NVIDIAの測定デバイス「PCAT2」で最新GPUから旧モデルまで消費電力を測って分かったこと（後編）：最新GPUはやはり「ワッパ」良好（1/3 ページ）

[西川善司，ITmedia]

　PCゲームファンにとって、NVIDIAは注目すべきGPUメーカーだ。そんな同社は、開発者向けにグラフィックスカードの消費電力を計測するハードウェア「NVIDIA PCAT（Power Capture Analysis Tool）」を提供している。前回の記事では、その第2世代製品（PCAT2）の概要と、実際にセットアップする様子をお伝えした。

• →前編の記事

　前編のセットアップで、ある意味クライマックスを迎えたような感もあるが、本記事（後編）ではPCAT 2を使ってグラフィックスカードの消費電力を測っていく。

NVIDIAが開発者に提供しているPCAT2の一式。開発者向けということもあってか、PCAT2本体の基板（左下）も“むき出し”となっている

ベンチ実行中のグラフィックスカードの消費電力を計測してみよう！

　5つのグラフィックスカードで“どのように”消費電力を計測するか――せっかくなので、計測結果から興味深い“傾向”を見いだしたいところである。

　今回試すグラフィックスカードは登場年が異なるし、メーカーも二大巨頭であるNVIDIAとAMDのものだ。となると、同一シーンで同一設定のゲームグラフィックスを描画させることで、アーキテクチャの違い、メーカーの違いによる性能特性の相違……など、消費電力と共に面白い傾向が分かるかもしれない。

　ということで、今回は実際のゲームタイトルをベースとするベンチマークテストアプリを実行して、消費電力を測っていこうと思う。なお、計測するグラフィックスカードは以下の通りだ。

• NVIDIA GeForce GTX 1080
• NVIDIA GeForce RTX 4090
• AMD Radeon RX Vega 64
• AMD Radeon RX 5600 XT
• AMD Radeon RX 6900 XT

　対応する接続バスはPCI Express 3.0と4.0のものが混在しているが、今回のテスト環境はCPUの都合から、全てPCI Express 3.0接続となっている。この点はご容赦いただきたい。

今回消費電力を測るGPUの主なスペック

　まずスクウェア・エニックスの「FINAL FANTASY XV WINDOWS EDITION ベンチマーク（FF15ベンチマーク）」と、カプコンの「STREET FIGHTER 6 ベンチマークツール（スト6ベンチマーク）」を使って消費電力を測ってみよう。測定時の設定は、以下のように統一している。

• FF15ベンチマーク
  • 画質設定：高品質
  • 描画解像度：フルHD（1920×1080ピクセル）
  • ウィンドウモード：フルスクリーン
• スト6ベンチマーク
  • 画質モード：HIGHEST
  • 描画解像度：フルHD
  • ウィンドウモード：ボーダレスウィンドウ
  • 最大フレームレート：120fps

FF15ベンチマークの結果

　まず、FF15ベンチマークの結果を見てみよう。縦軸は消費電力（W）値を表し、横軸は時間進行を表す。横軸の一目盛りは0.1秒（100ミリ秒）となっている。PCATの測定サイクルが0.1秒単位となっているためだ（正確には計測サイクルのデフォルト値が0.1秒単位で、設定の変更は可能である）。

　グラフは非常に細かくなっているので、画像をクリック（タップ）して拡大して見てほしい。

FF15ベンチマークの計測結果（表）

FF15ベンチマークの計測結果（グラフ：クリックして拡大）

　FF15ベンチマークは、従来の「ラスタライズ法」によるレンダリングにのみ対応しており、「リアルタイムレイトレーシング（RT）」には対応していない。それでも、近年に公開されたベンチマークアプリの中では高負荷タイプに分類される。

　今回の実験の主題ではないが、まずはベンチマークのスコアから考察していこう。ハイエンドクラスの上位2つのGPU（Radeon RX 6900 XTとGeForce RTX 4090）が優秀なスコアを収めているのは「まあ、そうだよね」という感じだが、他の3つのGPUのスコアが混沌としているのは興味深い。

　まず、Radeon RX Vega 64は理論性能の高さの割にスコアが少し奮わない一方で、ランク的には下だがより新しいRadeon RX 5600 XTの方がスコアが高いことに興味がそそられる。

　もしかすると、この結果は「ROPユニット数×動作クロック」で表されるピクセルフィルレートの差に起因するかもしれない。Radeon RX 5600XTは、理論性能値こそRadeon RX Vega 64には全然及ばないものの、ピクセルフィルレートはRadeon RX Vega 64を上回っているのだ。

　そして、古いモデルながらGeForce GTX 1080が健闘しているのも興味深い。

FF15ベンチマークは現在でも「RT非対応」としては負荷の大きいベンチマークアプリである

　続いて、PCATの“本題”である消費電力について見てみよう。

　平均消費電力が最も高かったのは、意外かもしれないがスコア的にもあまり芳しくなかったRadeon RX Vega 64の188Wだった。逆に、スコアが比較的高かったGeForce GTX 1080は平均消費電力が135Wと低めで、1ワットあたりのパフォーマンス（俗に言う「ワッパ」）が良好だった。

　Radeon RX 5600XTはミドルレンジのグラフィックスカードだが、先代の最上位であるRadeon RX Vega 64よりもスコアが高く、それでいて消費電力は控えめなので、こちらもワッパに優れているといえるだろう。

　ハイエンドの2製品、Radeon RX 6900 XTとGeForce RTX 4090を見比べると、最大消費電力に差は見られるが、平均を取るとほぼ同等である。しかも、下位の3つのGPUに対して“微増”程度の消費電力で、40％以上高いスコアをマークしている。

　新世代GPUのワッパの高さは恐るべし――そんなところだろうか。

GeForce RTX 4090におけるFF15ベンチマークの結果画面。新世代のGPUはワッパの良さが目を引く

スト6ベンチマーク

　続けて、スト6ベンチマークの結果を見てみよう。

スト6ベンチマークの計測結果（表：「ベンチマーク結果」は、左からファイティング・グラウンド、バトル・ハブ、ワールドツアーのもの）

スト6ベンチマークの計測結果（グラフ：クリックして拡大）

　2023年6月に発売されたばかりの「ストリートファイター6（スト6）」は、前作の「ストリートファイターV（スト5）」よりも確実に高負荷なグラフィックス処理が実装されている。ゆえに、かつてはスト5を問題なく動かせていたPCであっても、スト6では“力不足”が多くなることが予想された。そのため、改めてベンチマークアプリが公開されたのだ。

　スト6ベンチマークは大きく3パートに分かれている。最初に、通常のバトルモードに相当する「ファイティング・グラウンド」のテストが行われ、次にメタバースのような様相のコミュティモードに当たる「バトル・ハブ」、最後にアクションRPGのような「ワールド・ツアー」のテストが行われる。各テストモードの結果は、平均フレームレート（fps）として算出され、それぞれのレートを見て、「快適に遊べるかどうか」の診断を100点満点で下す。

　なお、ファイティング・グラウンドは最大60fps、バトル・ハブとワールド・ツアーは最大120fpsで実行される。なので、ファイティング・グラウンドだけはPCやGPUの性能にかかわらず最大60fpsとなることは注意願いたい。

最初に行われるファイティング・グラウンドのテスト

2番目に行われるバトル・ハブのテスト

最後に行われるワールド・ツアーのテスト

　さて、ベンチマークのスコアを見ていくと、スト5を動かす分には何の問題もなかったGeForce GTX 1080が、基本ゲームモードである「ファイティング・グラウンド」モードでも苦戦しているのが見て取れる。一方、今から見れば型落ちとも思えるミドルレンジのRadeon RX 5600 XTが善戦しているのが目にとまる。FF15ベンチでは成績が芳しくなかったRadeon RX Vega 64も、SF6ベンチでは面目を保った格好だ。

　もちろん、Radeon RX 6900 XTとGeForce RTX 4090は、「さすがはハイエンド！」という貫禄で、全てのテストモードで余裕の高スコアをマークした。

　続いて、平均消費電力の測定結果を見てみよう。驚かされるのは、GeForce RTX 4090の結果だ。ハイエンドだけに「電力爆食い」かと思いきや、平均消費電力を見るとダントツで小さいという結果に……!!

　最初は「測定ミスかな？　品質設定ミスかな？」と思って何回かやりなおして見たが、結果は誤差程度の違いしかなかった。動作中の様子を観察したところ、SF6ベンチの動作中は冷却ファンが止まっていた。ビックリして「なんと！」と思わず叫んでしまったくらいだ。

　どうやら、SF6ベンチはGeForce RTX 4090は負荷が低すぎて、冷却ファンを回転せずに動かせてしまうようである。スコア的にはRadeon RX 6900 XTが近いわけだが、その平均消費電力を比べるとGeForce RTX 4090は約半分で済んでいる。GeForce RTX 4090のワッパ、恐るべしである。

　Radeon RX 5600 XTは、ベンチマークのスコア的には「ギリギリ合格」といった感じで、平均消費電力はGeForce RTX 4090の次に優秀という結果となった。これからSF6へ移行しようと考えている格闘ゲーマーは、AMD系GPUを選ぶなら「少なくともRadeon RX 5600 XT」と考え、これ以上のGPUを選べばOKそうだ。

Radeon RX 5600 XTにおけるスト6ベンチマークの結果。スト6を快適に楽しみたいというAMD（Radeon）派の人は、このGPUが1つの基準になるだろう

　ここまで来ると、「もっと負荷が重いとどうなるのか……？」という好奇心が沸いてくる。ということで、負荷のより大きいゲームベンチマークを実行してみよう。