Radeon GPUの特徴とスペックの見方

それでは、実際の製品を例にスペックの見方についてお話ししましょう。

「Radeon RX 5700シリーズ」の最上位クラス、「Radeon RX 5700 XT」のスペックの一部を以下に挙げます。

データの基本的な見方については、 GPU（グラフィックボード） でお話ししていますので、参照してみて下さい。

GPU名

「GPU名」は、ある規則に従って付けられています。名前を構成する文字列、数字の意味について、お話しします。

コア

NVIDIAのGPUコアは「CUDA（クーダ）コア」と呼ばれていますが、一般的には「シェイダープロセッサ（Shader Processor）」、あるいは「ストリームプロセッサ（Stream Processor）」などと呼ばれています（以下SP）。

AMDではSPのまま呼んでいましたが、近年は「64基」のSPを1つにまとめたものを「Compute Unit（コンピュートユニット）」、さらにそのCUを含めたいくつかの装置をまとめたものを「Shader Engine（シェイダーエンジン）」と呼び始めました。

各CUやSEごとに様々なハードウェアを割り当てて共有させることで「小さなGPU」のように扱い、GPU全体が「小さなGPUの複合体」となるような構造にしているのです。

さて、前項で「Radeon RX Vegaシリーズ」の数字について触れましたが、同シリーズの2つのモデル「Radeon RX Vega 64」と「Radeon RX Vega 56」の数字は、まさにこのCUの数を表しているのです。

RX Vega 64のSP数は「64 x 64 = 4096」で、RX Vega 56のSP数は「56 x 64 = 3584」ということです。

この方式は、Vega世代の「ノート向けGPU」でも使われていますので、覚えて帰って頂ければと思います。

クロック周波数

「コアクロック」には、通常時の「ベース（定格）クロック」と負荷が掛かった時に自動で引き上げられた時の「ブーストクロック」の2種類があります。

GeForceのブーストクロックは引き上げが起きた際に「平均的に到達するクロック」を表しましたが、Radeonの場合は「最大クロック」を表しますので、ご注意下さい。

また、最新の「Radeon RX 5700シリーズ」からは「ゲームクロック」という概念が追加されましたが、これは「ゲームプレイ時の平均動作クロック」を意味します。

VRAM

基本的なことは GPU（グラフィックボード） や GeForce の「VRAM」の項目でお話ししていますので、参照してみて下さい。

「Radeon RX 5700 XT」のVRAMには、「GDDR6」という規格のメモリが使われています。GDDR6は、現在のグラボのVRAMとしては、標準的な規格です。

しかし、前世代の「Radeon VII」や「Radeon RX Vega 64/56」などのVRAMには「HBM2（High Bandwidth Memory 2）」という規格が使われていました。

これは、その名の通り、速度は遅いのですが「メモリバス幅」が広いタイプで、全体として高速に動作するタイプのメモリです。

立体構造を取るため、面積を小さくできたり、また消費電力面でもメリットがありますので、できれば採用したいところなのですが、価格が高いため、一部のハイスペックGPUにしか使えないのが現状なのです。

「Radeon RX 5700 XT/5700」は、基本的に「ミドルクラス」ですので、GDDR6で充分ということなのでしょう。

さて、RX 5700 XTの「メモリ帯域（データ転送速度）」は

14 x 256 [Gbit/sec]
= 3,584 [Gbit/sec]
= 448 [GByte/sec]
（1Byte = 8bit）

となります。

また、GPU用のメモリである「VRAM」には、GPUによって「通常容量」と「半減容量」の2つのタイプが混在するものもありますので、注意が必要です。

「RX 500/400シリーズ」は大半がこのタイプで、当然一般的には容量が大きい方が高価となります。購入する際には、しっかりと確認した方が良いでしょう。

消費電力

「Radeon RX 5700 XT」の消費電力は「225W」で、必要な補助電源は「8pin x 1 + 6pin x 1」となっています。

供給可能な電力は、PCI-Expressスロットからは「75W」、6pin補助電源からは「75W」、8pin補助電源からは「150W」ですので、PCI-Expressスロットと8pin x 1と6pin x 1からの電力供給能力は合計で「300W（75W + 150W + 75W）」になります。

容量に関しては、メーカーがOC（オーバークロック: クロック周波数の上昇）を行っていたり、オリジナルクーラーを使用していたりするなど、独自の改良を行って消費電力が増加している場合や、また消費電力は常に一定ではないため、ある程度の余力も必要となりますので、大きめの容量を考えなければならないのです。

よって、GPU自体に定められた消費電力ではなく、グラフィックボードごとの消費電力を確認することが重要になります。

グラボは、メーカーや製品のコンセプトにより、冷却重視、静音重視、性能重視など様々なモデルが販売されていますので、良く調べて自分の目的に見合った製品を購入しましょう。

CrossFire

「CrossFire（クロスファイア）」とは、複数のグラフィックボードを協調させて、1枚のグラフィックボードとして扱う、AMD社の技術のことです。かつては、最後に「X」を付けた「CrossFireX（クロスファイアエックス）」と呼ばれたこともありますが、現在はCrossFireが正式なようです。

NVIDIA社も同様の技術を持っていて、そちらは「SLI（Scalable Link Interface : エスエルアイ）」や「NVLink SLI」などと呼ばれています。

SLIは構築の条件がなかなか厳しいのですが、現在のCFは比較的楽に組めるようになっています。詳細には触れませんが、最近のグラボであれば、同じGPUのグラボをマザーボードに取り付けて、新しめのドライバにするだけでほぼOKです。NVIDIAのような「グラボ同士を直接繋ぐケーブル」などは、必要ありません。

また、表中には「4-Way」とありますが、これは最大で「4枚」のグラボを協調させられることを意味します。

ただし、ハード面の問題をクリアしたとしても、ソフトが対応していなければ、全く性能が発揮されないこともあるなど、SLI/CFはなかなかに「クセがすごい」技術です。

とはいえ、しっかりと条件を満たしていれば、枚数倍の性能とまではいきませんが、それに近い性能が引き出せることもあるようです。

最初からSLI構成のPCが売られていたりもしますので、最高スペックを目指したい人は、調べてみるのも良いかもしれません。

さて、ここからはAMDのGPUアーキテクチャについて、お話しします。概要は、 アーキテクチャ でお話ししていますので、参照してみて下さい。

以下に、近年のアーキテクチャを記載します。

現在は「Radeon RX 5700シリーズ」が採用している「Naviアーキテクチャ」の時代です。また、 プロセスルール についても理解しておいて頂ければと思います。

AMD GPUのアーキテクチャは少しややこしいため、まずはこの点について、お話ししたいと思います。

いわゆるアーキテクチャとは、表中でいう「コアアーキテクチャ」が該当しますが、CPUでもGPUでもコアのアーキテクチャは正式には「マイクロアーキテクチャ」と呼ばれます。

「GCN」とは、「Graphics Core Next（グラフィックスコアネクスト）」の頭文字を取った言葉です。改良が重ねられ、現在は「第5世代GCN」の時代になっています。

また、GCNは初代を「GCN 1.0」としていましたので、第5世代であれば「GCN 1.4」というような表記をすることもあります。ただ、近年は「第X世代GCN」という呼び方の方がメインのようです。

それに対し、「マクロアーキテクチャ」とは、マイクロアーキテクチャの1つ上のくくりで、コアなどが載る「チップ」に対するアーキテクチャというような意味です。「Radeon RX 400シリーズ」の「Polarisマクロアーキテクチャ」から採用されました。

ただし、一般的には、これらを厳密に区別する必要もありませんので、Polarisを単にアーキテクチャと呼ぶことの方が多いようです。

さて、Polarisマクロアーキテクチャは、RX 400シリーズの次の「Radeon RX 500シリーズ」でも引き続き採用されました。というよりは、RX 500シリーズはRX 400シリーズの「プチ改良世代」ですので、スペックも性能もほぼ同じだったのです。

しかし、その次の「Vegaマクロアーキテクチャ」は、GCNアーキテクチャも世代が1つ進んで進化を見せましたが、何より大きな違いは「ハイエンドモデル」が登場したことにあります。

実は、Polaris時代のGPUは全て「ミドルクラス」で、「ハイスペック」に属するはずの「RX 590」でさえもスペック的にはミドル級だったのです。

逆に、Vega時代はミドル以下のGPUがありませんから、この2世代（3シリーズ）は「合わせて1世代」のようなところがあるかもしれません。

その後、プロセスルールが「7nm」に微細化された「Radeon VII（7）」が登場しましたが、プロセスルール以外の基本的な部分は、「RX Vegaシリーズ」と変わりありません。

そして、「2019年7月」に「Radeon RX 5700シリーズ」が発売されました。

マクロアーキテクチャは「Navi」といいますが、この世代からマクロアーキテクチャという言葉があまり使われなくなって、単にアーキテクチャや開発コードネームといった呼び方になった印象です。

とはいえ、意味合いが変わった訳ではありませんから、特に気にする必要もないと思います。

Naviの特徴は、「ゲーム向け」のGPUという点にあるでしょう。これは、ゲーム向けに開発された新マイクロアーキテクチャ「RDNA（Radeon DNA）」がもたらした特徴です。

前アーキテクチャ「GCN（Graphics Core Next）」は「GPGPU（GPUをCPUのように汎用的に扱う技術）向け」に開発されたコアでした。よって、GPUの性能としては高いものの、ゲーム性能があまり伸びず、同じくゲームをメインターゲットとしているライバル「Nvidia」の「GeForceブランド」に勝てなかったのです。

Naviはゲーム寄りにシフトしたため、GPGPU向けの性能はGCNに比べてダウンしているのですが、一般ユーザーにとって高性能GPUを必要とする用途の大半はゲームですから、Naviの路線変更はメリットといって良いかと思います。

実際、RX 5700シリーズはSP数から見ると「ミドルクラス」ですが、充分過ぎるほどのゲーミングパフォーマンスを見せています。

基本的なことは、 開発コードネーム でお話ししていますので、分からないことなどは、そちらを参照してみて下さい。

以下に、ここ数世代のGPUの「アーキテクチャ」と「開発コードネーム」と「GPU名」を挙げますが、データが錯綜しているため、正確性はあまりない点にご注意下さい。

現在のAMD製GPUの開発コードネームは、「マクロアーキテクチャ + 数字（+ 文字列）」で構成されます。

詳細は分かりませんが、表を見る限りでは、「数字」の「10の位」が「世代」を表しているようです。また、「1の位の数字」が小さいほどハイスペックですから、これが「相対的な性能」を意味していそうです。

この辺りは、NVIDIAの命名規則と良く似ているといえるでしょう。ということは、「マクロアーキテクチャ + 数字」が同じGPUは、全て同じチップを使っている「双子、三つ子」の関係にあると見て良いと思います。

実は、CPUやGPUなどは、同じ半導体チップを使いながら、品質チェックの結果、求める水準を超えられなかったものは、特定の機能を削ることでスペックを落とされて、異なるCPU/GPUとして販売されているのです。

この時、手が加えられず、スペックを落とされなかったチップを「フルスペック版」と呼んだりします。

それから、最後の文字列は「格」を表しているようです。数字まで同じGPU（同じチップ）の序列をはっきりさせるためのものでしょう。正確なものかは分かりませんが、伝統的に「XTX > XT > XL(PRO) > 無印」という序列となっているようです。