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印刷2009/09/17 16:41

特集

Text by 宮崎真一

■更新履歴

 4Gamerでは,独自の基準を設けて,ハードウェアのベンチマークテストを行っている。2006年6月までは,スペースの都合上,各レビュー記事中で簡単な説明を行うに留めていたが,ここで改めてレギュレーション(=規定)を示しておきたい。ベンチマークテストのスコアを理解する一助になれば幸いだ。


「Gamers’ Benchmark」を謳う3DMarkシリーズ(画面は「3DMark03」より)

 ベンチマークテストというものをざっくりと説明するなら,それは「テスト対象の性能を見るもの」ということになる。だが,そもそもの話として,ベンチマークテストで得られる「スコア」は,ある側面のみを見るものであって,テスト対象となる製品の性能すべてを示すものではない。
 Futuremarkの3DMarkシリーズを例にとって考えてみよう。 これは,PCの3D性能というものに興味を持った人のすべてが一度は試すアプリケーションと言ってもいい。しかし,いくら多くの人が利用するベンチマークアプリケーションだからといって,「3DMarkの総合スコアが○○以上であれば,あらゆるゲームが快適に動作する」とは言えないのだ。

 これはなぜかというと,「3DMark06」や「3DMark 11」,あるいは「3DMark」などといったベンチマークアプリケーションと,実際のゲームアプリケーションでは,使われているAPI,あるいはその活用度合いが異なるからである。
 APIとは「Application Program Interface」の略。あるソフトウェアを開発するときに利用可能な命令や関数を集めたもののことだ。
 現在流通しているPCゲームのほとんどが,要求スペックにDirectXのバージョンを挙げているのは,ゲームの製品パッケージや公式Webサイトで見たことがあると思うが,DirectXは,ゲーム(やマルチメディア)用のAPIである。ゲームでDirectX 9.0cやDirectX 11が要求されている場合,そのゲームはDirectX 9.0cやDirectX 11の命令や関数を利用しているということになる。

 


テッセレーションなどといったDirectX 11の機能がふんだんに使われる3DMark

 だが,「DirectX 9.0cやDirectX 11の何をどれくらいの頻度で利用しているか」は,ゲームによって異なる。DirectX 9.0c対応としながら,実質的には下位互換性のあるDirectX 8.1世代のAPIしか利用していないタイトルや,DirectX 11対応といっても,DirectX 11の新機能はまったく使っておらず,性能の最適化だけを行っているようなタイトルがある一方で,DirectX 11のテッセレーションやポストプロセスを多用し,DirectX 9環境ではそもそも動作させることすら不可能なタイトルもあったりするのだ。
 つまり,評価対象となるグラフィックスカードやCPUの性能を見るためには,実際のゲームタイトルを複数用意して,設定を変えたりしながらテストを行うことで,「ゲームタイトルによって生じるパフォーマンス傾向の違い」をまとめ,そこから全体を鳥瞰できるような指標を用意するほかないのである。

 以上を踏まえて,4Gamerのハードウェアレビュー方法について,順に説明していくことにしたい。
 ゲームタイトルについては,適宜見直しを行っているので,追加されたり削除されたりすることがある。そういったアップデートについては基本的にこのページでコメントしていくので,ハードウェアレビュー記事を読むときには,このページも同時にチェックしてもらえれば幸いだ。

「標準設定」と「高負荷設定」


NVIDIAコントロールパネル(上)とCatalyst Control CenterもしくはVISION Engine Control Center(下)

 4Gamerでは基本的に,「標準設定」と呼ぶ状態と,グラフィックスカード(≒GPU)に負荷をかけた「高負荷設定」という状態の2パターンでテストを行っている。
 標準設定は,海外のレビューサイトで「Pure Performance」と呼ばれることの多い設定。要するに,垂直同期を無効化するのを除いて,ドライバのデフォルト設定そのままである。一方の高負荷設定は,ゲームプレイにおいて現実的なレベルのアンチエイリアシングとテクスチャフィルタリングを行うことで,ミドルハイクラス以上のグラフィックスカードを用いてゲームをプレイするときの描画設定に近いものとしている。
 ベンチマークレギュレーションでは,長い間,高負荷設定を4x AA(4x Anti-Aliasing,4xアンチエイリアシング)と8x AF(8x Anisotropic Filtering,8x異方性フィルタリング)にしてきた。しかし近年,GPU性能の向上に合わせて,テクスチャフィルタリングの負荷が下がってきたため,Version 8.0以降では,4x AAと16x AFを高負荷設定とする。これにより,Version 7世代以前とは,スコアの互換性が失われているので,くれぐれも注意してほしい。

 高負荷設定におけるアンチエイリアシングと異方性フィルタリングは,基本的にゲームアプリケーション側で設定する。ただし,タイトルによっては,グラフィックスオプション設定に関連項目が用意されていないこともあるので,その場合はドライバ側から強制的に有効化を図る。GeForceファミリーなら「GeForce Driver」,Radeonファミリーなら「Catalyst Control Center」(※GPUとCPU,チップセットが“フルAMD”構成の場合は,呼称が「VISION Engine Control Center」に変わる)からそれぞれ行うわけだ。
 なお,ドライバ側には,アンチエイリアシングやテクスチャフィルタリングに関する細かな設定項目も多く用意されているが,両者で項目や効果は大きく異なるため,ドライバ側から設定するとき,これらをあえて変更したりはしない。

 というわけで,GeForce DriverとCatalyst Control Centerそれぞれの詳細な設定は以下のとおり。本稿では以下,手動で設定したものを赤字,テストの項目によって変更する必要のある項目を緑字で表記する。

NVIDIAコントロールパネル(3D設定−グローバル設定)

  • mipmapを強制する:オフ
  • アンチエイリアシング − ガンマ補正:オン
  • アンチエイリアシング − トランスペアレンシー:オフ
  • アンチエイリアシング − モード:アプリケーションによるコントロール(※または「オフ」)
  • アンチエイリアシング−設定:アプリケーションによるコントロール
  • アンビエント オクルージョン:オフ
  • エラーレポート:オフ
  • スレッドした最適化:自動
  • テクスチャフィルタリング − クオリティ:クオリティ
  • テクスチャフィルタリング − トリリニア最適化:オン
  • テクスチャフィルタリング − ネガティブLODバイアス:許可
  • テクスチャフィルタリング − 異方性サンプル最適化:オフ
  • トリプルバッファリング:オフ
  • マルチディスプレイ/ミックスGPUアクセラレーション:テストによる
  • レンダリング前最大フレーム数:3
  • 垂直同期:強制オフ
  • 対応テクスチャ クランプ:ハードウェアを使用する
  • 拡張制限:オフ
  • 異方性フィルタリング:アプリケーションによるコントロール(※または「オフ」)
  • 電源管理モード:適応

Catalyst Control Center「ゲーム−3Dアプリケーション設定―システム設定」

・アンチエイリアシング

  • アンチエイリアス モード:アプリケーション設定を利用する(※例外もある)
  • アンチエイリアス レベル:アプリケーション設定を利用する(※例外もある)
  • フィルター:スタンダード
  • アンチエイリアス メソッド:マルチサンプリング
  • 形態学的フィルタリング:オフ

・テクスチャ フィルタリング

  • 異方性フィルタリング モード:アプリケーション設定を使用する
  • 異方性フィルタリング レベル:アプリケーション設定を使用する
  • テクスチャ フィルタリング品質:標準
  • 表面フォーマット最適化:オン

・フレームレート コントロール

  • 垂直リフレッシュを待機する:常にオフ
  • OpenGL トリプル バッファリング:オフ

・ポリゴン分割

  • ポリゴン分割モード:AMDの最適化
  • 最大ポリゴン分割レベル:AMDの最適化

NVIDIAコントロールパネル

  • アンチエイリアシング設定:4x(※ゲーム側から適用できるときはそちらを優先)
  • 異方性フィルタリング:16x(※ゲーム側から適用できるときはそちらを優先。レギュレーション7世代以前は8x)

Catalyst Control Center

  • アンチエイリアシング設定:4x(※ゲーム側から適用できるときはそちらを優先)
  • 異方性フィルタリング:16x(※ゲーム側から適用できるときはそちらを優先。レギュレーション7世代以前は8x)

 ところで,過去のタイトルとの互換性と,新世代の機能との間で板挟みになることが多く,ゲーマーにとって悩ましいOSの選定。4Gamerでは過去,OSを,次のとおり選択してきた。

  • レギュレーション5世代まで:基本的にWindows XP Professionalのみ
  • レギュレーション6〜7世代:基本的にWindows XP Professionalだが,ハイエンド環境や新機能の検証ではWindows Vistaを併用
  • レギュレーション8世代:Windows 7製品版登場まではWindows Vistaがメインに,登場後はWindows 7がメイン
  • レギュレーション9〜14世代:基本的にWindows 7のみ

 そして,最新世代となるレギュレーション15だが,今世代でも基本的にWindows 7,より正確を期せば64bit版Windows 7を用いる。最新OSはWindows 8.1であるものの,依然として64bit版Windows 7を利用しているユーザーが多数派だからだ。どうしてもWindows 8や32bit版Windows 7などを使う必要がある場合は,適宜,記事内で断りを入れて対応したいと思う。

 なお,細かな点ではあるが,本文中で断っていない限り,テストに先立って,Windows側の設定は以下のとおり2か所変更する。

  • スクリーンセーバー:無効
  • モニタの電源を切る:無効

 最後にマザーボード側の設定だが,まずメモリタイミングは,レビューによって異なる。完全に統一するのが理想ではあるものの,テスト用機材のなかには「構成の変更不可」という条件で貸し出されるものが一部存在するため,これについては毎回,レビュー記事中で言及したい。
 Cool’n’QuietやEnhanced Intel SpeedStep Technology(EIST),データ実行防止(DEP)などといったCPUの省電力機能や拡張機能は基本無効とし,有効時はレビュー記事中で言及する。また,マザーボードが自動オーバークロック機能を持つ場合,それも無効化する。

解像度設定と,“CPUという例外”

 テストにおいてどの解像度を選択するかは,レギュレーション10世代まで,記事ごとに断ってきたが,昨今,据え置き機とのマルチプラットフォーム展開が行われるゲームタイトルが高解像度テレビのアスペクト比16:9を前提とした設計になってきていることと,解像度1920×1080ドット(アスペクト比16:9)のディスプレイがPCゲーマーの間で広く普及していることから,今後しばらくは,この,16:9アスペクトを基準にしていきたいと考えている。
 具体的には,1280×720・1600×900・1920×1080・2560×1440ドットの4パターン。レギュレーション11以降しばらくは,この4解像度から,GPUのポテンシャルに合わせて,連続する2つの解像度を適宜選択して,テストを行っていくこととなる。

 ただし,2014年1月時点のウルトラハイエンドGPUやマルチGPU構成では,2560×1440ドットですら描画負荷が足りないケースが出てきた。そこで,さらなる高解像度環境として,解像度1920×1080ドットのディスプレイを横に3台並べた5760×1080ドットも,テスト解像度として加えることにした。これはもちろん過渡期の選択であり,今後,いわゆる4Kディスプレイが登場し,4K解像度でも十分に3DゲームをプレイできるGPUが出てくれば,4K解像度を積極的に検討することとなるが,2015年1月時点では,4K未満の解像度のほうが性能比較には適切だと考えている。

 なお,上で「GPUのポテンシャルに合わせて」と述べたように,以上の規定はグラフィックスカードや統合型グラフィックス機能に関するものであり,CPUテスト時は例外が生じる。というのも,ゲームアプリケーションの場合,描画負荷が高くなると,CPU性能の違いが見えにくくなるためだ。


マザーボードはASUSTeK Computer製の「P8H67-M EVO」「Crosshair IV Formula」を利用。メインメモリはPC3-10600 DDR3 SDRAM 4GB×2,OSは64bit版Windows 7 Ultimateを用いた。テストに用いたグラフィックスドライバはCatalyst 11.8である

 ベンチマークテストの方法を示す記事でベンチマークテスト結果を示すのは気が引けるのだが,あえて示しておきたい。表1は,ベンチマークレギュレーション11.0準拠で,「S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat」における「SunShafts」シークエンスのテスト結果をまとめたものである。
 ここではGPUに「Radeon HD 6970」を組み合わせ,1280×720ドットから,ディスプレイ側の最大解像度である2560×1600ドットまでの4パターンで検証しているが,1280×720ドットでこそCPU間にスコアの違いが見られるものの,2560×1600ドットでは横並びになってしまうのが分かる。描画負荷が大きくなると,GPU性能がスコアを左右するようになるため,CPUの性能評価に適したものとならなくなってしまうのだ。


 一方,「組み合わせるGPUに対してCPU側の性能が足りない」といったケースでは,低解像度でスコアが頭打ちになることもある。表2は先ほどと同条件で「Just Cause 2」のテスト結果をまとめたものになるが,ここでは「Phenom II X6 1065T」で,低解像度から非常に分かりやすい形でボトルネックが発生しているのを見て取れよう(※Core i5-2500TとPhenom II X6 1090Tでもボトルネックは確認できる)。「ボトルネックが発生しているかどうか」も,CPUを評価するうえで1つのポイントとなる。

 そこで,レギュレーション11.0以降――厳密には2011年9月29日以降,4Gamerでは,評価対象がCPUの場合,解像度は1280×720・1600×900・1920×1080ドットの3つを選択することにした。1280×720ドットの低解像度でCPUの性能差を明らかにしつつ,1600×900&1920×1080ドットという,PCゲームをプレイするにあたっての標準的な解像度におけるスコアも取得してみようというわけだ。
 ただこのとき,描画負荷が高いとGPU性能に依存したスコアになってしまうことから,よりGPU負荷が大きくなる「高負荷設定」は省き,「標準設定」(もしくは低負荷設定」のみとすることも,ここで合わせてお断りしておきたい。

 なお,CPUテストの場合,組み合わせるGPUは「比較対象となるCPUと釣り合いが取れたもの」を適宜選択する。GPU性能がボトルネックとならず,かつ,現実的にその組み合わせがあり得るものを選ぶわけである。ハイエンド市場向けのCPUをテストするときにできる限り性能の高いGPUを組み合わせるのはいいとして,ローエンドのCPUをテストするときには,極端に性能の高いGPUを組み合わせるのを避けつつ,CPUの位置づけよりは上位のGPUを組み合わせるイメージだ。
 もちろん,選択したGPUは記事中に明記する。

電力&温度測定

 4Gamerのハードウェア検証では,個別にシステム全体の消費電力,およびGPUやCPUの温度計測を行ってきた。今後もその方針に変更はないが,レギュレーション6以降では,そのテスト方法に,一定の基準を設けることにしている。


SST-ST1200-G
メーカー:SilverStone Technology
問い合わせ先:マスタードシード(販売代理店)

 その履歴は下にまとめたとおりだが,レギュレーション11世代以降では,SilverStone Technologyの協力により,定格1200Wモデル「SST-ST1200-G」を2台確保できたので,PC製品などで,電源ユニットが固定されている場合を除き,基本的にはSST-ST1200-Gを使っていく。
 SST-ST1200-Gは,「80 PLUS Gold」認証を得た「Strider Gold」シリーズの定格1200Wモデルだ。+12Vが1系統になっている点と,フルモジュラー仕様で取り回しやすい点が大きな特徴となっている。

レギュレーションで用いる電源ユニットの履歴
  • レギュレーション5以前:非統一
  • レギュレーション6〜10:Cooler Master RealPowerPro 1250W
  • レギュレーション11以降:SilverStone Technology SST-ST1200-G

編集部で独自に用意したWatts up? PRO。USBでPCと接続し,ログを取得できる

 また,システム全体の消費電力測定には,4Gamerで独自に用意したElectronic Educational Devices製ワットチェッカーで,消費電力の変化を30分以上にわたってロギングできる「Watts up? PRO」を用いる。そして,OS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テストを通じて,最も高い消費電力値を記録した時点を「(各アプリケーションの)実行時」として,それぞれのスコアを記録する。
 なお,アイドル時の消費電力測定において,各種省電力機能の有効化を行う場合には,テスト時に明示したい。


USB経由でデータを転送し,「Watts Up USB Data Logger」からデータをチェックできるのが,Watts Up? PRO最大の特徴だ。左はデータ転送中の様子。取得したデータは右のように表示され,グラフ化したりもできるが,4GamerではMicrosoft Excel互換のテキスト形式で保存している


HWMonitor Pro。最新製品への対応が早く,温度のほか動作電圧やファン回転数もモニタリング可能だ

 GPUやCPUの温度測定には,CPUID製のハードウェアモニタリングソフトウェア「HWMonitor Pro」の最新版を優先的に用いる。HWMonitor Proは,PCを構成する各デバイスの動作電圧や温度,ファン回転数をロギング可能。これを用いて,アイドル時と「高負荷時」のスコアを取得する。
 ただし,主にCPUレビュー/テストレポートでは,必要に応じ,ocbase.com製のストレステストツールであり,温度や動作電圧測定も可能な「OCCT」を用いることがある。OCCTでは,高い負荷をかけ続け,同時に温度測定を行うすることができるからだ。

 ……と,ここまでが基礎的な設定項目となる。当然ながら,ドライバ内の表記は,アップデートに伴って変化する可能性を排除できないが,それは適宜対処するとして,注目してほしいのは下のプルダウンメニューだ。2006年7月以降,グラフィックスカードやCPUのテストでは,基本的にこのプルダウンメニューで選択できるレギュレーションのバージョンを指定して,テスト方法説明の代わりとする。このため,レビュー記事からのリンクでこのページにたどり着いた人は,レビュー記事で言及されているバージョンを選択してほしい。

 先に示したプルダウンメニューから参照できる具体的なテスト方法については,読者の環境で同じことをすれば,比較可能な結果が出るよう配慮して記述したつもりだ。しかし実際には,4Gamerのレビュー記事とまったく同じ型番のハードウェアを用意しても,読者のシステムで同じスコアは出ないかもしれない。

 


テスト用システムのデスクトップ

 これはなぜかというと,4Gamerではハードウェアレビューに当たって,必ずOSをクリーンインストールし,しかもベンチマークテストに必要なアプリケーションだけをインストールしているからだ。一般に,使い込んだOSよりも,“まっさらな”OSのほうが,性能は高く出やすい。
 また,PCのハードウェアには個体差があり,同じメーカーで,同じ型番のハードウェアでも,厳密には別の個体なので,パフォーマンスには微妙な差が現れる可能性がある。

 だが,冒頭で述べたように,ベンチマークは“傾向”を知るための手段だ。4Gamerのスコアと読者の環境で,若干の違いが出ることは,言ってしまえば大きな問題ではない。むしろ重要なのは,どんな傾向をそこから読み取るか,である。グラフ一つ一つで判断するのではなく,レビューは総合的に見てもらえれば幸いだ。

 なお,冒頭でテスト対象ゲームタイトルの更新について言及したが,タイトルごとの具体的なテスト方法も,何か問題が発生したり,より正確な計測手段が見つかったりした場合にはアップデートしていく。アップデートの詳細は本文の冒頭に履歴として掲載するので参考にしてほしい。また,ベンチマーク方法についての質問や疑問は,知らせてもらえれば適宜対応したいと思う。
 その意味で,このページは将来的にどこまでも未完成である。4Gamerのハードウェアレビューに興味のある人は,まめにチェックしてみてほしい。

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