NVIDIA、GM206こと「GeForce GTX 960」を発表~その実力と低くなった消費電力を検証 Text by 笠原一輝

半導体メーカーのNVIDIAは、1月22日(現地時間)に同社のミドルレンジ向けGPUとなる“GeForce GTX 960”を発表したことを明らかにした。開発コードネーム“GM206”で知られる同製品は、昨年発表されたGeForce GTX 980/970と同じNVIDIAの最新GPUアーキテクチャ“Maxwell”(マックスウェル)を採用している。NVIDIAの従来のGPUアーキテクチャであるKeplerに比べて2倍の電力効率を有していることが特徴で、Kepler世代のGPUに比べて少ない消費電力でより高性能を実現できる。

GM206は、先に発表されたGeForce GTX 980/970に採用されているGM204に比較すると演算エンジンなどが半分になっているが、その分消費電力も減っており、TDPで120Wに設定されているため、追加の電源ピンが6ピン×1で済むことも特徴のひとつだ。

●Maxwellアーキテクチャに対応し、GeForce GTX 980譲りの機能が利用できる

今回発表されたGeForce GTX 960に採用されているダイ“GM206”は、NVIDIAの最新GPUアーキテクチャとなるMaxwell(マックスウェル)に基づいた製品となる。NVIDIAはMaxwellを採用したハイエンド向けGPUとして、昨年の秋にGeForce GTX 980/970という製品をGM204というダイに基づいて出荷しており、GM206を採用したGeForce GTX 960はその第2弾製品となる。

Maxwellの最大の特徴は、前世代のKeplerに比べると、電力効率が2倍になっていることだ。具体的にはGPU内部の演算エンジンの構造を見直している。Kepler世代では1つの「SM」というブロックの中に192個の演算エンジンが入っておりそれが一斉に演算する構造になっていたのに対して、Maxwell世代では1つのSM内部を128個に減らしたため並列実行の効率は若干落ちるものの、分岐予測などが外れたときのペナルティが大きく軽減され、少ない電力で効率よく演算できるようになっているのだ。

さらに、MFAA(Multi Frame AA)という複数のフレームを参考にしながらより効率よく行うアンチエイリアシング機能や、倍の解像度でレンダリングしながら出力するときにはダウンスケーリングして出力することで表示品質を上げるDSR(Dynamic Super Resolution)などの機能が用意され、ディスプレイ出力はHDMI 2.0に対応など、上位モデルとなるGeForce GTX 980/970でしか利用できなかった機能も利用できる。

今回レビューに使用した「PALiT GTX960 SUPER JETSTREAM」
今回レビューに使用した「PALiT GTX960 SUPER JETSTREAM」

PALiT独自の冷却ファンを搭載する
PALiT独自の冷却ファンを搭載する

●GM204の機能のちょうど半分となっているGM206、8SM/1,024コア

今回発表されたGeForce GTX 960に採用されているGM206は、NVIDIAのMaxwell採用デスクトップPC向けGPUとしてはGM204に次ぐ製品になるが、違いを表にすると以下のようになる。

【表1】GM206とGM204の違い

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GM204(GeForce GTX 980/970)のブロックダイアグラム
GM204(GeForce GTX 980/970)のブロックダイアグラム

GM206(GeForce GTX 960)のブロックダイアグラム
GM206(GeForce GTX 960)のブロックダイアグラム

ざっくり言うと、GM206はGM204の半分の仕様ということが言えるだろう。SMはGM204が16であるのに対してGM206は8つ、CUDAコアはGM204が2,048個に対してGM206は1,024など、演算器やジオメトリユニット、ROPユニット、L2キャッシュなどはすべて半分になっている。さらにメモリコントローラもGM204は64ビット×4で256ビット幅であるのに対して、GM206は64ビット×2で128ビット幅になっている。これにより、トランジスタ数はGM204が52億個であるのに対して、GM206は29億4千個になっており、PCI Expressコントローラなどは共通なのでちょうど半分とはいかないが、GM204とGM206は同じ28nmプロセスルールを利用して製造されるので、GM206はダイサイズも小さくなっていることが想定される(GM206のダイサイズは未発表)。具体的な製品では以下のようなスペックになる。

【表2】GeForce GTX 980/970/960のスペック、980/970の価格は発表時点の価格

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GeForce GTX 960は演算器やメモリコントローラなどが半分になった影響でダイサイズ自体を小さくできたこと、またメモリデバイスの数などを減らすことができたことにより、ボード上に乗せるデバイスの数を減らすことが可能になったため、ボードの価格は199ドル(1ドル=120円換算で約2.4万円)と、上位モデルに比べて安価に抑えることができた。また、消費電力がGeForce GTX 980に比べてもさらに低いのが特徴で、TDPと呼ばれる熱設計時に参照する値で比較しても165Wから120Wへと下がっており、補助電源が6ピン1つで済むというのが特徴と言っていいだろう。

補助電源が6ピンだけなのも特徴だ
補助電源が6ピン1つだけなのも特徴だ

●1つ上の価格帯となるRadeon R9 285に迫る性能を実現しながら低い消費電力を実現

こうしたGeForce GTX 960の特徴を実際のベンチマークで確認していこう。比較対象として用意したのは、GeForce GTX 750TiとRadeon R9 285の2つだ。特にRadeon R9 285は、価格的には1グレード上(市場想定価格が249ドルで、GeForce GTX 960は199ドルと50ドル安くなっている)になっているので、AMDの競合製品としては比較しやすい製品と言える。

利用したベンチマークは3DMarkのFireStrike、FireStrike Extreme、FireStrike Ultra(ノーマル>Extreme>Ultraの順に処理が重くなっている)、ファイナルファンタジーXIV: 新生エオルゼア ベンチマーク キャラクター編の最高品質設定で、解像度はすべて一般的なフルHD(1,920x1,080ドット)となっている。さらに追加のテストとして、3DMarkのFireStrike Ultraの最初のテスト時の消費電力を計測した。なお、計測できるのはシステム全体の消費電力なので、数字にはGPUだけでなく、CPUやマザーボード、メモリなどシステムのデバイスすべての消費電力の合計となる。GPU以外はすべて同等なので、相対的な消費電力の違いを見るために計測している。テスト環境は表3で、結果はグラフ1~3の通りだ。

【表3】テスト環境

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【グラフ1】

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【グラフ2】

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【グラフ3】

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結果から言えば、価格帯で1つ上のRadeon R9 285とは負荷が低いときには上回り、負荷がかかると逆転されるがほぼ同等の結果を出していることがわかる。注目なのは消費電力で、Radeon R9 285の場合にはシステム全体で220Wに達しているのに対して、GeForce GTX 960の場合は190W強と30W近く少ない電力でほぼ同じ性能を実現できている。この点はGeForce GTX 960の電力効率の優秀さが見て取ることができるだろう。

●Radeon R9 285に匹敵する性能を発揮しながら、価格は1クラス下の199ドルに設定

以上のような結果などから、GeForce GTX 960が、価格では1クラス上になるRadeon R9 285に迫る性能を実現しながら、消費電力は低いという特徴がわかると思う。また、Radeon R9 285にはない、GeForce GTX 960だけの特徴として、HDMI 2.0に標準で対応していることが上げられる。PC用の4KディスプレイはDisplayPortの入力を備えているのが一般的なので、HDMI 2.0の必要性はあまりないのだが、ユーザーが民生用の4KテレビにPCを接続した場合にはHDMIで接続することになる。この時HDMI 2.0に対応していれば、60Hzの4K出力が可能になり、デスクトップ表示などをより高品質に表示できる(HDMI 1.4aでは30Hzまでの対応)。現状でPC用のGPUで、HDMI 2.0に対応しているのは、GeForce 980/970と、今回発表されたGeForce GTX 960だけとなるので、この点もメリットと言えるだろう。

HDMI 2.0にも対応する
インターフェイス部分。HDMI 2.0にも対応する

既に述べた通り、NVIDIAはこのGeForce GTX 960を搭載したビデオカードの市場想定価格を199ドルとアナウンスしており、日本円だと1ドル=120円換算で約2.4万円になる。実際にはこれに消費税などが乗ってくるので、20,000円台の後半あたりの価格設定ということになるだろう。これに対してRadeon R9 285は3万円を超える価格設定になっており、価格と電力消費のバランスから言えば、GeForce GTX 960のアドバンテージは小さくないと思う。性能だけではなく、消費電力などについても気にするというユーザーであれば、GeForce GTX 960は真っ先に検討していい製品ではないだろうか。

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