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Doom Eternalのグラフィック、CPUテスト:idがパフォーマンスを最適化する方法を紹介

Doom Eternal は3月20日に発売されました。私たちは、様々なGPUとCPUでパフォーマンステストを行い、その動作性能と、パフォーマンスに最も影響を与える設定を調べてきました。最高クラスのグラフィックカードであれば、Doom Eternalも問題なくプレイできるはずです。また、ゲームに最適なCPUも同様の性能を発揮しています。しかし、 GPUの階層構造が下位のカードや、 CPUベンチマークの階層構造で上位ではないプロセッサではどうでしょうか?私たちはあらゆる範囲を網羅できるよう最善を尽くしており、その結果を以下にご紹介します。

まず、GPUは、よほど古かったり遅かったりしない限り、おそらく問題にはならないでしょう。GTX 1050でも1080p Lowで55fpsというまずまずのフレームレートを実現しました。しかもこれはフル解像度で、統合型グラフィックス特有の解像度スケーリングは一切不要です。もしあなたがポテトPCを使っているなら、統合型グラフィックスでDoom Eternalを動作させるためのガイドで詳細をご確認ください。比較的古いグラフィックカードの多くにとって、より大きな問題はVRAMの要件です。

Doom Eternalは、低設定で1080pでプレイするには2942MiBのVRAMが必要です。GTX 1050のような2GBのグラフィックボードでも、必須の3GBのVRAMを搭載していないにもかかわらず動作しますが、ほとんどの設定を高く設定することは不可能です。1080pの中設定でプレイしたい場合は、4GB以上のVRAM(正確には3502MiB)を搭載したグラフィックボードが必要です。1080pの高設定でも4078MiBと4GBをわずかに下回ります。Ultra設定では、1080pで5230MiB、1440pで5437MiB、4Kで6025MiBのVRAMが必要で、少なくとも6GBのVRAMが必要です。ナイトメアは 6GB をわずかに超えて 6254 MiB になり、ウルトラナイトメアでは 1080p で 6766 MiB が必要になります。どちらの場合でも、最大 4K の解像度であれば 8GB の GPU で十分です。

CPUはどうでしょうか?確かに、最高のパフォーマンスを得るには、少なくともある程度までは、クロック周波数を上げ、コア数やスレッド数を増やす必要があります。しかし、CPUへの要求は比較的穏やかです。Core i5-9600KRyzen 5 3600以上のCPUであれば、 RTX 2080 Tiでフレームレートを最大化できました。それより低性能のGPUでも、はるかに低速なCPUで十分でしょう。GPUの性能が十分であれば、  2コア4スレッドのPentium Gold G5400 CPUでもHell's Furyは問題なく動作します。

テストセットアップ

グラフィックカードテストベッド

Doom Eternalのテスト環境は、通常のグラフィックカード構成と同じです。Core i9-9900Kプロセッサ、32GBのDDR4-3200メモリ、2TBのNVMe SSDを搭載しています。GPUは20枚( Intel統合グラフィックでDoom Eternalを実行しようとして失敗したものを除く)あり、RTX 2080 Tiを複数のCPUでテストしました。各グラフィックカードは、解像度スケーリングをオフにした1080p低解像度からテストを開始しました。その後、1080p中解像度とウルトラ解像度、1440pウルトラ解像度、4Kウルトラ解像度とウルトラナイトメア解像度でテストしました(GPUに十分なVRAMがあることを前提としています)。4Kウルトラナイトメアを実行できるのは8GB VRAMを搭載したGPUのみであるため、このグラフには11枚のGPUしか表示されていません。

AMD CPU テストベッド

CPUテストについては、Intel側では他のCoffee Lake Intel CPU(Core i7-8700KCore i5-9600K、Core i3-9100)と同じシステムを使用し、念のためPentium Gold G5400も用意しました。これにより、コア数、スレッド数、クロックスピードの増加によってゲームがどの程度スケールするか(またはスケールしないか)をある程度把握できるはずです。AMD CPUのテスト環境は、CPUとマザーボードを除いてほぼ同じです。Ryzen 9 3950XRyzen 9 3900XRyzen 7 3700XRyzen 5 3600Ryzen 5 3400Gなどの最近のAMDチップをテストしました。

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当社の GPU には、AMD と Nvidia の過去数世代のハードウェアから厳選したモデルが含まれています。Nvidia については、RTX 2080 SuperRTX 2070 SuperRTX 2060 SuperGTX 1660 SuperGTX 1650 Superに加え、RTX 2080 Ti もテストしました。また、各 GPU については、EVGA 1660 Super と MSI 1650 Super Gaming X を搭載した Founders Edition モデルを可能な限り使用しました (物流上の理由により、現時点では RTX 2060 を含めることができませんでしたが、近日中に追加する予定です)。前世代からは、GTX 1080 Ti FEGTX 1060 6GB FEGTX 1050 (2GB MSI Gaming) もテストしました。最後に、900シリーズのGTX 970 (Zotac製、リファレンスクロック搭載)で、NVIDIAカードのコレクションが完成します。AMDからは、RX 5000シリーズGPUをすべてテストしました。5700 XTと5700はリファレンスカード、5600 XT5500 XTモデルはすべてSapphire Pulseです。前世代では、Radeon VII(リファレンス)、Vega 56(リファレンス)、RX 570 4GB(MSI Gaming X)があります。最後に、 2015年から登場しているR9 390(Sapphire)をご紹介します。

テストシーケンスでは、ゲームの第1レベルの一部を使用し、フレームタイムの記録にはOCATを使用しています。敵をエリアから排除した後(繰り返しテストの邪魔になるので)、70秒かかるパスを実行します。各設定は少なくとも2回テストし、1080p低解像度では3回テストします(ハードウェアが「加熱」している間の最初の実行は破棄します)。残りの2回の実行のうち、最も良い結果を報告します。通常、2回の実行の差は1%未満です。 

(画像提供:ベセスダ)

Doom Eternal グラフィックカードのパフォーマンス 

過去6年間のハードウェアを網羅し、20種類のグラフィックカードをテストしました。もちろん、リリースされたすべてのGPUをテストしているわけではありませんが、欠落しているデータポイントのほとんどを補完できるはずです。例えば、GTX 1080は1080 Tiよりも約15~20%遅く、1070は1080よりもさらに15~20%遅くなります。つまり、1060 6GBと比較すると約35~40%高速です。同様に、RX 580 8GBはRX 570よりも約20~25%、RX 590はRX 570よりも30~40%、Vega 64はVega 56よりも6~7%高速です。時間があれば全てのGPUをテストできれば良いのですが、過去3年間に限っても、少なくともAMD GPUが15個、Nvidia GPUが24個、さらに前世代のGPUが25個ほどあります。専用GPUに加えて、Ryzen 5 3400GでVega 11グラフィックスもテストしました。720p Lowでの結果も含め、非常にプレイ可能な結果となりました。 

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Doom EternalのグラフィックカードとGPUベンチマーク
(画像提供:Future)

テストした6つの設定と解像度の組み合わせすべてにおいて、RTX 2070 Super、2080 Super、そして2080 Tiがトップ3の座を維持しました。これはそれほど驚くべきことではありません。一般的に、AMDはRTX 2070を超えるレベルのゲームには対応できないからです。注目すべきは、1080pの最低画質でも、Doom EternalはGPUの限界を超えているように見えることです。

次の3つのスロットは少し変化します。Radeon VIIとRX 5700 XTはほぼ互角で、1080pの低解像度と中解像度ではRadeon VIIが優れたパフォーマンスを発揮しますが、1080p/1440pのウルトラ解像度ではRX 5700 XTがリードし、4KテストではRadeon VIIが再びトップに立ちます。RTX 2060 SuperとGTX 1080 Tiもほぼ互角で、2060 Superは1080pと1440pでより優れた最小フレームレートを提供します。この2つのNvidiaカードは、1080pウルトラ解像度でもRadeon VIIとRX 5700を上回ります。Radeon VIIとRX 5700は全体的にわずかに高速ですが、4Kウルトラ解像度では再び劣勢に立たされます。

GPUメモリ帯域幅はパフォーマンスの重要な要素であり、RX 5700とRX 5600 XTを比較すればそれが明確に分かります。どちらも2304個のGPUコアを搭載していますが、5600 XTはさらにクロック周波数が高くなっています(これは、Sapphire Pulseを工場でオーバークロックし、14GbpsのGDDR6メモリを搭載しているためです)。しかし、RX 5700は256ビットインターフェースで8GBのVRAMを搭載しているのに対し、192ビットインターフェースで6GBのVRAMを搭載しているため、RX 5700のメモリ帯域幅は33%も広くなっています。 RX 5700 は、1080p 低で 1% 高速、1080p 中で 14% 高速、1080p/1440p ウルトラで 23~24% 高速、4k ウルトラで 56% 高速でした。もちろん、RX 5600 XT は、大量の VRAM を必要とするため、ウルトラナイトメア設定で実行することはできません。

チャートからいくつか興味深い情報が得られました。まず、GTX 1050は1080p低解像度で55fpsを記録しました。これは確かにプレイ可能な数値であり、解像度スケーリングなどの調整を少し行えば(Doom Eternalを統合グラフィックで実行するガイドを参照)、60fpsを簡単に超えることも可能です。ただし、コンソールコマンドを使わない場合は、2GBのVRAMを搭載しているため、低設定に制限されます。3400Gに統合されたVega 11グラフィックスには、ゲームが共有システムメモリをVRAMとして認識するため、このような制限はありません。Vega 11はGTX 1050よりも約30%遅いとはいえ、あらゆる設定をウルトラナイトメアで実行できます(少なくとも実行を試みます)。

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Doom Eternalの画質比較スクリーンショット
(画像提供:ベセスダ)

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画質に関して言えば、Doom Eternalは低画質設定でも驚くほど美しいことに驚かされます。実際、上のギャラリーを見ると、高画質設定以降はビジュアルに大きな違いがないことがわかります。ウルトラナイトメアは高画質設定に比べて2倍のVRAMを必要とするかもしれませんが、せいぜい画質の向上はわずかです。(また、画面隅のフレームレートはあまり気にしないでください。フレームレートは変動するため、瞬間的なスクリーンショットは有効なベンチマークにはなりません。)

VRAMは、どんな設定で実行できるかだけの問題ではありません。画面下部にある1080p中画質のグラフと、1080p低画質のグラフを見比べてみてください。RX 570 4GBは、低画質設定では1060 6GBやGTX 970よりもかなり高速ですが、中画質設定では970をわずかに上回ります。一方、R9 390はGTX 1060 6GBと互角の性能を見せますが、1080pウルトラ画質では後れを取り、1440pと4Kウルトラ画質ではかなりの差をつけています。

AMDの旧GCNアーキテクチャが全てにおいて優れているわけではありません。RX 5500 XT 8GBはR9 390やRX 570を常に上回り、AMDのRDNAアーキテクチャの進化を如実に示しています。NvidiaのTuringアーキテクチャも同様です。旧式のPascal 1060もまずまずの性能ですが、1080p中解像度(VRAMが不足する前)では1650 Superが楽勝し、1660 Superはテストした全ての解像度と設定で50%以上高速です。

設定に関しては、十分なVRAMを搭載している場合、低、中、高、ウルトラ、ナイトメア、ウルトラナイトメアの設定でパフォーマンスに大きな差はありません。低から中への設定変更では、ほとんどのカードでパフォーマンスが約5%低下するのみで、低からウルトラへの設定変更でも約20%の低下にとどまります。8GB以上のメモリを搭載したカードであれば、ウルトラナイトメアでも特に大きな変化はありません。ほとんどのカードでは、ウルトラナイトメアよりも約3~4%遅くなるだけです。

最後にGPUについて、各設定で60fpsと144fpsを実現するために必要な最小GPUを簡単にリストアップしておきましょう。1080p lowで60fpsな​​ら、ほぼどの最新グラフィックカードでも十分ですが、テストした中でGTX 1050だけが例外です。(古い700シリーズのNvidiaとR7/R7 200シリーズのAMDもおそらく同じ状況です。) 1080p lowで144fpsも、ほとんどの最新GPUで実現可能です。RX 5500 XT以上があれば十分です。中プリセットでは大きな変化はありませんが、144fpsを実現するにはRX 5500 XT 8GB以上のカードが必要になります。1080p ultraでは、テストしたすべてのカードが60fpsを超え、Vega 56以上は144fpsを実現できます。 1440pウルトラではGPUの負荷が高まり、RX 5500 XT 8GBは60fps以上を維持できますが、144fpsには少なくともRadeon VIIまたはRX 5700 XTが必要です。最後に、4Kウルトラで60fpsを実現するには、RTX 2060 SuperまたはRX 5700以上のGPUが必要であり、4Kウルトラでも同様です。4Kウルトラで144fpsを実現できるGPUはありませんが、多くのハイエンドGPUが最高設定で60fpsを超えているのは喜ばしいことです。

(画像提供:ベセスダ)

ドゥームエターナルのCPUパフォーマンス 

過去5年間でどれほど多くの異なるプラットフォームが登場したかを考えると、多種多様なCPUでゲームをテストするのはGPUのテストよりもさらに困難です。ましてや、今でも問題なく動作する古いPCなど考えられません。さらに、GPUとは異なり、CPUの交換ははるかに複雑です。CPUクーラー(この場合は水冷式ウォーターブロック)を取り外し、サーマルグリスを拭き取り、CPUを慎重にロック解除して保護ケースに入れ、次のCPUを装着し、サーマルグリスを塗布し、クーラーを取り付け、PCを起動して「CPUが変更されました」というBIOS設定プロセスを実行します。面倒な作業を最小限に抑えるため、今回は最新の主流CPUプラットフォームであるIntel LGA1151(Z390チップセット搭載)とAMD AM4(X570チップセット搭載)の2つだけを取り上げます。ただし、各プラットフォームでパフォーマンスオプションの上限から下限までを網羅した5つのCPUを使用しているため、幅広い予測が可能です。 

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Doom EternalのCPUベンチマーク
(画像提供:Future)

前述の通り、Doom EternalはCPU要件に関して非常に軽めです。60fpsだけを求めるなら、試したCPUはどれも余裕で60fpsを達成しました。比較的貧弱なPentium Gold G5400(2コア4スレッド、クロック3.7GHz)でさえ、1080p Lowで平均180fps、最低115fpsを記録しました。一方、Core i5-9600K、Core i7-8700K、Core i9-9900Kは、すべての解像度と設定で同等のパフォーマンスでした。

AMD側の状況の方が興味深いかもしれません。Ryzen 9 3950Xは、より高速なIntel CPUにわずかに遅れをとった程度ですが、コア数とスレッド数が多すぎるという欠点があります。Ryzen 9 3900X、Ryzen 7 3700X、Ryzen 5 3600は、いずれもDoom Eternalで優れたパフォーマンスを発揮しました。GPUへのx8 PCIe接続を備えたRyzen 5 3400Gのみが、他のプロセッサよりも明らかに遅く、i3-9100とG5400の間となりました。また、AMDは1440pウルトラ以上でIntelに数パーセント遅れをとりましたが、すべてがGPUによって制限されるはずなので、これは奇妙なことです。

とはいえ、少し視点を変えてみましょう。365 fpsと329 fpsの違いに気づく人はまずいないでしょうし、Core i3以上のCPUはすべて240 fpsを楽々とクリアできました。また、2080 Tiを使っている人が1080p Low、あるいは1080p全般でプレイする人が多いとは考えにくいでしょう。1440p Ultraでは、実質的に9台が同率で、Pentium G5400だけが遅れをとっています。4Kでは、すべてのCPUの差は5%以内です。

(画像提供:ベセスダ)

Doom Eternal: 高度に最適化された熱狂的な戦闘 

長年にわたり多くのゲームを見てきましたが、最近はグラフィックの「アップグレード」を盛り込もうとする動きが見られますが、それらは往々にしてそれほど重要ではありません。レイトレーシングのような、パフォーマンスへの影響は大きくても少なくとも視覚的な効果は得られる技術だけではありません。複雑な影、照明、反射は、視覚的にはほとんど影響がないものの、パフォーマンスを低下させる可能性があります。 「少し時間を取って周りを見回し、私たちが創り出した世界の美しさを実感してください」とUAC(ユーザーインターフェース)に謳われているDoom Eternalほど美しくないゲームの多くは、はるかに動作が劣っています。id Softwareの開発者たちは確かに大きな称賛に値しますが、Vulkanがその秘密のソースの一部なのではないかとも考えられます。しかし、「レッド・デッド・リデンプション2」がVulkan APIを使用しており、4Kウルトラ画質で60fpsを維持できないことを考えると、おそらくそうではないでしょう。いずれにせよ、 Doom Eternalとid Tech 7エンジンには大きな称賛を送ります。

Doom Eternalはテスト中も驚くほど安定していました。Vega 11 GraphicsとRX 5600 XTでそれぞれ1回ずつ、フリーズが何度か発生しましたが、これは最初の実行時だけで、テスト中にGPUとドライバーを頻繁に切り替えていることを考えると、通常よりは少ないと言えるでしょう。最初の問題が発生した後もどちらのカードもクラッシュすることはなかったので、おそらく新しいGPUの検出などにちょっとした問題があったのでしょう。全てのGPUとCPUで300回以上のベンチマークテストを実行した結果、ゲームの動作の滑らかさに非常に感銘を受けました。(ただし、内蔵ベンチマークがあればもっと良かったのですが!)

メタルサウンドトラックで地獄の軍勢と戦う一人称視点シューティングのファンでないなら、『Doom Eternal』はあなたを虜にしないだろう。しかし、90年代初頭に486で動作していた初代『Doom』をプレイした懐かしい思い出を持つ者にとって、本作はかつてないほど新鮮で躍動感に溢れたゲームだ。舞台が火星から地球に移ったことがその要因なのかもしれない。むしろ、戦闘システムの変更によって、過去の『Doom』シリーズよりも動きと流れがはるかに重要になったことが要因だろう。id、よくやった。よくやった。

ジャレッド・ウォルトンは、Tom's Hardwareのシニアエディターで、GPU全般を専門としています。2004年からテクノロジージャーナリストとして活躍し、AnandTech、Maximum PC、PC Gamerなどで執筆活動を行っています。初代S3 Virgeの「3Dデセラレータ」から最新のGPUまで、ジャレッドは最新のグラフィックストレンドを常に把握しており、ゲームパフォーマンスに関する質問は彼にお任せください。