グラフィックボード(グラボ)は必要か?

3Dゲームをプレイしたいと思っているならば基本的に必須。普通に快適に遊びたい場合は普及価格帯のグラフィックボードを備えておけばよい。その他、動画像の編集でも必須というわけではないが、あると処理速度が上がる場合もある。

また3画面以上のマルチディスプレイを構築したい場合、理系学生でグラフィックボードを使った演算処理を経験してみたい、仮想通貨のマイニングが行いたい場合といったニッチな需要も存在する。

いずれも当てはまらないな、と思う人は不要であるが、後々必要かもしれないと少しでも思った人はグラフィックボードとは何かという基本から説明していくので理解を深めてほしい。

グラフィックボードとは?

パソコンの描画に関する演算処理を専門に引き受けるパーツがグラフィックボードである。単にグラボと呼ばれるときや、ビデオボード、グラフィックアクセラレータなどと呼ばれるときがある。

グラフィックボードの中で計算を担当するコアの部分はGPUと呼ばれる。Graphic Processing Unit(グラフィック・プロセッシング・ユニット)の略で、描画演算処理を行うパーツという意味である。

CPUが演算処理を行えば良いのではと思うかもしれないが、CPUは単純な演算処理を大量に実行することを苦手としている。

たとえば、3Dゲームを考えてみよう。プレイヤーの操作とともに画面の様子をリアルタイムに変えていく必要がある

Full HDの画質の場合、横に1920ドット、縦に1080ドット、合計約200万の画素(ピクセル)が存在する。このそれぞれに対してどの色を割り当てるのかを短時間で決めなければならず、大量の演算が必要となる。

ところがCPUには演算を担当するコアが数個しかない。よってそれぞれのコアが数十万におよぶ画素の色を決めなければならず、時間が掛かってしまう。

一方でGPUはコア数が多いものでは3000を超え、例えば市販されているGeforce 1080 Tiは3584個のコアを持つ。一つ一つのコアには複雑な演算をこなす能力は無いのだが、このそれぞれが演算を平行して行うため(並列処理という)、CPUと比べ高速に処理を実行できる

このため比較的単純な計算を大量に行う必要がある描画処理は、GPUで行われる。

グラフィックボード無しのパソコンでも画面出力は可能

では、グラフィックボードを搭載していないパソコンでは真っ暗な画面になるのか?と言われるとそうではない。正解は、グラフィックボードは搭載されていないけれど、GPUはパソコン内のどこかに搭載されているため描画ができるである。

インテルのCPUにはGPUが内蔵されており、最小限の描画処理は行うことができる。これはIntel HD Graphicsと呼ばれている。またCPUやメモリなどを取り付けるパソコンの基盤部品をマザーボードと呼ぶが、このマザーボード内にGPUが搭載されることもある。こちらはオンボードグラフィックと呼ばれる。

いずれもグラフィックボードが搭載されたパソコンの描画能力には遠く及ばないものの、動画閲覧やライトな3Dゲームには十分な性能を発揮する。

3Dゲームを快適に楽しむなら必須

さて、これからグラフィックボードが必要となるケースを考えていく。

まずは3Dゲームを快適に楽しみたい場合が挙げられる。しかしCPU内臓のGPUやオンボードグラフィックでどのくらい遊べるのかをその前に知っておく必要があるだろう。

わざわざグラフィックボードを搭載しなくとも十分かもしれないからである。

グラフィックボード無しの場合は軽い3Dゲームが標準画質でできる程度

グラフィックボードを搭載しておらず、Intel HD Graphics 4400で描画が行われるデスクトップパソコン (Core i3-4170搭載)を用い、比較的ライトな3Dゲームの代表であるドラゴンクエストXのベンチマークを試したところ下記のような結果であった。

ドラゴンクエストXのベンチマーク結果

ベンチマークとは、パソコンの性能を測るテストの事である。各ゲーム制作会社は、パソコンの使用者がどの程度ゲームを快適に遊べるかを測るテストアプリケーションを配布している。

このドラクエのベンチマークテストの場合、グラフィックス設定を"低品質"、"標準品質"、"高品質"の3種類から、解像度を640x480、1280x720、1920x1080の3種類から選べる。

テストは標準品質の1280x720グラフィックボード無しで普通という結果であった。 グラフィックボード無しのデスクトップパソコンでは、軽め3Dゲームが何とか遊べる程度ということがわかる。

なお、標準的なノートパソコンだと低品質なら何とか程度のレベルに恐らく落ちてしまうだろう。

最低限のグラフィックボード搭載でFFやCall Of Dutyが可能に

ドラクエXをより高画質で楽しみたい場合や、より精細な映像が描かれるファイナルファンタジーXIVCall Of Dutyといったゲームを楽しみたい場合はグラフィックボード無しでは荷が重い。

動かせたとしても、ぼやけたカクカクな映像となってしまいゲームにならないであろう。

標準的なグラフィックボードとはGTX1050TI程度のもので、この2万円程度の価格帯のものを搭載しておけば、どのゲームでもFullHD(1920x1080)の解像度で快適に遊ぶことができる。

注意点としては、CPUとメモリがカクツキの原因になる可能性もあるため、Core i3、8GBメモリ程度のスペックは同時に確保しておきたいところである。

高品質のグラフィックボード搭載で4K、144FPSやVRが可能

FullHDの4倍高精細な4K出力(3840x2160の解像度)、より滑らかな動きを実現する144FPS、VRなどを楽しむためにはより高価なグラフィックボードを搭載する必要がある。

このクラスになるとPS4を超える画質となり、コストパフォーマンス重視だとGTX1060、最強クラスのものだとGTX1080が選択肢となる。

注意点としては、4Kは4Kモニター、144FPSもそれに対応できるゲーミングモニター、VRはVRヘッドセットとそれぞれ対応した機器が別途必要となることである。

ゲーミングPCというジャンル

ゲームをより快適にするためには、グラフィックボードの他にもCPUやメモリといったシステム的な要件を網羅する必要がある。

更に突き詰めていくとキーボードの性質、動作を安定させるための700Wを超える高出力電源、CPUとグラフィックボードの熱による性能の低下を防ぐ水冷など、細部にもこだわりが出てくる。

この細部にもこだわり、ゲームを快適にすることに特化したパソコンはゲーミングPCと呼ばれ、各社が販売している。144FPSやVRなどに興味があるならばゲーミングPCを検討するのも悪くない。

G-Tuneドスパラ、デルのALIENWAREあたりのサイトに行き探してみよう。

動画・画像編集ソフトでも有効活用できる

大量の演算をこなすことがGPUの得意とするところであるが、動画像編集ソフトでも効果を発揮する。背景ぼかしや光の陰影などの映像効果を付与する時、あるいは動画のエンコードを行う時などには大量の演算が必要となり、グラフィックボードでの処理が高速化の役に立つ。

ちなみにエンコードとはデータを別の形式に変更することであり、例としては、動画ソフトで編集した動画をYoutubeにアップロードできる形式に変換する作業が挙げられる。Full HD、4Kと画質が上がるとその分時間が掛かってしまう。

ただ、ゲームほどの性能はグラフィックボードには求められずGTX1050程度のGPUを搭載できていれば十分である。これ以上上位のGPUを使用してもメリットは少ない。

マウスコンピュータではクリエイター向けにDAIVというブランドを扱っているが、低価格帯のグラフィックボードが搭載されているものが多い。

ターゲットとなる人について話しておこう。編集を行う全ての人にグラフィックボードをおすすめするかと聞かれるとNoである。

ゲームの場合はグラフィックボードが無ければプレイ自体ができないが、動画像の編集の場合は遅くなるだけなので、ターゲットとしては日常的に作業を行う人である。

その他グラフィックボードを使用するケース

3画面以上のマルチディスプレイ環境を構築したい場合

ディスプレイを3画面以上並べ、プログラミングやトレード(株、為替取引)を効率良く行いたい場合にもグラフィックボードが必要である。通常のパソコンでは2画面までしか出力できないためである。

グラフィックボード以外を使用するケースとして、USBマルティディスプレイアダプターを用いるという手段もある。手軽にマルチディスプレイ環境の構築ができるというメリットがあるが、環境によっては動作が不安定になりがちである。

安定したマルチディスプレイ環境を構築したい場合はグラフィックボードを搭載すると良い。大した性能は必要はないので5000円から10000円程度のグラフィックボードで十分である

マルチディスプレイを構築する方法として4Kモニターの画面を4つに分割して使う方法もある。この場合も同様にグラフィックボードが必要である。構築方法は4Kモニターによる複数画面出力で解説している。

大量の演算を要するプログラミングがしたい場合

GPGPUという言葉を知っているだろうか?General-Purpose computing on Graphics Processing Unitsの略で、General-Purposeは一般的な用途、すなわち本来グラフィックの演算のみに使われていたGPUを、他の用途にも応用して活用することを指す。

科学計算、株式分析、気候変動の分析、暗号解読、リアルタイム機械翻訳の音声処理、ディープラーニングの機械学習など、幅広く活用されており、トヨタとGeforceのメーカーであるNVIDIAが提携したことからもわかるように自動運転技術にも使われる。

GPUを活用して演算を行うには、GPUプログラミング言語を記述する必要がある。

NVIDIAが提供するCUDAや、アップルにより提案されたOpenCLなどの言語が存在する。CUDAはも多く出版されており、とっつきやすいかもしれない。

ともあれGPUを活用してプログラミングが行いたい場合は、グラフィックボードを搭載しておこう。CUDAを使用する場合はNVIDIA製が必要となる。

仮想通貨のマイニングを行いたい場合

仮想通貨のマイニングにもグラフィックボードが使われる。電気代の高い日本では利益が出ても大した額にはならないが、趣味としての人気は高い。高価なグラフィックボードを大量に買い、大規模にマイニング作業を行っている人も多い。

通貨を得るためには一定の演算を行う必要があり、この行為をマイニングと呼ぶ。マイニングとは日本語で採掘の意味である。自然鉱物と同様に、通貨の総量は決められており、次第に通貨を得る事が難しくなる。

通貨の価値とマイニングの難易度を比べながら、どの通貨を掘るかを決めて、実際に掘っていくことが醍醐味である。ゲームの空き時間にでも掘ってみると楽しいのではないかと思う。

高価なグラフィックボードだとそれだけ電気代がかかるため、必ずしも割が良いわけではない。かつグラフィックボードにより採掘が得意な通貨が異なるため、どのグラフィックボードが良いかは一概には言えない。

あとから欲しい人はタワー型のPCを購入しておこう

以上がグラフィックボードを活用できるケースである。今すぐには必要はないけれども、今後必要になるかもしれないと思った人もいることだろう。しかし、グラフィックボードはサイズが大きく、ある拡張性の高いパソコンでないと増設することが難しい。

よって、後で欲しくなった時に備え、タワー型、あるいはミニタワー型と呼ばれる大きめのパソコンを購入して、グラフィックボードの挿し込みスペースを確保しておこう。

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