4種類のダイバリエーションがある「GeForce GTX 1650」の違いを検証

　しばらく前のことになるが、同じ「GeForce GTX 1650」カードを謳いつつも、コードネームの異なるGPU、具体的にはTU106、TU116を搭載するビデオカードが流通した。

　本来のGeForce GTX 1650はTU117だ。そして搭載するメモリによってGDDR5版、GDDR6版があった。加えて、TU106は本来GeForce RTX 2060/2070グレード、TU116は本来GeForce GTX 1650 SUPERや1660グレードである。4つの仕様の違いが価格に反映されるのはあるとして、性能的にはどうなのだろうか。調査してみた。

4種のGeForce GTX 1650。どこが違う!?

　まずは製品の説明となるが、“TU106を搭載するGeForce GTX 1650カード”というのは玄人志向の「GF-GTX1650D6-E4GB/DF2」、“TU116を搭載するGeForce GTX 1650カード”というのはGIGABYTE「GeForce GTX 1650 D6 OC 4G (rev. 2.0)」だ。

TU106を搭載する玄人志向「GF-GTX1650D6-E4GB/DF2」

TU116を搭載するGIGABYTE「GeForce GTX 1650 D6 OC 4G (rev. 2.0)」

　対して、一般的なTU117版GeForce GTX 1650として、ZOTACの2製品、「ZOTAC GAMING GeForce GTX 1650 OC GDDR6」、「ZOTAC GAMING GeForce GTX 1650 OC」がある。つまりTU117のスタンダードなGeForce GTX 1650にも2つのバージョンがあるわけで、それぞれGDDR6版とGDDR5版だ。

　GDDR6は、GDDR5の後継としてより高クロックの動作を可能としているが、ゲーミングエントリーのビデオカードではまだ採用製品が少ない。とはいえ現在、コスト面で1つ古いGDDR5にメリットがあるかと言えば微妙だ。ZOTACの2製品に関して言えば外観的に同じで価格帯もほぼ同じである。

TU117を搭載する「正統」なGeForce GTX 1650のGDDR6版であるZOTAC「ZOTAC GAMING GeForce GTX 1650 OC GDDR6」

TU117を搭載するGDDR5版であるZOTAC「ZOTAC GAMING GeForce GTX 1650 OC」

　それでは各GPUをGPU-Zにかけ仕様を確認してみよう。

各GPU-Zの結果

玄人志向「GF-GTX1650D6-E4GB/DF2」

GIGABYTE「GeForce GTX 1650 D6 OC 4G (rev. 2.0)」

ZOTAC「ZOTAC GAMING GeForce GTX 1650 OC GDDR6」

ZOTAC「ZOTAC GAMING GeForce GTX 1650 OC」

　まず、コアコードネームは異なるが、共通のスペックとしてCUDAコア数は896基、そしてメモリバス幅は128bitだ。メモリ容量が4GBである点も挙げられるだろう。また、GDDR6メモリを搭載する3モデルでは、GPUクロックが1,410MHzと揃っている。

　ブーストクロックは製品によってさまざまだが、そもそもTU116/106のGeForce GTX 1650のリファレンスがないから、これがリファレンス仕様のブーストクロックなのかOS仕様のブーストクロックなのかは判別つかない。おそらくは各社の自由裁量といったところだろう。一方、TU117のGDDR5版のみ、定格もブーストクロックも高めに設定されている。これはおそらくメモリ帯域を補うためだろう。

　そしてNVENCは要注意事項といえるかもしれない。TU116/106は最新の第7世代、TU117は1つ古い第6世代だ。2つの世代で異なるのは、H.265 HEVCにおけるBフレームのサポート。第7世代はサポートしているが、第6世代ではサポートされない。

　このほか、先の写真でも指摘したとおり、補助電源という違いもある。TU106、TU116版のGeForce GTX 1650には6ピンのPCI Express補助電源コネクタが搭載されている。一方、TU117版に補助電源コネクタはない。電力に制限のあるPC、省電力を求めるPCにはTU117のほうが向いている。

性能の違いをベンチマークで検証

　それでは、4枚のビデオカードをベンチマークにかけ、性能差があるのかどうかを調査したい。1つ、「OC仕様」という問題があるが、基本的にブーストクロック側のみで、そのブーストクロックも実クロックというわけではなく目安なので、同じブーストクロック表記でもクーラーが異なれば実クロックは異なると考えれば目をつぶってよいだろう。今回はすべて製品定格、ファクトリーオーバークロック状態でテストを行なう。

　また、今回はコアが異なるとはいえすべてGeForce GTX 1650であるため僅差になることが予想される。そこで、まずビルトインベンチマークを利用すること(FRAPSやOCATなどの計測ではブレが大きいため)、各テストでは、安定したスコアを得られるSandraのみ3回としほかは5回取得し平均を算出するといった方法をとることにした。

　3DMarkを見ると、GDDR5版TU117が若干低いスコアだが、GDDR6版TU117とTU116/106の3製品はほぼ横並びの結果が得られた。いちおう、GDDR6搭載版の3製品に絞れば、TU106版がわずかに低いスコアという傾向があるように見える。

グラフ：3DMark

　ゲームベンチマークはTom Clancy's Ghost Recon Wildlands、Far Cry 5、STREET FIGHTER V、Tom Clancy's Rainbow Six Siegeを計測した。前2つのテストは60fps前後が目安、後ろ2つのテストは100fps超を狙うタイトルだ。

　全体を俯瞰して見ると、まずやはりGDDR5版TU117が1つ低めのフレームレートであることがわかる。GDDR6版TU117、TU116/106にフォーカスすると、どうやらTU116版がもっともフレームレートが高く、わずかだが次点でGDDR6版TU117、そしてTU106はそれらに対して若干だが低いフレームレートである。

グラフ：ゲームベンチマーク

　CUDAの性能を比較するテストとしてGeekbench 5を利用してみた。結果は先のゲームベンチマークと同じ傾向だ。

グラフ：Geekbench 5

　ここまでの結果、まずGDDR5版TU117は明らかにGDDR6搭載版よりも性能で劣るのがわかる。大きな要因はメモリ帯域幅だろう。GPUクロックはむしろほかよりも高いからだ。性能を引き出すためには、GDDR6が必要である。

　次に、TU106はGDDR6版TU117やTU116に対して若干、スコア、フレームレートが低い傾向だ。あらためてスペックを確認したい。CUDAコア数はどれも同じだ。そしてGDDR6搭載版について言えばGPUクロックも横並びである。メモリもバス幅、クロックともGDDR6搭載版は同じだ。一つ仮定できるのがブーストクロック。TU106をOCしたら変わるだろうか。

　TU106を搭載する玄人志向「GF-GTX1650D6-E4GB/DF2」をOCし、定格クロック+30MHz(ブーストクロック：1,635MHz)とし、製品定格のTU106、ブーストクロックが1,635MHzだったTU116と比較したのが次のグラフだ。

グラフ：ゲームベンチマーク(OC)

グラフ：Geekbench 5(OC)

　ゲームベンチマークではTom Clancy's Rainbow Six SiegeのみOC時、スコアが落ちているが、これは計測中にパッチなどが当たった影響ではないかと思われる。上3つのデータのとおり、TU106をOCした場合、わずかにフレームレートが上昇したように見える。ただし、TU116には届いていない。つまり、ブーストクロックを抑えられているのがTU106の不振の原因ではないということだ。

　では何が本当の原因なのだろうか。いろいろと試した結果、ここだろうと目星がついたのがメモリだ。スペック上では同等であるはずのメモリだが、Sandraのグラフィックスメモリーテストを実行してみたところ、TU116やGDDR6版TU117よりも20GB/s程度遅いという結果が出た。バス幅やクロックに違いがないとすれば、内部でなにかしらレイテンシが伸びるような状況になっているのではないかと推測できる。断定はできないが、TU106のメモリバス幅は本来256bitであり、TU106版GTX 1650はその半分に制限したものだ。この仕様変更、本来利用可能なものがDisable化されたことでボトルネックが生じた可能性は否定できないだろう。

グラフ：Sandra グラフィックスメモリ1

グラフ：Sandra グラフィックスメモリ2

グラフ：Sandra グラフィックスメモリ

　続いて消費電力を見ていきたい。消費電力テストでは、3DMarkのストレステスト実行中(15分)の最大値とアイドル時(ベンチマーク終了後15分)の最小値を計測してみた。

グラフ：システム全体の消費電力

　アイドル時に関しては、TU117版が35台、TU106が37.3W、TU116が36.8Wだった。TU117とそのほかでわかれた格好だが、ストレートにダイサイズが小さいほど消費電力も小さいと言えるのかどうかは断言できない。せいぜい1.7W差なので搭載するファンや電源回路の変換効率の違いで生まれた可能性もある。

　高負荷時は明確な差がついた。もっとも電力値が小さかったのはGDDR5版のTU117。次にGDDR6版TU117、そしてTU116、TU106という順だ。TU106はほかよりも頭1つ飛び抜けて高い。電力値が最小だったGDDR5版TU117とTU106版では25W超の差がある。いちおうTU106は今回唯一、デュアルファンのモデルなので、その分だけ消費電力が大きかった可能性もある。ただしそこを加味してもワットパフォーマンスでは、GDDR6版TU117やTU116がベターと言えるのではないだろうか。

　参考までに、PCMark 10のDigital Content Creationのスコアも示しておこう。確かにGPUごとの差はついているが、ここまでベンチマークほどストレートではなく、TU106やGDDR5版TU117が健闘しているテストもある。それでも安定して高スコアなのはTU116およびGDDR6版TU117だろうか。

グラフ：PCMark 10 − Digital Content Creation

NVENCの違いをチェック。HEVCのBフレーム対応は必要!?

　NVENCに関する違いも確認しておこう。まず、各GPUのNVENCに性能的違いがあるのか、Sandraのビデオトランスコーディングテストで調査した。VC1からH.264へ、H.264からH.264へという2つのテストがあるが、どちらも、どのGPUでも誤差の範囲と言える数値である。NVENCのエンコーディング性能では違いがないと言える。

グラフ：Sandra トランスコード

一方、TU116/106は第7世代NVENEC、TU117は第6世代NVENECである。ここで異なるのがH.265 HEVCのBフレームをサポートしているかどうかだ。サポートしているのは第7世代NVENCで、第6世代NVENCではサポートされていない。これはNVIDIAのNVENCの比較表で確認できる。

　とはいえ実際、使える使えないを確認してみたい。今回はAvidemuxを使い、各GPUでどのような挙動になるのかを調べてみた。

　Avidemuxを起動し映像を読み込ませ、左ペインのVideo Output欄プルダウンから「Nbidia HEVC」を選ぶ。これがH.265 HEVCの指定だ。続いてその下の「構成」をクリックすることでオプションを指定できる。最下段にある「Maximum Consecutive B-Frames」がBフレームの指定箇所になる。ここに適当な数値を入れ、ファイルを出力させてみた。

　TU116/106に関しては問題なくエンコード処理が進行する。一方、TU117では直後にエラーメッセージが表示された。「Cannot set up encoder. The configuration supplied to the encoder may be incompatible or the encorder may depend on futures unavailable on this system.」といった内容だ。H.265 HEVCのBフレームをサポートしていないためにエンコーダーのセットアップでエラーが出ているというわけだ。

AvidemuxでNVENCのH.265 HEVC出力およびBフレームの指定を行なう設定

TU106/116では上記設定で問題なくエンコードが開始する

TU117の2枚はエラーメッセージが表示されエンコードできない

　つまり、H.265 HEVCのBフレームを扱わなければどのGPUも同じ程度の性能だ。一方、これを利用したいという方なら、TU106/116版GeForce GTX 1650カードがもっとも低コストなソリューションと言える。

価格、性能、NVENC、電力の違いを知って賢く選ぼう

　今回の調査を踏まえ、4製品の特徴をまとめておこう。

TU117のGDDR5版GeForce GTX 1650 ZOTAC「ZOTAC GAMING GeForce GTX 1650 OC」

・補助電源が不要
・もっとも省電力

　同じGeForce GTX 1650でありながら、4つの製品はそれぞれ特徴のある製品だった。価格、性能、NVENC、電力のすべてを満たすことはないが、1製品あたり2つ程度満たしてくれる。このように同じGPU名で異なるコードネームが混在するというのは稀にあるものの多くはない。今は3種、メモリを含めれば4種から選べるというなかなか楽しい状況にある。GeForce GTX 1650を求める方は、自分のPCにとって何が必要なのか、よく検討してみると自作PCがより楽しめるだろう。