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NVIDIA「GeForce 700」シリーズ第1弾「GTX 780」をベンチマーク

 NVIDIAは5月23日(日本時間)、「GeForce 700」シリーズとその第1弾製品となるハイエンドGPU「GeForce GTX 780」を発表した。今回、「GeForce GTX 780」のリファレンスボードを借用できたので、新世代ハイエンドGPUのパフォーマンスをベンチマークテストで探ってみた。

Keplerアーキテクチャの「GK110コア」を採用

 「GeForce GTX 780」は、28nmプロセスで製造されたKeplerアーキテクチャ採用のGPUコア「GK110」がベースの製品だ。「GK110」は今年3月に登場したウルトラハイエンドGPU「GeForce GTX TITAN」にも採用されたGPUコアである。

 「GeForce GTX 780」で採用されたGK110コアでは、192基のCUDAコアと16基のテクスチャユニットなどで構成されるStreaming Multiprocessor eXtreme(SMX)を12基備えており、合計で2,304基のCUDAコアと192基のテクスチャユニットを備えている。GPUコアの動作クロックは863MHzで、自動オーバークロック機能「GPU Boost 2.0」により、負荷状況や温度に応じ、Boostクロックの900MHz程度で動作する。

 同じGK110ベースのGPUである「GeForce GTX TITAN」のSMX数は14基だったので、「GeForce GTX 780」は「GeForce GTX TITAN」からSMX 2基分のユニットが削減された格好だ。一方、GPUコアの動作クロックは「GeForce GTX TITAN」より高めに設定されている。

 ビデオメモリについては、6,008MHz動作のGDDR5メモリを3GB搭載しており、384bit幅のメモリインターフェイスでGPUと接続している。6GBのGDDR5メモリを備えていた「GeForce GTX TITAN」から容量が半分に削減されたものの、メモリ帯域としては同等のスペックを備えている。

【表1】GeForce GTX 780の主なスペック
GeForce GTX 780 GeForce GTX TITAN GeForce GTX 680
アーキテクチャ Kepler(GK110) Kepler(GK110) Kepler(GK104)
プロセスルール 28nm 28nm 28nm
GPUクロック 863MHz 836MHz 1,006MHz
Boostクロック 900MHz 876MHz 1,058MHz
CUDAコア 2,304基 2,688基 1,536基
テクスチャユニット 192基 224基 128基
メモリ容量 3GB GDDR5 6GB GDDR5 2GB GDDR5
メモリクロック(データレート) 1,502MHz(6,008MHz相当) 1,502MHz(6,008MHz相当) 1,502MHz(6,008MHz相当)
メモリインターフェイス 384bit 384bit 256bit
ROPユニット 48基 48基 32基
TDP 250W 250W 195W
GeForce GTX 780のスペック

リファレンスボードはGeForce GTX TITANと同じVGAクーラーを搭載

 今回NVIDIAから借用した「GeForce GTX 780」のリファレンスボードは、「GeForce GTX TITAN」のリファレンスボードに搭載されていたものと同じ、2スロット占有のVGAクーラーを搭載している。

 搭載クーラーだけでなく、ブラケット部のディスプレイ出力端子や、補助電源供給用のコネクタなどについても「GeForce GTX TITAN」と同じ仕様を採用している。外観上の違いは、基板裏面にビデオメモリが実装されていないことと、VGAクーラーに刻印された「GTX 780」ロゴくらいだ。

GeForce GTX 780のリファレンスボード
ブラケット部のディスプレイ出力端子。DVI-I、DVI-D、HDMI、DisplayPortを各1系統備える
補助電源コネクタは6ピン+8ピン

テスト機材

 それでは、ベンチマークテストの結果を紹介する。今回のテストでは、「GeForce GTX 780」の比較対象として、「GeForce GTX 680」と「Radeon HD 7970 GHz Edition」を用意した。

【表2】テスト環境
GPU GTX 780 GTX 680 HD 7970 GHz
CPU Intel Core i7-3770K (3.5GHz/Turbo Boostオフ)
マザーボード ASUS P8Z77-V (BIOS:1908)
メモリ DDR3-1600 4GB×4
(9-9-9-24、1.5V)
ストレージ Western Digital WD5000AAKX
電源 Antec HCP-1200
グラフィックスドライバ GeForce 320.18 GeForce 314.22 Catalyst 13.4
OS Windows 8 Pro 64bit

DirectX 11対応ベンチマークテスト

 まずは、DirectX 11対応ベンチマークテストの結果から紹介する。実施したテストは「3DMark - Fire Strike」(グラフ1、2)、「3DMark 11」(グラフ3、4)、「Unigine Heaven Benchmark 4.0」(グラフ5、6)、「Stone Giant DX11 Benchmark」(グラフ7)、「Lost Planet 2 Benchmark DX11」(グラフ8)、「Alien vs. Predator DX11 Benchmark」(グラフ9、10)。

【グラフ1】3DMark - Fire Strike [Default/1,920×1,080ドット]
【グラフ2】3DMark - Fire Strike [Extreme/2,560×1,440ドット]
【グラフ3】3DMark11 v1.0.5 [Extreme/1,920×1,080ドット]
【グラフ4】3DMark11 v1.0.5 [Custom(Extreme)/1,920×1,080ドット]
【グラフ5】Unigine Heaven Benchmark 4.0 (DX11/1,920×1,080ドット)
【グラフ6】Unigine Heaven Benchmark 4.0 (DX11/2,560×1,440ドット)
【グラフ7】Stone Giant DX11 Benchmark
【グラフ8】LostPlanet2 DX11 Benchmark [4x AA/Setting:All High]
【グラフ9】Alien vs. Predator DX11 Benchmark [1,920×1,080ドット]
【グラフ10】Alien vs. Predator DX11 Benchmark [2,560×1,440ドット]

 今回行なったDirectX 11対応ベンチマークテストでは、多くの条件で「GeForce GTX 780」が「GeForce GTX 680」と「Radeon HD 7970 GHz Edition」に20〜50%程度の差をつけて上回っており、「GeForce GTX TITAN」同様、従来のハイエンドGPUより1ランク上のパフォーマンスを記録した。

 「GeForce GTX 680」に比べ、高解像度時やアンチエイリアシング適用時など、ビデオメモリへの負荷が高まる条件でのパフォーマンス低下が少ないのも「GeForce GTX TITAN」と同様だ。288.4GB/secという「GeForce GTX 680」比で1.5倍の帯域を持つ「GeForce GTX 780」のメモリバスは、より高い描画設定でのゲームプレイを可能にしている。

DirectX 9/10対応ベンチマークテスト

 続いて、DirectX 9世代とDirectX 10世代のベンチマークテストの結果を紹介する。実施したテストは「3DMark Vantage」(グラフ11、12)、「3DMark - Cloud Gate」(グラフ13)、「3DMark06」(グラフ14、15)、「3DMark - Ice Storm」(グラフ16)、「ファイナルファンタジーXIV: 新生エオルゼア ベンチマーク ワールド編」(グラフ17)、「PSO2ベンチマーク」(グラフ18)、「MHFベンチマーク 【大討伐】」(グラフ19)、「Lost Planet 2 Benchmark DX9」(グラフ20)、「Unigine Heaven Benchmark 4.0(DX9)」(グラフ21)。

【グラフ11】3DMark Vantage v1.1.2 [Extreme/1,920×1,200ドット]
【グラフ12】3DMark Vantage v1.1.2 [Custom(Extreme)/1,920×1,080ドット]
【グラフ13】3DMark - Cloud Gate [Default/1,280×720ドット]
【グラフ14】3DMark06 v1.2.1 [1,920×1,080ドット/8x AA/16x AF]
【グラフ15】3DMark06 v1.2.1 [2,560×1,440ドット/8x AA/16x AF]
【グラフ16】3DMark - Ice Storm [Default/1,280×720ドット]
【グラフ17】ファイナルファンタジーXIV: 新生エオルゼア ベンチマーク ワールド編
【グラフ18】PSO2ベンチマーク [DX9/簡易描画設定:5]
【グラフ19】MHFベンチマーク【大討伐】[DX9]
【グラフ20】LostPlanet2 DX9 Benchmark [4x AA/Setting:All High]
【グラフ21】Unigine Heaven Benchmark 4.0 (DX9)

 DirectX 9および10対応のベンチマークテストでも、CPU性能がスコアに反映される3DMarkのPhysics(CPU)Scoreを除けば、「GeForce GTX 780」は比較製品中最高のスコアを記録した。

 「Lost Planet 2」や「3DMark06」のように、CPUに利用した「Intel Core i7-3770K」がボトルネックとなってしまい、比較製品との差が僅差に留まっているテストがある一方で、DirectX 9対応ベンチマークテストでは最高クラスのGPU負荷が掛かる「Unigine Heaven Benchmark 4.0」では、「GeForce GTX 680」に70〜80%もの大差をつけている。

 DirectX 11対応のゲームタイトルに限らず、より高い描画設定でゲームをプレイしたければ、「GeForce GTX 780」を選択する意義は大きい。

消費電力の比較

 最後に、消費電力の測定結果を紹介する。消費電力はサンワサプライのワットチェッカー(TAP-TST5)を利用して、各テスト実行中の最大消費電力を測定した。

【グラフ22】システム全体の消費電力

 「GeForce GTX 780」のアイドル動作中の消費電力は54Wで、今回比較した製品の中ではもっとも低い数値だった。「GeForce GTX 680」とは3W差と誤差程度の僅差だが、「Radeon HD 7970 GHz Edition」とは8Wの差がついている。

 各ベンチマークテスト実行中の消費電力については、「GeForce GTX 780」は「3DMark - Fire Strike」と「3DMark11」実行時に310W弱の数値を記録している。一方、他のベンチマークテストでも「GeForce GTX 780」の消費電力は300W前後となっており、最大で383Wを記録した「Radeon HD 7970 GHz Edition」より消費電力が少ないテストも見られた。

 「GeForce GTX 680」との消費電力差は最大で78W(+34%)と小さくはないが、パフォーマンス差を考えれば妥当な数値だ。消費電力あたりの性能という見方をすれば、約12%の消費電力差で約32%のスコア差を記録したPSO2ベンチマークをはじめ、「GeForce GTX 780」の方が優れている結果も多い。

GTX 680とGTX TITANの間を埋めるハイエンドGPU

 以上のテスト結果から、「GeFoorce GTX 780」は従来のハイエンドGPUより1ランク高いパフォーマンスを持ったGPUであることが分かる。製品の立ち位置的には、「GeForce GTX 680」の後継製品というより、「GeForce GTX TITAN」と「GeForce GTX 680」の間を埋める製品という印象が強い。

 NVIDIAは「GeForce GTX 780」の市場推定売価を84,800円としており、この価格で登場することになれば、性能だけでなく価格的にも、12万円程度の「GeForce GTX TITAN」と、5万円程度の「GeForce GTX 680」の間を埋めることになる。

 8万円を超えるGPUというのは、最近のGPUとしてはかなり高い部類に入るが、実売価格が10万円を超える「GeForce GTX TITAN」の廉価モデルとしては、なかなか魅力的な価格設定と言えるだろう。よりリッチな設定でゲームをプレイしたいユーザーにとって、「GeForce GTX 780」は見逃せない存在となりそうだ。

(三門 修太)