私たちが愛情を込めてグラフィックカードと呼ぶ、この小さな魔法の箱には、ゼウスでさえ顔を赤らめるほどの複雑な電気回路が詰まっています。（ゼウスは雷の神ですからね！）
NvidiaとAMDのGPUはどちらもプラグアンドプレイですが、その裏には様々なカスタマイズが可能な世界が広がっています。今日は、GPUの低電圧化についてお話します。低電圧化とは何か、そしてなぜそれをすべきなのか、あるいは全く避けるべきなのか、その理由について解説します。
アンダーボルティングとは何ですか?
GPUには通常、MSI Afterburnerなどのソフトウェアを使って手動で調整できる重要な要素がいくつかあります。電力制限、コアクロックとメモリクロック、そして電圧です。これらは調和して機能し、箱から出してすぐに使える状態に必要なパフォーマンスと電力を提供します。
アンダーボルティングとは、GPUが利用できる電圧を下げるプロセスです。理想的には、パフォーマンスを標準設定に比較的近づけつつ、効率を向上させることを目的としています。アンダーボルティングの主な改善対象は、消費電力と発熱です。
GPUは理論上、より低い電圧でより良く動作できるのであれば、なぜ工場出荷時にこのように設定されていないのでしょうか？理由は簡単です。CPUと同様に、GPUのシリコンは個々のGPUごとに異なるからです。つまり、GPUによって電圧やクロックに対する耐性が異なるのです。標準設定は平均的な耐性と一致しています。
NVIDIA RTX 30シリーズ Founders Editionカードのように、本質的に消費電力の高いGPUでは、最も顕著な違いが実感できるでしょう。このような場合、特に負荷の高いアプリケーションでは、多くの改善を実感できるでしょう。消費電力の低いGPUをお使いの場合は、発熱量が少ないため、変化はそれほど大きくないかもしれません。
チアゴ・トレヴィザン/IDG
EVGAのKingpinのような特定のGPUがプレミアム価格となっているのは、「シリコン宝くじ」のおかげだ。これらのGPUは、「ビニング」されていないGPUよりも低い電圧で高いパフォーマンスを実現できる。（ビニングとは、入手可能なサンプルの中から最適なものを選択すること）。
オーバークロックは全く異なる概念で、一般的にはコアまたはメモリクロックのブーストに焦点を当てています。アンダーボルティングもオーバークロックプロセスの一部であり、電力とクロック速度の比率の「スイートスポット」を見つけようとします。
低電圧化の長所と短所
GPU を標準設定のままにして、いつまでも快適に使い続けるのはまったく問題ありません。（少なくとも、次の高額なモデルがリリースされるまでは。）自動オーバークロック ツールを使うこともできます。Nvidia のパフォーマンス チューニング ツールを使用して GeForce GPU をオーバークロックする方法については、こちらの記事で解説しています。
もう少し踏み込んでアンダーボルティングを試してみたい方のために、知っておくべき主な長所と短所を以下に示します。
チアゴ・トレヴィザン/IDG
メリット：消費電力が低いということは、発熱も少ないということです。ほんの少しでも電気代が節約できます。発熱が減れば、CPUなどの周辺コンポーネントの熱性能も向上します。最近のGPUはますます高出力化しているため、PCエコシステムへの影響を軽減する上で、これは非常に重要なポイントです。電源への負担も軽減されます。
デメリット：高価なGPUの設定調整に慣れている必要があります。アンダーボルティングはオーバークロックよりも一般的に安全ですが、正しく動作させるにはある程度の知識と調整が必要です。
メリット：MSI Afterburnerなどの使い慣れたソフトウェアを使えば無料で実行でき、比較的安全です。時間の経過とともに熱負荷が軽減されるため、GPUの寿命を延ばす効果も期待できます。さらに、PCユーザーにとって大きなメリットとなるでしょう。
デメリット：「設定して忘れる」というわけにはいかないかもしれません。新しいドライバーのアップデートや周囲の温度変化などにより、最適なパフォーマンスを得るためには、時々設定を調整する必要があるかもしれません。結局のところ、ゲームを楽しむためであり、最終的な結果だけを期待しているわけではないですよね？
チアゴ・トレヴィザン/IDG
メリット：小型フォームファクター（Mini-ITX）の筐体にパワフルなGPUを搭載したいとお考えですか？朗報です。低電圧化によって、はるかに優れたエクスペリエンスを実現できます。小型ケースは一般的に放熱性が制限されるため、限られたスペースでも優れた熱設計を実現し、パフォーマンスを維持できます。
デメリット：設定を誤ると、GPUは物理的には問題ないとしても、結果としてパフォーマンスが低下する可能性があります。GPUへの電圧が低すぎたり、適切に供給されていない場合、不安定になり、フレームレートが低下する可能性があります。そのため、電圧の変更によってGPUのパフォーマンスが向上するかどうかを確認するために、GPUのパフォーマンスを二重チェックし、テストすることが重要です。
利点：ノイズの低減。電圧が低いため、GPUファンの回転速度が下がり、発熱も抑えられます。また、ファンに必要な電力も少なく、システム全体のノイズレベルを低く抑えることができます。
結論として、アンダーボルティングはシステムの電力、発熱、ノイズを削減する優れた方法です。多くの場合、クロック性能を同等、あるいはそれ以上に維持できます。また、これにより、高性能なGPUを小型のケースに搭載することも可能になります。実現には多少の作業が必要ですが、費用はかからず、比較的簡単に実現できます。
