2年以上にわたるPascal時代でGeForce Driverの最適化はどれだけ進んだのか。ASUSのGTX 1080カードを使って確かめてみた

　日本時間2018年8月21日，NVIDIAは新世代GPUアーキテクチャ「Turing」（テューリング）を採用した新世代GeForceであるGeForce RTX 20シリーズを発表した。その製品概要はニュース記事，現時点で明らかになっている情報のまとめは連載「西川善司の3Dゲームエクスタシー」でお伝えしているが，いずれにせよ確定しているのは，2016年5月に「Pascal」（パスカル）アーキテクチャを採用して登場したGeForce GTX 10シリーズの時代が間もなく終わるということである。

　本稿で注目したいのは，そんな，2年以上にわたって続いたPascal時代を支えたグラフィックスドライバ「GeForce Driver」だ。
　「GeForce GTX 1080」（以下，GTX 1080）とデビューしたときのGeForce Driverは，Release 368世代の「GeForce 368.25 Driver」だった。その後，アップデートが進み，GeForce RTX 20シリーズ発表時点における最新版はRelease 396世代のHotfixとなる「GeForce Hotfix Driver Version 398.98」となっている。GeForce RTX 20シリーズに合わせてリリースは400番台へ移行することになるのだろう。

　では，そんなPascal時代を通じて，グラフィックスドライバレベルでは最適化がどれくらい進んできたのだろうか。今回はドライバの進化をテストにより確認してみたい。

ASUSのゲーマー向けGTX 1080カードを使ってテスト

ROG STRIX-GTX1080-A8G-GAMING
メーカー：ASUSTeK Computer
問い合わせ先：テックウインド（販売代理店） info@tekwind.co.jp
実勢価格：7万1500〜7万5000円程度（※2018年8月25日現在）

　今回テストに用いるのは，ASUSTeK Computer（以下，ASUS）製のGTX 1080搭載モデル「ROG STRIX-GTX1080-A8G-GAMING」だ。
　ROG STRIX-GTX1080-A8G-GAMINGは，4Gamerで2016年7月にレビューした「ROG STRIX-GTX1080-O8G-GAMING」（以下，上位モデル）の姉妹モデル的な製品である。

　GPUの動作クロックをメーカーレベルで引き上げたクロックアップモデルで，かつ，3連ファンを採用した2スロット仕様のGPUクーラー「DirectCU III」を搭載する外観は上位モデルそっくりだ。
　カード長が実測で約298mm（※突起部除く）となっている点や，補助電源コネクタが8ピン＋6ピンという構成である点，外部出力インタフェースがDisplayPort 1.4×2，HDMI 2.0b Type A×2，Dual-Link DVI-D×1となる点も変わらない。

カード全体を別の角度から。GPUクーラーがカード後方にはみ出す格好になっていることと，背面側にRepublic of Gamersロゴ入りのバックプレートを搭載することが見てとれよう。右は外部出力インタフェースで，HDMI 2.0bのType Aポートを2基搭載するのが特徴と言える

補助電源コネクタ周辺は切り欠きになっていて，カード上部の空間に電源ケーブルが干渉しないような工夫がある

DirectCU IIIが搭載するファンは，外周部が曲がっている，お馴染みの「Wing-Blade」仕様だ

カードを横から見たところ。放熱フィンはカード前方と後方の2ブロック構成になっているのが分かる

　では，上位モデルとどこが違うのかというと，それは動作クロック設定である。
　ROG STRIX-GTX1080-A8G-GAMINGの動作クロックは，付属のアプリケーション「GPU Tweak II」（Version 1.6.2.6）から3つの動作モードを切り換えることで変更できるが，その具体的な設定は以下のとおりだ。

• OC mode：ベース1695MHz，ブースト1835MHz，
• Gaming mode：ベース1670MHz，ブースト1809MHz
• Silent mode：ベース1607MHz，ブースト1784MHz

上位モデルと同じく，アイドル時にGPU温度が一定レベルまで下がるとファンの回転を止める「0dB Fan Technology」が標準で有効になっている。この機能はGPU Tweak IIから無効化することも可能だ

　上位モデルの細かなスペックはレビュー記事を参照してほしいが，そのとき紹介したクロックと比べると，OC modeの動作クロックはざっくり100MHz以上低い。要するにROG STRIX-GTX1080-A8G-GAMINGは，動作クロックを引き下げることで，上位モデルよりもリーズナブルに仕上げてきた製品という理解でいい。

　ちなみに，後述するテスト環境で「3DMark」（Version 2.5.5029）の「Time Spy」実行中におけるGPUの動作クロックをGPU Tweak IIから追ってみたところ，ROG STRIX-GTX1080-A8G-GAMINGはOC modeで1974MHz，Gaming modeで1949MHz，Silent modeで1911MHzまで動作クロックが上がるのを確認できた。一方，メモリクロックはどの動作モードを選んでもGTX 1080のリファレンスと同じ10GHz相当（実クロック1.25GHz）で変わらなかった。

動作モードの工場出荷時設定はGaming mode。GPU Tweak IIの上部にあるアイコンを切り換えることで，動作モードは簡単に切り替えられる。動作モードを切り換えてもメーカー保証は失効しない

GPU Tweak IIの「Professional Mode」は，メーカー保証の範囲外で，ユーザーがオーバークロック設定を行える。たとえばブーストクロックは1647〜1971MHzの範囲を1MHz刻みで変更可能だ

クーラーを外したところ。電源部の熱を受けて放熱フィン部へ送るヒートシンクの存在も確認できる

　基板レベルでも上位モデルと同じなのだろうか。GPUクーラーの取り外しはメーカー保証の対象外で，取り外した時点で保証は失効することを断りつつ，今回は記事のため特別に取り外してクーラーと基板を詳しく見てみよう。

　まず，搭載するGPUクーラーは外観どおり，上位モデルとまったく同じようだ。5本のヒートパイプがGPUのダイに直接触れると見せかけて，実際にはそのうち3本しか触れていない仕様や，電源部の熱を放熱フィンへ運べるようになっているところ，メモリチップにヒートスプレッダを取り付けてある点などは，2年前にテストした上位モデルと瓜二つである。基板上の電源部が8＋2フェーズで，ASUSが「Super Alloy Power II」と呼ぶ高品質な部材を用いている点も変わらない。

ヒートパイプは8mm径が4本に6mm径が1本の計5本。うち3本がGPUのダイに直接触れている

メモリチップ用のヒートスプレッダを取り外したところ。8枚あるメモリチップのうち6枚を覆っていた

電源部の外観は上位モデルそっくり（左）。中央は本体背面側のプレートを外したところで，右は背面側にあるTexas Instruments製の電流＆電圧モニタリング用「INA3221」に寄ったところとなる

搭載するメモリチップは11Gbps品だった

　ただ，よく見てみると，メモリチップがMicron Technology製の「MT58K256M321JA-110」（パッケージ上の刻印は「8EA77 D9VRL」）という11Gbps品に変わっていた。ROG STRIX-GTX1080-A8G-GAMINGのメモリクロックは前述したように10GHz相当なので，メモリチップの仕様上では1GHz相当のマージンがあるわけだ。おそらくは純然たる部材調達の都合なのだろうが，自己責任でオーバークロックを試してみたいという場合にちょっと嬉しい要素とは言えそうだ。

Release 396とRelease 368でベンチマークスコアを比較

　というわけで，テストのセットアップに入ろう。今回，グラフィックスドライバはRelease 368世代最初の368.25と，Release 396世代の公式最新版となる「GeForce 398.82 Driver」を用いることにした。本稿の冒頭で紹介したとおり，Hotfix版ではより新しいものが出ているが，今回は公式リリースで新旧を比較することになるわけだ。
　そのほかテスト環境は表のとおりとなる。


　テスト方法は4Gamerのベンチマークレギュレーション22.0準拠。なのでRelease 368世代のドライバからすると，一部は「公開時にはこの世に存在しなかったゲームタイトル」のテストということになる。なので今回のテストを「最適化できていない状態」と「できている状態」の比較と見ることも可能だろう。
　テスト解像度は，GTX 1080がハイエンド市場向けということもあり，3840×2160ドットと2560×1440ドット，1920×1080ドットの3パターンを選択した。

最大で1割強はスコアに違いがある新旧GeForce Driver。最新タイトルで最適化の効果が大きいケースも

　それでは，3DMarkから順にテスト結果を見ていこう。グラフ1は，「Fire Strike」における総合スコアをまとめたものだが，398.82は368.25に対して2〜6％程度高いスコアを示している。もともと十分に最適化されている（はずの）3DMarkで数字が上がっているのは見どころと言っていいのではなかろうか。


　続いてグラフ2は，Fire Strikeを構成するGPUテスト「Graphics test」，グラフ3はCPUテスト「Physics test」の結果をそれぞれまとめたものだが，前者だと398.82は368.25に対して3〜6％程度高いスコアを示す一方，後者だとほぼ横並びになっている。
　当たり前と言えばそれまでかもしれないが，グラフィックスドライバの最適化がCPUスコアに与える影響は基本的に無視できるレベルということになるわけだ。


　グラフ4はやはりFire Strikeから，GPUとCPUへ同時に負荷をかける「Combined test」の結果をまとめたものだ。CPU負荷がスコアを“丸める”影響で，スコア差は1〜3％程度に縮まっている。


　続いてグラフ5はDirectX 12ベースのテストである「Time Spy」の総合スコアをまとめたものだが，ここで398.82はなんと368.25比で約11％も高いスコアを示している。


　Time Spyの「Graphics test」「CPU test」の結果がグラフ6，7だが，これを見ると，GPUスコアで398.82と368.25のスコア差がさらに広がったのが分かる。DirectX 12世代に向けたGeForce Driverレベルの最適化が進んでいることが窺える結果だ。


　グラフ8〜10は2018年のタイトルである「Far Cry 5」の結果だが，ここで398.82は368.25に対して平均フレームレートで11〜16％程度も高いスコアを示した。同じGPUで全体的に1割以上の平均フレームレート向上があるというのは，なかなかインパクトが大きいが，それだけGeForce Driver側の最適化が進んだということなのだろう。


　その一方で，2016年5月リリース――GTX 1080発表の直後――に正式リリースとなったタイトルである「Overwatch」だと，398.82と368.25との間でスコア差はあまり開いていない（グラフ11〜13）。平均フレームレートで1〜2％は向上しており，最小フレームレートも同様なので，最適化が進んでいないとは言わないが，もともと描画負荷が低いタイトルに対する最適化はなかなか難しいのかもしれない。


　グラフ14〜16にスコアをまとめた「PLAYERUNKNOWN'S BATTLEGROUNDS」（以下，PUBG）でも，398.82と368.25の間で平均フレームレートのスコア差は1〜3％程度だったので，スコア傾向自体はOverwatchと同じとまとめることができるだろう。
　GTX 1080よりもっと下位のGPUだと状況は違う可能性もあるが，少なくともGTX 1080を使う限り，PUBGにおける快適性の改善はドライバソフトよりもゲームクライアントに依存している可能性が高そうだ。


　「Fortnite」の結果はグラフ17〜19にまとめたが，ここで398.82は368.25から平均フレームレートを4〜5％程度伸ばしている。最小フレームレートも3〜8％程度上がっているので，最新のGeForce Driverを利用する意義はあると言っていいだろう。


　「Middle-earth: Shadow of War」（以下，Shadow of War）のテスト結果はグラフ20〜22のとおりで，ここだと398.82は368.25に対して1〜4％程度高いスコアを示した。
　数字だけ見ると，PUBG以上，Fortnite以下の最適化効果といったところだが，高解像度条件ほどスコア差が広がっているので，より高い負荷の環境に向けて重点的な対策が入っている可能性もゼロではない。


　「ファイナルファンタジーXIV: 紅蓮のリベレーター ベンチマーク」（以下，FFXIV紅蓮のリベレーター ベンチ）の総合スコアがグラフ23となる。
　FFXIV紅蓮のリベレーター ベンチではCPU性能の影響を相応に受けることもあってか，ベンチマークスコア差は1〜3％程度に留まった。3DMarkのFire StrikeにおけるCombined testと似た傾向，といったところか。


　続いてFFXIV紅蓮のリベレーター ベンチにおける平均フレームレートと最小フレームレートをグラフ24〜26にまとめたが，スコアは全体として総合スコアを踏襲する。最小フレームレートはCPU性能への依存が大きいこともあり，違いがほとんど生じていない。


　グラフ27〜29は「Project CARS 2」の結果だが，ここで398.82は368.25から平均フレームレートを3〜7％程度，最小フレームレートを2〜7％程度伸ばしている。とくに1920×1080ドット条件におけるスコアの伸びが大きい。

ドライバの最適化により消費電力はわずかに増大するも，ほぼ許容範囲内

　ドライバの最適化が進むとGPUの利用効率が上がるはずなので，消費電力への影響はあるはずだが，どれくらいだろうか。まず，FFXIV紅蓮のリベレーター ベンチ実行時におけるカード単体の消費電力推移を，「4Gamer GPU Power Checker」（Version 1.1）を用いて計測することにした。その結果がグラフ30だ。
　どちらのドライバリリースでもピークでは300W超級に達するなど，これだけだと，全体としてそれほどの違いはないように見える。

※グラフ画像をクリックすると横方向に広げた拡大版を表示します

　グラフ31はグラフィックスカードの消費電力から中央値を求めた結果だが，398.82は170.8W，368.25は166.4W。398.82のほうが若干高い程度に留まっている。


　その傾向は，ワットチェッカー「Watts up? PRO」を用いて，システム全体の最大消費電力を計測したグラフ32でも確認できた。GPUの利用効率が上がったことで，消費電力には負の影響が若干出ているが，実運用上は無視できるレベルと言っていいのではなかろうか。
　なお，ここではゲーム用途を想定して，無操作時にもディスプレイ出力が無効化されないよう指定したうえで，OSの起動後30分放置した時点を「アイドル時」，各アプリケーションベンチマークを実行したとき，最も高い消費電力値を記録した時点を，タイトルごとの実行時としている。


　最後に，ドライバとはほぼ関係ないが，ROG STRIX-GTX1080-A8G-GAMINGの搭載するクーラーの冷却能力も確認しておきたい。
　ここでは，温度24℃の室内で，テストシステムをPCケースに組み込まず，いわゆるバラックで置いた状態から，3DMarkの30分間連続実行時を「高負荷時」として，アイドル時ともども，「GPU-Z」（Version 2.10.0）から温度を取得することにした。
　その結果はグラフ33のとおりで，高負荷時のGPU温度は60℃台後半と，かなり低めに制御されている。前述のとおり，GPUクーラーはアイドル時にファンの回転を止めるため，アイドル時のGPU温度はやや高めだが，それも問題のあるレベルではない。DirectCU IIIクーラーはきちんと仕事をしていると言えるだろう。

Pascal世代を通じて着実に進化を進めてきたGeForce Driver

　以上，ROG STRIX-GTX1080-A8G-GAMINGを使って，新旧2種類のGeForce Driverを比較してきた。結論として，効果はゲームごとに違いがあるものの，2年以上にわたるPascal世代の時代を通じて，GeForce Driverは着実に進化してきたと言えるだろう。

　ときにはトラブルも巻き起こすGeForce Driverだが，これから始まるTuring時代，とくにレイトレーシングエンジンである「RT Core」とAI推論エンジンである「Tensor Core」の扱いが重要になる新時代においても，定期的なアップデートは重要になるに違いない。

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