グラボ購入前に必見!CPUによるGPUボトルネックのチェック方法と見極め方

新しいグラフィックボード(グラボ)の購入は、ゲーミングPCやハイパフォーマンスPCユーザーにとって大きな喜びのひとつです。PC一式を買い替えるコストのごく一部で、手元のマシンを最新のグラフィックス水準まで引き上げられるのですから。

しかし残念なことに、ゲーム性能の要であるGPUは、単独では本来の力を発揮できません。PC内の他のパーツが適切に動作してこそ、フルパフォーマンスを引き出せます。これがいわゆる「ボトルネック」であり、新しいGPUを購入する際の重要な検討ポイントです。特に、GPUと既存のCPUの間に生じるボトルネックには要注意です。

幸い、ボトルネックを検出して購入判断の参考にできるオンラインツールがいくつか存在します。今回は、gpucheck.comで提供されている包括的なツールを取り上げます。

既存のCPUと購入候補のGPUの間にボトルネックがあるかを判定する具体的な手順に入る前に、まず「ボトルネック」とは何かを簡単に整理しておきましょう。

GPUとCPUのボトルネックとは?

ゲームをプレイしているとき、PCの各パーツはそれぞれ担当分野の処理を行っています。CPUは主に物理演算を担当し、ゲームAIの思考、ゲームロジックの実行、アニメーションの管理などを行います。一方、GPUは画面に表示されるすべての映像を描画します。ジオメトリのワイヤーフレーム、その周りに貼られるテクスチャ、ライティングや影などです。

当然ながら、CPUが必要な計算を終えていなければ、GPUはそのフレームを描画できません。キャラクターがゴブリンの頭にナイフを投げたとしても、CPUが「ナイフが当たったかどうか」をGPUに伝えていなければ、着弾の瞬間は描けないのです。

逆もまた然りです。CPUの計算が終わっても、GPUが前のフレームの描画を終えていなければ、CPUはGPUを待つことになります。場合によっては、その処理がすでに無意味になっているため、作業を破棄することさえあります。

このように、あるパーツが別のパーツの処理完了を待たないと自分の作業を進められない状態が、ボトルネックです。つまりシステム全体の速度は、処理チェーンの中で最も遅いパーツに制限されます。ゲームにおいては、一般にフレームレートが遅い側のパーツによって頭打ちになる形で現れます。

ボトルネックは必ずしも悪いのか?

いいえ!実は、どんなシステムにもほぼ必ずボトルネックは存在します。あらゆる状況で全パーツが完全にバランスよく、それぞれ最大性能で動作するPCは極めて稀です。したがって、問題は「ボトルネックがあるかどうか」ではなく、「遅い側のパーツが性能をどこまで制限していて、それが実害になるかどうか」なのです。

CPUの影響でGPUの最大性能の98〜99%しか引き出せないのであれば、ほとんど問題ではありません。しかし、CPUが遅いせいでGPUのポテンシャルの70%しか使えないのであれば、さらなるアップグレードをしない限りアクセスできないハードウェア性能にお金を無駄にしていることになります。

逆に、新しいGPUが100%稼働しているのにCPUの稼働率が50%程度なら、もっと高速なカードを組み合わせればさらなる性能を享受できたはず、ということです。ただしこの状況はそれほど問題ではありません。私たちは普段、PCをゲーム以外の用途にも使っているからです。

他のアプリケーションでは余ったCPUの処理能力の恩恵を受けられますし、ゲーム性能に影響を与えずにバックグラウンドタスクを追加で実行する余裕にもなります。要するに——「GPUボトルネックは良、CPUボトルネックは悪」なのです。

ボトルネックの解釈に影響するその他の要素

ボトルネックの深刻さの判断は、「GPU XとCPU Yは相性が悪い」と一言で片付けられるほど単純ではありません。ソフトウェアの種類によって、CPUとGPUそれぞれへの負荷のかかり方が異なるからです。

CPUへの負荷が軽いゲームであれば、GPUは自分の能力の限界までフレームレートを伸ばせます。一方、CPUに負荷の高いシミュレーションやストラテジーゲームを起動すると、普段は余裕のあるはずのCPUがフレームレートの足を引っ張ることになります。

プレイ時の設定もこの判断に影響します。たとえば、高い解像度でプレイするとGPUへの負荷が増し、より多くのピクセルを処理するために時間がかかるため、GPUの動作は遅くなります。解像度が上がるほど、CPUのボトルネック度合いは小さくなります。

CPUの処理量は変わらない一方で、GPUの処理量が増えるからです。したがって、1080pでCPUがフレームレートを60fpsに制限している場合でも、GPUさえ十分な性能を持っていれば、1440pや4Kでも60fpsを維持できます。

GPU Checkでボトルネックをチェックする方法

前置きが長くなりましたが、ここから実際にボトルネックをバーチャルチェックしてみましょう。

• まず、GPU Checkの該当ページにアクセスします。first combinationの欄で、現在使用中のGPUとCPUを選択します。

• 次にdesired quality setting(画質設定)はultraのままにしておきます。ゲームでウルトラ設定を使いたいからです。より低い設定を狙っている場合は、それに合わせて変更してください。
• 続いてsecond combinationで、購入を検討しているGPUを選択します。最後にuse same processorをクリックします。

• そしてCompareをクリックします。

結果を見て、解釈していきましょう。ここで最も重要な数値はCPU Impact on FPS(CPUがFPSに与える影響)です。これは、CPUがGPUをどの程度抑制しているかを示しています。旧カードではこの数値が10%で、「まあ許容範囲」ではありますが、できればもっと低い方が理想です。

一方、新しいカードではCPUによって20%も性能が抑えられています。つまりこの場合は、少し性能の低いカードを買うか、既存のCPUをオーバークロックするか、後日CPUをアップグレードする方が賢明かもしれません。

もちろん、実数値で見れば、この新しいGPUは現行の組み合わせより36〜39%高速です。Overall Combinationスコアは、ウルトラ設定における絶対的な性能として、この組み合わせがどれほど優れているかを示しています。

これらの情報を活用すれば、検討中のGPUが本当に自分に適した購入なのかどうか、情報に基づいて判断できるはずです。