GPU の電力消費を抑えることは価値があるのでしょうか?

AMDグラフィックカードの電力節約

導入

PCにおける電力消費の大部分がGPUであることに、多くのマニアが気づき始めています。特に米国以外の読者の中には、消費電力がグラフィックカードを選ぶ際の重要な要素であると考える人もいます。これは、パフォーマンス、価格、静音性に並ぶ要素です。同時に、GPUの消費電力に注目が集まるにつれ、ハイエンドグラフィックカードの実際のコストが見えてくると、不安に駆られることもあります。「ハイエンドグラフィックカードの電気代はいくら？」を読んだことがある方は、私たちが何を言っているのか既にご存知でしょう。

さて、この問題を軽減するにはどうすればいいのか、と疑問に思われるかもしれません。AMDやNvidiaなどのグラフィックベンダーは、アイドル時の消費電力を削減する技術を組み込んでいますが、消費電力を大幅に削減する唯一の確実な方法は、ハイエンドモデルではなく、主流のグラフィックカードを使用することです。結局のところ、それほど複雑ではないGPUを搭載したシンプルなカードは、ハイエンドモデルよりも消費電力が少なくて済みます。

しかし、高性能グラフィックエンジンの性能を諦めると、結局は何かを犠牲にしなければなりません。主流のグラフィックカードのほとんどは、最新のゲームを最高解像度で、最もリアルなディテール設定でプレイするのに十分なパフォーマンスを提供していません。ゲームを完全に最高の状態でプレイしたいのであれば、ハイエンドのグラフィックカードが唯一の選択肢です。

消費電力を重視する人にとって、主流のグラフィックカードを使う以外に選択肢は本当にないのでしょうか？高速グラフィックカードの消費電力を手動で削減する方法があったらどうでしょうか？これらは私たちが今日問いかけ、そして答えを探ろうとしている疑問です。

GPU電源管理の概要

デスクトップPC用のアドイングラフィックカードは、ノートパソコンのディスクリートGPUほど積極的に電力消費を抑えてはいませんが、それでも電力管理機能を備えています。実際、デスクトップグラフィックカード向けの電力管理技術は以前から存在していました。これらの技術は通常、2D（デスクトップ）モードと3Dモードに別々のクロックとして機能します。これは、最新のプロセッサにおけるPステートのようなものと考えてください。ハードウェアアクセラレーションによるビデオ再生の普及に伴い、ベンダーはビデオ再生用の新しいモードも追加しています。

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ほとんどのグラフィックカードには、消費電力を制限するオプションがありません。これはWindowsのコントロールパネルにある「省電力」のプリセットで可能な機能です。この機能を有効にすると、グラフィックカードは低いクロックで動作し、消費電力を抑えます。この問題には新しいアプローチがあります。AMDはRadeon HD 6900シリーズカード向けにPowerTuneを導入しました。この機能の有効性については、後ほど詳しく説明します。

適切な組み合わせを見つける

動作クロックを下げることは、消費電力を削減する一つの方法です。これはCPUだけでなくGPUにも当てはまります。しかし、クロック速度（コアとメモリ）は消費電力削減の重要な要素の一つに過ぎません。CPUと同様に、グラフィックプロセッサの動作電圧も重要な役割を果たします。

消費電力を制限したり下げたりしたいなら、クロックと電圧を手動で設定するだけでいいのではないでしょうか？実は、ベンダー提供のユーティリティやサードパーティ製ソフトウェアを使えば、周波数を変更するのはとても簡単です。クロックと電圧の適切な組み合わせを見つけることで、大幅な消費電力削減が期待できるからです。

電圧の変更は別の問題です。ほとんどのグラフィックカードは、電圧を簡単に調整する方法を提供していません。実際、一部のユーザーが非現実的な電圧設定でGeForce GTX 590を壊してしまったという事実を踏まえ、Nvidiaはこれらのカードの電圧操作を完全に禁止しています。これがGTX 590だけに適用されるのか、それとも同社のポートフォリオ全体に適用されるのかは不明ですが、過度な調整がもたらす悪影響を如実に示しています。

他に変更可能なカードはどうでしょうか？残念ながら、電圧調整は3Dモードのみに限られています。ほとんどのカードは、アイドル状態や中間モードで電圧を調整する機能を提供していません。