グラフィックカードを購入しようとしていますか？知っておくべき技術仕様をご紹介します

新しいGPU（グラフィック・プロセッシング・ユニット）を購入するなら、その仕組みをしっかりと理解しておく必要があります。GPUとグラフィックカードはしばしば同じ意味で使われますが、技術的には同じものではありません。ここでは、あらゆる技術情報を分かりやすく解説します。ぜひ読み進めて、さらに詳しく学んでください。

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一般的なグラフィックカードには、回路基板にはんだ付けされたGPUダイ（チップ）と、その周囲を囲むメモリモジュールが搭載されています。このメモリモジュールはヒートシンク、カバー、ファンに組み込まれ、グラフィックカード本体を構成します。

AMDやNvidiaなどの企業は、世代ごとに複数のGPUダイを使用して異なるモデルを作成し、必要に応じて仕様をカスタマイズしています。GPUダイの名称は、スペックシート上の数字が小さいほど、より大きく高性能なダイであることを示すシステムに従うことがよくあります。例えば、NvidiaのAD102 GPUはフラッグシップのRTX 4090グラフィックスカードを搭載していますが、RTX 4080とRTX 4080 SuperはAD103 GPUを搭載しています。新しいGPUは、より微細な製造プロセスを採用することで、同じ物理スペースでより高いパフォーマンスを実現しています。

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GPUの演算ユニットはしばしばコアと呼ばれます。しかし、これは誤解を招く表現です。GPUのコアはCPUの物理コアに対応するものではないからです。GPUには数千もの小さなコア、つまり処理要素があり、それらはクラスターにグループ化され、さらに演算ユニットにまとめられています。

これらのコンピューティングユニットは、GPUメーカーによってそれぞれ異なる名称で呼ばれています。コンピューティングユニット（AMD）、Xeコア（Intel）、ストリームマルチプロセッサ（Nvidia）などです。高速なGPUは、低速なモデルよりも多くのCUDAコア（Nvidia）またはストリームプロセッサ（AMD）を搭載しています。ただし、これらの仕様は同一世代、同一メーカー内でのみ比較可能です。

VRAM（ビデオRAM）は、ほぼすべてのPCユーザーがよく知っている仕様です。VRAMは、いわゆるフレームバッファ、テクスチャ情報、その他のグラフィックデータを保持するために使用できるグラフィックカード上のメモリです。

ゲーム設定やビデオ解像度によってGPUのVRAMがすべて使用されると、グラフィックエラーが発生し、パフォーマンスが低下する可能性があります。VRAMのサイズに加えて、メモリの種類（GDDR6またはGDDR6Xなど）、メモリバス幅（384ビット、256ビット、または128ビット）、メモリ帯域幅（GB/秒）といった他の仕様も決定的な要素となります。

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CPUと同様に、グラフィックプロセッサにもGPUコアとメモリの両方のクロックレートがあります。コアクロックレートは、GPUが命令を処理する速度を示します。一方、メモリクロックレートは、メモリ（VRAM）がGPUとの間でデータを送受信する速度を決定します。一般的に、以下の式が適用されます。

グラフィックカードのコアクロックとメモリクロックが高いほど、パフォーマンスが向上します。また、コアクロックとメモリクロックを変更することも可能です。これはオーバークロックと呼ばれます。

CPUと同様に、GPUにも最大消費電力があり、これはTGP（Total Graphics Power）と呼ばれます。TGP値は、グラフィックカードが動作中に消費する最大電力を示し、ワット単位で測定されます。TGPは、グラフィックカードの消費電力を示す指標であり、ゲームやその他のGPUを集中的に使用するタスク実行中のGPUの予想温度に関する情報も提供します。

FP32（浮動小数点単精度）は、GPUの理論的な性能を測定するための数学的手法です。これは、GPUが1秒間に実行できる浮動小数点演算の数を示し、TFLOPS単位で測定されます。

FP32は、世代を超えて異なるGPUを比較するのに役立ちますが、この方法ではパフォーマンスのあらゆる側面をカバーできるわけではありません。特にデザイナーや開発者にとって、サポートされているPCIe世代や、DirectX、Vulkan、Open GLなどのグラフィカルAPIとの互換性といった他の仕様も重要になる場合があります。

NvidiaのDLSS、AMDのFSR、IntelのXeSSなどのソフトウェア機能は、パフォーマンスとゲームサポートが異なります。そのため、お使いのGPUがサポートしているアップスケーリング技術とバージョンを確認する必要があります。

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新しいGPUを購入する際は、信頼できる情報源による実環境テストやベンチマーク結果を必ず参考にし、十分な情報に基づいた判断を下しましょう。使用する予定のゲームやアプリケーションのパフォーマンス数値も確認しましょう。Redditの投稿、YouTubeのベンチマーク、信頼できる出版物のレビューなども参考にしましょう。