そこには常にいくらかの余裕があります...
オーバークロックに関する記事を書くのは、いつも一長一短です。ハードウェアを限界まで追い込み、無料でパフォーマンスアップを得られるという喜びを味わう言い訳になる一方で、多くの要素が絡み合うため、読者の皆様が私と同じレベルの成功を達成できない可能性もあることを常に認識しています。
冷却が良い例です。最初に市場に投入されたカードに搭載されているリファレンスデザインは十分な性能を発揮しますが、アフターマーケットのソリューションやメーカー独自の設計を採用したモデルの方が、より良い結果をもたらす傾向があります。ヒートパイプは効果的であり、ヒートパイプの数が多いほど効果的です。同様に、ヒートシンクが大きいほど、熱負荷をより広い面積で分散できるため、有利です。これは非常に重要なポイントです。リファレンスクーラーは、標準速度でGPUの温度を約80～90℃に保ちながら、（できれば）適度なノイズしか発生しないように設計されているからです。
GPUのコア周波数を上げ、発熱量を増やすと、ファンは次第に音を立て始め、グラフィックチップの過熱を防ぐために最大速度に達するまで回転を続けます。この速度に達すると、カードはクーラーが対応できる最高クロック速度で動作します。通常、標準のクーラーはわずかな余裕しか備えていません。ファンはクーラーにより多くの空気を送り込むことで発熱に対処しようとしますが、限られた表面積で対応できる効果には限界があります。
SLIまたはCrossFire構成で2枚の高性能グラフィックカードを併用する場合にも、同様の現象が発生します。グラフィックカードのファンは85%から100%までデューティサイクルで回転しますが、2枚のグラフィックカードをフル稼働させた際の熱出力に負けてしまいます。ここで問題となるのはエアフローです。ケース内に入る冷たい空気が少なすぎるため、筐体内のわずかな空気が何度も循環し、その過程で熱を帯びていきます。ある時点で空気の温度が上がりすぎてクーラーがGPUの冷却を事実上停止し、GPUだけでなく他のコンポーネントの温度も上昇してしまいます。
要約すると、ケース内の周囲温度が高くなるほど、グラフィック カードを冷却し続けるのが難しくなります。
考慮すべきもう2つのポイントは、カードのBIOSとグラフィックドライバーです。理想的には、どちらも可能な限りオーバークロックとクロックスケーリング（カードが2DモードのときにGPUとメモリのクロック速度を下げること）をサポートする必要があります。カードメーカーによっては、十分な調査を怠り、GPUを5%オーバークロックして、カードをOCエディションとして販売することがあります。これは確かに負荷時の3Dパフォーマンスを向上させますが、グラフィックチップをより高いオーバークロック周波数に固定することで、アイドル時にボードのクロックが低下しないようにします。ここでの唯一の得は電力会社です。GPUが最大速度で固定されることのもう1つの副作用は、Webブラウジングをしているときでも、グラフィックを高負荷に要求する3Dゲームをプレイしているときでも、常に同じ量の熱を発生することです。クーラーのファンもアイドル状態になることはありません。
目安として、NVIDIA カードでは 2D モードでは周波数を 300/600/100 MHz（GPU/シェーダー/メモリ）に下げる必要があります。ATI チップを搭載したカードの場合、スケーリングはモデルによって異なります。グラフィックチップは通常 240 MHz または 500 MHz にダウンクロックされますが、古いカードの GDDR5 メモリは最高速度を維持する傾向があります。そのため、オーバークロックはどちらのベンダーの製品でもアイドル時の消費電力に即座に影響を及ぼします。なぜなら、これらの製品は 2D モードでも高クロックで動作し続けるからです。
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最後の要素であるGPU電圧も、カードメーカーによって制御されています。最悪の場合、カードの電圧は固定されており、そのようなカードをオーバークロックしても余裕はほとんどありません。BIOSの修正やATI Toolなどのユーティリティを使用してGPU電圧を変更する方法はいくつかありますが、これらもすべてのカードで機能するとは限りません。また、カードをオーバークロックすると、メーカーが安全とみなす仕様外でハードウェアを実行するため、ほぼ確実に保証が無効になることを忘れないでください。現在のほぼすべてのグラフィックカードには、過熱を防ぐメカニズムが備わっています。100℃程度に達すると、自動的にクロック速度が低下します。しかし、どのような方法でもGPU電圧を上げると、ハードウェアを損傷するリスクが大幅に高まります。
MSIはGeForce GTX 260 Lightningで電圧調整の領域に進出しました。このカードは、特別なドライバアドオンを使用することで、高クロック時にGPU電圧を上げて安定性を向上させることができます。MSIは、このカードの後継機種であるGeForce GTX 275 Lightningでは、より慎重な対応をとっているようです。ソフトウェアには、特定のパラメータの変更は可能ですが、ハードウェアに損傷を与える可能性があることを説明する警告が表示されるようになりました。
本日の目的は、オーバークロックによって、グラフィックス ハードウェアの次に高いクラスのパフォーマンス レベルに到達することです。このテスト用に、MSI から、より強力な冷却ソリューションを備え、OC エディションとして販売されている 2 つの特別モデル、GTX 275 Lightning と HD 4890 Cyclone SOC を注文しました。結果として、オーバークロックするとリファレンス カードの GeForce GTX 285 に匹敵する GTX 275 Lightning では、目標はあっさり達成できました。ATI の Radeon HD 4890 は、すでに 4800 シリーズで最速のシングル GPU カードであるため、向上したオーバークロック パフォーマンスをリファレンス カードとのみ比較します。最終候補は、ATI の最新の Radeon HD 5770 です。あまり多くを明かすことはできませんが、このカードには驚かされ、40nm 製造プロセスのスケーラビリティを十分に実証しました。
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