ハイエンドビデオカードの新しい選択肢、「GeForce GTX 1070 Ti」をベンチマーク

　NVIDIAは11月2日より、新たなハイエンドGPU「GeForce GTX 1070 Ti」を発売する。今回、発売に先立って同GPUを搭載したビデオカードを試用する機会が得られたので、ベンチマークテストでその実力を探ってみた。

コア数が大きく増加したGeForce GTX 1070の上位モデル

　GeForce GTX 1070 Tiは、すでに発売済みのGeForce GTX 1080/1070と同じく、PascalアーキテクチャベースのGPUコア「GP104」を採用したハイエンドGPUだ。GeForce GTX 1070 TiのGP104コアでは20基のSM(Streaming Multiprocessor)のうち19基が有効化されており、2,432基のCUDAコアと152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、ベースクロックが1,607MHz、ブーストクロックは1,683MHz。VRAMとして8Gbpsで動作する8GBのGDDR5メモリを備え、256bitのメモリインターフェイスでGPUコアと接続している。その他、主要なスペックは以下の表のとおり。

　GeForce GTX 1070 TiのGPUコアは、下位モデルのGeForce GTX 1070よりも上位モデルのGeForce GTX 1080に近く、消費電力もGeForce GTX 1080と同じ180Wに増加した。一方、VRAMについてはGeForce GTX 1070と同等の仕様となっている。

　今回借用したのはGeForce GTX 1070 Tiのリファレンスモデルである「Founders Edition」。金属フレームを採用した2スロットタイプのGPUクーラーを搭載し、1系統のPCI-E 8ピンを補助電源コネクタとして備えている。画面出力端子はDVI-D、HDMI、DisplayPort×3。

カード表面。Pascal世代のハイエンドGPU搭載「Founders Edition」共通の外観デザインを採用している

カード裏面。金属製のバックプレートで覆われている

基板上部にはLED内蔵の「GEFORCE GTX」ロゴとSLI端子、PCI-E 8ピン電源コネクタを装備

画面出力端子。3系統のDisplayPortのほか、DVI-DとHDMIを各1系統ずつ備える

テスト機材

　GeForce GTX 1070 Tiをテストするにあたり、比較対象としてラインナップ上で隣接するGeForce GTX 1070とGeForce GTX 1080を用意した。

GeForce GTX 1070搭載の「ZOTAC ZT-P10700K-10M」。ZOTACオリジナル仕様のOCモデルだが、リファレンス仕様との差は小さい

GeForce GTX 1080搭載の「ZOTAC ZT-P10800A-10P」。リファレンス仕様準拠のFounders Edition

　各GPUのテスト環境には、Coffee Lake-Sベースの6コア12スレッドCPU「Core i7-8700K」を搭載したIntel Z370環境を用意した。そのほかの構成パーツについては以下の通り。

ベンチマーク結果

　それでは、ベンチマークテストの結果を紹介する。実行したテストは「3DMark (グラフ1～6)」、「VRMark (グラフ7～8)」、「ファイナルファンタジーXIV: 紅蓮のリベレーター ベンチマーク (グラフ9)」、「Ashes of the Singularity: Escalation (グラフ10)」、「オーバーウォッチ (グラフ11)」、「Fallout 4 (グラフ12)」、「ダークソウル3 (グラフ13)」、「ニーア オートマタ (グラフ14)」、「The Witcher 3: Wild Hunt (グラフ15)」、「ゴーストリコン ワイルドランズ (グラフ16)」、「ウォッチドッグス2 (グラフ17)」。

　3DMarkのDirectX 12テスト「Time Spy」でのGeForce GTX 1070 Tiのスコアは、GeForce GTX 1070比で112%前後、GeForce GTX 1080比で約95%前後だった。

　DirectX 11テストのFire Strikeでのスコアは、GeForce GTX 1070比で約111%、GeForce GTX 1080比で約92～94%前後となっている。同じくDirectX 11テストで低GPU負荷の「Sky Diver」ではCPU性能がボトルネック気味で各GPUの性能差は縮んでいるが、おおむねGeForce GTX 1070とGeForce GTX 1080の中間の性能を発揮している。

【グラフ01】 3DMark - Time Spy Extreme v1.1

【グラフ02】 3DMark - Time Spy v1.1

【グラフ03】 3DMark - Fire Strike Ultra v1.1 (3,840×2,160ドット)

【グラフ04】 3DMark - Fire Strike Extreme v1.1

【グラフ05】 3DMark - Fire Strike v1.1

【グラフ06】 3DMark - Sky Diver v1.0

　VRMarkでは、低負荷のOrange Roomにおいて、GeForce GTX 1070 TiのスコアはGeForce GTX 1080比で約98.5%と肉薄しているが、これはCPU側のボトルネックによるものだ。実際、高負荷テストのBlue RoomのスコアはGeForce GTX 1080比で約93%となっており、3DMarkの結果と同程度の差がついている。

　一方、GeForce GTX 1070比のスコアは、Orange Roomで約110%、Blue Roomでは約115%となっている。高GPU負荷テストでGeForce GTX 1070 Tiが差を広げたようにも見えるが、CPUのボトルネックでGeForce GTX 1070 Tiが性能をフルに発揮できずスコアが頭打ちとなっていたため、Orange Roomのスコア差が詰まっていたと見るのが妥当だろう。

【グラフ07】 VRMark v1.1.1272 (スコア)

【グラフ08】 VRMark v1.1.1272 (フレームレート)

　ファイナルファンタジーXIVベンチマークでは、描画品質を最高品質に固定した上で3種類の画面解像度でテストした。

　もっとも低解像度であるフルHDではCPUがボトルネックとなり、GeForce GTX 1070 Tiと各GPUのスコア差が小さくなっているが、GPU負荷が高いWQHDと4KではGeForce GTX 1070比111%前後、GeForce GTX 1080比91%前後というスコアを記録している。

【グラフ09】 ファイナルファンタジーXIV: 紅蓮のリベレーター ベンチマーク

　DirectX 12とDirectX 11を選択可能なAshes of the Singularity: Escalationでは、画面解像度をフルHDに固定した上で描画品質を「Crazy(最高品質)」と「Standard」の2種類に設定してテストを実行した。

　描画品質「Standard」ではDirectX 11ではCPUがボトルネックとなって頭打ち気味だったフレームレートが、DirectX 12を利用することで改善していることが確認できる。とは言え、DirectX 12を使ってもCPUがボトルネックであることには変わりなく、GeForce GTX 1070 Tiと比較用製品の差は比較的小さい。

　描画品質をCrazyに引き上げるとGeForce GTX 1070 TiとGeForce GTX 1070の差は拡大しており、DirectX 11で約14%、DirectX 12では約18%の差をつけて上回った。一方、GeForce GTX 1080比でのフレームレートはDirectXのバージョンを問わず約95%となっている。

【グラフ10】 Ashes of the Singularity: Escalation (v2.51.28527)

　オーバーウォッチでは最高品質設定の「エピック」で、フルHD、WQHD、4K、以上3つ画面解像度でフレームレートを測定した。

　GeForce GTX 1070 Tiが記録したフレームレートは、GeForce GTX 1070比で114%前後、GeForce GTX 1080比92%前後だった。数字としてはこれまでのテストと同程度だが、4K解像度において、60fpsを1割以上割り込むGeForce GTX 1070に対し、ギリギリではあるが60fpsを上回ったGeForce GTX 1070 Tiの差は大きなものだ。

【グラフ11】 オーバーウォッチ (v1.16.0.2)

　フレームレートの上限が60fpsに制限されているFallout 4、ダークソウル3、ニーア オートマタでは、各ゲームの最高品質設定でフルHD、WQHD、4Kの3画面解像度でテストを実行した。

　Fallout 4では、WQHDまではどのGPUも60fpsを維持できるため差がつかなかった一方、4KではGeForce GTX 1070比で約125%、GeForce GTX 1080比では約90%という結果を記録した。これまでのテストに比べGeForce GTX 1070との差が大きく開いており、ほかよりGPUコア自体の差がフレームレートに反映されたようだ。

　ダークソウル3でもWQHDまでは全GPUが60fpsを維持できている。4KではGeForce GTX 1070比で約112%、GeForce GTX 1080比は約88%という結果で、Fallout 4とは逆にGeForce GTX 1080との差が開く結果となった。

　ニーア オートマタでは、今回テストしたGPUが60fpsを維持できたのはフルHDまでで、WQHD以上ではいずれも60fpsを割り込む結果となっている。GeForce GTX 1070 Tiと各GPUのフレームレート差は、GeForce GTX 1070比で17%前後、GeForce GTX 1080比では92～94%程度となっている。

【グラフ12】 Fallout 4 (v1.9.4.0/高解像度テクスチャパック適用)

【グラフ13】 ダークソウル3 (v1.14)

【グラフ14】 ニーア オートマタ (build 1787043)

　The Witcher 3では、グラフィック・プリセットをもっとも高品質なものに設定し、フルHD、WQHD、4Kの3画面解像度でそれぞれフレームレートを測定した。

　GeForce GTX 1070 Tiが記録したフレームレートは、GeForce GTX 1070比で約114～118%、GeForce GTX 1080比で約92～95%だった。テスト時の画面解像度が大きくなるほどGeForce GTX 1080との差が拡大している。

【グラフ15】 The Witcher 3: Wild Hunt (ver. 1.31)

　ゴーストリコン ワイルドランズでは、フルHD解像度で描画品質を変更してベンチマークモードを実行した。

　GeForce GTX 1070 Tiの結果は、GeForce GTX 1070比で約109～111%、GeForce GTX 1070比で約93～94%。比較用GPUとの差は3DMarkなどの結果に近いものとなっており、今回のテストでは標準的な結果だ。

【グラフ16】 ゴーストリコン ワイルドランズ (v2530591)

　ウォッチドッグス2では、グラフィック・プリセットを最大に設定して、3つの画面解像度でフレームレートを測定した。

　GeForce GTX 1070 Tiのフレームレートは、GeForce GTX 1070比で約107～111%、GeForce GTX 1070比では約95～92%だった。GeForce GTX 1070との差は画面解像度を引き上げると増加する傾向にあり、ウォッチドッグス2では比較的GPUコアの差が効いているようだ。

【グラフ17】 ウォッチドッグス2 (v1.017.189.2.1088394)

　ワットチェッカーを用いて測定した、アイドル時消費電力と各ベンチマーク実行中のピーク消費電力をまとめたものが以下のグラフだ。

　アイドル時の消費電力は34～36Wでほぼ横並びとなっており、とくに意味のある差はついていない。一方、GeForce GTX 1070 Tiのベンチマーク実行中のピーク消費電力は196～256Wを記録しており、これはGeForce GTX 1070比で約107～119%、GeForce GTX 1080比では約95～98%に相当する。

　消費電力のスペックが180Wで並ぶGeForce GTX 1070 TiとGeForce GTX 1080の消費電力が近い数値となり、150WのGeForce GTX 1070がそこから20～30W前後低い消費電力となったこの測定結果は、まさにスペックどおりの結果といったところだ。

【グラフ18】 システムの消費電力

GeForce GTX 1070 Ti Founders Editionの動作温度をチェック

　ファイナルファンタジーXIVベンチマークを最高品質設定かつ4K解像度で実行し、ベンチマークテスト実行中の温度データなどをモニタリングソフトのGPU-Zで取得した。テスト時の室温は約28℃。

　テスト中のGPU使用率とGPU温度の推移グラフをみると、テスト実行中のGPU負荷はほぼ100%で推移しており、GPU温度は80℃を少し超えたところで頭打ちとなっていることがわかる。なお、GPU温度のピーク値は83℃だった。

【グラフ19】GPU使用率とGPU温度の推移

　GPU温度とGPUクロックの推移を確認すると、GPU温度が80℃を超える中盤以降動作クロックが1,600MHz台に落ち込む時間が増加している。これは、GPUクロックを自動オーバークロックするGPU Boostの温度ターゲットが83℃に設定されているためで、温度上限に達してブースト動作を緩めた結果クロックが低下したというわけだ。

　なお、到達しているのはGPU Boost動作の温度上限であり、GeForce GTX 1070 Tiの動作限界温度である94℃には十分な余裕がある。また、ベンチマーク中にGPUクロックが200MHz以下まで落ち込んでいるのは、ベンチマークのシーン切り替えのタイミングであり、とくに異常な動作ではない。

【グラフ20】GPU温度とGPUクロックの推移

　GPU温度とファンの回転数の推移をまとめたものが以下のグラフだ。GPUの温度上昇にともなってファンの回転数は増加しており、最大で約2,200rpmに達している。ただ、これがGPUクーラーの限界というわけではない。

　GeForce GTX 1070 Ti Founders Editionが備える冷却ファンはフルスピードなら約4,000rpmで動作可能であり、ファン回転数を高めればGPU温度をさらに引き下げることは可能だ。

　標準のファン制御は、GPU Boostの温度ターゲット到達を回避するより静音性を重視したものとなっている。これはほかのFounders Editionでも同様であり、GPU Boost動作をGPU温度に制限されたくなければ、よりファンの回転数を引き上げるか、より強力なオリジナルクーラーを搭載したモデルを選択すべきだろう。

【グラフ21】GPU温度とファン回転数の推移

価格次第では性能重視の選択肢となりえる新ハイエンドGPU

　GeForce GTX 1070 Tiが持つ性能は、GeForce GTX 1070の1.1倍強、GeForce GTX 1080の0.9倍強といったところで、ラインナップ上の立ち位置どおり、両GPUの中間程度の性能を持っている。

　NVIDIAはGeForce GTX 1070 Tiの価格を449.99ドルと設定しており、これは発売当初のGeForce GTX 1070 Founders Editionと同じ価格だ。GeForce GTX 1070は安価なものなら4～5万円程度、GeForce GTX 1080も6～7万円台で購入可能な現在、GeForce GTX 1070 Tiには当然その中間の価格が期待される。

　GeForce GTX 1070 Tiが“買い”なGPUとなるかは価格次第ではあるが、ゲーミング性能に優れた特性を持つIntelの第8世代Coreプロセッサの国内発売と同時期に投入されるこのハイエンドGPUが、より安く、より高いゲーミング性能を求めるユーザーにとっての選択肢となることを期待したい。