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印刷2012/12/27 00:00

レビュー

“SP数1536基のHD 7870”こと「Tahiti LE」を動かしてみる

Tahiti LE
(Club 3D Radeon HD 7870XT jokerCard)

Text by 宮崎真一


Radeon HD 7870XT jokerCard
メーカー&問い合わせ先:Club 3D
実勢価格:2万2000円前後(※2012年12月27日現在)
Radeon HD 7800
 GPUの二大巨頭から現行世代のGPUが出揃った感のある2012年第4四半期,「1536基のシェーダプロセッサを持つ『Radeon HD 7870』」なるGPUを搭載するClub 3D製グラフィックスカードが,日本市場に登場した。
 その名は,「Radeon HD 7870XT jokerCard」(型番:CGAX-7876XT,以下 Club 3D HD 7870XT)。AMDの公式スペックだと,Radeon HD 7870(以下,HD 7870)のシェーダプロセッサ数は1280基なので,明らかに不自然なのだが,果たしてこれは何なのか。4Gamerでは店頭でカードを購入してきたので,その素性を明らかにしてみたいと思う。


HD 7950からGCN CUを4基削減

メモリインタフェースも256bitに


Radeon HD 7800
Club 3D HD 7870XTが搭載するTahiti LEコア。大きなダイを見れば,Radeon HD 7800シリーズの「Pitcairn」(ピトケアン)系コアではないことがすぐ分かる
Radeon HD 7800
Radeon HD 7900シリーズの概要とブロック図。Tahiti LEは基本的に,Tahitiのフルスペックから,GCN CU(※図中「GCN」と書かれている黒いブロック)を8基削減したものいうことになる
 さて,「果たしてこれは何なのか」と振りかぶっておいて恐縮だが,いきなり結論から述べると,Club 3D HD 7870XTが搭載する「シェーダコア1536基版HD 7870」は,開発コードネーム「Tahiti LE」(タヒチLE)と呼ばれていたGPUである。「TahitiってRadeon HD 7900シリーズのGPUコアじゃなかった?」と疑問に思った読者は鋭いが,Club 3D HD 7870XTに搭載されるTahiti LEは,まさにRadeon HD 7900シリーズの流れを汲むGPUということになる。

 ここで,Tahitiコアで採用される「Graphics Core Next」(以下,GCN)アーキテクチャをおさらいしておくと,最小構成要素は,16基のシェーダプロセッサ「Stream Processor」(もしくはRadeon Core。以下,SP)がひとまとめになった「Vector Unit」(ベクトルSIMDユニット)を4基と,1基の「Scalar Unit」(スカラユニット),4基のテクスチャフィルタリングユニット,容量16KBのL1キャッシュによる「GCN Compute Unit」(以下,GCN CU)だ。
 Radeon HD 7900シリーズでは,これまで2つの製品がリリースされているが,最上位モデルにしてTahitiのフルスペックモデルとされる「Radeon HD 7970」(以下,HD 7970)ではGCN CU数が32基(※16×4×32=2048 SP),その下位モデルとなる「Radeon HD 7950」(以下,HD 7950)だと4基削減されて28基(※16×4×28=1792 SP)となっている。

 ……と,ここまで説明すれば,1536 SPという仕様のTahiti LEがどんなスペックかは想像できるだろう。16×4×24=1536 で,24 GCN CUということになるわけだ。GCN CUが24基なので,テクスチャユニットの数は 4×24 の96基となる。

Club 3Dが製品情報ページで公開している製品スペックシート
Radeon HD 7800
 ただし,Tahiti LEはAMDの公式ラインナップに存在しておらず,ゆえに公式スペックも存在しない。GCNアーキテクチャの仕様から,以上のことは言い切れるのだが,たとえばTahitiのフルスペックだと最大768KB用意されるL2キャッシュの容量や,同8基(ROPユニット換算で32基)のRender Back-Ends(レンダーバックエンド)が実際に何基あるのかといったところは不明だ。
 Club 3Dが公開しているスペックによると,コアクロックは925MHzで,ブーストクロックが975MHz,メモリクロックが6000MHz相当(実クロック1500MHz),グラフィックスメモリ容量2GB,インタフェース256bit。以上の情報を総合するに,Tahiti LEは,

  • 2012年6月にAMDが発表し,HD 7970とHD 7950へ順次導入してきている自動クロックアップ機能「AMD PowerTune Technology with Boost」(以下,PowerTune Boost)に対応している
  • メモリインタフェースはHD 7970&HD 7950と同じ384bitではなく,HD 7870と同じ256bitに落とされている
  • メモリ容量もHD 7870と同じ2GBで,HD 7950の3GBからは減っている

GPUということになるが,これがAMDの“隠し公式スペック”準拠なのかどうかもっきりしない。Club 3Dに遅れてSapphire Technologyから発表されたTahiti LE搭載カード「SAPPHIRE HD 7870 2GB GDDR5 XT WITH BOOST」も同じスペックだったりはするので,今回の「コア925MHz,ブースト975MHz,メモリ6000MHz相当」というのがリファレンス的な設定になっている可能性は高そうだが,断言まではできないので,この点は注意しておいてほしい。

 というわけで表1は,Club 3D HD 7870XTと,その上位モデルであるPowerTune with Boost付きHD 7950(以下,HD 7950 with Boost),発表当初のHD 7950,そしてHD 7870に,競合となる「GeForce GTX 660 Ti」(以下,GTX 660 Ti)のスペックをまとめたものになる。

※筆者の推測による部分には「?」を付記した


HD 7870より21mmも長いClub 3D HD 7870XT

CFXはRadeon HD 7900シリーズとの組み合わせに対応


Radeon HD 7800
GIGA-BYTE TECHNOLOGY製のHD 7870カード「GV-R787OC-2GD」と並べてみたところ
Radeon HD 7800
PCI Express補助電源コネクタは6ピン×2となっている
 では,入手したClub 3D HD 7870XTカードを概観していこう。
 まずカードサイズは全長実測268mm(※突起部除く)で,これはHD 7950リファレンスカードの同277mmよりも短い一方,HD 7870リファレンスカードの同247mmと比べると21mm長い。
 一方,PCI Express補助電源コネクタが6ピン×2となり,CrossFireX(以下,CFX)用のエッジコネクタが1つで,2-way CFXまでのサポートとなる点は,HD 7870を踏襲する。

 CFXの話が出たのでついでに述べておくと,Club 3D HD 7870XTはHD 7870系の製品名こそ付いているが,前述のとおり搭載するGPUはTahiti系のTahiti LEなので,組み合わせられるのはRadeon HD 7900シリーズのGPUを搭載するグラフィックスカードだ。実際,HD 7950搭載カードとのCFX構成は可能だった。

 少し話が逸れた。「CoolStream」(クールストリーム)と名付けられたGPUクーラーは2スロット仕様で,カード全体を覆うタイプ。2本の銅製ヒートパイプがGPUの熱を放熱フィン部へと伝えたうえで,クーラーの前後中央部に用意された90mm角相当のファンによる冷却を行う。

3本のヒートパイプが走るCoolStreamクーラーを搭載。カードを固定するネジのうち1つには,剥がした時点で保証の切れるシールが貼られていた
Radeon HD 7800 Radeon HD 7800

GPUクーラーを取り外したところ
Radeon HD 7800
 GPUクーラーの取り外しはメーカー保証外の行為で,取り外した時点で保証が受けられなくなる。その点は注意してほしいが,今回,確認のためあえて取り外してみると,ヒートパイプはGPUのダイに直接触れるような設計になっていた。他社製品でもよく見られるものなので,Club 3D独自というわけではないが,CoolStreamというクーラーのポイントであるとはいえるだろう。

 基版はClub 3Dのオリジナルデザインのようで,電源部は見る限り4+2+2フェーズ構成になっているようだ。搭載されるメモリチップはエルピーダメモリ製のGDDR5「W2032BBBG-60-F」(6Gbps品)を採用。8枚で,スペックどおり,メモリ容量2GBを実現している。

基版にはGPU用と思われる4フェーズ電源部に薄いパッシブヒートシンクが取り付けられていた(左)。右がグリスを拭き取った基版全体の様子だ
Radeon HD 7800 Radeon HD 7800
Club 3D HD 7870XTの電源部(左,中央)と搭載されるグラフィックスメモリチップ(右)
Radeon HD 7800 Radeon HD 7800 Radeon HD 7800


初期HD 7950やHD 7870などと比較

ドライバは最新のものを利用


外部出力インタフェースはDual-Link DVI-I×1,HDMI×1,Mini DisplayPort×2
Radeon HD 7800
 今回のテスト環境は表2のとおりで,比較対象には,PowerTune with Boostが無効な初期HD 7950カードと,HD 7870カードを用意した。競合製品には価格帯的に同じラインというものがなかったため,搭載カードがおおむね2万5000〜2万9000円程度(※2012年12月27日現在)の実勢価格で販売されているGTX 660 Tiを選んだ次第である。
 ただし,HD 7950搭載カードとして用いたGIGA-BYTE TECHNOLOGY製「GV-R795WF3-3GD」と,GTX 660 Tiカードとして用意したZOTAC International製「ZOTAC GeForce GTX 660 Ti」(型番:ZTGTX660Ti-2GD5R0 / ZT-60802-10P)は,メーカーレベルで動作クロックが引き上げられたクロックアップ品であるため,MSIのオーバークロックツール「Afterbuner」(Version 2.3.0)を用いて動作クロックをリファレンス相当にまで引き下げたことをあらかじめお断りしておきたい。


Catalyst 12.11 Beta11を導入し,システム情報を表示させたところ
Radeon HD 7800
 ドライバにはテスト開始の2012年12月下旬時点で最新となる「Catalyst 12.11 Beta11」と「GeForce 310.70 Driver」を使用。テスト方法は4Gmaerのベンチマークレギュレーション12.2に準拠するが,スケジュールの都合により,「S.T.A.L.K.E.R.:Call of Pripyat」と「DiRT 3」のテストは省略している。
 解像度は,Club 3D HD 7870XTがTahiti系コアということもあって,1920×1080ドットと2560×1600ドットを選択した。

 また,これは“いつもどおり”だが,テストに用いたCPU「Core i7-3960X Extreme Edition/3.3GHz」の自動クロックアップ機能である「Intel Turbo Boost Technology」は,テスト内容によってその効果に違いが生じる可能性があるため,マザーボードのUEFI(≒BIOS)から無効化している。


HD 7870比で1割ほど高い性能を発揮

テスト条件によっては初期HD 7950より高いケースも


 Club 3D HD 7870XTは,グラフ中に限り,スペースの都合からコア名であるTahiti LEと表記することをお断りしつつ,テスト結果を順に見ていこう。
 グラフ1は,「3DMark 11」(Version 1.0.3)から,「Performance」と「Extreme」の両プリセットにおける総合スコアをまとめたものとなる。Club 3D HD 7870XTのスコアは,PerformanceプリセットでHD 7950を上回った。HD 7950よりも高い動作クロックがスコアに好影響を及ぼしていると述べていいだろう。


 続いて「Battlefield 3」(以下,BF3)の結果がグラフ2,3となる。ここでのスコア傾向は3DMark 11と若干異なり,Club 3D HD 7870XTはHD 7950に一歩及ばない格好となっているが,これはGCN CU数(=SP数)が削減されたことに加え,メモリバス帯域幅が大きく引き下げられたことが影響していると見ていいだろう。
 ただ,それでもHD 7870に対しては安定して7〜11%程度高いスコアを示している。


 現行世代のハイクラスGPUにとっては“軽すぎる”ほど描画負荷が低く,かつメモリ周りの負荷もほとんど問題にならない「Call of Duty 4: Modern Warfare」(以下,Call of Duty 4)では,やはりというかなんというか,スコアは3DMark 11と近い傾向を示した(グラフ4,5)。
 Club 3D HD 7870XTはHD 7950を2〜4%程度高いスコアを示すだけでなく,BF3で完敗しているGTX 660 Tiをも安定的に上回っていることからするに,純粋にSP数やテクスチャユニット数,そして動作クロックが効くタイトルでは強みを発揮できるということになりそうだ。


 一方,グラフ6,7に示したとおり,公式の高解像度テクスチャパックを導入することで描画負荷を高めた「The Elder Scrolls V: Skyrim」(以下,Skyrim)のテスト結果だと,Club 3D HD 7870XTのスコアはHD 7950と同程度のところにまとまっている。
 HD 7870に対しては2〜6%程度の高いスコアだが,むしろ重要なのは,8xアンチエイリアシングと16x異方性フィルタリングを適用した「Ultra設定」のスコアが,GTX 660 Tiを逆転していることだろう。価格設定を考えると,これはポイントが高い。


 グラフ8,9は,「Sid Meier's Civilization V」(以下,Civ 5)のテスト結果だ。「Leader Benchmark」を用いる関係でGPU性能だけでなくGPGPU性能もスコアを左右することもあって,Club 3D HD 7870XTのスコアは,高い動作クロックをもってしても,よりGCN CU数の多いHD 7950に届いていない。
 ただ,HD 7870には,同じ理由で9〜10%程度高いスコアを示している。高負荷設定でGTX 660 Tiに有意なスコア差を付ける点も押さえておきたいところだ。



HD 7950と比べると消費電力はかなり高め

原因はPowerTune with Boostか


 Club 3Dが公開している製品情報によると,Club 3D HD 7870XTの最大消費電力は210Wとされている。これはHD 7870の公称典型消費電力たる175Wを大きく上回り,HD 7950の最大消費電力である200Wすら超える値だが,実際のところはどうなのか。ログの取得が可能なワットチェッカー「Watts up? PRO」を用いて,システム全体の消費電力での比較を行ってみよう。

 テストにあたっては,ゲーム用途を想定し,無操作時にもディスプレイ出力が無効化されないよう設定。そのうえで,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た。

 その結果がグラフ10だが,目を引くのはアプリケーション実行時だろう。Club 3D HD 7870XTはHD 7950と比べて45〜62Wも高いからだ。
 そして,この事態を引き起こす原因は,PowerTune with Boostにある。HD 7950 with Boostのテストレポートで筆者は,PowerTune with Boost有効化VBIOSの導入で,GPUコア電圧がHD 7950の最大1.086VからHD 7950 with Boostでは最大1.238Vとなり,消費電力が増大したことをお伝えしているが,同じことが,PowerTune with Boostの有効なClub 3D HD 7870XTにも起こっているというわけだ。実際,確認してみると,テスト中のコア電圧は最大で1.26Vへ上がっていたので,これが消費電力を跳ね上げている“犯人”と見てまず間違いない。

 なお,アイドル時のスコアは横並び。無操作状態が長く続いて,ディスプレイ出力が無効化されると,消費電力を大きく下げる機能「AMD ZeroCore Power Technology」はClub 3D HD 7870XTでも利用可能なため,アイドル時にディスプレイ出力を切る設定にしておくと,システム全体の消費電力は85Wまで下がっている。HD 7950とHD 7870は順に82W,80Wまで下がったので,ほぼ同じような挙動だと述べていいはずだ。


 最後に,3DMark 11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,モニタリングツール「HWMonitor Pro」(Version 1.15)から各GPUの温度を追った結果がグラフ11となる(※余談だが,バージョン0.6.6版「GPU-Z」ではClub 3D HD 7870XTの温度を取得できなかった)。
 テスト時の室温は24℃で,テストシステムはPCケースに組み込まない,いわゆるバラック状態に置いている。

 GPUクーラーが異なるため,横並びの比較に大した意味はないのだが,それでも,カードの消費電力と,高負荷時に70℃以下というスコアから,Club 3D HD 7870XTで採用されるCoolStreamクーラーの冷却能力が高いとは言えそうである。筆者の主観であることを断ってから続けると,動作音もこのクラスのカードに搭載されるクーラーとしては及第点レベルと述べてよさそうだ。
 なお,高負荷時におけるHD 7950の温度が極めて低いのは,テストに用いているGV-R795WF3-3GDが3連ファンからなるオリジナルクーラーを搭載しているためだ。



消費電力以外,Club 3D HD 7870XT自体は悪くないが

そもそもHD 7950とHD 7870の間が必要なのか


Club 3D HD 7870XTの製品ボックス
Radeon HD 7800
 ここまでのテストから分かることは,Tahiti LEが,多くの場面で“with Boost”なしのHD 7950と同等の性能を発揮できるということである。PowerTune with Boostの採用によって消費電力が増大してしまったのはマイナス評価となるが,実勢価格で比較すると,HD 7950&HD 7950 with Boost搭載カードが2万4000〜3万4000円程度,HD 7870搭載カードが1万9000〜2万4000円程度のなか,Club 3D HD 7870XTは2万2000円前後(※価格はいずれも2012年12月27日現在)と,低めだ。能力の高いクーラーを採用し,これだけの性能が出ていれば悪くないと述べていいように思う。

 問題はむしろ,Tahiti LEを採用しつつ,HD 7870シリーズを名乗っているということのほうだ。Club 3D HD 7870XTには,Radeon伝統の「上位モデルであることを示す識別子」たる「XT」が付記されているので,区別できなくはないのだが,仮にHD 7870カードを持っている人がClub 3D HD 7870XTを追加で購入してもCFX構成は行えないわけで,「なんとなくHD 7870の特別版扱い」という現状には,大いに疑問を呈したい。
 また,そもそもの話として,HD 7870とHD 7950の間には,それほど大きな性能ギャップがない。たしかにHD 7950 with Boostの登場で若干は開いたが,それでもHD 7850とHD 7770の間にあるギャップと比べると遙かに小さいレベルだ。おそらく,Tahiti LEが登場した背景には,HD 7950として利用できないTahitiコアの再利用という話があるのだと思うが,AMDにはもう少しやりようがあったのではなかろうかと考えてしまう。

Club 3DのClub 3D HD 7870XT製品情報ページ(英語)

  • 関連タイトル:

    Radeon HD 7800

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