大解説！ GeForce GTX 960「GM206」の最新機能：同じ第2世代Maxwellでもいろいろ違う（2/2 ページ）

[本間文，ITmedia]

オーバークロックの可能性を広げたクロック制御

　GM206が低消費電力動作を実現した背景には、Maxwellが、もともとTegraへの実装を想定して省電力性能を追究した設計になっていることが大きい。特に、Maxwellアーキテクチャで採用した、SM内のPBごとに動作クロックを制御できる仕組みによって、低負荷時にはあまり使われていないPBの動作クロックを抑えることが可能にあったのが、大幅な省電力化に寄与している。

　SM内の動作クロックの制御をきめ細やかにできるようになったことで、よりアグレッシブなオーバークロック動作も可能になった。グラフィックスカードの熱設計や電源設計に余裕を持たせた製品であれば、GPUコアクロックやメモリクロックを大幅に引き上げることもできる。

GeForce GTX 960では、基板設計や熱設計に余裕があれば、よりアグレッシブなオーバークロック動作もできるヘッドルームがある

　一方、GeForce GTX 960では、トランジスタ数やダイサイズを抑えるために、メモリコントローラは128ビット幅にしている。この点だけをみれば、GeForce GTX 660（GK106コア）やGeForce GTX 760（GK204コア）より少ない。しかし、ウォーカー氏は「GM206では、GM204でも採用したカラー圧縮技術などをサポートした最新メモリコントローラを採用するほか、より高速なGDDR5メモリを載せているため、128ビット幅メモリインタフェースでもパフォーマンスへの影響はほとんどない」と語る。

　GeForce GTX 960では、GeForce GTX 980で対応した1080pディスプレイなどでも4K描画を利用できるスケーリング技術「DSR」（Dynamic Super Resolution）や、複数のフレームを参照してアンチエイリアシング処理を行なうことで、より低負荷で高品質な描画を実現する「Multi Frame sampled Anti-Aliasing」、VRヘッドマウント使用時の描画遅延を最小限に抑えることを可能にする「VR DIRECT」などの機能もフルサポートする。

DSRやMFAA、VR DIRECTなどの最新機能もフルサポートする

GM206 の“4K”対応もGM204から進化した

　GM206の機能拡張として、4K時代の動画圧縮技術として期待されているH.265（HEVC：High Efficiency Video Coding）にフル対応した。NVIDIAは、すでにGeForce GTX 980で採用したGM204コアで、H.265のハードウェアエンコード機能を実装したが、「H.265のハードウェアデコード機能は、GM206が最初」（ウォーカー氏）で、そのビデオエンジンは、先に2015 International CESで発表した、NVIDIAの最新モバイルSoCである「Tegra X1」と同じものになる。

　さらに、GM204と同様に、HDMI 2.0をサポートするだけでなく、「GM206では、HDCP 2.2へのネイティブ対応も追加」（ウォーカー氏）して、4Kビデオコンテンツの再生環境としても優れているとウォーカー氏は訴求する。なお、HDCP 2.2対応は、グラフィックスカード上にHDCP対応ICを搭載することも可能だが、実装はベンダーごとに異なるという。

　4K出力では、より多くのピクセル出力を必要とするため、ROP（Rendering Output Pipeline）の負荷が高くなる。そこで、第2世代のMaxwellアーキテクチャでは、メモリコントローラとセットになるROPの数をKepler世代の倍にすることで、GeForce GTX 960では128ビットメモリインタフェースながら32基のROPを実装しており、4Kのマルチディスプレイ出力もサポートできるレンダリング出力性能を実現している。

GPU名称	GeForce GTX 960	GeForce GTX 660	GeForce GTX 760	GeForce GTX 980
GPUコア	GM206	GK106	GK204	GM204
GPUアーキテクチャ	第2世代Maxwell	第1世代Kepler	第2世代Kepler	第2世代Maxwell
半導体プロセス	28nm	28nm	28nm	28nm
トランジスタ数	29億4000万	25億4000万	35億4000万	52億
GPC（Graphics Processing Clusters）	2	3	3 または 4	4
SM（Streaming Multiprocessors）	8	5	6	16
CUDAコア	1024	960	1152	2048
テクスチャユニット	64	80	96	128
ROPユニット	32	24	32	64
ベースクロック	1126MHz	980MHz	980MHz	1126MHz
Boostクロック	1178MHz	1033MHz	1033MHz	1216MHz
メモリインタフェース	128bit	192bit	256bit	256bit
メモリタイプ	GDDR5	GDDR5	GDDR5	GDDR5
メモリクロック（データ転送レート）	7010MHz	6008MHz	6008MHz	7010MHz
メモリ帯域	112.16GB/sec	144.2GB/sec	192.2GB/sec	224GB/sec
L2キャッシュ	1024KB	384KB	512KB	2048KB
DirectX	12	11.1	11.1	12
OpenGL	4.4	4.3	4.3	4.4
ディスプレイ出力（最大）	4	4	4	4
Display Port	1.2	1.2	1.2	1.2
HDMI	2.0	1.4	1.4a	2.0
HDCP 2.2 ネイティブ対応	○	ー	ー	ー
H.264デコード	○	○	○	○
H.264エンコード	○	○	○	○
H.265（HEVC）デコード	○	×	×	×
H.265（HEVC）エンコード	○	×	×	○
TDP	120W	140W	170W	165W

　ウォーカー氏は、GeForce GTX 960のユーザー層は、コストパフォーマンスを優先したシステムを組む傾向にあるとした上で、「H.265の4KビデオコンテンツをCPUでデコードすると、かなりの負荷がかかり、非力なCPUでは描画品質にも影響が出るが、GM206であれば、省電力で、かつ、スムーズな再生が可能になる」と説明する。

　GeForce GTX 960が、ゲームユーザーだけでなく、一般のPCユーザーにとってもメリットが多い製品に仕上がっているとNVIDIAはアピールしている。いわば、GM206コアは、最先端モバイルSoCのTegra X1と、最強GPUであるGeForce GTX 980の長所を兼ね備え、4K時代のフルサポートしたGPUに仕上がっているといえるだろう。