュアルGPUビデオカードとなるRadeon HD 5970も比較に加えた。使用機材は写真5〜7のとおりである。

【表2】テスト環境
ビデオカード GeForce GTX 480 SLI
GeForce GTX 480
Radeon HD 5870 CrossFire
Radeon HD 5870
Radeon HD 5970
グラフィックドライバ GeForce Driver 197.17β Catalyst 10.3
CPU Core i7-975 Extreme Edition(TurboBoost無効)
マザーボード ASUSTeK P6TD Deluxe(Intel X58+ICH10R)
メモリ DDR3-1333 2GB×3(9-9-9-24)
ストレージ Seagete Barracuda 7200.12×2台 (ST3500418AS/RAID 0)
電源 KEIAN KT-1,200GTS
OS Windows 7 Ultimate x64

【写真5】GeForce GTX 480のSLI構成はリファレンスカードを2枚用いた 【写真6】Radeon HD 5870のCrossFire構成はXFX製品のリファレンスカードを使用。XFX製品はリファレンス仕様に準拠したもの 【写真7】Radeon HD 5970は、ASUSTeKの「EAH5970/G/2DIS/2GD5/A」を使用

 「BattleForge」(グラフ13)の結果は、シングルGPU時はAA&AF非適用時に性能差が小さく、AA&AFを適用するとGeForce GTX 480の優位性が出る結果となっているが、SLIおよびCrossFireにおいても、その傾向が出ている。どちらもGPUも、マルチGPUによって、わりと素直にフレームレートが伸びた例といえる。

【グラフ13】Battleforge

 「Colin McRae: DiRT 2」(グラフ14)は、WUXGAのAA&AF非適用時にGeForce GTX 480 SLI環境とRadeon HD 5870 CrossFire環境の差が縮まる結果となったが、シングルGPUの結果や、WUXGAのAA&AF適用時の結果から見るに、GeForce GTX 480のSLI環境ではCPUによるボトルネックが発生したと見ていいのではないだろうか。

 シングルビデオカードという観点では、GeForce GTX 480のシングル構成の結果が、WUXGAのAA&AF非適用時にRadeon HD 5970に迫っているが、負荷が高まった際には、マルチGPUとシングルGPUの違いが出てくる。

【グラフ14】Colin McRae: DiRT 2

 「Unigine Heaven Benchmark 2.0」(グラフ15)は前回結果でも見たとおりGeForce GTX 480が優位なテストだが、マルチGPU環境においても、その差は極めて大きい。GeForce GTX 480のシングルGPU環境に対してなら、Radeon HD 5870のCrossFireこそ上回る性能を見せるものの、Radeon HD 5970は同等以下といったところで、GeForce GTX 480の優位性が際立っている。

【グラフ15】Unigine Heaven Benchmark 2.0

 「3DMark Vantage」(グラフ16、17)は、AA&AF非適用時にRadeon HD 5870に優位性があり、AA&AF適用時にGeForce GTX 480が健闘するという、シングルGPU環境における傾向がマルチGPU環境でも表れている。ただ、AA&AF適用時の結果はGeForce GTX 480のSLI環境のほうがスコアの伸びが良い。

【グラフ16】3DMark Vantage Build 1.0.2 (Graphics Score)
【グラフ17】3DMark Vantage Build 1.0.2 (Feature Test)

 「BIOHAZZARD 5 ベンチマーク」(グラフ18)の結果は、シングルGPU環境ではGeForce GTX 480の良さが出ていたが、マルチGPUになるとRadeon勢が良好な結果を見せる。ただ、WQXGAにおいてはGeForce GTX 480がわずかながら良い結果を見せており、CPUバウンドが出てしまっている可能性がある。低解像度(といってもWUXGAだが)の結果は、Radeon環境のほうがオーバーヘッドが小さいため、と考えるのが妥当だろう。

【グラフ18】BIOHAZZARD 5 ベンチマーク

 「Crysis Warhead」(グラフ19)は、Radeon HD 5870のCrossFire環境、Radeon HD 5970環境において、WQXGAのAA&AF適用時に、何度リトライしてもテストが途中でフリーズしてしまう問題が発生したため、結果を出せていない。

 結果の傾向としては、シングルGPU環境では差が小さかったGeForce GTX 480とRadeon HD 5870だが、マルチGPU構成ではGeForce GTX 480の良さが目立つ。WUXGA、AA&AF適用時こそCPUバウンドと見られる差(誤解されそうな数値だがVSYNCは無効化している)であるものの、より負荷が高い状況では差が歴然としている。このタイトルに向けたドライバのチューニングが進んでいる。

【グラフ19】Crysis Warhead (Patch v1.1)

 「Darkest Days」(グラフ20)は、Radeon勢ではマルチGPUの効果がまったくないという結果になった。そのため、GeForce GTX 480のSLI環境のスコアがほかに比べて圧倒している。シングルGPU環境では差が小さいだけにRadeon勢にとっては惜しまれる結果で、Catalystのチューニングに期待したい。

【グラフ20】Darkest of Days

 「Far Cry 2」(グラフ21)もシングルGPU環境ではGeForce GTX 480の結果が良好だったタイトルだが、WUXGAのAF&AF非適用状態ではCPUがボトルネックになったと見られる結果だ。この場合はやはりRadeon HD 5870のCrossFireの結果が良好だ。負荷が高まれば、シングルGPU時と同じく、GeForce GTX 480の優位性が出てくる。

【グラフ21】Far Cry 2(Patch v1.03)

 「Left 4 Dead 2」(グラフ22)は軽量なタイトルで、マルチGPUの各環境の差が小さいものとなった。シングルGPUではAA&AF非適用時にRadeon HD 5870、AA&AF適用時にGeForce GTX 480が健闘する傾向があったが、わずかにGeForce GTX 480のほうが良い結果が出ている。もっとも、200fps前後という平均フレームレートであることを考えると、この差は実用面ではほぼ影響ないといっていい。

【グラフ22】Left 4 Dead 2

 「Unreal Tournament 3」(グラフ23)も、WUXGAのAA&AF非適用時にRadeon HD 5870が優勢だが、負荷が高まるとGeForce GTX 480の優位性が出る。これまでにもいくつか出ていたのと同じ傾向の結果といえる。優劣はあるにせよ、やはり平均200fpsを超えているだけに、あまり深刻に考える必要はないだろう。

【グラフ23】Unreal Tournament 3 (Patch v2.1)

 「World in Conflict」(グラフ24)も、これまでに出たいくつかの結果と同じ傾向を示している。AA&AF非適用時にはRadeon HD 5870が健闘するが、AA&AFを適用するとシングルGPU環境時と同じようにGeForce GTX 480の優位性が出てくる。

【グラフ24】World in Conflict (Patch v1.011)

 最後に消費電力の測定結果である(グラフ25)。この結果は少々インパクトのあるものとなった。GeForce GTX 480のSLI環境は、シングルGPU環境時からさらに300Wを超える消費電力の増加量となった。2つのレーンを使うことによるチップセット側の電力変化や、電源ユニットの変換効率の変化もあるだろうが、ビデオカード1枚あたりで250Wというピーク電力を考えると、予想を超える差である。

 また、前回テストでは比較していなかったRadeon HD 5970を加えると、GeForce GTX 480のシングルGPU環境の消費電力の大きさが、より目立っている。

【グラフ25】各ビデオカード使用時の消費電力

 以上、マルチGPU環境のテストを行なってきた。Crysis WarheadやLeft 4 Dead 2のようにシングルGPU環境ではGeForce GTX 480がRadeon HD 5870に対して伸び悩みを感じた場面で良好な結果を見せたタイトル、CrossFireの効果がまったく出なかったDark of Daysといったところは、シングルGPUとは異なる傾向の結果ではあるが、多くはシングルGPUのときの傾向を反映している。

 しかしながら、GeForce GTX 480のSLIやRadeon HD 5870のCrossFireにとって、WUXGAのAA&AF非適用時は負荷が軽すぎるようなタイトルでは、GeForce GTX 480のSLIはオーバーヘッドがより大きいと推測できる結果が出ている。

 さらにいえば、CPU性能が高いCore i7-975環境に加え、WUXGAクラスの解像度であってもGeForce GTX 480はオーバースペックになるタイトルもあるということは気に留めておきたい。WQXGAクラスの液晶を持っているユーザーでないと、GeForce GTX 480のSLI導入は無意味になる可能性も小さくないわけだ。

 また、消費電力は先述のとおり、シングルGPU環境から比べてもかなり大きい。この点も導入を検討する人は強く留意する必要があるだろう。

 もう1つ気になったのは、今回テストに加えたRadeon HD 5970の存在だ。マルチGPUビデオカードということもあって、GeForce GTX 480のシングルGPU環境よりもよい結果を残すシーンが多いし、その差も大きい。Radeon HD 5870のCrossFireに迫る場面すらある。一方で、電力はGeForce GTX 480より抑えられている。コスト面ではRadeon HD 5970製品が75,000〜80,000円前後なので、GeForce GTX 480の想定価格である6万円よりは高めではあるが、得られるパフォーマンスや電力効率の対価として面白い価格差と感じられる。

●テッセレーション品質による性能差への影響

 最後はUnigine Heaven Benchmark 2.0を使った、テッセレーションの性能チェックである。このテストを行ないたいと思ったのは、GF100のアーキテクチャが発表されたときにNVIDIAが示した2枚のスライドがきっかけになっている(図1、2)。そのスライドでは、テッセレーションの負荷が高いほどRadeon HD 5870に対する優位性が増すこと、Radeon HD 5870よりもフレームレートの落ち込みかたが小さいこと、の2点が示された。果たして実際にはどうか、というのをチェックしてみたい。

【図1】テッセレーションクオリティが上がるほどに、GF100アーキテクチャの優位性が増すことを紹介したスライド 【図2】Unigine Heaven Benchmark(1.0)実行時に、GF100の最小fpsの落ち込みが小さいことを示すスライド

 テストはUnigine Heaven Benchmark 2.0である。このソフトはテッセレーションのクオリティを3段階に調整可能で、加えてテッセレーションを無効化することもできる。まずは、テッセレーションのクオリティを変化させてベンチマークを行なった結果をグラフ26、表3に示した。

【グラフ26】Unigine Heaven Benchmark 2.0

【表3】テッセレーションクオリティの違いによる性能差

GeForce GTX 480 Radeon HD 5870 相対値
(HD 5870=1)
Extreme 1,920×1,200,NoAA/NoAF 40.7 21.4 1.90
1,920×1,200,4xAA/16xAF 29.9 17.1 1.74
2,560×1,600,NoAA/NoAF 28.7 17 1.68
2,560×1,600,4xAA/16xAF 20.8 12.6 1.65
Normal 1,920×1,200,NoAA/NoAF 53.4 35.8 1.49
1,920×1,200,4xAA/16xAF 38.1 26.9 1.41
2,560×1,600,NoAA/NoAF 35.1 26 1.35
2,560×1,600,4xAA/16xAF 25.1 18.8 1.33
Moderate 1,920×1,200,NoAA/NoAF 58.6 43 1.36
1,920×1,200,4xAA/16xAF 41.6 31.4 1.32
2,560×1,600,NoAA/NoAF 37.5 29.9 1.25
2,560×1,600,4xAA/16xAF 26.8 20.7 1.29
Disabled 1,920×1,200,NoAA/NoAF 67.6 55.7 1.21
1,920×1,200,4xAA/16xAF 48.1 39.3 1.22
2,560×1,600,NoAA/NoAF 41.3 35.8 1.15
2,560×1,600,4xAA/16xAF 29.8 24.7 1.20

 結果は、テッセレーションのクオリティがあがるほど、GeForce GTX 480の優位性が増すというものになった。この点はNVIDIAの主張どおりだ。

 もう1つのフレームレートの落ち込みについては、テッセレーションをExtremeとModerateに設定し、WUXGA、AA&AF非適用の条件でベンチマークを実行したときのフレームレートを、FRAPSを用いてトレースした結果を用いてチェックする。結果はグラフ27、表4に示したとおりだ。

【グラフ27】Unigine Heaven Benchmark 2.0

【表4】描画中フレームレートの最大値と最小値の比較
テッセレーション=Extreme GeForce GTX 480 Radeon HD 5870 相対値
(HD 5870=1)
最大値 100 74 1.35
最小値 23 6 3.83
テッセレーション=Moderate
最大値 109 95 1.14
最小値 43 30 1.43

 NVIDIAのスライドでは、GeForce GTX 480とRadeon HD 5870でフレームレートの動きが異なるが、実際にテストした結果を見る限り、同じテッセレーションクオリティであれば、絶対的な性能差はあるものの、動きは似たような傾向を示す。もっとも、NVIDIAのスライドはバージョンの古いHeaven Benchmarkの結果であるため、異なる傾向となったのかも知れない。

 最大値と最小値の差としては、NVIDIAが主張する内容を確認できる。Radeon HD 5870とGeForce GTX 480の最大値ごとの差に対して、最小値ごとの差は大きくなっており、とくにテッセレーションクオリティが高いほうが、この差も大きい結果となっている。

 このあたり、GF100アーキテクチャにおいて、ジオメトリ処理エンジンの数を増やし、かつ並列化した効果は認められるといっていいだろう。もちろんコンシューマユーザにとっては、このリッチなジオメトリエンジンの価値はゲームタイトルの対応具合に依存しており、今後、大きく高まる可能性もあるし、逆の事態に陥る可能性もある。テッセレーションを活用したDirectX 11対応タイトルが少ない現時点では価値を感じるユーザは限定されるだろうが、まだまだ流動的な状況といえる。