CUDAコアとは?GPU性能を左右するNVIDIAのコア数とビデオカードの選び方

CUDA(Compute Unified Device Architecture)は、NVIDIAがGPU(グラフィックス・プロセッシング・ユニット)向けに開発したテクノロジープラットフォームで、GPU上での計算処理を高速化します。CUDAコアとは、そのGPU内部に搭載された並列処理ユニット(独立して演算を行う処理装置)のことで、一般的にコア数が多いほど高いパフォーマンスを発揮します。

CUDAを活用すれば、研究者やソフトウェア開発者は、アセンブリ言語を記述することなく、C、C++、Fortranで書いたコードを直接GPUへ送信できます。この仕組みにより、数千規模のタスク(スレッド)を同時に実行する並列コンピューティングの恩恵を最大限に引き出せるのです。

CUDAコアとは?

NVIDIAのCUDAコアは、PCのCPUにおけるデュアルコアやクアッドコアのようなプロセッサに近い存在の並列プロセッサです。ただし、NVIDIAのGPUは数千個という膨大な数のコアを搭載できる点が大きく異なります。

NVIDIAのビデオカードを購入する際、スペック表などでCUDAコアの数を目にすることがあるでしょう。コアは、GPUの速度や処理能力に関わるさまざまなタスクを担当しています。

CUDAコアはGPU内を流れるデータの処理を担っているため、ゲームではキャラクターや背景のグラフィックが読み込まれる場面の描画処理などを担当することが多くなります。

なお、CUDAコアはAMDの「Stream Processor(ストリームプロセッサー)」とよく似た役割を持つもので、呼び方が違うだけともいえます。ただし、CUDAコア300個のNVIDIA GPUとストリームプロセッサー300基のAMD GPUが同等の性能になるとは限らず、単純に数字だけで比較することはできません。

CUDAコアがもたらす高いパフォーマンスを活かすよう設計されたアプリケーションも多数存在します。対応アプリケーションの一覧は、NVIDIAの「GPU Applications」ページで確認できます。

CUDA搭載ビデオカードの選び方

一般論として、CUDAコアの数が多いほどビデオカード全体のパフォーマンスは向上します。ただし、CUDAコア数はあくまで選択基準のひとつにすぎません。ビデオメモリ容量やクロック周波数など、他のスペックも併せて確認することが大切です。

NVIDIAは、わずか8個のCUDAコアしか搭載しないエントリーモデルから、GeForce GTX TITAN Zの5,760個という大量のコアを備えたハイエンドモデルまで、幅広いラインナップを展開しています。

Tesla、Fermi、Kepler、Maxwell、Pascalアーキテクチャを採用したグラフィックスカードはCUDAに対応しています。さらに、その後登場したTuring、Ampere、Ada Lovelaceなどの新世代アーキテクチャにおいても、CUDAは引き続きサポートされています。