DirectX11とDirectX12の違いを徹底解説！ゲーマーが知っておくべきポイント

DirectXは、ソフトウェアがマルチメディアコンテンツを描画し、グラフィックハードウェアと通信するために使用されるAPI（アプリケーションプログラミングインターフェース）のコレクションです。DirectXの主要な構成要素であるDirect3Dは、ソフトウェアとグラフィックスハードウェア間の通信を担っています。ハードウェアは製品ごとに異なるため、標準化された関数や呼び出しのライブラリを通じてグラフィックカードと通信することで、ゲーム開発を大幅にスピードアップできます。これは「ハードウェア抽象化」と呼ばれ、APIの最も重要な役割となっています。

車に例えてみましょう。1台の車の運転ができれば、ほぼすべての車を運転できます。アクセルとブレーキの位置は同じで、ハンドルの回転方向も共通、ドアは外側に開きます。オーディオなど細部には多少の違いがあるかもしれませんが、全体としては何を期待すればよいか分かるはずです。DirectXとDirect3Dもそれと同じ仕組みで、開発者が同一のツールを使って幅広いハードウェアとやり取りできるようにしています。そして、ほとんどのゲーム開発者がDirect3Dの標準ライブラリを使用しているため、APIへの変更はゲーマーにも開発者にも大きな影響を与えます。

DirectX 12の新機能とは？

DirectXおよびDirect3Dのメジャーアップデートごとに、新機能や改良が加えられてきました。中でもDirect3D 12は特に重要な変更をもたらしたバージョンです。実際、ローレベルグラフィックスAPIの新時代を切り開き、ゲーム開発のあり方そのものを変える可能性を秘めています。

より低レベルなハードウェア抽象化

DirectX 12では、開発者がユーザーのグラフィックスハードウェアの「金属（メタル）」に近い部分までアクセスできるようになり、これまで利用できなかった機能へも手が届くようになりました。低レベルのハードウェアを直接扱えることで、熟練した開発者はより効率的で高速に動作するコードを書けるようになります。具体的には、高速なマルチスレッド処理と効率的なCPU活用による最適化の改善が可能です。これにより、コンソールゲームで見られるような、特定のミドルレンジハードウェア向けに極めて細かくチューニングされた最適化に近いことが、PCでも実現する可能性があります。

従来のDirectX 11は比較的高レベルのハードウェア抽象化しか提供しておらず、その分コーディング作業は大幅に簡素化されていました。それこそがハードウェアAPIを強力にしている理由です。しかし同時に、特定のハードウェア特性に合わせてコードを細かく調整する機会は限られていました。Microsoftの開発者ブログでは、DirectX 12がどのようにこの課題を解決しているのか、詳しい技術情報が公開されています。

マルチコアパフォーマンスの向上

ここ数年、ゲーマーの間では「マルチコアCPUはゲームにあまり役立たない」という認識が定着していました。ゲームはむしろ高速なシングルスレッド性能に依存していたのです。これは一部、DirectX 11が十分な並列処理を許していなかったことに起因します。DirectX 11では複数のCPUスレッドが同時に描画コマンドを送信できても、それらはキューに蓄積され、結局は1つずつ順番に処理されていました。DirectX 12はこの制限を撤廃し、マルチコアCPUがGPUへ同時に命令を送信できるようにしました。これにより、マルチコアプロセッサの真価を発揮する道が開かれたのです。

ドローコールオーバーヘッドの削減

DirectX 11では、CPUの処理能力のかなりの部分がAPI命令の解釈に費やされ、本来のゲームコードの実行にまで回らなくなっていました。DirectX 12はこのAPIオーバーヘッドを削減し、計算リソースをゲームコードの実行に解放します。その結果、CPUがボトルネックになっているゲームではパフォーマンス向上が期待できます。現在のほとんどのゲームはCPU制限ではありませんが、今後登場する新作ゲームがこの限界を押し広げていく可能性は十分にあります。

明示的マルチアダプター（Explicit Multiadapter）

DirectX 12には、複数のGPU（別名「ディスプレイアダプター」）を単一の論理ユニットとして統合する機能があります。「明示的マルチアダプター」と呼ばれるこの機能により、複数のGPUをあたかも1つのGPUであるかのようにソフトウェアから制御できます。たとえば、DirectX 12環境ではマシンの内蔵GPUがディスクリートGPU（専用グラフィックボード）と協働し、自らの処理能力を提供できるようになります。また、APIサポートの拡大は、SLI/CrossFireといったマルチGPU構成における信頼性と効率の向上にもつながります。Microsoftのテストでは、内蔵グラフィックスとディスクリートグラフィックスを併用することで、ベンチマークにおいて小さいながらも確かな優位性が確認されました。

ゲーマーにとってDirectX 12はどれほど重要？

多くの段階的な改善と同様に、DirectX 11とDirectX 12の間で劇的な違いを実感できる場面は多くないでしょう。新機能はユーザーを驚かせるような新しいレンダリングオプションを追加するものではなく、両者の間で100FPSもの性能差が生まれることもありません。しかし、こうした効率面の向上は、最終的にはより低スペックなハードウェアでも高いパフォーマンスを発揮できることを意味します。つまり、ハードウェアを買い替えることなく、PCの潜在能力を最大限に引き出せるのです。